ВИБРОКОНЦЕНТРАТОР Российский патент 2008 года по МПК B03B5/72 B07B4/00 

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 /1/, включающий установленный на опорной раме короб с сеющей поверхностью, с разгрузочной стороны которой расположен концентрационный элемент в виде ребристого покрытия с поперечными ребрами, вибровозбудитель, короб закреплен посредством амортизаторов, ребристое покрытие выполнено износостойким и имеет, по крайней мере, одну продольную канавку, внутренняя полость которой на нижнем уровне сопряжена с межреберными впадинами посредством боковых отверстий, причем канавка и участки межреберных впадин в месте сопряжения экранированы сверху продольным двускатным экраном, а у выходного конца продольной канавки установлена приемная течка, ребра имеют уклон в направлении канавки и наклонены в загрузочную сторону, межреберные впадины выполнены с перфорацией.

Недостаток грохота-концентратора /1/ заключается в отсутствии в нем необходимых конструктивных элементов, позволяющих непрерывно концентрировать материал широкого диапазона крупности и периодически выводить минеральные зерна повышенной плотности в отдельный продукт.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является виброконцентратор, включающий короб, вибровозбудитель, концентрационный элемент, выполненный из поперечных ребер, продольную канавку, поперечные ребра имеют уклон в направлении продольной канавки, причем возможно изменение их количества, высоты и угла наклона, ребристое покрытие концентрационного элемента выполнено износостойким, у выходного конца продольной канавки установлен концентратоприемник, короб с концентрационным элементом имеют возможность изменения частоты и амплитуды вибрации /2/.

Недостатком данного устройства /2/ также является отсутствие в нем необходимых конструктивных элементов, позволяющих непрерывно концентрировать материал широкого диапазона крупности и периодически выводить минеральные зерна повышенной плотности в отдельный продукт.

Целью изобретения является повышение эффективности гравитационного обогащения полезных ископаемых за счет улучшения условий вибродинамического разделения минеральных смесей широкого диапазона крупности и периодического выведения фракций повышенной плотности в отдельный продукт.

Поставленная цель достигается тем, что в виброконцентраторе, включающем короб, вибровозбудитель, концентрационный элемент, выполненный из поперечных ребер, продольную канавку, поперечные ребра имеют уклон в направлении продольной канавки, причем возможно изменение их количества, высоты и угла наклона, ребристое покрытие концентрационного элемента выполнено износостойким, у выходного конца продольной канавки установлен концентратоприемник, короб с концентрационным элементом имеют возможность изменения частоты и амплитуды вибрации, концентрационный элемент выполнен в виде закрепленных на коробе съемных кассет, поперечные ребра которых выполнены в виде двух зеркально обращенных друг к другу усеченных полуконусов большего и меньшего диаметра, разделенных на половины в плоскостях по осевым линиям, при этом своими большими основаниями полуконусы обращены в сторону продольной канавки и прочно соединены между собой по образующим в нижней части, создавая тем самым конусообразные полости со щелевыми входами внутрь полостей со стороны загрузки виброконцентратора, верхние кромки полуконусов расположены в горизонтальных плоскостях, обеспечивая наклон днища конусообразных полостей в сторону продольной канавки, верхние кромки рядом расположенных полуконусов меньшего и большего диаметра прочно соединены между собой с внешних сторон наклонными пластинами, полуконусы конусообразных полостей опираются на рамы кассет с продольными ребрами, между которыми в средней ее части размещена продольная канавка, торцы полуконусов со стороны меньших оснований плотно прикреплены к боковым вертикально расположенным стенкам кассет, торцы полуконусов со стороны больших оснований выполнены с наклонным срезом в сторону продольной канавки и плотно прикреплены к наклонным стенкам кассет, при этом нижняя часть наклонных стенок выполнена подвижной с возможностью периодического открытия конусообразных полостей во внутреннюю полость продольной канавки, к торцам полуконусов конусообразных полостей со стороны меньших оснований к боковым стенкам кассет плотно прикреплены патрубки с подводящими коллекторами, снабженными эластичными рукавами для подвода воздуха или напорной воды внутрь конусообразных полостей, в зависимости от того, какой процесс реализуется в виброконцентраторе - «сухой» или «мокрый», внутри конусообразных полостей, соосно с ними, по их длине размещены трубки с перфорацией или щелевым выходом в нижней части и осевым выходом на конце трубок, экранированным отбойными лопатками, виброконцентратор снабжен устройством для периодического ввода в конусообразные полости пульсирующего воздушного потока или напорной воды и устройством для периодического открытия конусообразных полостей во внутреннюю полость продольной канавки.

