СОТРЯСАТЕЛЬНЫЙ КОНЦЕНТРАЦИОННЫЙ СТОЛ, ЕГО КОМПОНЕНТЫ И СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Российский патент 2018 года по МПК B03B5/06 

Настоящая заявка является международной заявкой, претендующей на приоритет Предварительной патентной заявки US 61/886014, поданной 2 октября 2013 г., и Предварительной патентной заявки US 61/901527, поданной 8 ноября 2013 г.

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к устройствам для сепарации минералов, в частности, к усовершенствованному сотрясательному концентрационному столу, и более конкретно, к усовершенствованиям коллекторов смывной воды и дек концентрационных столов для обеспечения размещения магнитных сепараторов и повышения выхода полезного продукта и качества сепарации.

Сотрясательные концентрационные столы используются уже несколько десятилетий. Компания FLSmidth-Knelson Solutions использует концентратор Knelson для обогащения плотных частиц, содержащих ценный минерал. Далее этот концентрат поступает либо в реактор интенсивного цианирования ConSep ACACIA (если на месте проведения работ разрешено использование цианида), либо на сотрясательный концентрационный стол. На выходе концентрационного стола обычно получают плавкое золото. Например, описание соответствующих известных систем можно найти в любом из патентов США №№: 2325340; 4078996; 4150749; 4170549: 4251357; 4340469; 4758334; 5160035; 5205414; 6059118; 6155707; 7533775; 4758334; 2325340; 4326951; 4340469 и 4347130.

В концентрате, поступающем на сотрясательный концентрационный стол, могут находиться осколки, образующиеся в шаровой мельнице. Эти осколки создают проблемы для обогащения/разделения на сотрясательном концентрационном столе, поскольку большие куски черного металла могут вести себя как более мелкие и более плотные частицы золота. В результате, присутствие таких металлических посторонних примесей может легко нарушить и загрязнить аккумулирование золота на сотрясательном столе. Если использование на входе сотрясательного стола магнитного барабанного сепаратора является нежелательным, то можно использовать плоский магнитный сепаратор, подвешенный над активной поверхностью сотрясательного концентрационного стола. Однако в существующих установках с сотрясательными концентрационными столами пространство, которое можно было бы использовать для размещения подвесных плоских магнитных сепараторов, очень ограничено.

Например, в обычных конструкциях сотрясательных концентрационных столов типа "Gemini" ("Близнецы") используется расположенный сверху большой центральный водяной коллектор, проходящий по всей длине сотрясательного стола для подачи смывной воды на сепарирующую поверхность. Смывная вода необходима для смывания посторонних примесей, чтобы дать возможность концентрационному столу аккумулировать золото. В существующих конструкциях типа "Gemini" с центральным водяным коллектором пользователю необходимо тянуться через поверхность работающего стола для выполнения ручной регулировки каждого сопла для воды в центре стола, которое, в свою очередь, колеблется вместе со столом и центральным водяным коллектором. Это представляет особенно большие сложности для столов большой ширины, когда человеку трудно дотянуться через стол до его середины, и возникает опасность нарушения сепарационной работы концентрационного стола. Кроме того, существующие сопла/клапаны, используемые на этих расположенных сверху больших центральных водяных коллекторах, легко ломаются или изгибаются при попытке их ручной регулировки, особенно при колебаниях. Оператору также довольно сложно захватить колеблющееся сопло/клапан и выполнить с ним какие-либо действия для быстрой и точной регулировки потока при оптимизации сепарации в какой-либо части сотрясательного концентрационного стола. Соответственно, требуется более прочная и устойчивая система, в которой конечный пользователь имеет возможность с большей надежностью управлять потоком смывной воды, подводимой к каждому соплу или отводимой от него.

Кроме того, поскольку магнитная индукция обычно быстро спадает по мере удаления магнитного устройства от заданной области, плоский магнитный сепаратор должен, как правило, располагаться как можно ближе к сепарирующей поверхности для оптимизации характеристик магнитной сепарации. В существующих конструкциях типа "Gemini" расположенные сверху центральные большие водяные коллекторы, сопла и боковые части все установлены высоко. Как следствие, они мешают магнитным сепарационным устройствам и не позволяют приблизить их к деке сотрясательного концентрационного стола, снижая общую эффективность сепарирования всей установки сотрясательного концентрационного стола.

Помимо этого, в существующих установках сотрясательных концентрационных столов в области покатого настила/наклонного водного потока в процессе работы может находиться большое количество воды. Большое количество воды может накапливаться перед кромками желобков, и, соответственно, в процессе работы в устройстве могут формироваться "стоячие волны", образующие байпасные маршруты (т.е. "шунтирующие" пути), по которым поступающий загрузочный материал может по ошибке легко уходить в накопитель "хвостов" (отходов). Это крайне нежелательно, поскольку в загрузочном материале находятся ценные твердые частицы, которые при этом будут утеряны. В существующих устройствах типа "Gemini" стоячие волны наблюдались примерно на расстоянии от 0,5 до 1,5 дюйма от стенок (движутся параллельно стенке), при этом твердые частицы, колеблясь и всплывая в этих стоячих волнах, двигаются к накопителю "хвостов" и не попадают на обработку в желобках концентрационного стола.

Понятно, что имеется большое число изменяемых параметров, влияющих на результирующие рабочие характеристики сотрясательного концентрационного стола. Раскрытые далее в настоящем описании признаки вариантов выполнения способствовали повышению эффективности извлечения золота.

Задачи изобретения

Соответственно, задачей изобретения является создание механически прочного, усовершенствованного сотрясательного концентрационного стола, обеспечивающего эффективное и высокопроизводительное обогащение с получением плавкого концентрата.

