УСТАНОВКА ГИДРОКЛАССИФИКАЦИИ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2001 года по МПК B03B7/00 B03B5/62 

Изобретение относится к области устройств для обогащения, разделения и сгущения зернистых материалов в строительной, химической и горнодобывающей промышленности по переработке минерального сырья и отходов производства и, в частности, в золотодобывающей подотрасли при обогащении отходов работы шлюзовых промприборов.

Известен обогатительный агрегат для приема, обогащения и разделения гравийно-песчаных смесей на гидромеханизированных карьерах нерудных строительных материалов, подаваемых землесосами в корпус, выполненный из двух последовательно расположенных камер с коническими днищами, наклонными пластинами для ввода гидросмеси, подачи чистой воды, слива и вывода продуктов классификации, отличительной особенностью которого является то, что между патрубком ввода исходной гидросмеси и первой классифицирующей камерой установлен конический гидрогрохот с просеивающей поверхностью для вывода гравия из процесса обогащения песка /см. авт.св. N1695983, кл. B 03 B 5/62, БИ N 45, 1991/.

Недостатком этого технического решения является низкая эксплуатационная надежность агрегата из-за быстрого разрушения просеивающей поверхности гидрогрохота под действием ударов крупных кусков материала, а также абразивного износа от гравия и песка, поступающих по трубопроводу гидросмеси от землесоса.

Для классификации и обогащения материалов на предприятиях золотодобывающей подотрасли горнорудной промышленности на открытых разработках карьеров широкое распространение получили гидромеханизированные промприборы на основе неподвижных шлюзов. Неподвижные шлюзы представляют собой наклонные лотки шириной 0,5-1,5 м и длиной 6-20 м, установленные под уклоном 3-15, днище которых состоит из поперечных выступов и впадин. Исходное сырье с помощью бульдозеров подается в головную часть шлюза, где размывается гидромонитором, а образующаяся гидросмесь поступает в шлюз, течет под уклон. При этом частицы высокой плотности опускаются под действием силы тяжести на трафареты дна шлюза и задерживаются во впадинах, а частицы меньшей плотности вместе с крупными кусками пустой породы проносятся во взвешенном состоянии и разгружаются вместе с потоком /см. Кизевальтер "Теоретические основы гравитационных процессов обогащения", М., "Недра", 1979, с. 244-250/.

Основным недостатком промывочных приборов на основе неподвижных шлюзов является низкая эффективность их использования, так как в отходы уходит свыше 50% полезного продукта, который безвозвратно теряется в сливе. При этом необходимо отметить, что в слив со шлюза попадают не только крупные куски материала, но и мелкие и мельчайшие частицы полезного продукта, которые извлекаются без особых трудностей известными способами гидроклассификации зернистых материалов, в частности, на аппаратах, основанных на использовании нисходящих потоков гидросмеси и восходящих потоках промывочной воды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является установка гидроклассификации материалов, включающая расположенные одна под другой несколько секций, каждая из которых состоит из сливной камеры и цилиндроконической емкости, патрубков ввода классифицируемого материала, патрубков вывода сгущенных продуктов классификации и патрубков перелива гидросмеси из вышележащей сливной камеры в нижележащую цилиндроконическую емкость (см. Клебанов О.Б. и др. Справочник технолога по обогащению руд цветных металлов. М., Недра, с. 459-460, рис. 104).

Недостатком этого технического решения является низкая эксплуатационная надежность, обусловленная тем, что при использовании установки для работы на отходах материала слива шлюзового промприбора крупные куски в потоке гидросмеси разрушают в короткое время продольную щелевую решетку в днище бункер-питателя.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эксплуатационной надежности установки гидроклассификации зернистых материалов при работе на гидросмесях, содержащих крупнокусковые фракции и мелкие частицы различной плотности.

Для решения этой задачи установка гидроклассификации зернистых материалов, включающая размещенные на опорной раме одна ниже другой несколько классифицирующих секций, каждая из которых состоит из цилиндроконической емкости с патрубками ввода гидросмеси, промывочной воды и вывода сгущенного продукта и сливной камеры с патрубком перелива продуктов классификации из одной секции в другую, согласно изобретению снабжена установленным над патрубком ввода гидросмеси в верхнюю секцию щелевым гидрогрохотом с аккумулирующим гидросмесь бункером, шарнирно закрепленным на телескопических стойках опорной рамы, причем рабочая поверхность гидрогрохота имеет криволинейную выпуклую форму с двумя просеивающими поверхностями, верхняя из которых выполнена из направляющих Т-образного сечения с расширяющимися к разгрузочному концу щелями, а нижняя поверхность выполнена из продольных шпальт трапециевидного сечения и размещена между направляющими верхней поверхности.