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 вибрационных грохотах целесообразно дополнительно создать условия для концентрации и вывода таких минералов в отдельный продукт. Этого можно достигнуть, если на вибропитатель или на короб грохота-концентратора ввести конструктивные элементы, которые будут обеспечивать такие условия. В частности, для вибропитателя рационально концентрационный элемент поместить на его днище и выполнить износостойким в виде ребристого покрытия с поперечными ребрами (например, из титана, полиуретана, резины, фторопласта, пластика и др.). Виброконцентратор должен иметь, по крайней мере, одну продольную канавку, внутренняя полость которой на нижнем уровне должна сопрягаться с межреберными полостями посредством боковых отверстий. У выходного конца продольной канавки должен быть установлен концентратоприемник. Ребра должны иметь уклон в направлении продольной канавки.

Вышеизложенные условия концентрации приемлемы 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 редкометалльного сырья, оловянных руд и многих других, аналогичных и близких по разделительному признаку, видов сырья.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид виброконцентратора, на фиг.2 - вид виброконцентратора сверху, на фиг.3 - вид на концентрационный элемент по сечению А-А.

Виброконцентратор включает короб 1, закрепленный посредством амортизаторов 2 на опорной раме 3, вибровозбудитель 4, предназначенный для создания вибраций рабочих органов с овальной траекторией. На коробе 1 помещен концентрационный элемент 5, выполненный в виде закрепленных на коробе 1 съемных кассет 6 с поперечными ребрами 7, и продольная канавка 8, расположенная между смежными торцами поперечных ребер.

Поперечные ребра 7 выполнены в виде двух зеркально обращенных друг к другу усеченных полуконусов 9 и 10 большего и меньшего диаметра, разделенных на половины в плоскостях по осевым линиям. Своими большими основаниями полуконусы 9 и 10 обращены в сторону продольной канавки 8 и прочно соединены между собой по образующим в нижней части, создавая конусообразные полости 11 со щелевыми входами 12 внутрь полостей со стороны загрузки виброконцентратора. Верхние кромки полуконусов 9 и 10 расположены в горизонтальных плоскостях, обеспечивая наклон днища конусообразных полостей 11 в сторону продольной канавки 8.

Верхние кромки рядом расположенных полуконусов 9 и 10 меньшего и большего диаметра прочно соединены между собой с внешних сторон наклонными пластинами 13. Полуконусы 9 и 10 опираются на рамы 14 кассет 6 с продольными ребрами 15, между которыми в средней ее части размещена продольная канавка 8.

Торцы полуконусов 9 и 10 со стороны меньших оснований плотно прикреплены к боковым вертикально расположенным стенкам 16 кассет 6.

Торцы полуконусов 9 и 10 со стороны больших оснований выполнены с наклонным срезом в сторону продольной канавки 8 и плотно прикреплены к наклонным стенкам 17 кассет 6. Нижняя часть наклонных стенок 17 выполнена подвижной с возможностью периодического открытия конусообразных полостей 11 во внутреннюю полость продольной канавки 8.

Для усиления разрыхления материала внутри конусообразных полостей 11 к полуконусам 9 и 10 со стороны меньших оснований прикреплены патрубки 18 с подводящими коллекторами 19, снабженными эластичными рукавами 20 для периодического подвода воздуха или напорной воды внутрь конусообразных полостей 11, в зависимости от того, какой процесс реализуется в виброконцентраторе - «сухой» или «мокрый».