Другой задачей настоящего изобретения является усовершенствование существующих коллекторов смывной воды и геометрии деки концентрационного стола с тем, чтобы они лучше сочетались с магнитными сепараторами.

Другой задачей настоящего изобретения является создание новой конструкции деки концентрационного стола, оптимизированной для использования совместно с близко расположенным подвесным верхним плоским магнитным сепаратором.

Еще одной задачей настоящего изобретения является радикальное улучшение эргономики и возможностей управления при мониторинге и точной регулировки пользователем подачи смывной воды на деку сотрясательного стола, как в рабочем, так и в нерабочем состоянии.

Еще одной задачей изобретения является создание полностью автоматизированной системы сотрясательного концентрационного стола, обладающей большей безопасностью, за счет сокращения лишних контактов человека с участками узла деки сотрясательного стола, на которых находится концентрированный продукт.

Другой целью настоящего изобретения является создание системы сотрясательного концентрационного стола, обеспечивающей повторное обогащение "хвостов" и промежуточного продукта на деке сотрясательного стола для сведения к минимуму потерь и улучшения извлечения продукта.

Другой задачей настоящего изобретения является создание периодического (порционного) процесса сепарации, который может быть модифицирован для приема концентрата от одного или более гравитационных концентраторов или аналогичных концентрационных устройств.

Еще одной задачей изобретения является создание конкурентоспособного варианта обработки, в котором не используется интенсивное цианирование и который, поэтому, может быть использован, когда деструкция цианидов недоступна или не разрешена.

Другой задачей изобретения является достижение большей площади поверхности по сравнению с существующими концентрационными столами с центральной подачей загрузочного материала.

Другой задачей изобретения является создание установки сотрясательного концентрационного стола, имеющего поверхности с высокой абразивной устойчивостью при повышенной подвижности частиц и требующего минимального эксплуатационного обслуживания.

Эти и другие задачи изобретения будут очевидны из приведенного ниже описания и приложенных чертежей. Хотя предполагается, что каждая задача изобретения должна решаться по меньшей мере в одном из вариантов выполнения изобретения, совершенно не обязательно, чтобы в любом варианте выполнения решались все задачи изобретения.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении приводится раскрытие сотрясательного концентрационного стола. Сотрясательный концентрационный стол может включать узел деки стола, имеющий загрузочный конец и разгрузочный конец, по меньшей мере одно сопло для смывной воды, низкопрофильное (мало выступающее) относительно узла деки стола, и по меньшей мере один внешний коллектор распределителя смывной воды, функционально (при работе) связанный с по меньшей мере одним соплом для смывной воды. Расположение и форма по меньшей мере одного внешнего коллектора распределителя смывной воды могут быть выбраны так, чтобы оператору не нужно было тянуться через узел деки стола. Расположение и форма по меньшей мере одного внешнего коллектора распределителя смывной воды могут быть выбраны так, чтобы оператор мог легко регулировать поток смывной воды к по меньшей мере одному соплу для смывной воды. Сотрясательный стол может включать одну или более трубок для смывной воды, проходящих между по меньшей мере одним соплом для смывной воды и по меньшей мере одним внешним коллектором распределителя смывной воды. Загрузочный конец узла деки стола может быть закруглен для формирования искусственной мертвой зоны, которая распределяет материал по желобкам, на которых производится его обработка, и исключает появление шунтирующих путей, возникающих в обычных устройствах. В некоторых вариантах выполнения, загрузочный конец узла деки стола может располагаться по уровню выше разгрузочного конца стола, в результате чего образуется угол наклона узла деки стола, составляющий примерно 1-3 градуса. На разгрузочном конце концентрационный стол может иметь один или более клыкообразных отводящих элементов, форма которых позволяет улучшить концентрацию на разгрузочном конце. Сотрясательный концентрационный стол может иметь по меньшей мере одно сопло для смывной воды, установленное отдельно на узле деки стола. Сотрясательный концентрационный стол может также включать быстроразъемный соединительный элемент между по меньшей мере одним соплом для смывной воды и по меньшей мере одним внешним коллектором распределителя смывной воды. Поверх узла деки стола может располагаться верхний магнитный сепаратор, отделенный от узла деки стола верхним промежутком, составляющим менее 3,5 дюймов, что меньше промежутка, возможного в обычных устройствах. В некоторых вариантах выполнения, сотрясательный концентрационный стол может содержать центробежный фильтр перед по меньшей мере одним соплом для смывной воды для сведения к минимуму возможности закупоривания сопла. В некоторых вариантах выполнения, один или более внешних коллекторов распределителя смывной воды могут располагаться в легкодоступных местах по краям, вместо центрального расположения на верхней части узла деки стола. По меньшей мере один внешний коллектор распределителя смывной воды может содержать один коллектор или два внешних коллектора распределителя смывной воды. В некоторых вариантах выполнения, каждый из двух внешних коллекторов распределителя смывной воды могут располагаться с противоположных сторон узла деки стола сотрясательного концентрационного стола. В других вариантах выполнения, каждый из внешних коллекторов распределителя смывной воды может располагаться на одной и той же стороне узла деки стола.

Также предлагается способ управления работой сотрясательного концентрационного стола. При осуществлении способа подключают часть по меньшей мере одного внешнего коллектора распределителя смывной воды и регулируют поток смывной воды в по меньшей мере одном сопле для смывной воды, не дотягиваясь до него через узел деки стола.

