ПРОМЫВОЧНЫЙ ПРИБОР РАДИАЛЬНЫЙ
RADIAL-FLOW FLUSHING PLANT

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при промывке золото- и платиносодержащих песков.
Как показывает практика эксплуатации промывочных приборов при их работе за счет неудовлетворительного распределения золотосодержащей пульпы по шлюзам, нерациональному устройству их улавливающих покрытий, применения неэффективных технологий переработки и смыва концентратов со шлюзов теряется не менее 20-25% золота.
Известен промывочный прибор, который содержит головной шлюз, примыкающий к нему грохот с камерным поддоном, контрольный шлюз, шлюзы мелкого наполнения и хвостовой шлюз. Грохот выполнен с увеличением живого сечения решет по направлению движения материала, а поддоны грохота снабжены секторными затворами, жестко соединенными с бортами шлюзов мелкого наполнения (1).
Недостатком известного прибора является низкая эффективность обогащения вследствие того, что его конструкция не обеспечивает оптимального соотношения дебита пульпы и уклона шлюзов, а также большая трудоемкость и длительность смыва концентратов.
Известен промывочный прибор, включающий систему установленных друг над другом шлюзов с механизмами сполоска. Головные части вышерасположенных шлюзов выполнены с грохотами для отделения мелких классов. Последние подаются на нижние шлюзы. Шлюзы установлены с возможностью изменения угла наклона (2).
Недостатками известного прибора является низкая эффективность обогащения при его работе в условиях с достаточно частыми нарушениями режима гидродинамических нагрузок, что характерно для многих современных технологических схем гидромеханизированного размыва песков в узлах пульпоприготовления. Причиной этому является отсутствие механизма равномерного распределения тяжелых фракций пульпы по фронтально расположенным шлюзам после плоского грохота на каждом ярусе прибора, вследствие чего происходит повышенный снос золота со шлюзов, работающих в режиме перегрузки.
Известен также промывочный прибор, который принят за прототип, как наиболее близкое к заявляемому техническое решение (3).
Промывочный прибор включает остов, приемный бункер, головной шлюз, примыкающий к нему плоский грохот с поддоном, шлюзы мелкого наполнения с кольцевым лотком и хвостовым желобом, наклонный грохот с лотком, бункер-распределитель с телескопическим патрубком, свободно вращающийся конус-распределитель со спиральными ребрами, бункер-сгуститель приема концентратов, расположенный под конусом-распределителем, при этом шлюзы мелкого наполнения расположены на остове прибора радиально, закреплены на нем шарнирно и выполнены со съемными перекрывающими элементами (вставками) на бортах, а поддон плоского грохота выполнен из двух частей, одна из которых жестко закреплена под грохотом с подрешетным зазором, а вторая часть выполнена из двух створок, установленных V-образно, со сплошным щелевым отверстием между ними с возможностью его регулирования.
Недостатком промывочного прибора является следующее.
1. Свободная установка вставок на бортах шлюзов под кромкой вращающегося тяжелого конуса-распределителя создает опасные условия их эксплуатации в случаях возможного заклинивания в этом зазоре твердых посторонних предметов.
2. Сполоск шлюзов мелкого наполнения без остановки работы промывочного прибора производится в непосредственной близости с вращающимся массивным конусом-распределителем, что создает опасные условия производства работ для рабочих сполоска в начальной - головной части шлюзов.
3. Узкие концы радиально расположенных шлюзов имеют низкую улавливающую способность вследствие высокой турбулентности, большой высоты и скорости потока гидросмеси в них.
4. Использование перекрывающих и отсекающих вставок не обеспечивают надежной защиты от просора песков между бортами соседних шлюзов за счет выплескивания пульпы, которая поступает с конуса-распределителя с достаточно частыми нарушениями гидродинамических нагрузок на приборе.
