ДОВОДОЧНЫЙ ШЛЮЗ Российский патент 2004 года по МПК B03B5/70 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к гравитационному обогащению золотоносных россыпей.

Известны устройства гравитационного обогащения, например анализатор Мозли, в котором процесс разделения частиц с различной плотностью происходит в наклонных желобах. Для увеличения эффективности процесса желобу сообщаются колебательные движения при помощи кривошипно-шатунного механизма, а продольное встряхивание достигается ударным устройством с кулачковым приводом, направляющих на опорах качения и системой возвратных пружин [1].

Недостатком данного анализатора является сложная кинематика привода колебательных и продольных движений, который требует постоянного ухода и регулировки.

Известен гравитационный угловой концентратор (ГУК) [2], который представляет собой систему последовательно работающих традиционных промывочных шлюзов (модулей), установленных под углом друг к другу. При этом угол сопряжения вертикальных элементов и плоскостей прибора, соотношение длины, высоты и ширины отдельных модулей определяется гранулометрическим составом гидросмеси. Конструктивные элементы ГУК обеспечивают создание устойчивых турбулентных течений, которые способствуют улучшению улавливания зерен тяжелого компонента подвижной постелью.

Недостатком гравитационного углового концентратора является, присущая всем традиционным промывочным шлюзам, необходимость частой остановки процесса промывки для съемки металла.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является шлюз для обогащения россыпей, имеющий корпус с днищем, выполненный из двух плоскостей в виде желоба, загрузочное устройство, направляющие потока, размещенные в верхней части корпуса, и две параллельные пластины, установленные с зазором относительно днища [3]. Шлюз работает следующим образом: золотосодержащие пески с водой подаются через загрузочное устройство нормально днищу в ее осевой части. Направляющие формируют поток и направляют его между параллельными пластинами. По мере продвижения пульпы по шлюзу более тяжелая фракция осаждается и на торце шлюза отсекается от потока.

Недостатком данного шлюза является относительно слабая скорость диффузии мелких и тонкодисперсных тяжелых минералов в придонную движущую минеральную постель, что приводит к сносу их в хвостовой продукт.

Устранение недостатка данного шлюза с целью повышения извлечения мелких и тонкодисперсных частиц ценных компонентов и обеспечения непрерывности процесса работы может быть достигнуто в предлагаемой конструкции шлюза для обогащения россыпей, имеющего загрузочное и разгрузочное устройство, корпус с днищем, выполненным из двух плоскостей в виде желоба, с углом, плавно уменьшающимся от узла загрузки к узлу разгрузки. Желоб снабжен системой перегородок, расположенных под углом к продольной оси желоба, образующих продольные отсеки с пластинами, устанавливаемыми параллельно оси, при этом каждая перегородка имеет над днищем желоба проем, сечение которого уменьшается по мере продвижения минеральной смеси к узлу разгрузки (от одной перегородки к другой) с возможностью регулирования с помощью шибера, а для регулирования водного режима над желобом установлены узлы подачи дополнительной воды.

Сопоставительный анализ с конструкцией промывочных устройств, принятых в качестве аналогов, показывает, что в предлагаемом варианте, благодаря предлагаемой конструкции шлюза, меняется характер перемещения материальных потоков, система перегородок способствует образованию зигзагообразного движения гидроминеральной смеси, где образуются устойчивые турбулентные потоки, позволяющие обеспечивать разрыхленное состояние постели на дне желоба, но при этом перегородки распределяют пульпу на две части: одна с полезным компонентом перемещается по дну желоба благодаря наличию проемов в перегородках с постепенно уменьшающейся площадью сечения от одной перегородки к другой к узлу разгрузки, другая, проходя вдоль перегородки и дойдя до среза отсекателя (вершина угла, образованная началом следующей перегородки и вертикальной пластины, установленной параллельно оси желоба), распадается на два потока: один уносит вдоль наружной стенки пластины легкие фракции в отсек удаления хвостов, а другой скатывается вдоль стенки следующей перегородки, увлекая с собой тяжелую фракцию, по пути разрыхляет движущийся по оси желоба осевший материал, подхватывает и перемещает легкие частицы к следующему отсеку, где процесс перечистки повторяется.

Благодаря такой конструкции обеспечивается непрерывность работы шлюза при непрерывной разгрузке концентратов и хвостов. При этом в конструкции нет движущихся механизмов, а перемыв и разрыхление постели происходит благодаря зигзагообразному перемещению разделяемой гидросмеси, что, несомненно, усиливает эффективность разделения. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию “новизна”.