Также предлагается узел сопла для смывной воды для узла деки стола сотрясательного концентрационного стола. Узел сопла для смывной воды может иметь полость для уплотнительного кольца и корпус, зажимную втулку, приспособленную под наружный диаметр трубки для ее приема, центральный канал, и одно или более отверстий сопла, пересекающих центральный канал. Сопло для смывной воды может также иметь грибовидную форму. В некоторых случаях, сопло может иметь приплюснутую скругленную головку, низкопрофильную относительно узла деки стола. Сопло может иметь одну или более поверхностей приложения крутящего момента для ориентирования и (или) закрепления, или затягивания. В некоторых вариантах выполнения, одна или более поверхностей приложения крутящего момента могут иметь вид граней или пазов. Отверстия сопла могут располагаться с одной стороны сопла для смывной воды, образуя, тем самым, одностороннее сопло для смывной воды, либо отверстия сопла могут располагаться на противоположных сторонах сопла смывной воды, образуя, тем самым, двухстороннее сопло для смывной воды.

Более конкретно, в качестве одного из объектов настоящего изобретения заявляется сотрясательный концентрационный стол для размещения верхнего магнитного сепаратора, включающий: узел деки стола, имеющий загрузочный конец и разгрузочный конец; по меньшей мере одно сопло для смывной воды, имеющее грибовидную форму, включающее полость для размещения уплотнительного кольца и корпус, зажимную втулку, приспособленную под наружный диаметр трубки, центральный канал и одно или более отверстий сопла, пересекающих центральный канал, и выполненное низкопрофильным относительно узла деки стола так, что обеспечивается сниженный профиль сотрясательного концентрационного стола и возможность размещения верхнего магнитного сепаратора в непосредственной близости от узла деки стола; и по меньшей мере один внешний коллектор распределителя смывной воды, функционально связанный с указанным по меньшей мере одним соплом для смывной воды посредством трубки для смывной воды, проходящей между указанным по меньшей мере одним соплом для смывной воды и по меньшей мере одним внешним коллектором распределителя смывной воды с обеспечением возможности оператору, регулировать поток смывной воды к указанному по меньшей мере одному соплу для смывной воды от внешнего коллектора распределителя смывной воды, причем указанный по меньшей мере один внешний коллектор распределителя смывной воды расположен с краю с обеспечением возможности оператору регулировать поток смывной воды к указанному по меньшей мере одному соплу для смывной воды.

В качестве другого объекта настоящего изобретения заявляется способ управления работой сотрясательного концентрационного стола, включающего узел деки стола, имеющий загрузочный конец и разгрузочный конец; по меньшей мере одно сопло для смывной воды, низкопрофильное относительно узла деки стола; и по меньшей мере один внешний коллектор распределителя смывной воды, функционально связанный с по меньшей мере одним соплом для смывной воды, причем указанный по меньшей мере один внешний коллектор распределителя смывной воды расположен с краю с обеспечением возможности оператору регулировать потока смывной воды к указанному по меньшей мере одному соплу для смывной воды, и при осуществлении которого: подключают часть по меньшей мере одного внешнего коллектора распределителя смывной воды; и регулируют поток смывной воды к указанному по меньшей мере одному соплу для смывной воды.

Краткое описание чертежей

В качестве дополнения представляемого описания и для облегчения понимания признаков изобретения, к настоящему описанию приложен комплект чертежей, иллюстрирующих предпочтительные варианты сепарационных устройств и способов управления работой таких устройств, и составляющих неотъемлемую часть описания, имеющего иллюстративный характер и не ограничивающего изобретение. Надо иметь в виду, что одинаковые числовые обозначения на чертежах могут относиться к одним и тем же компонентам.

на фиг. 1 представлен вид в плане сотрясательного концентрационного стола, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения, на котором в разных точках схематически показаны различные ступени извлечения продукта;

на фиг. 2 представлен перспективный вид сотрясательного концентрационного стола, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 3 представлен вид сбоку сотрясательного концентрационного стола, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 4 представлен вид сотрясательного концентрационного стола с разгрузочного конца, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 5 представлен вид сотрясательного концентрационного стола с загрузочного конца, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 6 подробно изображены элементы привода сотрясательного концентрационного стола, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 7 представлен вид снизу сотрясательного концентрационного стола, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 8 представлена фотография сотрясательного концентрационного стола в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 9 представлена фотография крупным планом центральной части сотрясательного концентрационного стола, показанного на фиг. 8;

на фиг. 10 и 11 представлены, соответственно, фотографии в перспективе и сбоку сотрясательного концентрационного стола, показанного на фиг. 8;

на фиг. 12 представлены результаты сравнения рабочих характеристик сотрясательного концентрационного стола, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения изобретения (слева) и существующих устройств (справа);

на фиг. 13 показано, что для достижения лотка сбора "хвостов" загрузочный материал должен пересечь примерно 20 желобков обработки и не может обойти их по обходному пути, как это происходит в существующих устройствах;

на фиг. 14 показана "линия сброса" загрузочного материала на сотрясательном концентрационном столе, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 15 показаны средства отведения сульфидов, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 16 представлена фотография успешных испытаний стола для сотрясательного концентрационного стола, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 17-19 представлены различные виды сопла для смывной воды, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения;

на фиг. 20 показана целиком сепарационная система, использующая сотрясательный концентрационный стол в соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения.

Далее приводится более подробное описание изобретения со ссылками на чертежи, соответствующие частным вариантам выполнения.

