ВИБРОКОНЦЕНТРАТОР Российский патент 2008 года по МПК B03B5/70 B03B5/02 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к аппаратам для гравитационного обогащения, и может быть использовано для извлечения полезного компонента из различных зернистых материалов.

Известен грохот-концентратор, включающий короб с сеющей поверхностью, вибровозбудитель, концентрационный элемент в виде поперечных ребер и продольной канавки с изменяемой глубиной, сопряженной на нижнем уровне с межреберными впадинами посредством боковых отверстий, поперечные ребра имеют уклон в направлении продольной канавки и наклон в загрузочную сторону, причем возможно изменение их количества, высоты и угла наклона, ребристое покрытие концентрационного элемента выполнено износостойким, у выходного конца продольной канавки установлен концентратоприемник, короб и сеющая поверхность с концентрационным элементом имеют возможность изменения частоты и амплитуды вибрации, концентрационный элемент выполнен в виде тонкослойной неперфорированной пластины, поперечные ребра на которой выполнены заодно с пластиной, продольная канавка имеет боковые стенки, боковые отверстия выполнены в этих стенках, пластина снабжена продольными, вертикально расположенными и плотно соединенными с внешними торцами поперечных ребер стенками /1/.

Недостаток грохота-концентратора /1/ заключается в отсутствии в нем необходимых конструктивных элементов, позволяющих концентрировать и регулируемо выводить наиболее мелкие минеральные зерна повышенной плотности в отдельный продукт.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является виброконцентратор, включающий короб, вибровозбудитель, концентрационный элемент в виде пластин и выполненных заодно с пластинами поперечных ребер, продольную канавку с изменяемой глубиной, сопряженную на нижнем уровне с межреберными впадинами посредством боковых отверстий, продольная канавка имеет боковые стенки, боковые отверстия выполнены в этих стенках, пластина снабжена продольными, вертикально расположенными и плотно соединенными с внешними торцами поперечных ребер стенками, поперечные ребра имеют уклон в направлении продольной канавки и наклон в загрузочную сторону, причем возможно изменение их количества, высоты и угла наклона, ребристое покрытие концентрационного элемента выполнено износостойким, у выходного конца продольной канавки установлен концентратоприемник, короб и концентрационный элемент имеют возможность изменения частоты и амплитуды вибрации /2/.

Недостатком данного устройства также является отсутствие в нем необходимых конструктивных элементов, позволяющих концентрировать и регулируемо выводить наиболее мелкие минеральные зерна повышенной плотности в отдельный продукт.

Целью изобретения является повышение эффективности гравитационного обогащения полезных ископаемых за счет улучшения условий разделения минеральных смесей и одновременного непрерывного вибродинамического выведения фракций повышенной плотности широкого диапазона крупности в отдельный продукт, с возможностью регулируемого его выхода.

Поставленная цель достигается тем, что в виброконцентраторе, включающем короб, вибровозбудитель, концентрационный элемент в виде пластин и выполненных заодно с пластинами поперечных ребер, продольную канавку с изменяемой глубиной, сопряженную на нижнем уровне с межреберными впадинами посредством боковых отверстий, продольная канавка имеет боковые стенки, боковые отверстия выполнены в этих стенках, пластина снабжена продольными, вертикально расположенными и плотно соединенными с внешними торцами поперечных ребер стенками, поперечные ребра имеют уклон в направлении продольной канавки и наклон в загрузочную сторону, причем возможно изменение их количества, высоты и угла наклона, ребристое покрытие концентрационного элемента выполнено износостойким, у выходного конца продольной канавки установлен концентратоприемник, короб и концентрационный элемент имеют возможность изменения частоты и амплитуды вибрации, днище продольной канавки выполнено сетчатым, а за верхнюю часть боковых стенок продольной канавки с боковыми отверстиями во внутреннюю ее полость шарнирно закреплены заслонки с длиной, не превышающей длины боковых стенок, с возможностью регулирования угла их наклона.

При создании изобретения авторы исходили из следующего.