Внутри конусообразных полостей 11, соосно с ними, по их длине размещены трубки 21 с перфорацией или щелевым выходом 22 в нижней части и осевым выходом 23 на конце трубок, экранированным отбойными лопатками, формирующими поток (не показаны).

Виброконцентратор снабжен устройством для периодического ввода в конусообразные полости пульсирующего воздушного потока или напорной воды и устройством для периодического открытия конусообразных полостей 11 во внутреннюю полость продольной канавки 8 (не показаны).

Для улучшения транспортировки минеральных зерен повышенной плотности к продольной канавке 8 днища конусообразных полостей 11 имеют уклон в направлении продольной канавки.

У выходного конца продольной канавки 8 установлен закрепленный на опорной раме 3 концентратоприемник 27, предназначенный для выведения из аппарата фракций повышенной плотности в отдельный продукт.

Виброконцентратор работает следующим образом.

Материал, содержащий твердые частицы различной крупности и плотности, подается на концентрационный элемент 5 виброконцентратора, где осуществляется его разделение по плотности. Более тяжелые минеральные зерна занимают самое нижнее положение в вибрирующем слое, поступают вместе с частью материала через щелевые входы 12 внутрь конусообразных полостей 11, движутся по их днищу к продольной канавке 8 и входят в нее при открытии подвижно закрепленной нижней части наклонных стенок 17. Движению тяжелых минеральных зерен внутри конусообразных полостей 11 к продольной канавке 8 способствует уклон поперечных ребер 7 и днища конусообразных полостей 11 в направлении продольной канавки.

Эффективному разделению обогащаемого материала на легкую и тяжелую фракции способствует разрыхление материала в конусообразных полостях 11 посредством подачи потока воздуха или напорной воды через подводящие коллекторы 19 с эластичными рукавами 20, патрубки 18 и трубки 21 с перфорацией или щелевым выходом 22 в нижней части и осевым выходом 23. Для лучшего разрыхление материала отбойные лопатки формируют поток на выходе его из осевого выхода 23. Для эффективного расслоения обогащаемого материала внутри конусообразных полостей 11 в них обеспечивают периодическую подачу пульсирующего воздушного потока или напорной воды.

Дискретный вывод тяжелых минералов из конусообразных полостей 11 обеспечивается посредством устройства для периодического открытия конусообразных полостей 11 во внутреннюю полость продольной канавки 8.

По канавке 8 за счет вибраций короба 1 тяжелые минеральные зерна направляются к концентратоприемнику 27, через который они выводятся из аппарата. Легкие фракции материала выводятся из аппарата при его движении поверх поперечных ребер 7 по обе стороны от концентратоприемника 27.

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, диаметров полуконусов 9 и 10 и объема конусообразных полостей 11, количеством подаваемого воздуха и воды в конусообразные полости 11, частотой и продолжительностью открытия конусообразных полостей 11 в полость продольной канавки 8, величиной технологической нагрузки обогащаемого материала.

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

Источники информации

1. Патент Российской Федерации N 2183999 "Грохот-концентратор". /М.Н.Злобин, Е.М.Злобин, А.М.Злобин. N 2000110974/03 от 28.04.2000, Бюл. 2002, N 18.