Наличие признака "она снабжена установленным над патрубком ввода гидросмеси в верхнюю секцию щелевым гидрогрохотом с аккумулирующим гидросмесь бункером, шарнирно закрепленным на телескопических стойках опорной рамы" позволяет расширить технологические возможности установки гидроклассификации зернистых материалов. Это достигается за счет того, что использование щелевого гидрогрохота с ниже расположенным аккумулирующим бункером гидросмеси позволяет произвести первичную гидроклассификацию материала, в процессе которой крупная фракция выводится из процесса по поверхности гидрогрохота, а мелкая фракция в составе частиц пустой породы и полезного продукта накапливается в бункере для последующего поступления в систему гидроклассификации. А поскольку гидрогрохот вместе с аккумулирующим бункером гидросмеси установлен шарнирно на телескопических стойках относительно опорной рамы с классифицирующим оборудованием, то ее установка относительно выпускного окна шлюзового промприбора позволяет отрегулировать высоту и угол наклона гидрогрохота таким образом, чтобы обеспечить безударное падение потока гидросмеси на приемную поверхность.

Наличие признака "рабочая поверхность гидрогрохота имеет криволинейную выпуклую форму с двумя просеивающими поверхностями" позволяет повысить эксплуатационную надежность установки. Это достигается за счет того, что истекающий поток гидросмеси в составе крупнокусковых и мелких частиц материала в своем свободном падении из выпускного окна шлюза имеет струю параболической формы. Поэтому для безударного ввода потока гидросмеси на поверхность гидрогрохота форма поверхности также должна быть криволинейной и выпуклой. При этом верхняя поверхность гидрогрохота предназначена для приема и сброса крупной фракции материала, а нижняя просеивающая поверхность выполняет функции первичной классификации мелких частиц пустой породы и полезного продукта.

Наличие признака "верхняя просеивающая поверхность выполнена в виде направляющих Т-образного сечения с расширяющимися к разгрузочному концу щелями" позволяет повысить эксплуатационную надежность установки. Это достигается за счет того, что имеющиеся в потоке гидросмеси крупные куски материала при своем свободном падении в безударном режиме или при соударении поступают на криволинейные пластины направляющих, скользят по ним в потоке воды и сбрасываются в отвал. Для того чтобы куски породы в процессе своего движения по направляющим не заклинивались и не препятствовали движению последующих кусков, щель между этими направляющими при виде сверху имеет клинообразную форму, то есть расширяется по мере приближения к разгрузочному концу гидрогрохота.

Наличие признака "нижняя поверхность выполнена из продольных шпальт трапециевидного сечения и размещена между направляющими верхней поверхности" также позволяет повысить эксплуатационную надежность установки. Это достигается тем, что ниже уровня горизонтальных пластин Т-образных направляющих в зонах между их стенками скользит поток гидросмеси в составе мелких частиц пустой породы и полезного продукта. Поскольку плотность частиц полезного продукта выше, чем пустых пород, то они в большей степени проваливаются сквозь продольные щели, чем частицы пустой породы, которые уносятся потоком воды в отвал. Ввиду того, что шпальты в своем сечении имеют форму трапеции с более широким основанием вверху, щели между шпальтами исключают возможность заклинивания частиц между ними и способствуют активному накоплению частиц породы и полезного продукта вместе с водой в ниже расположенном аккумулирующем бункере.

На фиг. 1 представлен общий вид установки гидроклассификации зернистых материалов, на фиг.2 - то же, вид сверху, на фиг.3 - сечение по А-А на фиг. 1, на фиг.4 - сечение по Б-Б на фиг. 1.

Установка гидроклассификации зернистых материалов состоит из гидрогрохота 1 с аккумулирующим бункером 2, который с помощью двух пар телескопических стоек 3 и 4 с шарнирами 5 и 6 установлен на опорной раме 7. Под выпускным окном аккумулирующего бункера расположены одна ниже другой несколько, например три, классифицирующих секций. Верхняя секция своим приемным патрубком 8 гидросмеси связана с выпускным окном аккумулирующего бункера и состоит из цилиндроконической емкости 9 с патрубком 10 подачи промывочной воды и патрубком 11 вывода сгущенного продукта, а также сливной камеры 12 с патрубком 13 перелива продуктов классификации в среднюю секцию. Средняя классифицирующая секция состоит из патрубка 14 приема продуктов классификации из верхней секции, цилиндроконической секции 15, патрубка 16 подачи промывочной воды, патрубка 17 вывода сгущенного продукта, а также сливной камеры 18 с патрубком 19 перелива продуктов классификации в нижнюю секцию. Нижняя классифицирующая секция состоит из патрубка 20 приема продуктов классификации из средней секции, цилиндроконической емкости 21, патрубка 22 подачи промывочной воды, патрубка 23 вывода сгущенного продукта, а также сливной камеры 24 с патрубком 25 слива осветленной воды с отходами глинистых мелких частиц материала. Рабочая поверхность гидрогрохота имеет криволинейную выпуклую форму с двумя просеивающими поверхностями, причем верхняя поверхность 26 выполнена в виде направляющих Т-образного сечения с расширяющимися к разгрузочному концу щелями, а нижняя поверхность 27 размещена между направляющими в виде продольных шпальтовых сит.

Работа установки гидроклассификации зернистых материалов осуществляется следующим образом.