В известном шлюзе, выбранном в качестве прототипа, обогащение происходит при потоках пульпы, близких к ламинарному течению, для чего в конструкции установлены специальные успокоители потока. В предлагаемом варианте эффективность разделения достигается за счет непрерывного поддержания в рабочей зоне поперечных турбулентных течений и постоянного, за счет этого, разрыхления движущейся минеральной постели, чем достигается высокая степень улавливания полезных компонентов. Все это позволяет говорить о необходимом изобретательском уровне предлагаемого изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 дан общий вид шлюза. На фиг.2 изображен доводочный шлюз в плане. На фиг.3 изображена перегородка с регулирующим устройством.

Шлюз для обогащения (фиг.1) состоит из загрузочного 1 и разгрузочного 2 узлов, корпуса с вертикальными бортами и днищем 3, перегородок 4, регулирующего устройства 5, стенок 6, узла подачи дополнительной воды 7 и рамы 8. Днище выполнено из двух пластин, установленных под углом друг к другу. При этом от зоны загрузки до зоны разгрузки внутренний угол пластин плавно меняется от 120 до 100°. Перегородки 4 установлены под углом 45° к оси шлюза, образуя отдельные промывочные отсеки. Каждый отсек имеет вертикальную стенку 6 для отвода легких фракций. Перегородки над осевой линией шлюза имеют регулируемый проем для беспрепятственного прохода тяжелых минералов от одного отсека к другому. Проемы перегородок уменьшаются по мере продвижения к зоне разгрузки, и их величина регулируется устройством 5 в зависимости от вещественного состава исходного материала. Узел 7 служит для подачи дополнительной воды в отсеки для разубоживания пульпы для получения необходимого напора потока. Корпус шлюза установлен на раме 8 и наклонен к горизонту под углом, который может изменяться в пределах от 3 до 8°.

Шлюз работает следующим образом. Золотосодержащие пески с водой подаются через узел загрузки в верхнюю часть шлюза. Тяжелые минералы и часть песка через проем между перегородкой и днищем проходят в первый отсек, остальная часть пульпы, пройдя вдоль перегородки и дойдя до среза отсекателя (вершина угла, образованная началом следующей перегородки и вертикальной пластины, установленной параллельно оси желоба), распадается на два потока: один уносит вдоль наружной стенки пластины легкие фракции в отсек удаления хвостов, а другой скатывается вдоль стенки следующей перегородки, увлекая с собой тяжелую фракцию, по пути разрыхляет движущийся по оси желоба осевший материал, подхватывает и перемещает легкие частицы к следующему отсеку, где процесс перечистки повторяется, и количество перечисток зависит от количества отсеков. Обогащенный материал попадает в разгрузочный узел, а хвосты, полученные из хвостовых отсеков, направляются в отвал.

Необходимым условием эффективной работы шлюза является постоянное поддержание в каждом отсеке достаточного количества жидкой фазы пульпы для создания необходимой скорости потока, особенно для последних отсеков. Для этой цели над ними установлены узлы для подачи дополнительной воды.

Источники информации

1. Р.О.Берт. Технология гравитационного обогащения. М.: Недра, 1990. - С.17.

2. Б.П.Садковский. Гравитационный угловой концентратор.

3. RU №2130807. Шлюз для обогащения россыпей.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к гравитационному обогащению золотоносных россыпей. Шлюз для обогащения россыпей имеет загрузочное и разгрузочное устройство, корпус с днищем, выполненным из двух плоскостей в виде желоба, с углом, плавно уменьшающимся от узла загрузки к разгрузке. Желоб наклонен под углом к горизонту. Желоб оборудован системой перегородок, расположенных под углом к продольной оси желоба. Перегородки образуют продольные отсеки с пластинами. Пластины устанавливаются параллельно оси. Каждая перегородка имеет над днищем желоба проем. Сечение проема уменьшается по мере продвижения минеральной смеси к узлу разгрузки (от одной перегородки к другой) с возможностью регулирования с помощью шибера. Для регулирования водного режима над желобом установлены узлы подачи дополнительной воды. Технический результат изобретения - повышение эффективности разделения. 3 ил.

Шлюз для обогащения россыпей, имеющий загрузочное и разгрузочное устройство, корпус с днищем, выполненным из двух плоскостей в виде желоба, с углом, плавно уменьшающимся от узла загрузки к разгрузке и наклоненным под углом к горизонтали, отличающийся тем, что желоб снабжен системой перегородок, расположенных под углом к продольной оси желоба, образующих продольные отсеки с пластинами, устанавливаемыми параллельно оси, при этом каждая перегородка имеет над днищем желоба проем, сечение которого уменьшается по мере продвижения минеральной смеси к узлу разгрузки (от одной перегородки к другой) с возможностью регулирования с помощью шибера, а для регулирования водного режима над желобом установлены узлы подачи дополнительной воды.