Ссылочные номера

1. Сварная опорная рама

2. Шарнирная опора пластины коромысла

3. Сварная пластина коромысла

4. Узел деки стола

5. Накладка подачи загрузочного материала

6. ЧРП (частотно-регулируемый привод)

7. Редукторный двигатель привода

8. Эксцентричная втулка

9. Вкладыш ведущего подшипника

10. Переходник привода

11. Сварной шпиндель

12. Внутреннее седло пружины

13. Внешнее седло пружины

14. Приводная пружина

15. Дренажное отверстие с резьбовой муфтой

16. Литой амортизатор

17. Коллектор распределителя смывной воды (левый)

18. Коллектор распределителя смывной воды (правый)

19. Трубка для смывной воды

20.1 сварная опора коллектора

21.2 сварная опора коллектора

22. Дренажный шланг

23. Сварная опора загрузочного бункера

24. Сварной кронштейн бункера

25. Сварной загрузочный бункер

26. Узел коллектора водного фильтра.

27. Группа прижимов

28. Соединительный штуцер "елочка" для шланга подвода воды

29. Сопло для смывной воды

30. Низкопрофильная головка

31. Корпус

32. Отверстие сопла

33. Центральный канал

34. Уплотнительное кольцо

35. Опциональная наружная резьба

36. Вставка

37. Зажимная втулка

38. Поверхность приложения крутящего момента

39. Полость

40. Отводящий элемент

50. Лоток концентрата (высшая степень очистки) - сливное отверстие №8

51. Лоток MIDS2 второго промежуточного продукта (высокая степень очистки) - сливное отверстие №7

52. Лоток MIDS1 первого промежуточного продукта (низкая степень очистки) - сливные отверстия №№4, 5 и 6

53. Лоток "Хвосты" - сливные отверстия №№1, 2 и 3

54. Матрица сопел

55. Отверстие

56. Загрузочный конец

57. Разгрузочный конец

58. Источник питания ЧРП

59. Желобки

60. Сепарационная система

61. Шнековый питатель

62. Отстойник с перемешиванием

63. Точка подачи жидкости промыва концентрата

64. Отстойник с насосом для "хвостов"

65. Запираемый ящик для золотого концентрата

66. Коллектор распределителя смывной воды

67. Платформа для обслуживания

68. Лестница

69. Магнитный сепаратор

70. Воронка подачи на стол загрузочного материала

71. Платформа пользователя

72. Сито SWECO

100. Сотрясательный концентрационный стол

Подробное описание осуществления изобретения

Приводится описание сотрясательного концентрационного стола 100 и сепарационной системы 60, в основном показанных на чертежах. Как показано на фиг. 1-11 и 13-19, конструкция узла 4 деки стола имеет значительно более низкую боковую проекцию, чем у обычных устройств сотрясательных концентрационных столов. Это достигается более низким размещением по краю стола выпускных отверстий 50, 51, 52, 53 сливных лотков, а также изменением конструкции системы распределения смывной воды благодаря использованию низкопрофильных грибовидных сопел 29 для смывной воды, располагаемых вблизи осевой линии стола 4 и проходящих последовательно или параллельно в целом по линии от загрузочного конца 56 к разгрузочному концу 57. Как показано, сопла 29 могут быть расположены матрицей 54, и каждое из них может иметь головку 30 и корпус 31. Такая конструкция используется вместо ранее применяемой конструкции трубки распределителя воды типа Gemini (включающей довольно сильно выступающие центральный коллектор и сопла/клапаны). Сниженная боковая проекция сотрясательного концентрационного стола 100 улучшает эффективность магнитной сепарации при использовании с расположенным сверху магнитным сепаратором, поскольку верхний магнитный сепаратор может быть расположен в непосредственной близости от деки 4 стола. Внешние коллекторы 17, 18, 66 распределителя смывной воды могут быть размещены по сторонам стола (по одному с каждой стороны стола, как это показано на фиг. 1-19, либо оба с одной стороны, как показано на фиг. 20). В другом варианте, может быть использован единственный внешний коллектор 17, 18, 66 распределителя смывной воды, который обслуживает как левую, так и правую части деки 4 стола. В таком варианте выполнения, сопла 29 для смывной воды могут быть оснащены отверстиями 32 сопла, расположенными с обеих сторон сопла 29, либо матрица 54 может иметь чередующиеся отверстия 32 сопла, смотрящие направо и налево. Для подачи смывной воды к частям деки 4 стола служит ряд трубок 19 для смывной воды, проходящих между коллекторами 17, 18, 66 распределителя смывной воды и соплами 29 для смывной воды, образующими матрицу 54. Каждое центральное сопло 29 для смывной воды может быть присоединено к соответствующему внешнему коллектору 17, 18, 66 распределителя смывной воды одной трубкой 19 для смывной воды. Трубки 19 для смывной воды могут содержать пластиковые или резиновые водяные шланги, заканчивающиеся ручным мини-клапаном, ввинченным в соответствующий внешний коллектор 17, 18, 66 распределителя смывной воды. Пользователь может регулировать поток смывной воды к деке 4 стола с любой стороны или обеих сторон сотрясательного концентрационного стола 100 и, при этом, ему больше нет необходимости тянуться через верхнюю часть сотрясательного стола к середине стола для управления вибрирующим соплом/клапаном. Не имеющая больших выступов верхняя поверхность деки 4 стола позволяет, в частности, использовать верхний магнитный сепаратор 69, например, ленточный магнит, расположенный в непосредственной близости от деки 4 стола.

