ШЛЮЗ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Российский патент 2001 года по МПК B03B5/70 

Изобретение относится к области гравитационного обогащения песков россыпных месторождений полезных ископаемых, техногенных накоплений, а также коренных руд в цикле измельчения и концентрации тяжелых минералов.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является шлюз для обогащения полезных ископаемых, улавливающая поверхность которого включает желоб и трафареты, причем желоб выполнен с возможностью колебаний относительно его продольной оси, проходящей через центр массы желоба под его нагрузкой (патент RU N 2077950 C1, 27.04.97, B 03 B 5/70, 3 с.).

Однако использование данного устройства не позволяет в значительной мере увеличить извлечение полезного компонента, а также производительность шлюза из-за интенсивного заполнения улавливающей поверхности тяжелыми минералами и их уплотнения, а также необходимости остановки работы всего оборудования для съема концентрата и очистки улавливающей поверхности, разубоживания концентрата в крайних точках качения шлюза из-за резкого изменения скорости и направления движения хвостов при достижении закрылков, жестко закрепленных на бортах шлюза, просыпей концентрата по длине шлюза.

Основная задача изобретения заключается в повышении эффективности процесса обогащения за счет увеличения извлечения зерен полезного компонента и производительности шлюза.

Для решения поставленной задачи в шлюзе для обогащения полезных ископаемых, включающем раму, улавливающую поверхность с трафаретами, установленную с возможностью колебаний относительно ее продольной оси, проходящей через центр массы шлюза под его нагрузкой, улавливающая поверхность выполнена в виде полого цилиндра с продольным вырезом в нижней его части, в который установлен V-образный желоб с торцами, один из торцов выполнен глухим, а в другом расположено регулируемое отверстие, при этом верхняя и нижняя кромки трафаретов над желобом выполнены в виде части окружности, причем их радиусы соответствуют внутреннему радиусу цилиндра, V-образный желоб установлен с продольным уклоном больше продольного уклона цилиндра, а в его нижней части выполнены отверстия с патрубками для подвода напорной воды. Продольная ось цилиндра соединена с рамой через пружины, а сам цилиндр снабжен вибратором.

Выполнение улавливающей поверхности в виде полого цилиндра обеспечивает исключение перемешивания уже разделенного по плотности материала в крайних точках качания шлюза, а также просыпи и потери полезного компонента из-за выплеска турбулентного потока пульпы по длине шлюза. Продольный вырез в нижней части шлюза с установленным в нем V-образным желобом позволяет концентрировать полезные компоненты на дне последнего с непрерывной разгрузкой через регулируемое отверстие в бункер, что обеспечивает значительный выход полезных компонентов в концентрат и непрерывную работу оборудования. Больший уклон желоба предназначен для преодоления сил трения концентрата о стенки желоба и обеспечения его транспортирования к отверстию. Разрыхление постели в наиболее уплотненной нижней части концентрата в желобе обеспечивается подводом напорной воды в отверстия с патрубками. Также для снижения перемешивания разделяемого материала в процессе качаний шлюза трафареты выполнены в виде части окружности с радиусами нижней и верхней кромок, равными внутреннему диаметру цилиндра, а размещением центра: нижней кромки - в центре цилиндра; верхней - выше центра на высоту трафаретов. Это обеспечивает плавный переход обогащаемого материала в крайних точках качения через трафареты из-за постепенного (от максимального до минимального) снижения их высоты, а также более интенсивное перемещение крупнокускового материала вдоль шлюза.

Изобретение поясняется чертежом. На фиг. 1 и 2 выполнены продольный и поперечный разрезы шлюза.

Шлюз для обогащения полезных ископаемых содержит полый цилиндр 1 с закрепленными трафаретами 2, кромки которых выполнены в виде части окружности. В продольном вырезе нижней части установлен V-образный желоб 3 с регулируемым отверстием 4 в нижней части, расположенным над бункером концентратосборника 5.

Продольный уклон нижней части V-образного желоба больше продольного уклона цилиндра. Нижняя часть V-образного желоба снабжена отверстиями с патрубками 6, соединенными с водоводом напорной воды 7.

Продольная ось цилиндра соединена с рамой через пружины 8, а сам цилиндр 1 снабжен вибратором 9. В верхней части шлюза расположен питатель 10.

Шлюз работает следующим образом.

Обогащаемый материал с водой (пульпа) подается с помощью питателя 10 в место загрузки в верхней части цилиндра 1 и через трафареты 2 проходит к месту разгрузки в нижней части. По мере качания шлюза крупнокусковой материал свободно перемещается вдоль цилиндра в крайних точках качания, т.к. высота трафаретов в этих точках минимальная. Тяжелые фракции материала (в том числе полезные компоненты) сегрегируют в желоб 3, накапливаясь в его нижней части и перемещаясь к отверстию 4.

Регулировка отверстия обеспечивает максимальную концентрацию полезного компонента в концентрате, который постоянно поступает в бункер концентратосборника 5. Для разрыхления постели в нижней части желоба выполнены отверстия с патрубками 6, в которые по водоводу 7 подается напорная вода.

Дополнительную вибрацию шлюза обеспечивает вибратор 9, закрепленный на продольной оси цилиндра и установленный на пружинной опоре 8. Раскачивание цилиндра относительно его продольной оси осуществляется электродвигателем посредством кривошипно-шатунного механизма.

Результаты сравнительных испытаний прототипа и предлагаемого технического решения представлены в таблице.

Изобретение относится к гравитационному обогащению песков россыпных месторождений полезных ископаемых, техногенных накоплений, а также коренных руд в цикле измельчения и концентрации тяжелых минералов. Шлюз для обогащения полезных ископаемых, включающий раму, улавливающую поверхность с трафаретами, установленную с возможностью колебаний относительно ее продольной оси, проходящей через центр массы шлюза под его нагрузкой, улавливающая поверхность выполнена в виде полого цилиндра с продольным вырезом в нижней его части, в который установлен V-образный желоб с торцами, один из торцов выполнен глухим, а в другом расположено регулируемое отверстие, при этом верхняя и нижняя кромки трафаретов над желобом выполнены в виде части окружности, причем их радиусы соответствуют внутреннему радиусу цилиндра. Заявленное изобретение позволяет повысить эффективность процесса обогащения. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

1. Шлюз для обогащения полезных ископаемых, включающий раму, улавливающую поверхность с трафаретами, установленную с возможностью колебаний относительно ее продольной оси, проходящей через центр массы шлюза под его нагрузкой, отличающийся тем, что улавливающая поверхность выполнена в виде полого цилиндра с продольным вырезом в нижней его части, в который установлен V-образный желоб с торцами, один из торцов выполнен глухим, а в другом расположено регулируемое отверстие, при этом верхняя и нижняя кромки трафаретов над желобом выполнены в виде части окружности, причем их радиусы соответствуют внутреннему радиусу цилиндра. 2. Шлюз по п.1, отличающийся тем, что продольный уклон V-образного желоба больше продольного уклона цилиндра, а в его нижней части выполнены отверстия с патрубками для подвода напорной воды. 3. Шлюз по п.1, отличающийся тем, что продольная ось цилиндра соединена с рамой через пружины, а сам цилиндр снабжен вибратором.