ПИТАТЕЛЬ-ДЕЗИНТЕГРАТОР Российский патент 2003 года по МПК B02C23/02 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к аппаратам для дезинтеграции материала, и может быть использовано при раскрытии и извлечении алмазов из кимберлитовых руд, а также при переработке других видов горно-рудного и горно-химического сырья и угля.

Известны валковые дробилки с зубчатыми валками, используемые для дезинтеграции минерального сырья средней и малой прочности, состоящие из рамы, подшипников, кожуха, зубчатых валков, амортизирующих устройств и привода [1] .

Недостаток валковых дробилок [1] заключается в отсутствии в них необходимых конструктивных элементов, позволяющих надежно обеспечить сохранное раскрытие минералов при дезинтеграции материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является пластинчатый питатель, включающий пластинчатую ленту, раму, верхние и нижние опорные ролики, приводной вал со звездочкой, натяжное устройство, привод [2].

Недостатком данного устройства является отсутствие в нем необходимых конструктивных элементов, позволяющих эффективно дезинтегрировать материал и обеспечить сохранное раскрытие минералов при дозированной подаче материала в технологический процесс.

Целью изобретения является улучшение условий дезинтеграции материала и сохранного раскрытия минералов при дозированной подаче материала в технологический процесс.

Поставленная цель достигается тем, что в питателе-дезинтеграторе, включающем пластинчатую ленту, раму, опорные ролики, приводной вал со звездочкой, натяжное устройство, привод, над пластинчатой лентой, вдоль нее и с монотонно уменьшающимся в разгрузочную сторону зазором к ней, закреплен в подшипниках на прижимной раме последовательный ряд валков с зубчатой износостойкой поверхностью, причем диаметры валков монотонно уменьшаются в направлении от загрузки к разгрузке, прижимная рама с валками с загрузочной стороны шарнирно закреплена на прочно установленных на раме пластинчатой ленты стойках, а с разгрузочной стороны снабжена регулируемым прижимным приспособлением, валки имеют приводное устройство для их вращения в направлении, при котором нижняя образующая валков движется в направлении движения пластинчатой ленты, при этом приводное устройство обеспечивает возможность для более высокой скорости вращения валков с меньшим диаметром по отношению к рядом с ним находящимся более крупным валком.

При создании изобретения автор исходил из следующего.

Для сохранения природной крупности и качества алмазов необходимо обеспечить такие условия при их раскрытии из руд, которые исключили бы полностью элементы ударного воздействия на кристаллы алмазов. Такие условия обеспечиваются при естественном разложении кимберлита при длительном его нахождении на открытом воздухе, когда обеспечивается полная сохранность алмазов как по природной крупности, так и по качеству.

Учитывая способность кимберлитовых руд к разупрочнению и к самопроизвольному разрушению под воздействием атмосферных факторов при их длительном пребывании на открытом воздухе, можно интенсифицировать их естественное разрушение и таким образом подготовить рудную массу к более простым и доступным для отдаленных условий способам более масштабного механического разрушения рудных частиц и раскрытия алмазов с целью их последующего выделения в отдельный обогащенный продукт непосредственно на "борту" карьера.

Интенсификацию естественного разрушения кимберлитов можно добиться за счет максимального увеличения свободной поверхности рудного материала для непосредственного воздействия на него природных разрушающих факторов. Для этого добытую руду и продукты ее предварительного обогащения рационально уложить поблизости или рядом с месторождением в виде многочисленных террикоников, а также расположить уступами на боковой поверхности отвалов вскрышных пород, обращенной на солнечную сторону. Терриконики могут быть как секторными, конусными и хребтовыми, так и их оптимальным чередованием, с тем чтобы боковая поверхность террикоников, обращенная на солнечную сторону, была наибольшей. Принимая во внимание, что разложение кимберлитов происходит более интенсивно при наиболее контрастных дневных и ночных температурах в весенний и осенний периоды, когда цикличность замерзания и оттаивания рудных частиц наибольшая, может оказаться рациональным в некоторых случаях использовать специальные отражательные зеркала для интенсификации солнечной радиации и направленного ее воздействия на поверхность рудной массы. В летние же месяцы, когда солнечная радиация максимальна и по интенсивности, и (для северных широт) по времени суток, рационально периодически орошать поверхностный слой кимберлитовых куч водой (аналогично, как это производят при кучном выщелачивали и) с добавлением поверхностно-активных веществ для расклинивающего действия по микротрещинам (метод академика П.А Ребиндера), что весьма рационально для интенсификации естественного разложения кимберлитов в момент знакопеременных температурных деформаций их частиц.