Сотрясательный концентрационный стол 100 может включать сварную опорную раму 1, шарнирную опору 2 пластины коромысла, сварную пластину 3 коромысла, узел 4 деки стола, имеющий несколько желобков 59, формованную накладку 5 подачи загрузочного материала, которая может отделяться от узла 4 деки стола (и быть заменяемой или взаимозаменяемой, в зависимости от типа загрузочного материала), частотно-регулируемый привод (ЧРП) 6 для сообщения сотрясательного перемещения узлу 4 деки стола, двигатель 7 приводного механизма, функционально соединенный с ЧРП 6, эксцентричную втулку 8, вкладыш 9 ведущего подшипника, переходник 10 привода, сварной шпиндель 11, внутреннее седло 12 пружины, внешнее седло 13 пружины, приводную пружину 14, дренажное отверстие 15 с резьбовой муфтой и литой амортизатор 16. Частотно-регулируемый привод 6 может иметь компьютерное управление, обеспечивающее тонкую регулировку частоты толчков деки 4 стола, что позволяет значительно улучшить эффективность извлечения продукта. Накладке 5 подачи загрузочного материала может быть придана форма, обеспечивающая рассеяние энергии загрузочного материала и распределение загрузочного материала по большой площади, что позволяет сдерживать образование стоячей волны и формирование шунтирующих путей прохождения в "хвосты".

В некоторых вариантах выполнения, первый коллектор 17 распределителя смывной воды может быть установлен с левой стороны узла 4 деки стола, а второй коллектор 18 распределителя смывной воды может быть установлен с правой стороны узла 4 деки стола. Сотрясательный концентрационный стол 100 также может включать первую сварную опору 20 коллектора, вторую сварную опору 21 коллектора, несколько дренажных шлангов 22, соединенных с несколькими лотками 50, 51, 52, 53 сбора продукта, сварную опору 23 загрузочного бункера, сварной кронштейн 24 бункера, сварной загрузочный бункер 25 и узел 26 коллектора водного фильтра. Для привинчивания или закрепления сотрясательного стола 100 в системе может быть использована группа прижимов 27.

Сотрясательный концентрационный стол 100 может быть присоединен к источнику воды посредством соединительного штуцера 28 "елочка" для шланга подвода воды. Подводимая вода может быть предварительно отфильтрована и далее подведена к каждому соплу 29 в центральной матрице 54. Смывная вода входит в центральный канал 33 внутри каждого сопла 29, который соединен с одним или более отверстиями 32 сопла. Предпочтительно, одно или более отверстия 32 сопла специально размещены так, чтобы подавать смывную воду к заданным частям деки 4 стола. Для ориентации отверстий 32 и "настройки" подачи смывной воды к конкретным местам на столе 4 могут быть использованы поверхности 38 приложения крутящего момента, например, грани, прорези или пазы.

К каждому соплу 29 через имеющуюся в каждом сопле полость 39 могут быть присоединены трубки 19 для смывной воды. В представленном частном варианте выполнения, в полость 39 установлено уплотнительное кольцо 34, а сама полость 39 заглушена бочкообразной вставкой 36. Во вставку 36 входит упругая/защелкивающаяся зажимная втулка 37, внутренний диаметр которой выбирается так, чтобы соответствовать наружному размеру входящей во втулку соответствующей трубки 19 для смывной воды. Аналогичные быстроразъемные соединения могут использоваться между трубками 19 для смывной воды и коллекторами 17, 18, 66. В других случаях (не показаны) каждое сопло 29 может иметь штуцер "елочка" или нормальную трубную резьбу или другое эквивалентное средство соединения труб.

Как показано на чертежах, каждое сопло 29 для смывной воды может иметь, в частности, наружную резьбу 35, которая может входить в отверстие 55 в заготовке узла 4 деки стола. Сопла 29 могут прикрепляться к узлу 4 деки стола гайками с другой стороны. В другом варианте, сопла 29 для смывной воды могут вклеиваться или запаиваться в отверстия 55 узла деки стола, либо упруго защелкиваться в эти отверстия. В еще одном альтернативном варианте, отверстия сопла, включая центральные каналы 33 или отверстия 32 сопла, могут быть механически вырезаны в выступах, отформованных в узле 4 деки стола в точках, где в противном случае были бы сделаны отверстия 55. В таком варианте выполнения (не показан) в деке 4 стола отверстия 55 не формируются, а механически вырезанные сопла не смогут быть сменными или взаимозаменяемыми, как сопла 29, показанные на чертежах. Кроме того, отверстиям 32 сопел может потребоваться более частая очистка, если не используется фильтрованная смывная вода.

На разгрузочном конце 57 сотрясательного концентрационного стола 100 может быть помещен отводящий элемент 40, например, один или несколько клыкообразных выступа, для предотвращения прохождения сульфидов в последний лоток 50 для концентрата, что позволяет повысить уровень сепарации концентрата. Лоток 50 для концентрата перехватывает в последнее выпускное отверстие (т.е., выпускное отверстие №8) наиболее очищенный концентрат. Отводящий элемент 40 смещает содержащие сульфиды материалы к лотку 51 для промежуточных продуктов 2 степени очистки (MIDS2), в котором собирается концентрат второй степени очистки, получаемый сепарационной системой 60. Выше по потоку относительно лотка 51 MIDS2 располагается лоток 52 для промежуточных продуктов первой степени очистки (MIDS1), который может иметь несколько выпускных отверстий (например, выпускные отверстия 4-6, как показано на чертежах). Материалы, собираемые в лотке 52 MIDS1, обычно имеют более низкую степень очистки, чем материалы, собираемые в лотке MIDS2 и (или) лотке 50 для концентрата. Еще выше по потоку на узле 4 деки стола располагается лоток 53 для "хвостов", который может иметь несколько выпускных отверстий (т.е., выпускные отверстия 1-3, показанные на чертежах). Собираемый в лотке 53 для "хвостов" материал может иметь очень низкое содержание целевого минерала и поэтому может быть удален в отходы, подвергнут повторной переработке или направлен на другую, более грубую, операцию сепарации.

