ТРАФАРЕТ ШЛЮЗА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2022 года по МПК B03B5/70 

Изобретение относится к золотодобывающей отрасли, в частности к оборудованию для обогащения полезных ископаемых гравитационным методом [B03B 5/70].

Из уровня техники известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ [RU 2170619 (С1), опубл.: 20.07.2001], включающее шлюз, трафареты с рифлями, секционно установленные с возможностью съема в днище шлюза, выполненного с параллельными бортами, причем рифли трафаретов наклонены к днищу в направлении потока пульпы, отличающееся тем, что рифли в трафарете установлены с образованием трех веерообразных зон, из которых средняя зона выполнена в форме полного веера с углом раскрытия 80-90°, а крайние - в виде встречных полувееров, при этом рифли размещены между бортиками веерообразно, концы их закреплены в бортиках и имеют угол наклона к днищу со стороны широкой части веера 70-75° и со стороны узкой части 60-65°, а соотношение расстояний между концами рифлей со стороны широкой и узкой части веера составляет 1,33-1,62.

Недостатком данного аналога является использование в работе трехзонных веерообразных областей трафарета в шлюзах, что исключает его универсальность.

Из уровня техники известно ТРАФАРЕТ [RU 2121880 (С1), опубл.: 20.11.1998], выполненный в виде прямолинейного бруска фигурного поперечного сечения, закрепленного на дне желоба шлюза, поперек его, отличающийся тем, что сечению трафарета придана форма треугольника, при этом грань, фиксируемая на желобе, выполнена гладкой, вторая грань наклонена к основанию под острым углом и снабжена улавливающими выступами, размещенными параллельно друг другу и ребру, образованному пересечением этих граней, а третья грань выполнена в виде желоба, продольная ось которого параллельна продольной оси трафарета, при этом угол между основанием и второй гранью составляет 10-15°, а поперечному сечению улавливающих выступов придана форма прямоугольного треугольника, при этом улавливающие выступы закреплены на второй грани стороной, составляющей прямой угол с другой стороной улавливающего выступа, причем последняя размещена со стороны ребра, образованного пересечением основания трафарета и его второй грани.

Недостатком данного аналога является то, что при его использовании не обеспечивается эффективное улавливание мелкого золота из труднообогатимых песков и руд, обусловленное низкоэффективным преобразование ламинарных потоков пульпы в турбулентные потоки.

Наиболее близким по технической сущности является УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕЛКОГО ЗОЛОТА [RU 2160164 (С1), опубл.: 10.12.2000], содержащая прямолинейный наклонный желоб с трафаретами и жестко закрепленными дугообразными планками, отличающаяся тем, что дугообразные планки установлены с сужающимся зазором для основного потока пульпы, установка снабжена съемными разделителями потока, расположенными параллельно дну, и съемными уловителями мелкого золота, внутренняя часть которых образована прямолинейными и закругленными стенками, а верхняя часть выполнена в виде двух наклонных плоскостей, установленных на дугообразные планки и расположенных с противоположным углом наклона, с зазором относительно одна другой и с образованием порога.

Недостатком прототипа является низкая эффективность извлечении частиц драгоценных металлов из потока пульпы.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента извлечения драгоценных металлов.

Указанный технический результат достигается за счет того, что трафарет шлюза устройства для обогащения драгоценных металлов, содержащий боковые стенки с установленными поперек рифлями и размещенными на них планками направления потока, характеризующийся тем, что боковые стенки трафарета выполнены с наклоном от продольной оси симметрии трафарета под углом относительно горизонтальной плоскости от 90° до 110°, преимущественно 100°, рифли выполнены из продольно изогнутого металлического профиля, содержащего три ступени, при этом первая ступень выполнена под углом от 60° до 80°, преимущественно 70°, относительно горизонтальной плоскости трафарета в сторону направления движения пульпы, вторая ступень выполнена параллельно горизонтальной плоскости трафарета в сторону направления движения пульпы, а третья ступень выполнена параллельно первой ступени вверх под углом от 60° до 80°, преимущественно 70°, относительно горизонтальной плоскости трафарета, на рифлях смонтированы в шахматном порядке в несколько рядов по длине трафарета планки направления потока, соединяющих упомянутые рифли попарно, при этом, нечетные ряды планок направления потока смонтированы на рифлях под отрицательным углом наклона к рифлям в точке упора от -25° до -45°, преимущественно -35°, а четные ряды планок направления потока смонтированы на рифлях под положительным углом наклона к рифлям 2 в точке упора от 25° до 45°, преимущественно 35°, а последний ряд упомянутых планок соединяет последнюю рифлю и пластину, ограничивающую трафарет, при этом четные ряды планок направления потока соединяют собой крайние рифли рядов рифлей, соединенных четными рядами планок направления потока между ними.