Для транспортировки дробленой руды на терриконики и уступы на склонах отвалов вскрышных пород с защитным покрытием рационально использовать наиболее экономичные виды транспорта, такие как конвейерный транспорт, канатная дорога или канатная откатка в скипах или вагонетках (при необходимости в сочетании с автотранспортом), а для периодического снятия верхних слоев разупрочненных и разрушенных кимберлитов и перемещения их вниз по склону - скреперные лебедки или иное, аналогичное по простоте и эффективности действия оборудование.

Снятый верхний слой разупрочненного кимберлита можно затем легко разрушить механическим способом, сделав это попутно, при дозировании материала в технологический процесс посредством специального питателя-дезинтегратора, включающего пластинчатую ленту, раму, опорные ролики, приводной вал со звездочкой, натяжное устройство, привод, в котором над пластинчатой лентой, вдоль нее и с монотонно уменьшающимся в разгрузочную сторону зазором к ней закреплен в подшипниках на прижимной раме последовательный ряд валков с зубчатой износостойкой поверхностью. Диаметры валков монотонно уменьшаются в направлении от загрузки к разгрузке. Прижимная рама с валками с загрузочной стороны шарнирно закреплена на прочно установленных на раме пластинчатой ленты стойках, а с разгрузочной стороны она снабжена регулируемым прижимным приспособлением. Валки имеют приводное устройство для их вращения в направлении, при котором нижняя образующая валков движется в направлении пластинчатой ленты. Приводное устройство обеспечивает возможность для более высокой скорости вращения валков с меньшим диаметром по отношению с рядом находящимся более крупным валком.

При прохождении материала по пластинчатой ленте такого питателя-дезинтегратора крупные его куски будут постепенно уменьшаться в размерах под постепенно нарастающим и осторожным воздействием последовательного ряда перманентно увеличивающихся в размерах валков с зубчатой износостойкой поверхностью, обеспечивая высокую сохранность раскрываемых минералов. При этом степень нажатия валков можно легко регулировать посредством прижимного устройства.

При необходимости возможно также для предварительного раздавливания разупрочненного кимберлита использовать тяжеловесный гусеничный транспорт типа бульдозеров-рыхлителей. После механического разрушения разупрочненных кимберлитов раскрытые алмазы легко выделить в отдельный продукт с помощью виброконцентраторов по патенту РФ 2172650 или по патенту РФ по заявке 2000110974/03 с положительным решением от 05.02.2002. Все операции рудоподготовки и предварительного обогащения, равно как и транспортировку и дозирование руды, целесообразно механизировать и выполнить в виде отдельных мобильных и сопряженных между собой модульных установок.

Вышеизложенные условия дезинтеграции материала и раскрытия полезного компонента посредством питателя-дезинтегратора при дозировании материала в технологический процесс приемлемы не только по отношению к разупрочненным кимберлитовым рудам, но и ко многим другим видам минерального сырья, особенно когда прочность их не слишком высока, как, например, угли.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично показан общий вид питателя-дезинтегратора и отдельных его деталей.

Питатель-дезинтегратор включает пластинчатую ленту 1, раму 2, верхние 3 и нижние 4 опорные ролики, приводной вал со звездочкой 5, натяжное устройство 6, привод 7. Над пластинчатой лентой 1, вдоль нее и с монотонно уменьшающимся в разгрузочную сторону зазором 8 к ней закреплен в подшипниках на прижимной раме 9 последовательный ряд валков 10 с зубчатой износостойкой поверхностью. Диаметры валков 10 монотонно уменьшаются в направлении от загрузки к разгрузке. Прижимная рама 9 с валками 10 с загрузочной стороны шарнирно закреплена на прочно установленных на раме 2 пластинчатой ленты 1 стойках 11. С разгрузочной стороны прижимная рама 9 снабжена регулируемым прижимным приспособлением 12. Валки 10 имеют приводное устройство (на чертеже не показано) для их вращения в направлении, при котором нижняя образующая валков 10 движется в направлении пластинчатой ленты 1. Приводное устройство обеспечивает возможность для более высокой скорости вращения валков 10 с меньшим диаметром по отношению к рядом с ним находящимся более крупным валком 10.

Питатель-дезинтегратор работает следующим образом.