5. Электросварные трафареты лестничного типа с большой высотой полочек, уложенные на дно шлюзов мелкого наполнения без мягкой застилки (резиновых ковриков), не обеспечивают необходимой плотности с днищем шлюзов. Это способствует сносу концентратов со шлюза и потерям золота, особенно при частых изменениях плотности и объемов поступления пульпы на прибор, что является характерным для гидромеханизированного способа подготовки гидросмеси в узлах пульпообразования. Большая высота полочек таких трафаретов образует улавливающую постель, которая по высоте эффективно используется не более чем в размере 2-3 диаметров самых крупных частиц породы, поступающей в шлюз для обогащения. Поэтому со шлюзов, застланных такими трафаретами, смывается большой объем бедных концентратов, переработка которых является трудоемкой и достаточно дорогостоящей операцией.
6. Смыв концентратов со шлюзов мелкого наполнения технологически связан с необходимостью обмыва поднятых над шлюзом электросварных трафаретов и смыва с днища шлюза уплотненной породной постели напорной струей. При выполнении этих операций в условиях относительно невысоких бортов шлюзов практически невозможно избежать разбрызгивания золотосодержащей пульпы и разлета концентратов с просором их между бортами соседних шлюзов и, как следствие, потери уловленного золота в процессе сполоска.
7. Технология сполоска шлюзов мелкого наполнения не обеспечивает надежный уровень сохранности, так как предусматривает непосредственный (открытый) доступ рабочих сполоска к смыву золотосодержащих концентратов.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение безопасных условий работы прибора, степени и сохранности извлечения золота, улучшение условий труда сполосчиков.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в исключении опасных элементов в приборе, разбрызгивания пульпы и потерь золотосодержащих песков и концентратов, в обеспечении сохранности концентратов, внедрении механизированного способа смыва концентратов, сокращении времени сполоска шлюзов.
Указанный технический результат достигается тем, что известный промывочный прибор, включающий остов, приемный бункер, головной шлюз, примыкающий к нему плоский грохот, бункер с телескопическим патрубком, свободно вращающийся конус со спиральными ребрами, бункер сбора концентратов, расположенный под конусом, шлюзы мелкого наполнения, радиально расположенные на остове прибора и закрепленные на нем шарнирно, и кольцевой лоток с хвостовым желобом, согласно изобретению снабжен неподвижным кольцевым бункером-распределителем с выпускными отверстиями на каждый шлюз мелкого наполнения, с перекрывающими отверстия заслонками, размещенным под сливом свободно вращающимся конусом со спиральными ребрами, каждый шлюз мелкого наполнения выполнен в виде пакета, состоящего из непосредственно самого шлюза мелкого наполнения и кожуха из тонкого листового металла, расположенного над шлюзом мелкого наполнения и закрывающего всю его улавливающую поверхность, при этом пакет из шлюза мелкого наполнения и кожуха установлен с возможностью его поворота при помощи осей, одна из которых находится в торце узкой части, а вторая с торца широкой части шлюза мелкого наполнения, причем при повороте пакета ось в торце узкой части шлюза мелкого наполнения опущена вниз и закреплена шарнирно в запорном устройстве на остове прибора, а вторая ось шлюза мелкого наполнения поднята на высоту, необходимую для сполоска концентрата, который производится без демонтажа улавливающих покрытий шлюза мелкого наполнения с помощью напорных струй воды из оросительной трубы, вводимой внутрь пакета с широкой торцевой части шлюза мелкого наполнения в пространство между шлюзом и кожухом, при этом шлюз мелкого наполнения установлен днищем вверх, а кожух превращен в лоток для самотечного движения и направления смываемого концентрата в бункер сбора концентрата, расположенного под неподвижным кольцевым бункером-распределителем, днище каждого шлюза мелкого наполнения оснащено улавливающим покрытием в виде резиновых ковриков, перекрытых дражными цельнотянутыми трафаретами. Кожух закреплен на шлюзе мелкого наполнения с помощью быстроразъемных соединений.
Заявляемый промывочный прибор радиальный имеет следующие отличия от прототипа.