В частности, на торцах боковых стенок трафарета ортогонально смонтированы опорные пятки, выполненные с возможностью обеспечения упора трафаретов друг на друга при их монтаже в ряд.

В частности, планки направления потока на рифлях смонтированы пазошиповым соединением.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 показан общий вид трафарета шлюза устройства для обогащения драгоценных металлов.

На фиг. 2 показан вид сбоку трафарета шлюза устройства для обогащения драгоценных металлов.

На фиг. 3 показан вид сверху трафарета шлюза устройства для обогащения драгоценных металлов.

На фиг. 4 показан разрез трафарета шлюза устройства для обогащения драгоценных металлов.

На фиг. 5 показан вид сбоку планки направления потока.

На фигурах обозначено: 1 - боковая стенка, 2 - рифля, 3 - пластина, 4 - опорная пятка, 5 - планка направления потока, 6 - выемка для крепления.

Осуществление изобретения.

Трафарет шлюза устройства для обогащения драгоценных металлов (см. Фиг. 1) образован боковыми стенками 1, соединенными между собой рифлями 2, смонтированными поперек упомянутых боковых стенок 1 через равные промежутки, и пластиной 3, смонтированной вдоль нижнего края трафарета, при этом указанные боковые стенки 1 выполнены с наклоном от продольной оси симметрии трафарета и угол Ω наклона боковых стенок 1 выполняют от 90° до 110°, преимущественно 100°, относительно горизонтальной плоскости трафарета (см. Фиг. 2). Количество рифлей 2 в трафарете может быть различным в разных вариантах реализации и обусловлено длиной шлюза и требованиями к массогабаритным характеристикам самого трафарета.

Угол Ω наклона боковых стенок 1 в 100° обеспечивает удобство съема трафаретов из шлюза. В случае, если угол Ω наклона боковых стенок 1 будет более 110°, то это приводит к забиванию пространства между боковой стенкой 1 трафарета и бортом шлюза эфельной массой, а при угле Ω наклона боковой стенки 1 менее 90° теряется опора трафарета внутри шлюза.

На торцах боковых стенок 1 поперек смонтированы опорные пятки 4, выполненные с возможностью обеспечения упора трафаретов друг на друга при их монтаже в ряд.

Рифли 2 выполнены из продольно изогнутого металлического профиля, содержащего три ступени (см. фиг. 4), при этом первая ступень выполнена под углом β от 60° до 80°, преимущественно 70°, относительно горизонтальной плоскости трафарета и в сторону направления движения пульпы, вторая ступень выполнена параллельно горизонтальной плоскости трафарета в сторону направления движения пульпы, а третья ступень выполнена параллельно первой ступени вверх под углом β от 60° до 80°, преимущественно 70°, относительно горизонтальной плоскости трафарета.

Углы β загибов рифли 2 более 80° приводят к задержанию потока пульпы, а углы β загибов рифли 2 менее 60° приводят к увеличению скорости потока пульпы в шлюзе и снижению осаждения частиц драгоценных металлов.

На верхних плоскостях рифлей 2, через равные промежутки, ортогонально горизонтальной плоскости трафарета в шахматном порядке смонтированы пазошиповым соединением планки направления потока 5 (см. Фиг. 3), шипом которого являются рифли 2, а пазы выполнены в упомянутых планках 5 в виде выемок для крепления 6. Планка направления потока 5 выполнена из металлического профиля в виде плоской прямоугольной пластины (см. Фиг. 5).