При вибрациях слоя обогащаемого материала минералы, обладающие повышенной плотностью по отношению к минералам пустой породы, стремятся занять наиболее низкий уровень в этом слое. Такие условия вибрации слоя материала создаются в работающих вибропитателях и в операциях грохочения. Поэтому в вибропитателях или на поверхности вибрационного грохота целесообразно дополнительно создать условия для концентрации и вывода таких минералов в отдельный продукт. Этого можно достигнуть, если на днище вибропитателя или на поверхности грохота-концентратора ввести конструктивные элементы, которые будут обеспечивать такие условия. В частности, для вибропитателя рационально концентрационный элемент выполнить заодно с коробом или поместить его на днище и выполнить износостойким в виде ребристого покрытия с поперечными ребрами (например, из титана, полиуретана, резины, фторопласта, пластика и др.). Ребристое покрытие должно иметь, по крайней мере, одну продольную канавку, внутренняя полость которой на нижнем уровне должна сопрягаться с межреберными впадинами посредством боковых отверстий. У выходного конца продольной канавки должен быть установлен концентратоприемник. Ребра должны иметь уклон в направлении продольной канавки и наклоны в загрузочную сторону.

Для того чтобы наиболее тонкие и шламистые частицы полезного компонента поступали в концентрат и не уходили в хвосты через неплотные примыкания концентрационного элемента к коробу, концентрационный элемент рационально выполнить заодно с коробом или изготовить его в виде закрепленной на коробе пластины, поперечные ребра на которой целесообразно выполнить заодно с пластиной. Для того чтобы обогащаемый материал не попадал в продольную канавку, продольная канавка должна иметь защитные боковые стенки с высотой, превышающей высоту слоя обогащаемого материала. Боковые отверстия, соединяющие межреберные впадины с продольной канавкой, должны быть выполнены в этом случае в боковых стенках. Площадь сечения этих боковых отверстий целесообразно изменять в зависимости от крупности обогащаемого материала, а также от содержания частиц полезного компонента в данном материале. Для исключения механических потерь частиц полезного компонента в неплотностях сочленения концентрационного элемента с коробом виброконцентратора пластину целесообразно снабдить продольными, вертикально расположенными и плотно соединенными с внешними торцами поперечных ребер стенками, а также поперечной стенкой с загрузочной стороны аппарата. Высота этих стенок также должна превышать высоту слоя обрабатываемого материала.

Для вывода наиболее мелких частиц концентрата из аппарата днище продольной канавки целесообразно выполнить сетчатым. Для регулирования выхода концентрата целесообразно за верхнюю часть боковых стенок продольной канавки с боковыми отверстиями во внутреннюю ее полость шарнирно закрепить заслонки с длиной, не превышающей длины боковых стенок, с возможностью регулирования угла их наклона. Для регулирования наклона заслонок целесообразно в их продольные карманы в нижней части поместить съемные грузики различного веса. Это позволит притормаживать выход концентрата в продольную канавку из межреберных впадин и, как следствие, предотвратить его разубоживание частицами легких фракций.

Вышеизложенные условия концентрации применимы ко многим видам минерального сырья. Эффективность обогащения при этом особенно возрастает, когда плотность зерен полезного компонента намного превышает плотность зерен пустой породы, например при обогащении золотосодержащих руд и песков, при обогащении редкометального сырья, оловянных руд и многих других, аналогичных и близких по разделительному признаку, видов сырья.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид виброконцентратора, на фиг.2 - вид виброконцентратора сверху с показом его рабочего ребристого покрытия, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1 с показом сетчатого днища продольной канавки и регулируемой заслонки.

Виброконцентратор включает короб 1, закрепленный посредством амортизаторов 2 на опорной раме 3 и предназначенный для создания необходимых вибраций рабочих органов вибровозбудитель 4. На днище короба 1 помещен концентрационный элемент 5, выполненный заодно с коробом 1 в виде ребристого износостойкого покрытия 6 с поперечными ребрами 7, имеющего продольную канавку 8. Можно изготавливать концентрационный элемент 5 и отдельно от короба 1 с последующим закреплением его на днище короба. В зависимости от ширины короба 1 продольных канавок 8 на ребристом покрытии 6 может быть и больше. Внутренняя полость продольной канавки 8 на нижнем уровне сопряжена с межреберными впадинами 9 посредством боковых отверстий 10.