1. Под сливом свободно вращающегося конуса-распределителя со спиральными ребрами дополнительно установлен неподвижный кольцевой бункер-распределитель с выпускными отверстиями на каждый шлюз мелкого наполнения, с перекрывающими отверстия заслонками. Это обеспечивает безопасные условия работы сполосчиков, исключая необходимость их нахождения в непосредственной близости от вращающегося тяжелого конуса со спиральными ребрами. Отпадает потребность применять и устанавливать под кромку вращающегося конуса со спиральными ребрами слабо закрепляемых перекрывающих и отсекающих вставок, опасных в обслуживании и эксплуатации.
Неподвижная и цельная конструкция бункера-распределителя надежно предохраняет от потерь золота на приборе при распределении золотосодержащей пульпы по всем радиально расположенным шлюзам мелкого наполнения, способствует более равномерному распределению как жидкой, так и твердой фракций пульпы по шлюзам, сглаживая возможные неравномерные импульсы поступления пульпы из телескопического патрубка приемного бункера грохота прибора на свободно вращающийся конус-распределитель со спиральными ребрами.
2. Шлюзы мелкого наполнения устанавливают радиально на 360 градусов под выпускными отверстиями неподвижного кольцевого бункера-распределителя, имеющими заслонки, перекрывающие выпускные отверстия подачи пульпы.
3. Шлюзы застилают резиновыми ковриками и дражными цельнотянутыми трафаретами, что обеспечивает максимально возможный уровень извлечения золота, в том числе за счет плотности прилегания трафаретов и ковриков к днищу шлюзов. Одновременно высота улавливающей постели при таких трафаретах (широко применяемых для застилки дражных шлюзов) становится оптимальной, объем смываемых концентратов сокращается более чем в два раза, качество концентрата повышается, снижаются затраты на их последующую переработку.
4. Каждый шлюз мелкого наполнения выполнен в виде Пакета, состоящего из непосредственно самого шлюза мелкого наполнения и кожуха, из тонкого листового металла, расположенного над шлюзом мелкого наполнения и закрывающего всю его улавливающую поверхность для обеспечения сохранности золотосодержащих концентратов в соответствии с действующими нормативными требованиями.
5. Кожух устанавливают над шлюзом так, что он защищает от разлета и потерь золотосодержащих концентратов при смыве их с улавливающих покрытий шлюза и используется в качестве закрытого лотка для самотечного движения и направления смытого концентрата в бункер сбора концентрата прибора. Кожух закреплен на шлюзе с помощью, например, клинообразных быстро соединяющихся захватов путем сдвига легкого кожуха на шлюзе и с использованием в конце шлюза устройства для жесткого закрепления кожуха от обратного сдвига и установки сохранной пломбы.
6. Использование кожуха в Пакете со шлюзом позволяет применять механизированную технологию быстрого сполоска концентратов путем переворота пакета и установления шлюза днищем (улавливающим покрытием) вверх, с последующим смывом концентратов напорными струями из оросительной трубы без демонтажа резиновых ковриков и дражных трафаретов.
7. Персонал сполосчиков при сполоске не получает непосредственного доступа к смываемым золотосодержащим концентратам, по квалификации работникам сполоска не требуется иметь профессиональных навыков по предварительной переработке и доводке концентратов на шлюзе.
8. Смыв концентратов производится по принципу бесконтактной мойки легковых автомобилей напорной водой из оросительной трубы, которая может быть оснащена одной щелевой или несколькими насадками другого сечения.
9. Для установки Пакета «шлюз-кожух» в положение «Сполоск» на закрытом торце узкого конца шлюза мелкого наполнения закрепляется опорная ось, которая, шарнирно опираясь на специальную опору-замок, позволяет поднимать и с минимальным сопротивлением разворачивать шлюз с кожухом на 180 градусов для производства сполоска. На торце широкой части шлюза мелкого наполнения крепится ось для подъема шлюза с помощью быстро переставляемой установки подъемного устройства, успешно применяемой в прототипе промприбора.
10. Бункер сбора концентратов выполнен с диаметром, позволяющим принимать смываемый концентрат со шлюзов, которые в пакете с кожухом устанавливаются с обратным уклоном в положение «Сполоск» под углом, например, 22 градуса, что обеспечивает высокую эффективность самотечного поступления по днищу кожуха смываемых с улавливающих покрытий шлюза золотосодержащих концентратов в бункер сбора концентрата и позволяет экономично использовать напорную воду только для обмыва резиновых ковриков и цельнотянутых дражных трафаретов.
