СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ РУД Российский патент 2016 года по МПК B03B5/44 

Изобретение относится к кусковой сепарации сырья и может быть использовано для обогащения руд черных и цветных металлов.

Прототипом способ сортировки минералов по теплофизическим свойствам, включающий передачу тепла от нагревателя через минералы к покрытой легкоплавким веществом транспортерной ленте с расплавлением под минералом с высокой теплопроводностью легкоплавкого вещества, охлаждение легкоплавкого вещества для закрепления минералов на ленте и разделение пустой породы и полезного компонента, причем подачу тепла от нагревателя осуществляют контактным способом, при этом зерна минералов вдавливают в легкоплавкое вещество, а в качестве транспортерной ленты используют эластичную губчатую ленту, которая при окончании контактной передачи тепла восстанавливает деформируемые участки [Пат. РФ 2079368, МПК В03В 1/02, 1997].

Недостатками прототипа являются:

- сложность аппаратуры, реализующей способ, в частности контактных нагревателей и большая их тепловая инерционность, что ведет к перерасходу энергии при отсутствии на конвейере породы с полезным компонентом;

- неудобство в эксплуатации, связанное с необходимостью предварительной сортировки породы по размерам. В противном случае нагрев не будет стабильным из-за разной массы кусков компонента и разного усилия прилегания нагревательных элементов к ним.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции и улучшение эксплуатационных характеристик.

Задача решается тем, что в способе разделения руд, включающем передачу тепла путем нагрева кусков руды воздействием токов высокой частоты, закрепление нагретых полезных компонентов на термочувствительной рабочей поверхности транспортера и последующий их отбор, относительно тяжелые куски

с большим содержанием полезного компонента отбирают путем их проскальзывания сквозь термочувствительную поверхность после одноразового нагрева, а с меньшим содержанием полезного компонента - после повторного нагрева.

Ленту основного транспортера армируют волокнами, имеющими более высокую прочность и температуру размягчения, чем материал ленты, причем расстояние между волокнами больше кусков руды. Под основным размещают, по крайней мере, один дополнительный транспортер. Помещение кусков руды на ленту совмещают с взаимодействием их с детектором металла, по сигналам которого производят пуск-останов транспортера и включение-выключение токов. Проскальзывание заканчивают на ленте дополнительного транспортера. Ленту дополнительного транспортера выполняют из силиконовой резины. Ленту дополнительного транспортера охлаждают. Ленту дополнительного транспортера выполняют с углублениями. Куски руды с ленты дополнительного транспортера пропускают через сито. В зависимости от веса части ленты с полезным компонентом изменяют скорость ее движения.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.

Отбор относительно тяжелых кусков с большим содержанием полезного компонента путем их проскальзывания сквозь термочувствительную поверхность после одноразового нагрева, а с меньшим содержанием полезного компонента - после повторного нагрева, позволяет одновременно с отбором сортировать полезные компоненты. Кроме того, повторный нагрев позволяет снизить мощность нагревателя. Все это улучшает эксплуатационные характеристики.

В качестве материала термочувствительной ленты можно использовать полиэтилен высокой плотности РЕ 6148С. При необходимости современный уровень техники позволяет создать материал и с другими параметрами.

Армирование ленты основного транспортера волокнами, имеющими более высокую прочность и температуру размягчения, чем материал, и выполнение расстояния между волокнами больше кусков руды дает возможность транспортировать

руду непосредственно самой упрочненной лентой, которая не подвергается размягчению и разрыву, что упрощает конструкцию транспортера.

Размещение под основным транспортером, по крайней мере, одного дополнительного транспортера упрощает процедуры сбора кусков руды с полезным компонентом, сортировки и помещения их в соответствующий бункер, что снижает энергопотребление устройства, расширяет его функциональные возможности и улучшает эксплуатационные характеристики.

Взаимодействие кусков руды с детектором металла после помещения их на ленту и проведение по его сигналам пуска-останова транспортера и включения-выключения токов высокой частоты позволяет экономить потребляемую энергию и ленту основного транспортера при отсутствии кусков с полезным компонентом, что снижает энергопотребление и улучшает эксплуатационные характеристики.