Для улучшения транспортировки минеральных зерен повышенной плотности к продольной канавке 8 поперечные ребра 7 ребристого износостойкого покрытия 6 имеют уклон в направлении продольной канавки 8, а для лучшего удержания этих минеральных зерен в межреберных впадинах 9 поперечные ребра 7 наклонены в загрузочную сторону виброконцентратора. У выходного конца продольной канавки 8 установлен закрепленный на опорной раме 3 концентратоприемник 11, предназначенный для выведения из аппарата фракций повышенной плотности в отдельный продукт.

Для того чтобы наиболее тонкие и шламистые частицы полезного компонента поступали в концентрат и не уходили в хвосты через неплотные примыкания концентрационного элемента к коробу, концентрационный элемент 5 выполнен в виде пластины 12, поперечные ребра 7 на которой выполнены заодно с пластиной. Для того чтобы обогащаемый материал не попадал в продольную канавку 8, продольная канавка имеет защитные боковые стенки 13. Боковые отверстия 10 выполнены на нижнем уровне защитных боковых стенок 13. Для этого же пластина 12 снабжена продольными стенками 14, вертикально расположенными и плотно соединенными с внешними торцами поперечных ребер 7, а также торцевой стенкой 15 с загрузочной стороны аппарата.

Днище 16 продольной канавки 8 выполнено сетчатым, а за верхнюю часть боковых стенок 13 продольной канавки 8 с боковыми отверстиями 10 во внутреннюю ее полость шарнирно закреплены заслонки 17 с длиной, не превышающей длины боковых стенок 13, с возможностью регулирования угла их наклона. Для регулирования наклона заслонок 17 в их продольные карманы 18 помещаются съемные грузики 19 различного веса.

Виброконцентратор работает следующим образом.

Материал, содержащий твердые частицы различной крупности и плотности, подается на концентрационный элемент 5, где осуществляется его разделение по плотности. Более тяжелые минеральные зерна занимают самое нижнее положение в вибрирующем слое и по межреберным впадинам 9, скользя вдоль ребер 7, движутся к продольной канавке 8, входят в нее через боковые отверстия 10 и затем по канавке 8 за счет вибраций концентрационного элемента 5 направляются к концентратоприемнику 11. При прохождении концентрата по продольной канавке 8 из него высеваются наиболее мелкие частицы через сетчатое днище 16. Движению тяжелых минеральных зерен к продольной канавке 8 способствует уклон поперечных ребер 7 в направлении канавки 8, а их удержанию в межреберных впадинах 9 способствует наклон ребер 7 в загрузочную сторону виброконцентратора.

Выполненный в виде пластины 12 концентрационный элемент 5 обеспечивает поступление в концентрат всех наиболее тонких и шламистых частиц полезного компонента и не позволяет им уходить в хвосты через неплотные примыкания концентрационного элемента к коробу 1. Этому же во многом способствует то, что поперечные ребра 7 выполнены заодно с пластинами 12.

Защитные боковые стенки 13 не позволяют обогащаемому материалу попадать в продольную канавку 8 и разубоживать концентрат, а вертикально расположенные продольные стенки 14, плотно соединенные с внешними торцами поперечных ребер 7, и поперечные стенки 15 не позволяют обогащаемому материалу, особенно мелкой и шламистой его части, уходить под пластину 12 концентрационного элемента 5 и теряться с хвостами. При выполнении концентрационного элемента 5 заодно с коробом 1 эти причины возможных потерь устраняются полностью.

Выход концентрата регулируется посредством заслонок 17, шарнирно закрепленных за верхнюю часть боковых стенок 13 продольной канавки 8 с боковыми отверстиями 10 во внутреннюю ее полость. Для регулирования угла наклона заслонок 17 в их продольные карманы 18 помещают съемные грузики 19 различного веса.