Для подачи энергии к частотно-регулируемому приводу 6 используется источник 58 электропитания. Как показано на фиг. 12, разделение по сливным отверстиям/чашам сотрясательного концентрационного стола дает: TAILS - "хвосты" (низшее качество), первую промежуточную степень очистки MIDS1 (среднее качество), вторую промежуточную степень очистки MIDS2 (высокое качество) и CONC - концентрат (наивысшее качество/плавкое золото). Распределение извлеченного золота показывает заметное улучшение рабочих характеристик вариантов выполнения в соответствии с изобретением в сравнении с сотрясательным концентрационным столом типа Gemini GT1000. Авторами изобретения было установлено, что в процессе использования ожидается попадание в секции 1, 2 и 3 "хвостов" примерно 9% всего извлеченного золота, по сравнению с примерно 24% в обычном сотрясательном столе типа Gemini GT1000. Также было установлено, что ожидается попадание в секции 4, 5 и 6 первой промежуточной степени очистки примерно 13% всего извлеченного золота, по сравнению с примерно 39% в обычном столе типа Gemini GT1000. Кроме того, было установлено, что в секцию 7 второй промежуточной степени очистки ожидается попадание примерно 22%, по сравнению с примерно 28% для обычного стола типа Gemini GT1000. Также было установлено, что в секцию 8 концентрата ожидается попадание примерно 56% всего извлеченного золота, по сравнению с только 9% в обычном столе типа Gemini GT1000. Представляется что увеличению степени очистки конечного продукта, получаемого из лотка 50 концентрата, способствует использование отводящих элементов 40, направляющих сульфиды в секцию 7 второй промежуточной секции очистки.

На фиг. 13 показано, что для достижения лотка 53 сбора "хвостов" загрузочный материал, после соприкосновения с формованной накладкой 5 подачи сырья, должен пройти поверх примерно 20 желобков 59, на которых происходит обработка материала. Загрузочный материал не может обойти желобки 59 по шунтирующему пути так, как это происходит в существующих конструкциях с геометрией стола типа Gemini. Закругленный загрузочный конец сотрясательного концентрационного стола 100 обычно препятствует ударам воды в стенку/возникновению стоячей волны, что, как правило, происходит в столе типа Gemini. Это не позволяет загрузочному материалу колебаться и "всплывать" в этих стоячих волнах, двигаться к лотку 53 "хвостов", и (или) обходить желобки 59, на которых происходит обработка материала, по шунтирующему пути. Однако если подача загрузочного материала на деку 4 стола происходит слишком быстро, загрузочный материал может находиться и на закругленном загрузочном конце 56, что может привести к формированию шунтирующего пути движения к лотку 53 "хвостов".

На фиг. 15 показаны средства 40 для отведения сульфидов, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения. Наличие сульфидных включений потребовало использование отводящего элемента 40 для отведения сульфидов в лоток 51 для промежуточного продукта второй степени очистки, чтобы предотвратить загрязнение концентрата в лотке 50. Этот отводящий элемент 40 может быть введен в описанный узел 4 деки стола, в соответствии с некоторыми вариантами использования изобретения.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения, характер перехода между желобками/процесса сепарации может быть сделан значительно более протяженным, чем в известных устройствах. В результате увеличивается площадь обработки, расширяется геометрия обработки (например, желобки и (или) сепарирующие переходы) и усовершенствуется геометрия загрузочного конца. Благодаря закруглению загрузочного конца 56 устраняются любые шунтирующие проходы, по которым загрузочный материал может перетекать в лотки "хвостов". Для предотвращения эффекта прямого соскальзывания с водным потоком в лотки "хвостов" на загрузочном конце могут быть введены удлиненные желобки 59, а скругленная форма загрузочного конца 56 предотвращает возникновение стоячей волны. На загрузочном конце деки 4 стола могут быть введены дополнительные переходы между желобками для улучшения сепарации. Дополнительные желобки 59 могут использоваться для повышения сорта большего количества направляющегося в лоток 53 "хвостов" концентрата (т.е., материала, который в противном случае был бы направлен в одно из сливных отверстий 1-3 "хвостов"), направляя его в лоток 52 для промежуточных продуктов первой степени очистки (MIDS1) и (или) лоток 51 для промежуточных продуктов второй степени очистки (MIDS2). Длина сепарационной области деки 4 стола также может быть увеличена для дальнейшего увеличения качества концентрата, извлекаемого в лотке 50 концентрата.

На фиг. 16 представлено испытание сотрясательного концентрационного стола 100, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения. Испытание было успешно завершено. Подача загрузочного материала была остановлена, и стол очистился за 2-2 минуты после остановки подачи загрузочного материала.

На фиг. 20 представлена сепарационная система 60, включающая новый сотрясательный концентрационный стол 100 в соответствии с настоящим изобретением. Система 60 аналогична системе, описанной в US 6818042 (введен в настоящее описание посредством ссылки). Система 60 включает сотрясательный концентрационный стол 100 в соответствии с настоящим изобретением, шнековый питатель 61 для перемещения загрузочного материала к загрузочному концу 56 узла 4 деки стола, отстойник 62 с перемешиванием, точка 63 подачи жидкости промывки концентрата, отстойник 64 для "хвостов" с насосом, для удаления "хвостов" или их повторной обработки на сотрясательном концентрационном столе 100, запираемый ящик 65 для золотого концентрата, один или более легкодоступных коллекторов 66 распределителя смывной воды, платформа 67 для оператора, магнитный ленточный сепаратор 69, расположенный в непосредственной близости от деки 4 стола рядом с загрузочным концом 56 сотрясательного концентрационного стола 100, воронку 70 подачи на стол загрузочного материала, платформу 71 пользователя и сито 72. В некоторых вариантах выполнения, в качестве сита может использоваться сито SWECO, которое может оказаться меньше нужного размера для сотрясательного концентрационного стола 100, но слишком большим для отстойника для "хвостов" 64 с насосом. Например, в частном примере сито 72 может включать вибрирующее сито 20 меша. В некоторых вариантах выполнения, магнитным сепаратором 69 может быть плоский магнит размером 10×6 дюймов, имеющий движущуюся ленту конвейера и скребок для очистки. В других вариантах выполнения, может использоваться барабанный магнитный сепаратор.