Окончание проскальзывания на ленте дополнительного транспортера уменьшает габариты устройства и упрощает конструкцию.

Выполнение ленты дополнительного транспортера из силиконовой резины способствует повышению надежности устройства, так как такие свойства силиконовой резины как эластичность, упругость, прочность, жесткость, электрические характеристики зависят от температуры в меньшей степени, чем у органических материалов. Благодаря этому силиконовую резину целесообразно использовать при более высоких и более низких температурах.

Охлаждение ленты дополнительного транспортера повышает надежность работы устройства, так как исключает расплавление ее элементами ленты основного транспортера при соприкосновении с последней.

Выполнение ленты дополнительного транспортера с углублениями позволяет снизить скорость ее перемещения за счет возможности накапливания нескольких кусков в углублении, что снижает потребление энергии транспортером.

Пропускание кусков руды с ленты дополнительного транспортера через сито способствует разделению их по содержанию полезного компонента и последующему измельчению кусков с малым содержанием полезного компонента, что улучшает эксплуатационные характеристики.

Изменение в зависимости от веса части ленты с полезным компонентом скорости ее движения дает возможность экономить потребляемую энергию, увеличивая скорость при быстром наполнении углублений ленты и снижая ее при медленном.

Изобретение поясняется чертежом.

На чертеже изображена схема устройства для разделения руд.

Устройство для разделения руд содержит основной транспортер с подающей 1 и принимающей 2 бобинами, соединенными выполненной из термопластичного материала лентой 3, размещенной в катушке 4 над лентой 5 дополнительного транспортера, имеющей углубления 6 и размещенной на валиках 7 из диэлектрического материала, при этом обе ленты могут иметь возможность взаимодействия с натяжными валиками 8 и с воздухом из сопел 9. На ленте 3 посредством лотка 10 слоем размещена руда, взаимодействующая с детектором 11 металла и имеющая куски 12 с полезным компонентом, перемещаемые вдоль перегородки 13 посредством дополнительного транспортера непосредственно в бункер 14 или через сито 15 в бункеры 16, 16, и куски с пустой породой 18, идущей в отвал.

Способ реализуют следующим образом.

После помещения на ленту 3 с лотка 10 кусков руды, последнюю с помощью детектора 11 металла проверяют на наличие в ней полезного компонента. При его отсутствии сбрасывают приспособлением (не показано) пустую породу в отвал, а при наличии подают на катушку 4 с генератора (не показан) напряжение, создавая в ней поле токов высокой частоты, и приводят в движение ленты 3, 5 основного и дополнительного транспортеров. Проходя через катушку, куски 12, содержащие полезный компонент, нагреваются и расплавляют материал ленты 3. При этом относительно тяжелые куски, содержащие больше полезного компонента (при одинаковых условиях) нагреются быстрее и сильнее, и первыми будут проскальзывать (проплавлять) через ленту 3 в углубления 6 ленты 5. Куски с меньшим содержанием полезного компонента будут перемещаться лентой 3 далее и проскальзывать через нее в зоне работы следующей катушки. Относительно легкие куски с полезным компонентом не смогут проскользнуть через ленту 3 вследствие своего малого веса и останутся на ней, частично расплавляя ее под собой. На ленте 3 останется также и пустая порода, которая не получила никакого нагрева из-за отсутствия в ней металлических включений. После прохождения рудой (в данном случае второй) катушки 4 она вместе с лентой подвергается обдуву холодным воздухом из сопла 9, в результате чего расплавленные под легкими кусками с полезным компонентом участки ленты затвердевают и удерживают в ней эти куски. Это позволяет последним остаться на ленте 3 при движении за натяжным валиком 8 и переместиться в приемную бобину 2, а незакрепленной пустой породе 18 - уйти в отвал.

Переместившись за катушку 4, куски 12 породы с большим содержанием полезного компонента проходят вдоль перегородки 13, удерживающей их от выпадения из углублений 6 ленты 5, в бункер 14, а куски с меньшим содержанием полезного компонента поступают через сито 15 в бункеры 16, 17. Можно предположить, что куски меньших размеров, попавшие в бункер 16, будут содержать меньше полезного компонента, чем более крупные куски в бункере 17. Поэтому мелкие куски в дальнейшем целесообразно подвергнуть раздроблению и повторному разделению на пустую и ценную породы. Такую же процедуру при необходимости можно провести и с кусками из бункера 17.