На фиг.1 показан общий вид промывочного прибора радиального; на фиг.2 - то же, в плане; на фиг.3 показан шлюз мелкого наполнения в пакете с кожухом, установленный с обратным уклоном в положении «Сполоск» и пунктиром - в промежуточном положении на две шарнирные опоры; на фиг.4 показана схема смыва концентратов без демонтажа улавливающих покрытий шлюза мелкого наполнения напорными струями из оросительной трубы.
Промывочный прибор радиальный содержит приемный бункер 1, головной шлюз 2, примыкающий к нему плоский грохот 3 с наклонным галечным лотком 4, бункер грохота 5 с телескопическим патрубком 6. Под телескопическим патрубком 6 бункера грохота расположен свободно вращающийся конус-распределитель 7 со спиральными ребрами, предназначенный для равномерного распределения как жидкой, так и твердой части пульпы радиально по окружности на 360 градусов и направления ее в неподвижный кольцевой бункер-распределитель 8 с выпускными отверстиями 9, выпускными патрубками 10 на каждый шлюз 11 мелкого наполнения, с перекрывающими отверстия заслонками 12.
Неподвижный кольцевой бункер-распределитель 8 размещен под сливом свободно вращающегося конуса-распределителя 7 со спиральными ребрами. Каждый шлюз 11 мелкого наполнения выполнен в виде пакета, состоящего из непосредственно самого шлюза мелкого наполнения 11 и кожуха 13, из тонкого листового металла, расположенного над шлюзом мелкого наполнения и закрывающего всю его улавливающую поверхность. Пакет из шлюза 11 мелкого наполнения и кожуха 13 установлен с возможностью его поворота при помощи осей, одна 14 из которых находится в торце узкой части шлюза 11 мелкого наполнения, а вторая 15 - с торца широкой части шлюза.
При повороте ось 14 в узкой части шлюза мелкого наполнения входит в запорное приспособление 16 на остове 17 прибора для шарнирного закрепления шлюза, тем самым дает возможность поднимать вторую ось 15 шлюза 11 мелкого наполнения на высоту, необходимую для сполоска концентрата. При сполоске концентрата шлюз 11 мелкого наполнения установлен днищем вверх, а кожух 13 превращен в лоток для самотечного движения смывающегося концентрата в бункер сбора концентрата 18.
Шлюзы 11 мелкого наполнения в положении «Работа» установлены на остове 17 прибора с помощью шарниров 19 и быстроразъемных закрепленных на остове защелок 20, позволяющих быстро переводить каждый шлюз мелкого наполнения из рабочего положения в промежуточное положение «А» с установкой на шарнирные опоры 16 и 19 и далее в положение «В» "Сполоск" (фиг.3) с помощью подъемного устройства 21, успешно применяемого в прототипе. Крепление пакета шлюз-кожух в положении «В» "Сполоск" обеспечивается с помощью опорного прутка 22 подъемного устройства 21. Шлюзы 11 мелкого наполнения снабжены кольцеобразным сборным лотком 23. Под кольцеобразным лотком 23 расположен хвостовой желоб 24. Остов 17 прибора опирается на сани 25, позволяющие передвигать и устанавливать промывочный прибор радиальный на рабочей площадке.
Смыв концентрата осуществляется с помощью напорных струй 26 воды из оросительной трубы 27, вводимой в пространство «С-Д» между торцом широкой части шлюза 11 мелкого наполнения и кожухом 13. Оросительная труба 27 имеет, например, одну плоскую или несколько иных насадок 28. Подвод воды в оросительную трубу 27 обеспечивается с помощью одного из четырех шлангов 29, находящихся на ходовом трапе 30 прибора, снабженных быстроразъемными устройствами подсоединения шлангов 29 к оросительной трубе 27 и задвижками (на чертеже не показаны) перекрытия напорной воды. Для подачи напорной воды на сполоск головного шлюза 2 также предусматривается шланг подвода напорной воды 29.
