СПИРАЛЬНО-ПЛАСТИНЧАТЫЙ КОНЦЕНТРАТОР Российский патент 2002 года по МПК B03B5/52 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и служит для извлечения мелкого и тонкого золота при переработке техногенных и целиковых россыпей с большим содержанием мелкого и тонкого золота.

Известны устройства, работающие на принципе гравитационного осаждения, выполняющие функции концентрирования ценного компонента, это шлюзы, винтовые сепараторы, отсадочные машины [1].

Основным их недостатком является низкая эффективность улавливания мелкого и тонкого золота [2].

Наиболее близким по существу решаемой задачи является спирально-пластинчатый концентратор, включающий расширяющуюся кверху ванну, камеры-шлихонакопители, транспортирующие спирали, снабженные штырями-ворошителями над камерами-шлихонакопителями, привод, загрузочное устройство, сливные пороги, выставляемые по горизонту, разгрузочное устройство, при этом расширяющаяся кверху ванна снабжена наклонными осаждающими пластинами, установленными над транспортирующими спиралями [3].

Недостатком этого устройства является быстрое уплотнение естественной минеральной постели (концентрата) в камерах-шлихонакопителях и, как следствие:
1) затруднение проникновения в естественную минеральную постель (концентрат) частиц мелкого и тонкого золота, что приводит к их потере;
2) необходимость более частого съема концентрата, что уменьшает время непрерывной работы спирально-пластинчатого концентратора.

Целью изобретения является обеспечение разрыхленного состояния естественной минеральной постели (концентрата) в камерах-шлихонакопителях, повышение эффективности извлечения мелкого и тонкого золота, увеличение времени непрерывной работы спирально-пластинчатого концентратора.

Поставленная цель достигается тем, что спирально-пластинчатый концентратор, включающий расширяющуюся кверху ванну с наклонными осаждающими пластинами, установленными над транспортирующими спиралями, снабженными штырями-ворошителями над камерами-шлихонакопителями, привод, загрузочное устройство, сливные пороги, выставляемые по горизонту, разгрузочное устройство, снабжен ворошителями, расположенными в камерах-шлихонакопителях, с приводом вращения ворошителей, установленным на камерах-шлихонакопителях, при этом камеры-шлихонакопители заполнены тяжелой жидкостью, не смешивающейся с водой.

В известном спирально-пластинчатом концентраторе разрыхление естественной минеральной постели (концентрата) производится штырями-ворошителями, которыми снабжены транспортирующие спирали над камерами-шлихонакопителями.

Этого оказалось недостаточно.

Естественная минеральная постель уплотняется, затрудняется проникновение в естественную минеральную постель (концентрат) частиц мелкого и тонкого золота, возникает необходимость более частых остановок спирально-пластинчатого концентратора для съема концентрата, что уменьшает время непрерывной работы спирально-пластинчатого концентратора.

Для обеспечения эффективного проникновения частиц мелкого и тонкого золота в естественную минеральную постель камер-шлихонакопителей и увеличения времени непрерывной работы спирально-пластинчатого концентратора необходимо обеспечить разрыхленное состояние естественной минеральной постели как можно более длительное время.

В предлагаемом изобретении проблема разрыхления естественной минеральной постели решается с двух сторон.

Во-первых, в камеры-шлихонакопители под транспортирующие спирали дополнительно устанавливаются ворошители, которые приводятся во вращение приводом, вынесенным за камеры-шлихонакопители. Привод включается автономно, периодически, по мере необходимости. Для размещения ворошителей камеры-шлихонакопители соответственно углубляются и расширяются.

Во-вторых, камеры-шлихонакопители заполняются тяжелой жидкостью, не смешивающейся с водой, создающей разделительный слой. Тяжелая жидкость, не смешивающаяся с водой, представляет собой дополнительный барьер для проникновения в естественную минеральную постель (концентрат) пустой породы, плотность которой ниже плотности тяжелой жидкости. Эти минералы образуют на тяжелой жидкости плавающий слой, выносимый транспортирующими спиралями.

Таким образом, применение тяжелой жидкости позволяет резко снизить количество пустой породы, поступающей в естественную минеральную постель (концентрат) и значительно дольше поддерживать разрыхленное состояние естественной минеральной постели, следовательно, значительно повышается эффективность извлечения мелкого и тонкого золота, увеличивается длительность непрерывной работы спирально-пластинчатого концентратора.

Частицы ценного компонента, имеющие плотность значительно выше плотности тяжелой жидкости, будут проникать в естественную минеральную постель, и накапливаться там.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен продольный разрез спирально-пластинчатого концентратора, на фиг. 2 - вид по стрелке А, на фиг.3 - вид по стрелке Б, на фиг.4 - разрез по В-В, на фиг.5 - разрез по Г-Г.