Планки направления потока 5 смонтированы таким образом, что первый ряд планок направления потока 5 одной из выемок для крепления 6 смонтирован на первой рифле 2, а второй выемкой для крепления 6 смонтирован ко второй рифле 2, второй ряд планок направления потока 5 одной из выемок для крепления 6 смонтирован на следующей рифле 2, а второй выемкой для крепления 6 смонтирован на третьей рифле 2 и т.д. Последний ряд планок направления потока 5 смонтирован описанным выше способом на последней рифле 2 и на пластине 3. При этом, нечетные ряды планок направления потока 5 смонтированы на рифлях 2 под отрицательным углом α наклона к рифлям 2 в точке упора от -25° до -45°, преимущественно -35°, а четные ряды планок направления потока 5 смонтированы на рифлях 2 под положительным углом α наклона к рифлям 2 в точке упора от 25° до 45°, преимущественно 35°.

Угол α, образованный планкой направления потока 5 и рифлей 2 в точке упора, менее 25° приводит к замедлению потока пульпы в шлюзе и преобладанию ламинарного потока над турбулентым, а угол α более 35°, увеличивает скорость потока пульпы в шлюзе, что приводит к уменьшению количества осаждений тяжелых фракций внутри трафарета на дражных ковриках.

Четные ряды планок направления потока 5 соединяют собой крайние рифли 2 рядов рифлей, соединенных четными рядами планок направления потока 5 между ними .

Трафарет шлюза устройства для обогащения драгоценных металлов работает следующим образом.

Трафарет шлюза устройства для обогащения драгоценных металлов размещают внутрь шлюза установки для обогащения драгоценных металлов из песков (на фигурах не показаны), при этом шлюз содержит дно и боковые стенки, а расстояние между боковыми стенками шлюза соответствует расстоянию между боковыми стенками 1 трафарета.

Трафареты монтируют поверх дражных ковриков, размещенных на дне шлюза (на фигурах не показаны) по всей длине шлюза, опирая друг на друга с помощью опорных пяток 4.

Обогащаемый материал в виде пульпы подают в верхнюю часть шлюза с трафаретами. Подачу пульпы в шлюз осуществляют с таким напором, чтобы в шлюзе уровень пульпы не превышал верхний край планок направления потока 5.

Пропуская пульпу через рифли 2, создают планками направления потока 5 зоны пониженного давления в потоке пульпы. Размещенные рифли 2 между боковыми стенками 1 трафарета преобразуют ламинарные потоки пульпы в турбулентные изменяя общую скорость поток пульпы в шлюзе, а планки направления потока 5 также изменяют скорость потока пульпы путем изменения направления ее движения.

Иными словами, при обтекании рифлей 2 пульпа подвергается поперечной деформации, что приводит к изменению скорости и около поверхностей рифлей 2 трафарета создается область переменных скоростей и давлений потока пульпы. Наличие различных по величине давлений у поверхности рифлей 5 трафарета приводит к возникновению гидродинамических сил и моментов. Распределение этих сил зависит от амплитуды, наклона шлюза и конфигурации рифли и трафарета, формы твердых вмещающих тел. В образованных потоках пульпы, перемещаемых внутри трафарета, частицы драгоценных металлов эффективно осаждаются в ячейках дражных ковриков.