Плоский грохот 3 в зависимости от гранулометрического состава обогащаемых песков, например, может состоять из одного или нескольких участков с разными наклонами и применением вибраторов 31 для обеспечения качественного грохочения пульпы по классу минус 5 мм и обезвоживания надрешетного продукта на грохоте до 100%. Плоский грохот 3 заканчивается наклонным галечным лотком 4.
На днище шлюзов 11 мелкого наполнения уложены резиновые коврики 32 и поверх них - дражные цельнотянутые трафареты 33.
Кожух 13 закреплен на шлюзе мелкого наполнения 11 с помощью быстросъемных соединений, например клинообразных быстросоединяющихся при сдвиге захватов с устройством крепления от сдвига и пломбирования в широкой части шлюза и кожуха 13. Бункер сбора концентрата 18 имеет размеры, обеспечивающие самотечный прием концентратов при сполоске шлюзов 11 мелкого наполнения, а его вместимость позволяет хранить объемы концентратов от одного или нескольких сполосков. Бункер сбора концентрата 18 имеет патрубок 34 для выпуска концентрата.
Промывочный прибор радиальный работает следующим образом.
Исходная пульпа поступает, например, из напорного пульпопровода или самотеком по лотку в приемный бункер 1, из которого направляется на головной шлюз 2. В головном шлюзе происходит предварительное обогащение золотосодержащей пульпы, крупное и самородное золото высаживается в концентрат, который один раз в сутки споласкивается с остановкой работы прибора и доводится по известной в практике технологической схеме.
С головного шлюза пульпа поступает на плоский грохот 3. Технологическая характеристика плоского грохота 3 обеспечивает качественное грохочение пульпы по классу фракций минус 5 мм и обезвоживание надрешетного продукта грохота до 100%. Уклоны плоского грохота устанавливаются по участкам с учетом обеспечения самотечного движения пульпы по грохоту без забуторивания с одновременным обезвоживанием надрешетного продукта и разгрузкой его в наклонный галечный лоток 4, по которому он под действием собственного веса движется и сбрасывается в гидроотвал, в зону слива хвостов промывки с хвостового желоба 24 прибора. Размер отверстия сеющей поверхности грохота 5 мм принимается исходя из условий беспрепятственного грохочения зерен золота крупностью до 1,5 мм, снос которых возможен с головного шлюза, если в исходной пульпе будут валуны размером 100-150 мм.
Выделенная в подрешетный продукт плоского грохота золотосодержащая пульпа с твердыми фракциями минус 5 мм под собственным весом поступает в бункер грохот 5. Интенсивно в бункере перемешивается и через телескопический патрубок 6 и регулируемую кольцевую щель поступает на рабочую поверхность свободно вращающегося конуса-распределителя со спиральными ребрами 7, вращает последний за счет гидравлической реакции струи на спиральные ребра и далее с вращательным движением поступает в неподвижный кольцевой бункер 8. В неподвижном кольцевом бункере 8 окончательно формируется равномерное распределение пульпы радиально на 360 градусов и через выпускные отверстия 9, выпускные патрубки 10 пульпа равномерным расходом распределяется по всем шлюзам мелкого наполнения 11.
Из выпускного патрубка 10 неподвижного бункера-распределителя 8 золотосодержащая пульпа через загрузочное окно Пакета поступает в головную часть шлюза мелкого наполнения 11, далее, передвигаясь вдоль шлюза, равномерно распределяется по всей радиально расширяющейся улавливающей площади шлюза, плавно (постепенно) уменьшая свою высоту и скорость. При этом эффективность улавливания мелкого золота по длине шлюза постепенно возрастает.
Хвосты промывки шлюзов мелкого наполнения самотеком поступают в кольцеобразный сборный лоток 23, по которому они направляются в хвостовой желоб 24 и далее концентрированным потоком сбрасываются в гидроотвал, в точку сбора галечных фракций класса плюс 5 мм с наклонного галечного лотка 4 грохота 3 промывочного прибора.
Концентрат со шлюзов собирается в бункер сбора концентрата 18 после сполоска.
Сполоск промывочного прибора осуществляется следующим образом.