Концентрационные элементы могут устанавливаться как на одно- и двухситных вибрационных грохотах, так и на многоситных, включая и все типы многочастотных грохотов, как с подвижным, так и с неподвижным корпусом. Для каждого концентратного продукта может устанавливаться отдельный концентратоприемник.

Настройку и регулирование процесса концентрации осуществляют посредством изменения частоты и амплитуды вибрации короба 1 с концентрационным элементом 5, а также изменением угла наклона короба 1, изменением размера, количества, высоты и углов наклона поперечных ребер 7, количеством и глубиной продольной канавки 8 и межреберных впадин 9, величиной площади сечения боковых отверстий 10 и их формой, изменением веса грузиков 19 в карманах 18 заслонок 17, технологической нагрузкой обогащаемого материала.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит за счет улучшения условий разделения минеральных смесей и непрерывного вибродинамического выведения фракций повышенной плотности в отдельный продукт повысить эффективность гравитационного обогащения полезных ископаемых широкого диапазона крупности.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации N2284865 "Грохот-концентратор" / М.Н.Злобин, Е.М.Злобин, А.М.Злобин. N2005113214/03 от 03.05.2005, Бюл. 2006, N 28.

2. Патент Российской Федерации №2284864 "Виброконцентратор" / М.Н.Злобин, Е.М.Злобин, А.М.Злобин. N2005114815/03 от 16.05.2005, Бюл. 2006, N 28 (прототип).

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к аппаратам для гравитационного обогащения, и может быть использовано для извлечения полезного компонента из различных зернистых материалов. Виброконцентратор включает короб, вибровозбудитель, концентрационный элемент в виде пластин и выполненных заодно с пластинами поперечных ребер, продольную канавку с изменяемой глубиной, сопряженную на нижнем уровне с межреберными впадинами посредством боковых отверстий, продольная канавка имеет боковые стенки, боковые отверстия выполнены в этих стенках. Пластина снабжена продольными, вертикально расположенными и плотно соединенными с внешними торцами поперечных ребер стенками. Поперечные ребра имеют уклон в направлении продольной канавки и наклон в загрузочную сторону, причем возможно изменение их количества, высоты и угла наклона. Ребристое покрытие концентрационного элемента выполнено износостойким, у выходного конца продольной канавки установлен концентратоприемник, короб и концентрационный элемент имеют возможность изменения частоты и амплитуды вибрации. Днище продольной канавки выполнено сетчатым, а за верхнюю часть боковых стенок продольной канавки с боковыми отверстиями во внутреннюю ее полость шарнирно закреплены заслонки с длиной, не превышающей длины боковых стенок, с возможностью регулирования угла их наклона. Технический результат - повышение эффективности гравитационного обогащения, улучшение условий разделения минеральных смесей и непрерывного вибродинамического выведения фракций повышенной плотности. 3 ил.

Виброконцентратор, включающий короб, вибровозбудитель, концентрационный элемент в виде пластин и выполненных заодно с пластинами поперечных ребер, продольную канавку с изменяемой глубиной, сопряженную на нижнем уровне с межреберными впадинами посредством боковых отверстий, продольная канавка имеет боковые стенки, боковые отверстия выполнены в этих стенках, пластина снабжена продольными, вертикально расположенными и плотно соединенными с внешними торцами поперечных ребер стенками, поперечные ребра имеют уклон в направлении продольной канавки и наклон в загрузочную сторону, причем возможно изменение их количества, высоты и угла наклона, ребристое покрытие концентрационного элемента выполнено износостойким, у выходного конца продольной канавки установлен концентратоприемник, короб и концентрационный элемент имеют возможность изменения частоты и амплитуды вибрации, отличающийся тем, что днище продольной канавки выполнено сетчатым, а за верхнюю часть боковых стенок продольной канавки с боковыми отверстиями во внутреннюю ее полость шарнирно закреплены заслонки с длиной, не превышающей длины боковых стенок, с возможностью регулирования угла их наклона.