В некоторых вариантах выполнения, описанный сотрясательный концентрационный стол 100 может иметь изменяемую амплитуду толчка для регулировки процесса извлечения. Для изменения динамики движения устройства сотрясательный стол 100 может иметь регулируемую упругость пружины. Для точного измерения степени разбавления загрузочного материала может использоваться измеритель расхода воды, и параметрами разбавления загрузочного материала можно при этом управлять (например, с использованием ряда регулирующих вентилей).

В некоторых вариантах выполнения, описанный сотрясательный концентрационный стол 100 может включать комбинацию программируемого логического контроллера и человеко-машинного интерфейса ПЛК/ЧМИ (PLC/HMI - programmable logic controller/human-machine interface), которые могут быть совместимы с протоколом связи PROFINET TCP/IP/Ethernet. В некоторых вариантах выполнения, соплами 29 для смывной воды могут быть индивидуально управляемые сопла, для обеспечения более тонкой регулировки подачи смывной воды. Сопла 29 могут иметь ручное управление, но могут иметь и автоматизированное управление с использованием стандартных регулирующих вентилей, связанных с системой управления, имеющей центральный процессор (ЦП) или ПЛК. ЦП/ПЛК могут иметь функциональную связь с упомянутой комбинацией ПЛК/ЧМИ, либо могут быть ее частью. В некоторых вариантах выполнения, для улучшения качества смывной воды может использоваться ее фильтрация, что позволит снизить вероятность засорения сопла 29 для смывной воды. В таких случаях, средства фильтрации устанавливаются до сопел 29 для смывной воды, трубок 19 и (или) коллекторов 17, 18, 66. В некоторых вариантах выполнения, для улучшения стабильности перемещений деки 4 стола, используется акселерометр со считыванием показаний через ЧМИ. В некоторых вариантах выполнения, дека 4 стола может иметь угол продольного наклона от одного до трех градусов и, предпочтительно, угол продольного наклона составляет примерно два градуса. Для поддержания угла продольного наклона стола могут использоваться уровни, инклинометры, устройства цифровой индикации уровня, или устройство автоматического выравнивания. В наиболее простых вариантах выполнения, для первоначальной установки может использоваться ручной измеритель угла наклона. Если углы продольного наклона отклоняются от оптимальных рабочих условий или заданных установок, имеющих минимальное и (или) максимальное пороговое значения, могут срабатывать устройства звуковой сигнализации или эквивалентные средства сигнализации, для оповещения оператора о необходимости проверки ориентации стола. Геометрия стола и профиль желобков 59 могут быть выбраны и оптимизированы для получения максимальной эффективности извлечения драгоценного металла, и конкретные частные конфигурации, показанные на чертежах, представлены только для иллюстрации, и не ограничивают изобретение.

Подрядчик или другая организация могут предоставить сотрясательный концентрационный стол или обслуживать этот стол, в целом или частично, как это описано и показано в настоящем раскрытии. Например, подрядчик может получить предложение на выполнение проекта на разработку или обслуживание сотрясательного концентрационного стола, либо подрядчик может предложить разработку любого количества сотрясательных концентрационных столов или их компонентов, или предложить проведение обработки для клиента, включающей один или более из показанных и описанных здесь элементов. Далее подрядчик может предоставить, например, любой или несколько из устройств, элементов или шагов, показанных и (или) описанных в вариантах выполнения, рассмотренных выше. Подрядчик может предоставить эти устройства, продавая или предлагая продать их. Подрядчик может предлагать различные варианты выполнения, размеры, форма и (или) иные характеристики которых обеспечивают удовлетворение конструктивных требований конкретного клиента или заказчика. Подрядчиком может быть субподрядчик по изготовлению, поставке, продаже или установке сотрясательного концентрационного стола или компонентов раскрытых устройств, либо иных устройств, используемых для создания описанных устройств. Подрядчик может также проинспектировать место размещения оборудования и разработать или определить одну или более складских площадок для хранения материалов, используемых для изготовления раскрытых здесь устройств сотрясательного концентрационного стола, или хранения самих устройств или их компонентов. Подрядчик также может обеспечивать обслуживание, изменение или модернизацию предоставленных устройств или прежних устройств. Подрядчик может обеспечивать такое обслуживание или модификацию на субподрядной основе, либо непосредственно предоставляя эти услуги или компоненты, необходимые для такого обслуживания или модификации и, в некоторых случаях, подрядчик может модифицировать уже существующий сотрясательный концентрационный стол, коллектор, деку стола или его части, с применением комплекта оборудования для модернизации, для получения модернизированного устройства, включающего один или более из шагов способа, устройств, компонентов или элементов рассмотренных здесь систем и процессов.