2. Патент Российской Федерации №2234982 "Грохот-концентратор". /М.Н.Злобин, Е.М.Злобин, А.М.Злобин. N 200210630503/03 от 11.03.2002, Бюл. 2005, N 4 (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, выполненный из поперечных ребер, продольную канавку, поперечные ребра имеют уклон в направлении продольной канавки, причем возможно изменение их количества, высоты и угла наклона, ребристое покрытие концентрационного элемента выполнено износостойким, у выходного конца продольной канавки установлен концентратоприемник, короб с концентрационным элементом имеют возможность изменения частоты и амплитуды вибрации. Концентрационный элемент выполнен в виде закрепленных на коробе съемных кассет, поперечные ребра которых выполнены в виде двух зеркально обращенных друг к другу усеченных полуконусов большего и меньшего диаметра, разделенных на половины в плоскостях по осевым линиям. Своими большими основаниями полуконусы обращены в сторону продольной канавки и прочно соединены между собой по образующим в нижней части, создавая тем самым конусообразные полости со щелевыми входами внутрь полостей со стороны загрузки виброконцентратора. Верхние кромки полуконусов расположены в горизонтальных плоскостях, обеспечивая наклон днища конусообразных полостей в сторону продольной канавки. Верхние кромки рядом расположенных полуконусов меньшего и большего диаметра прочно соединены между собой с внешних сторон наклонными пластинами. Полуконусы конусообразных полостей опираются на рамы кассет с продольными ребрами, между которыми в средней ее части размещена продольная канавка. Торцы полуконусов со стороны меньших оснований плотно прикреплены к боковым вертикально расположенным стенкам кассет, а со стороны больших оснований выполнены с наклонным срезом в сторону продольной канавки и плотно прикреплены к наклонным стенкам кассет. Нижняя часть наклонных стенок выполнена подвижной с возможностью периодического открытия конусообразных полостей во внутреннюю полость продольной канавки. Технический результат - повышение эффективности гравитационного обогащения полезных ископаемых широкого диапазона крупности. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Виброконцентратор, включающий короб, вибровозбудитель, концентрационный элемент, выполненный из поперечных ребер, продольную канавку, поперечные ребра имеют уклон в направлении продольной канавки, причем возможно изменение их количества, высоты и угла наклона, ребристое покрытие концентрационного элемента выполнено износостойким, у выходного конца продольной канавки установлен концентратоприемник, короб с концентрационным элементом имеют возможность изменения частоты и амплитуды вибрации, отличающийся тем, что концентрационный элемент выполнен в виде закрепленных на коробе съемных кассет, поперечные ребра которых выполнены в виде двух зеркально обращенных друг к другу усеченных полуконусов большего и меньшего диаметра, разделенных на половины в плоскостях по осевым линиям, при этом своими большими основаниями полуконусы обращены в сторону продольной канавки и прочно соединены между собой по образующим в нижней части, создавая тем самым конусообразные полости со щелевыми входами внутрь полостей со стороны загрузки виброконцентратора, верхние кромки полуконусов расположены в горизонтальных плоскостях, обеспечивая наклон днища конусообразных полостей в сторону продольной канавки, верхние кромки рядом расположенных полуконусов меньшего и большего диаметра прочно соединены между собой с внешних сторон наклонными пластинами, полуконусы конусообразных полостей опираются на рамы кассет с продольными ребрами, между которыми в средней ее части размещена продольная канавка, торцы полуконусов со стороны меньших оснований плотно прикреплены к боковым вертикально расположенным стенкам кассет, торцы полуконусов со стороны больших оснований выполнены с наклонным срезом в сторону продольной канавки и плотно прикреплены к наклонным стенкам кассет, при этом нижняя часть наклонных стенок выполнена подвижной с возможностью периодического открытия конусообразных полостей во внутреннюю полость продольной канавки.2. Виброконцентратор по п.1, отличающийся тем, что к торцам полуконусов конусообразных полостей со стороны меньших оснований к боковым стенкам кассет плотно прикреплены патрубки с подводящими коллекторами, снабженными эластичными рукавами для подвода воздуха или напорной воды внутрь конусообразных полостей, в зависимости от того, какой процесс реализуется в виброконцентраторе - «сухой» или «мокрый».3. Виброконцентратор по п.1, отличающийся тем, что внутри конусообразных полостей, соосно с ними, по их длине размещены трубки с перфорацией или щелевым выходом в нижней части и осевым выходом на конце трубок, экранированным отбойными лопатками.4. Виброконцентратор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен устройством для периодического ввода в конусообразные полости пульсирующего воздушного потока или напорной воды.5. Виброконцентратор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен устройством для периодического открытия конусообразных полостей во внутреннюю полость продольной канавки.