Технический результат - повышение коэффициента извлечения драгоценных металлов в устройстве для извлечения драгоценных металлов из песков достигается за счет, что рифли 2 трафарета в потоке пульпы создают резкое изменение направления движения потока в обтекании трафарета, торможение потока перед планками направления потока 5 и последующими рядами рифлей 2, поджатие струек у краев рифлей 2 и планок направления потока 5 и образование, непосредственно за верхними краями планок направления потока 5, зоны разряжения и больших вихрей. Вихри в потоке пульпы заполняют всю область за рифлями 2 и планками направления потока 5 трафарета и заставляют драгоценные металл осесть в ячейку дражного коврика. Перед рифлями 2 трафарета давления потока всегда больше, чем в невозмущенном потоке, а за рифлями 2, вследствие разряжения, давление уменьшается. Данное действие заставляет частицы драгоценных металлов, которые прилипли к пленке натяжения воды в верхнем слое потока и к воздушным пузырькам, находящимся в потоке, взаимодействовать механически с планками направления потока 5. Пленка разрушается, частицы драгоценных металлов освобождаются и оседают в ячейку дражного коврика. Более легкие частицы за счет закона о неразрывности струй проходят дальше по шлюзу и уходят в эфель.

Предлагаемое изобретение относится к золотодобывающей отрасли, в частности к оборудованию для обогащения полезных ископаемых гравитационным методом. Трафарет шлюза устройства для обогащения драгоценных металлов содержит боковые стенки с установленными поперек рифлями и размещенными на них планками направления потока. Боковые стенки трафарета выполнены с наклоном от продольной оси симметрии трафарета под углом относительно горизонтальной плоскости от 90° до 110°, преимущественно 100°. Рифли выполнены из продольно изогнутого металлического профиля, содержащего три ступени. Первая ступень выполнена под углом от 60° до 80°, преимущественно 70° относительно горизонтальной плоскости трафарета в сторону направления движения пульпы. Вторая ступень выполнена параллельно горизонтальной плоскости трафарета в сторону направления движения пульпы. Третья ступень выполнена параллельно первой ступени вверх под углом от 60° до 80°, преимущественно 70° относительно горизонтальной плоскости трафарета. На рифлях смонтированы в шахматном порядке в несколько рядов по длине трафарета планки направления потока, соединяющие упомянутые рифли попарно. Нечетные ряды планок направления потока смонтированы на рифлях под отрицательным углом наклона к рифлям в точке упора от -25° до -45°, преимущественно -35°, а четные ряды планок направления потока смонтированы на рифлях под положительным углом наклона к рифлям в точке упора от 25° до 45°, преимущественно 35°. Последний ряд упомянутых планок соединяет последнюю рифлю и пластину, ограничивающую трафарет. Четные ряды планок направления потока между ними соединяют крайние рифли рядов рифлей. Технический результат - повышение коэффициента извлечения драгоценных металлов. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Трафарет шлюза устройства для обогащения драгоценных металлов, содержащий боковые стенки с установленными поперек рифлями и размещенными на них планками направления потока, характеризующийся тем, что боковые стенки трафарета выполнены с наклоном от продольной оси симметрии трафарета под углом относительно горизонтальной плоскости от 90° до 110°, преимущественно 100°, рифли выполнены из продольно изогнутого металлического профиля, содержащего три ступени, при этом первая ступень выполнена под углом от 60° до 80°, преимущественно 70° относительно горизонтальной плоскости трафарета в сторону направления движения пульпы, вторая ступень выполнена параллельно горизонтальной плоскости трафарета в сторону направления движения пульпы, а третья ступень выполнена параллельно первой ступени вверх под углом от 60° до 80°, преимущественно 70° относительно горизонтальной плоскости трафарета, на рифлях смонтированы в шахматном порядке в несколько рядов по длине трафарета планки направления потока, соединяющие упомянутые рифли попарно, при этом нечетные ряды планок направления потока смонтированы на рифлях под отрицательным углом наклона к рифлям в точке упора от -25° до -45°, преимущественно -35°, а четные ряды планок направления потока смонтированы на рифлях под положительным углом наклона к рифлям в точке упора от 25° до 45°, преимущественно 35°, а последний ряд упомянутых планок соединяет последнюю рифлю и пластину, ограничивающую трафарет, при этом четные ряды планок направления потока между ними соединяют крайние рифли рядов рифлей.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на торцах боковых стенок трафарета ортогонально смонтированы опорные пятки, выполненные с возможностью обеспечения упора трафаретов друг на друга при их монтаже в ряд.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что планки направления потока на рифлях смонтированы пазошиповым соединением.