Хотя настоящее изобретение было описано на примере конкретных вариантов выполнения и применения, специалист, используя настоящее раскрытие, может представить себе дополнительные варианты выполнения и модификации, не выходящие за пределы существа заявленного изобретения, или области его притязаний. Например, как было показано выше, в некоторых вариантах выполнения центральная линия стола может быть наклонена относительно горизонтали (ровной горизонтальной площадки). Этот угол наклона может составлять от 0 до 10 градусов (например, 1-5 градусов, например, в частном случае, 3,3 градуса). Кроме того, для изготовления сотрясательного концентрационного стола в соответствии с настоящим изобретением могут быть использованы различные материалы. В некоторых вариантах выполнения, рабочие поверхности стола могут быть изготовлены из подвергнутого обработке стекловолокна, отформованного в уретановых инструментальных литейных моделях. В некоторых вариантах выполнения, описанные сопла 29 для смывной воды могут составлять единое целое со столом, так, что стол формуется или отливается с выпуклыми выступами, в которых механической обработкой формируются сопла 29, составляющие единое целое со столом. В некоторых вариантах выполнения, сопла могут представлять собой просто слегка выступающие наконечники трубок, изогнутые под углом 90° и запрессованные в небольшие отверстия в столе. Сами трубки 19 для смывной воды могут быть изогнуты и прикреплены к узлу 4 деки стола для формирования другого варианта низкопрофильного сопла для смывной воды.

Соответственно, должно быть понятно, что приведенные чертежи и описания предоставлены в качестве примера для облегчения понимания изобретения и не должны истолковываться как ограничивающие его область притязаний.

Изобретение относится к устройствам для сепарации минералов, в частности к усовершенствованному сотрясательному концентрационному столу. Сотрясательный концентрационный стол для размещения верхнего магнитного сепаратора включает узел деки стола, имеющий загрузочный конец и разгрузочный конец; по меньшей мере одно сопло для смывной воды, имеющее грибовидную форму, включающее полость для размещения уплотнительного кольца и корпус, зажимную втулку, приспособленную под наружный диаметр трубки, центральный канал и одно или более отверстий сопла, пересекающих центральный канал, и выполненное низкопрофильным относительно узла деки стола так, что обеспечивается сниженный профиль сотрясательного концентрационного стола и возможность размещения верхнего магнитного сепаратора в непосредственной близости от узла деки стола; и по меньшей мере один внешний коллектор распределителя смывной воды, функционально связанный с указанным по меньшей мере одним соплом для смывной воды посредством трубки для смывной воды, проходящей между указанным по меньшей мере одним соплом для смывной воды и по меньшей мере одним внешним коллектором распределителя смывной воды с обеспечением возможности оператору регулировать поток смывной воды к указанному по меньшей мере одному соплу для смывной воды от внешнего коллектора распределителя смывной воды, причем указанный по меньшей мере один внешний коллектор распределителя смывной воды расположен с краю с обеспечением возможности оператору регулировать поток смывной воды к указанному по меньшей мере одному соплу для смывной воды. Технический результат – повышение эффективности золота. 10 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Сотрясательный концентрационный стол для размещения верхнего магнитного сепаратора, включающий:

узел деки стола, имеющий загрузочный конец и разгрузочный конец;

по меньшей мере одно сопло для смывной воды, имеющее грибовидную форму, включающее полость для размещения уплотнительного кольца и корпус, зажимную втулку, приспособленную под наружный диаметр трубки, центральный канал и одно или более отверстий сопла, пересекающих центральный канал, и выполненное низкопрофильным относительно узла деки стола так, что обеспечивается сниженный профиль сотрясательного концентрационного стола и возможность размещения верхнего магнитного сепаратора в непосредственной близости от узла деки стола; и

по меньшей мере один внешний коллектор распределителя смывной воды, функционально связанный с указанным по меньшей мере одним соплом для смывной воды посредством трубки для смывной воды, проходящей между указанным по меньшей мере одним соплом для смывной воды и по меньшей мере одним внешним коллектором распределителя смывной воды с обеспечением возможности оператору регулировать поток смывной воды к указанному по меньшей мере одному соплу для смывной воды от внешнего коллектора распределителя смывной воды, причем указанный по меньшей мере один внешний коллектор распределителя смывной воды расположен с краю с обеспечением возможности оператору регулировать поток смывной воды к указанному по меньшей мере одному соплу для смывной воды.

2. Стол по п. 1, в котором загрузочный конец узла деки стола закруглен для формирования искусственной мертвой зоны, обеспечивающей распределение материала по желобкам для его обработки и устраняющей появление шунтирующих путей, возникающих в обычных устройствах.

3. Стол по п. 1, в котором загрузочный конец узла деки стола располагается по уровню выше разгрузочного конца стола, в результате чего образуется угол наклона узла деки стола, составляющий примерно от 1 до 3 градусов.

4. Стол по п. 1, имеющий один или более отводящих элементов, выполненных с возможностью повышения концентрации на разгрузочном конце.

5. Стол по п. 1, в котором по меньшей мере одно сопло для смывной воды установлено отдельно на узле деки стола.

6. Стол по п. 5, включающий быстроразъемный соединительный элемент между по меньшей мере одним соплом для смывной воды и по меньшей мере одним внешним коллектором распределителя смывной воды.

7. Стол по п. 1, в котором верхний магнитный сепаратор располагается поверх деки стола с промежутком, составляющим менее 3,5 дюйма.

8. Стол по п. 1, включающий центробежный фильтр, установленный по потоку перед по меньшей мере одним соплом для смывной воды.

9. Стол по п. 1, в котором по меньшей мере один внешний коллектор распределителя смывной воды содержит два внешних коллектора распределителя смывной воды.

10. Стол по п. 9, в котором каждый из двух внешних коллекторов распределителя смывной воды располагается с противоположных сторон узла деки стола.

11. Стол по п. 9, в котором каждый из двух внешних коллекторов распределителя смывной воды располагается на одной и той же стороне узла деки.