Спирально-пластинчатый концентратор содержит расширяющуюся кверху ванну 1 с наклонными осаждающими пластинами 2, установленными над транспортирующими спиралями 3, которые приводятся во вращение приводом 4, установленным в верхней части расширяющейся кверху ванны 1. В нижней части расширяющейся кверху ванны 1 расположены камеры-шлихонакопители 5, в которых расположены ворошители 6. Привод вращения ворошителей 7 установлен на камерах-шлихонакопителях 5. В нижней части камер-шлихонакопителей 5 находятся разгрузочные люки 8. Транспортирующие спирали 3 над камерами-шлихонакопителями 5 снабжены штырями-ворошителями 9. Загрузочное устройство 10 выполнено с возможностью подачи питания (пульпы) в нижнюю часть расширяющейся кверху ванны 1. По периметру расширяющейся кверху ванны 1 расположены сливные пороги 11, выполненные с возможностью выравнивания их по горизонту, и водоприемный желоб 12 со сливным патрубком 13. В верхней части расширяющейся кверху ванны 1 расположено разгрузочное устройство 14. Камеры-шлихонакопители 5 заполнены тяжелой жидкостью 15, не смешивающейся с водой.

Спирально-пластинчатый концентратор работает следующим образом. Включаются привод 4, привод вращения ворошителей 7. Пульпа, содержащая частицы ценного компонента, поступает в нижнюю часть расширяющейся кверху ванны 1 через загрузочное устройство 10 и поднимается между наклонными осаждающими пластинами 2 вверх к сливным порогам 11.

Благодаря расширяющейся кверху ванне 1 скорость подъема воды между наклонными осаждающими пластинами 2 постепенно уменьшается к поверхности воды, создавая благоприятные условия (ламинарное движение гидропотока с уменьшающейся скоростью подъема и тонкий слой жидкости) для осаждения частиц ценного компонента.

Поле скоростей подъема гидропотока в расширяющейся кверху ванне 1, переменное по высоте, распределяет частицы ценного компонента по своим высотам осаждения (в зависимости от гидравлической крупности) на наклонных осаждающих пластинах 2. Наиболее тяжелые частицы выпадают в нижней части наклонных осаждающих пластин 2, а мелкие и тонкие - в верхней. Затем частицы ценного компонента скатываются по наклонным осаждающим пластинам 2 в камеры-шлихонакопители 5, где собирается концентрат, образуя естественную минеральную постель с высокими улавливающими свойствами (шероховатость, разрыхленность), поддерживаемыми штырями-ворошителями 9, которыми снабжены транспортирующие спирали 3, ворошителями 6, приводимыми во вращение приводом вращения ворошителей 7.

Кроме того, тяжелая жидкость 15 обеспечивает разрыхленное состояние постели в камерах-шлихонакопителях 5 тем, что не пропускает в постель все фракции пульпы, плотность которых меньше плотности тяжелой жидкости.

Концентрат доводится до заданного содержания ценного компонента и периодически выгружается через разгрузочные люки 8. Обезвоженные эфеля непрерывно выводятся транспортирующими спиралями 3 через разгрузочное устройство 14 в отвал. Тяжелая вода после очистки также возвращается в технологический цикл - заливается в камеры-шлихонакопители 5.

Поднявшаяся вверх осветленная вода, переливаясь через сливные пороги 11, выставленные строго горизонтально, поступает в водоприемный желоб 12 и далее через сливной патрубок 13 - в водооборотный цикл.

Таким образом, введение дополнительных ворошителей и тяжелой жидкости, не смешивающейся с водой, позволяет поддерживать разрыхленность и шероховатость естественной минеральной постели (концентрата), что приводит к повышению эффективности извлечения мелкого и тонкого золота, увеличению продолжительности непрерывной работы спирально-пластинчатого концентратора.

В качестве вторичной, но немаловажной функции технологического цикла спирально-пластинчатого концентратора является сбор осветленной воды, которая может использоваться в водооборотном цикле, что улучшает экологическую обстановку при производстве горных работ.

Источники информации
1. В. Н. Шохин, А. Г. Лопатин, "Гравитационные методы обогащения". М. "Недра", 1993 г., с. 159, 225-232, 241, 245, 249, 258-259.

2."Горный журнал", 2000, 10, с. 36-37. "Опыт переработки лежалых хвостов россыпного месторождения "Каменские конгломераты".

3. Патент РФ 2138336 В 03 В 5/52 "Спирально-пластинчатый концентратор".

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и служит для извлечения мелкого и тонкого золота при переработке техногенных и целиковых россыпей с большим содержанием мелкого и тонкого золота. Спирально-пластинчатый концентратор включает расширяющуюся кверху ванну с наклонными осаждающими пластинами, установленными над транспортирующими спиралями, снабженными штырями-ворошителями над камерами-шлихонакопителями, привод, загрузочное устройство, сливные пороги, выставляемые по горизонту, разгрузочное устройство, ворошители, расположенные в камерах-шлихонакопителях, с приводом вращения ворошителей, установленным на камерах-шлихонакопителях, при этом камеры-шлихонакопители заполнены тяжелой жидкостью, не смешивающейся с водой. Изобретение позволяет повысить эффективность извлечения мелкого и тонкого золота и увеличить время непрерывной работы устройства. 5 ил.

Спирально-пластинчатый концентратор, включающий расширяющуюся кверху ванну с наклонными осаждающими пластинами, установленными над транспортирующими спиралями, снабженными штырями-ворошителями над камерами-шлихонакопителями, привод, загрузочное устройство, сливные пороги, выставляемые по горизонту, разгрузочное устройство, отличающийся тем, что снабжен ворошителями, расположенными в камерах-шлихонакопителях, с приводом вращения ворошителей, установленным на камерах-шлихонакопителях, при этом камеры-шлихонакопители заполнены тяжелой жидкостью, не смешивающейся с водой.