Шлюзы 11 мелкого наполнения споласкиваются два раза в сутки (через 12 часов) без остановки работы промывочного прибора. Одновременно могут споласкиваться два шлюза, не находящихся в непосредственном соседстве друг с другом.
Перед сполоском каждого шлюза выполняются следующие подготовительные операции: над споласкиваемым шлюзом 11, перекрытым кожухом 13, в задней, широкой его части устанавливается переносное подъемное устройство 21 шлюзов мелкого наполнения, заслонкой 12 перекрывается подача пульпы из выпускного патрубка 10 неподвижного бункера-распределителя 8, на ось 15 в торце широкой части шлюза крепится трос установки подъемного устройства 21, защелки 20 в конце шлюза мелкого наполнения освобождаются, с помощью лебедки установки подъемного устройства 21 Пакет из шлюза-кожуха поднимается и переводится в положение, когда шлюз опирается на шарнирную опору 19 и передней осью 14 на запорное приспособление (шарнирная опора-замок) 16 на остове 17 прибор. После фиксации передней оси шлюза в шарнирной опоре-замке Пакет из шлюза 11 и кожуха 13 поднимается с обратным уклоном, например, на 19-20 градусов, переворачивается на двух осях 14 и 15 на 180 градусов днищем шлюза вверх и далее устанавливается с обратным уклоном, например, 22 градусов в положение «Сполоск» на опорный пруток 22 установки подъемного устройства 21.
В пространство «С-Д» в торцевой части Пакета между шлюзом 11 мелкого наполнения и кожухом 13 вводится оросительная труба 27, которая с помощью быстроразъемного соединения подсоединяется к гибкому напорному шлангу 29. Открывается задвижка на напорном водопроводе прибора, напорная вода подается в оросительную трубу 27 и через насадку 28 с помощью напорных струи 26 производится смыв концентратов шлюза по принципу бесконтактной мойки автомобилей. При этом легкая оросительная труба может входить в состав каждого Пакета из шлюза и кожуха и может иметь одну щелевую или несколько другого размера насадок.
Сполоск шлюза 11 мелкого наполнения производится без демонтажа резиновых ковриков 32 и цельнотянутых трафаретов 33. Смытый с улавливающих покрытий золотосодержащий концентрат шлюза попадает на крышку кожуха 13, которая в положении «Сполоск» выполняет функцию лотка с самотечным движением и направлением смытого концентрата в бункер сбора концентрата 18 прибора. Закрытость кожухом всей улавливающей поверхности шлюза исключает потери золота при смыве концентратов и исключает несанкционированный доступ посторонних лиц к золотосодержащим концентратом. При этом квалификация рабочих сполоска не требует умения и опыта ответственного выполнения технологических операций по предварительной переработки и доводки концентратов на шлюзе.
При завершении сполоска шлюза мелкого наполнения напорная вода перекрывается, гибкий резиновый напорный шланг 29 отсоединяется от оросительной трубы 27, Пакет шлюза 11 и кожуха 13 снимается с опорного прутка 22 подъемного устройства 21, опускается, переворачивается на осях 14 и 15 на 180 градусов шлюзом вниз и устанавливается на шарнирную опору 19 шлюза 11 мелкого наполнения. После фиксации шлюза 11 мелкого наполнения на шарнирной опоре 19 шлюз устанавливается в рабочее положение и крепится защелками 20 на остове 17 прибора, заслонка 12 выпускного патрубка 10 открывается, золотосодержащая пульпа поступает на шлюз, который начинает работать в рабочем режиме «обогащения».
Бункер сбора концентратов 18 обеспечивает ответственное хранение концентратов и вмещает объем концентратов от двух сполосков всех шлюзов мелкого наполнения прибора. Выпуск собранного концентрата из бункера осуществляется через выпускной патрубок 34, далее он транспортируется на специализированную установку переработки концентратов по удобному, утвержденному графику.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №680230, кл. В03В 5/70, 1981.
2. Патент РФ №2038158, кл. В03В 5/70, 1995.
3. Патент РФ №2064843, кл. В03В 5/70, 1996 - прототип.