Установку в сборе на опорной раме 7 доставляют к месту ее эксплуатации и размещают под срезом выпускного окна шлюза промывочного прибора таким образом, чтобы поток гидросмеси попадал на несущую поверхность 26 гидрогрохота 1. Необходимую регулировку высоты размещения несущей поверхности гидрогрохота осуществляют за счет телескопических стоек 3 и 4, соединенных с грохотом шарнирами 5 и 6. Затем подсоединяют патрубки 10, 16 и 22 к системе технологической воды с целью образования восходящих потоков в цилиндроконических камерах 9, 15 и 21 с заданной скоростью для промывки и осаждения крупных, средних и мелких частиц определенной плотности. При включении в работу промывочного прибора полезный продукт осаждается на трафаретах его днища, а отходы в составе крупных кусков и частиц различной крупности и плотности сбрасываются с выпускного окна шлюза и поступают на несущую поверхность гидрогрохота 1. При этом крупные куски материала в потоке гидросмеси скользят по Т-образным направляющим верхней несущей поверхности 26 и сбрасываются в отвал. Мелкие кусочки материала и взвешенные частицы пустой породы и полезного продукта проваливаются в потоке воды сквозь клинообразные щели между Т-образными направляющими верхней несущей поверхности 26 и поступают на нижнюю несущую поверхность 27, состоящую из продольных несущих шпальт трапециевидного сечения. При этом мелкие куски материала и мельчайшие частицы породы уносятся в потоке воды и сбрасываются в отвал, а частицы материала высокой плотности проваливаются сквозь щели нижней несущей поверхности 27 и вместе с водой поступают в аккумулирующий бункер 2. Полученная гидросмесь без мелких кусков и с минимальным содержанием мельчайших частиц пустой породы из аккумулирующей емкости 2 поступает по патрубку 8 в цилиндроконическую емкость 9 верхней секции, где подвергается классификации в восходящем потоке воды таким образом, что осаждаются крупные частицы с высокой плотностью, которые периодически выпускаются через патрубок 11 вывода сгущенного продукта. Частицы средней крупности и плотности вместе с легкими частицами и небольшой плотности потоком восходящей промывочной воды выносятся из цилиндроконической емкости 9, свободно изливаются в сливную камеру 12 и по патрубку перелива 13 поступают в патрубок 14 ввода гидросмеси в среднюю секцию. Здесь в цилиндроконической емкости 15 осаждаются частицы средней крупности и плотности, которые периодически выводятся через патрубок 17. Мелкие частицы небольшой плотности выносятся восходящим потоком воды из емкости 15 в сливную камеру 18 и по патрубку 19 переливаются в патрубок 20 нижней секции. Здесь в цилиндроконической емкости 21 осаждаются частицы мелкие и небольшой плотности, которые периодически выводятся через патрубок 23. Легчайшие взвешенные частицы выводятся восходящим потоком воды из емкости 21 в сливную камеру 24 и самотеком сбрасываются в отвал или направляются в систему водооборота.

Таким образом, использование установки гидроклассификации зернистых материалов, оборудованной гидрогрохотом с криволинейной выпуклой поверхностью с верхней Т-образной несущей поверхностью с клинообразными расходящимися к разгрузочному концу щелями и с нижней несущей поверхностью в виде продольных шпальт, позволяет в безударном режиме сбрасывать куски материала и улавливать мелкие частицы различной плотности с целью последующей классификации и получения полезного продукта.

Изобретение применяется для обогащения, разделения, сгущения зернистых материалов в строительной, химической и горнодобывающей промышленности по переработке минерального сырья и отходов производства и, в частности, в золотодобывающей подотрасли при обогащении отходов работы шлюзовых промприборов. Установка состоит из нескольких классифицирующих секций в виде размещенных одна ниже другой цилиндроконических емкостей. Над патрубком ввода гидросмеси в верхнюю секцию установлен щелевой гидрогрохот с аккумулирующим бункером, шарнирно закрепленным с помощью двух телескопических стоек и на опорной раме. Несущая поверхность гидрогрохота выполнена из двух криволинейных выпуклой формы просеивающих поверхностей, верхняя из которых представляет направляющие Т-образного сечения с расширяющимися к разгрузочному концу щелями для вывода крупных кусков материала в безударном режиме, а нижняя поверхность размещена между верхними направляющими и выполнена в виде продольных шпальт. Изобретение повышает эксплуатационную надежность установки. 4 ил.

Установка гидроклассификации зернистых материалов, включающая размещение на опорной раме одна ниже другой нескольких классифицирующих секций, каждая из которых состоит из цилиндроконической емкости с патрубками ввода гидросмеси, промывочной воды и вывода сгущенного продукта и сливной камеры с патрубком перелива продуктов классификации из одной секции в другую, отличающаяся тем, что она снабжена установленным над патрубком ввода гидросмеси в верхнюю секцию щелевым гидрогрохотом с аккумулирующим гидросмесь бункером, шарнирно закрепленным на телескопических стойках опорной рамы, причем рабочая поверхность гидрогрохота имеет криволинейную выпуклую форму с двумя просеивающими поверхностями, верхняя из которых выполнена в виде направляющих Т-образного сечения с расширяющимися к разгрузочному концу щелями, а нижняя поверхность выполнена из продольных шпальт трапециевидного сечения и размещена между направляющими верхней поверхности.