НАКЛОННЫЙ ШЛЮЗ
INCLINED STRAKE

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к устройствам для обогащения песков россыпных месторождений, и может быть использован как при разведочном опробовании малообъемных геологических проб, так и в горнодобывающей промышленности в качестве подшлюзков к промывочным устройствам при обогащении "хвостов", содержащих мелкие и тонкие фракции тяжелых минералов, или в качестве самостоятельного промывочного устройства при обогащении россыпей с преобладанием мелкого и тонкого металла.
Известен доводочный шлюз, в котором корпус днища выполнен из двух плоскостей в виде желоба, с углом, плавно уменьшающимся от узла загрузки к разгрузке. Желоб оборудован системой перегородок, расположенных под углом к продольной оси. Перегородки образуют продольные отсеки с пластинами. Пластины устанавливаются параллельно оси. Каждая перегородка имеет над днищем желоба проем. Сечение проема, с возможностью регулирования с помощью шибера уменьшается по мере продвижения минеральной смеси к узлу разгрузки (от одной перегородки к другой).
Недостатком этого шлюза является его малая производительность, а также при увеличении объема поступающего материала существенно меняется движение потоков в шлюзе, что приводит к уменьшению извлечения ценного компонента.
Известен шлюз обогащения россыпей, который представляет собой шлюз, включающий наклонное днище, выполненное из двух размещенных под углом друг к другу боковин с рифлями, установленными под углом к продольным сторонам боковин, и желоба, расположенного между боковинами, с загрузочным приспособлением и отсекателем концентрата, механизмом для орбитального движения днища шлюза.
Недостатком шлюза для обогащения россыпей является сложность конструкции и эксплуатации.
Устранение недостатка данного шлюза с целью повышения извлечения ценных компонентов и обеспечения непрерывности процесса работы может быть достигнуто в предлагаемой конструкции наклонного шлюза, имеющего загрузочный и разгрузочный узлы, корпус днища выполнен из двух плоскостей под углом друг другу в виде желоба, с сужением со стороны подачи материала к разгрузке, снабжен рифлями прямоугольного сечения, рифли уложены симметрично друг другу на двух плоскостях под углом, отличающийся тем, что отсекатель установлен над рифлями на расстоянии 4-8 мм, выполнен из пластин, расположенных на равном расстоянии друг от друга под углом 40-50° к оси шлюза и наклоненных под углом 60-80° в сторону разгрузочного узла, таким образом, чтобы линия внутренней границы пластин сужалась от загрузочного узла к разгрузочному, а конец пластин упирается в боковую кромку борта, при этом верхняя кромка пластин находится выше бокового борта.
Сопоставительный анализ с конструкцией промывочных шлюзов, принятых в качестве аналога и прототипа, показывает, что в предлагаемом варианте, благодаря конструкции шлюза, меняется характер перемещения материальных потоков и фракционного разделения. При движении минералов в пространстве между отсекателями работают все механизмы гравитационного разделения: в объеме потока и на поверхности отсекающей поверхности. Тяжелая фракция оседает на рифлях ко дну лотка и перемещается в накопитель концентрата, легкие частицы увлекаются потоком и переливаются по бокам шлюза в хвосты.
Благодаря такой конструкции обеспечивается непрерывность работы шлюза при непрерывной разгрузке концентрата и хвостов. При этом в конструкции нет движущихся механизмов, а также происходит постоянное удаление легких частиц через боковые борта. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию “новизна”.
Для проверки соответствия изобретения критерию "изобретательский уровень" проводилось сравнение с другими техническими решениями, известными как из специальной технической литературы, каталогов и научных публикаций, так и из источников, включенных в "уровень техники".
Наклонный шлюз соответствует требованию изобретательского уровня, так как совокупность его существенных признаков обеспечивает шлюзу новое качество, выражающееся в повышении эффективности процесса обогащения (увеличении извлечения и производительности) при существенном уменьшении габаритов, что не следует явным образом из уровня техники.
На фиг.1 показан шлюз, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А; на фиг.4 - разрез Б-Б.
Наклонный шлюз состоит из загрузочного 1 и разгрузочного 2 узла, корпус днища 3 выполнен из двух плоскостей под углом друг другу в виде желоба, с сужением со стороны подачи материала к разгрузке, снабжен рифлями прямоугольного сечения, рифли уложены симметрично друг другу на двух плоскостях под углом, отличающийся тем, что отсекатель 4 установлен над рифлями на расстоянии 4-8 мм, выполнен из пластин, расположенных на равном расстоянии друг от друга под углом 40-50° к оси шлюза и наклоненных под углом 60-80° в сторону разгрузочного узла, таким образом, чтобы линия внутренней границы пластин сужалась от загрузочного узла к разгрузочному, а конец пластин упирается в боковую кромку борта 5, при этом верхняя кромка пластин находиться выше бокового борта.
Наклонный шлюз работает следующим образом:
Исходная пульпа, содержащая пески с ценными тяжелыми минералами, поступает из пульпопровода в загрузочный узел, в котором происходит распределение пульпы по всей ширине шлюза, материал непрерывно подается с водой в верхнюю часть лотка шлюза. При этом расположение отсекающих пластин предусматривает последовательное отведение части пульпы по мере перемещения исходной пульпы вдоль оси шлюза к разгрузочному узлу. Часть осеченной пульпы, попадая в пространство между отсекающими пластинами, подвергается разделению по плотности, на поверхности легкая фракция увлекается потоком воды пластины веерообразным расслаиванием и разделением в конце концов на два потока: легких и тяжелых фракций. Легкая фракция (хвосты) под действием потока воды переливом удаляется через боковые борта. Тяжелая фракция оседает за счет отсекательных пластин ко дну лотка и в последующем перечищается на рифлях под действием нисходящих потоков по ходу перемещения материала по днищу шлюза. При этом за счет турбулентных потоков часть легких материалов взвешиваются потоком и подхватываются потоками пульпы, и перемещаются в направлении разгрузки хвостов. Таким образом, происходит постоянная перечистка и расслаивание исходных материалов, что, в конце концов, приводит к увеличению эффективности разделения материала. Концентрат перемещается в разгрузочный узел, а хвосты удаляются через боковые борта.
Список литературы
7
1. Патент Российской Федерации №2236302 МПК В03В 5/70 Доводочный шлюз/ А.И.Матвеев, Е.С.Слепцова, А.Н.Григорьев, A.M.Монастырев; заявитель и патентообладатель Институт горного дела Севера им. Н.В.Черского СО РАН №2002111897, Заяв. 06.05.2002; Опубл. 20.09.2004. - Бюл. №26(4.3). - 2004 - С.414.
6
2. Патент Российской Федерации №2106912 МПК В03В 5/70 Шлюз для обогащения россыпей/ Пугачев В.С., Шевченко И.А., Ветров В.В., Рожков В.А., Гарник Ю.Г.; заявитель Рожков В.А., патентообладатель Пугачев B.C. Заяв. 04.07.1997; Опубл. 20.03.1998. - Бюл. №15 - 2003.