Исходный алмазосодержащий материал в виде кусковатого разупрочненного кимберлита, содержащий частицы различной крупности, дозированно подается на пластинчатую ленту 1, которая транспортирует его от места загрузки к месту разгрузки в конце пластинчатой ленты 1. Последовательный ряд валков 10 с зубчатой износостойкой поверхностью, размещенный над пластинчатой лентой 1, вдоль нее, обеспечивает дезинтеграцию материала при высокой степени сохранности раскрываемых при этом алмазов. Это достигается тем, что в начале пластинчатой ленты 1 наибольший валок 10, вращающийся в направлении, при котором нижняя его образующая движется в том же направлении, что и лента 1, захватывает своими зубьями наиболее крупные куски разупрочненного кимберлита и раздавливает их на твердом основании пластинчатой ленты 1 с невысокой степенью дробления. Последующие в ряду валки 10 меньшего диаметра многостадийно производят то же самое со все более мелкими кусками разупрочненного кимберлита, выдавая в конце пластинчатой ленты 1 лишь мелкие его фракции с полностью раскрытыми алмазами. Этому способствует то, что последовательный ряд валков 10 расположен над пластинчатой лентой 1 с монотонно уменьшающимся в разгрузочную сторону зазором 8. Для улучшения условий дезинтеграции и разрыхления материала и более ускоренного продвижения его верхних дезинтегрированных слоев по пластинчатой ленте 1 скорость вращения валков 10 увеличивается по мере уменьшения их диаметра, что обеспечивается их приводным устройством, в частности, например, величиной звездочек их приводного устройства. Величину зазора 8 и степень прижатия валков 10 к слою разрушаемого разупрочненного кимберлита регулируют посредством прижимного приспособления 12, исполнительным механизмом которого могут служить, например, гидроцилиндры или для простоты консольно закрепленный груз с рычагом переменной длины. Этому способствует то, что валки 10 с загрузочной стороны шарнирно закреплены на прочно установленных на раме 2 стойках 11. Сохранность алмазов при дезинтеграции материала обеспечивается тем, что высота зубьев зубчатой износостойкой поверхности валков 10 и величина зазора 8 принимаются больше, чем размер наиболее крупного кристалла алмаза.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит улучшить условия дезинтеграции материала и повысить сохранность минералов при дозированной подаче материала в технологический процесс.

Источники информации
1. Дробильно-сортировочное оборудование. Каталог-справочник. Ч.1. - М.: МАШМИР, 1992. С. 151-171.

2. Дробильно-сортировочное оборудование. Каталог-справочник. Ч. 2. - М.: МАШМИР, 1992. С. 38-41 (прототип).

Питатель-дезинтегратор включает пластинчатую ленту, раму, опорные ролики, натяжное устройство, привод, при этом вдоль пластинчатой ленты с уменьшающимся в разгрузочную сторону зазором к ней закреплен в подшипниках на прижимной раме ряд валков с зубчатой износостойкой поверхностью, причем диаметры валков уменьшаются в направлении к разгрузке, прижимная рама с валками с загрузочной стороны шарнирно закреплена на стойках, а с разгрузочной стороны снабжена регулируемым прижимным приспособлением, валки имеют приводное устройство для их вращения в направлении, при котором нижняя образующая валков движется в направлении движения пластинчатой ленты, при этом скорость вращения валков с меньшим диаметром по отношению к рядом с ним находящимся более крупным валком более высокая. Изобретение позволяет улучшить условия дезинтеграции материала и сохранность раскрытия минералов. 1 ил.

Питатель-дезинтегратор, включающий пластинчатую ленту, раму, опорные ролики, приводной вал со звездочкой, натяжное устройство, привод, отличающийся тем, что над пластинчатой лентой, вдоль нее и с монотонно уменьшающимся в разгрузочную сторону зазором к ней, закреплен в подшипниках на прижимной раме последовательный ряд валков с зубчатой износостойкой поверхностью, причем диаметры валков монотонно уменьшаются в направлении от загрузки к разгрузке, прижимная рама с валками с загрузочной стороны шарнирно закреплена на прочно установленных на раме пластинчатой ленты стойках, а с разгрузочной стороны снабжена регулируемым прижимным приспособлением, валки имеют приводное устройство для их вращения в направлении, при котором нижняя образующая валков движется в направлении движения пластинчатой ленты, при этом приводное устройство обеспечивает возможность для более высокой скорости вращения валков с меньшим диаметром по отношению к рядом с ним находящимся более крупным валком.