В процессе движения ленты 5 контролируют, например с помощью датчиков, нагрузку, действующую на валики 7, поддерживающие ленту 5 в зоне катушек 4. При возрастании нагрузки, свидетельствующем о достаточном наполнении углублений 6 кусками 12 с полезным компонентом, увеличивают скорость движения ленты 5, подводя под ленту 3 опорожненные углубления 6, которые предварительно охлаждают потоком воздуха из сопел 9 для предотвращения расплавления ленты 3 элементами ленты 5.

После наматывания на приемную бобину 2 всей ленты 3, ее снимают и извлекают из нее мелкие куски с полезным компонентом, например путем расплавления материала ленты или ее сжиганием.

Внедрение изобретения позволит создать простое по конструкции устройство для разделения руд.

Изобретение относится к кусковой сепарации сырья и может быть использовано для обогащения руд черных и цветных металлов. Способ разделения руд включает передачу тепла путем нагрева кусков руды воздействием токов высокой частоты, закрепление нагретых полезных компонентов на термочувствительной рабочей поверхности транспортера и последующий их отбор. Относительно тяжелые куски с большим содержанием полезного компонента отбирают путем их проскальзывания сквозь термочувствительную поверхность после одноразового нагрева, а с меньшим содержанием полезного компонента - после повторного нагрева. Ленту основного транспортера армируют волокнами, имеющими более высокую прочность и температуру размягчения, чем материал ленты. Расстояние между волокнами больше кусков руды. Под основным размещают, по крайней мере, один дополнительный транспортер. Помещение кусков руды на ленту совмещают с взаимодействием их с детектором металла, по сигналам которого производят пуск-остановку транспортера и включение-выключение токов. Проскальзывание заканчивают на ленте дополнительного транспортера. Ленту дополнительного транспортера выполняют из силиконовой резины. Ленту дополнительного транспортера охлаждают. Ленту дополнительного транспортера выполняют с углублениями. Куски руды с ленты дополнительного транспортера пропускают через сито. В зависимости от веса части ленты с полезным компонентом изменяют скорость ее движения. Технический результат - повышение производительности, упрощение конструкции и улучшение эксплуатационных характеристик. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ разделения руд, включающий передачу тепла путем нагрева кусков руды воздействием токов высокой частоты, закрепление нагретых полезных компонентов на термочувствительной рабочей поверхности транспортера и последующий их отбор, отличающийся тем, что относительно тяжелые куски с большим содержанием полезного компонента отбирают путем их проскальзывания сквозь термочувствительную поверхность после одноразового нагрева, а с меньшим содержанием полезного компонента - после повторного нагрева.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ленту основного транспортера армируют волокнами, имеющими более высокую прочность и температуру размягчения, чем материал ленты, причем расстояние между волокнами больше кусков руды.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что под основным размещают, по крайней мере, один дополнительный транспортер.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что помещение кусков руды на ленту совмещают с взаимодействием их с детектором металла, по сигналам которого производят пуск-остановку транспортера и включение-выключение токов.

5. Способ по любому из пп. 1, 3, отличающийся тем, что проскальзывание заканчивают на ленте дополнительного транспортера.

6. Способ по любому из пп. 1, 3, отличающийся тем, что ленту дополнительного транспортера выполняют из силиконовой резины.

7. Способ по любому из пп. 1, 3, отличающийся тем, что ленту дополнительного транспортера охлаждают.

8. Способ по любому из пп. 1, 3, отличающийся тем, что ленту дополнительного транспортера выполняют с углублениями.

9. Способ по любому из пп. 1, 3, отличающийся тем, что куски руды с ленты дополнительного транспортера пропускают через сито.

10. Способ по любому из пп. 1, 3, отличающийся тем, что в зависимости от веса части ленты с полезным компонентом изменяют скорость ее движения.