УСТАНОВКА ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ПЕСКОВ
SANDS DRESSING PLANT

Изобретение относится к горной промышленности, к обогащению песков россыпных месторождений и может быть использовано при разработке золотосодержащих песков.
Известно много конструкций установок для обогащения песков (смотри, например, Богданов Е.И. Оборудование для транспортировки и промывки россыпей. М.: Недра, 1978 г.). Установки имеют схему, включающую последовательно связанные в единую линию узлов загрузки исходного металлосодержащего материала, грохочения, классификации по крупности, обогащения и выдачи концентрата, а также снабженная узлом подачи воды. Часто грохочение и классификацию осуществляют одним грохотом барабанного или плоского типа, а обогащение выполняют на наклонном шлюзе с порожками для улавливания тяжелой фракции. При этом грохочение и обогащение осуществляют с участием воды.
Недостатком таких установок является сложность, громоздкость и низкая мобильность оборудования, что исключает их использование в полевых условиях в непосредственной близости, от месторождения, а значит, требует значительных транспортных расходов, а в некоторых случаях, на мелких кустовых месторождениях, применение транспорта чрезвычайно затруднено.
Наиболее близкой к изобретению является поточная линия для переработки песков россыпных месторождений по патенту РФ №2003376, В03В 7/00, 1993 г. Линия состоит из последовательно соединенных в технологическую линию узлов подачи исходного материала, его грохочения и классификации по крупности, обогащения, состоящего из днища с поперечными порожками, и выдачи концентрата, а также узла подачи воды. Грохот и классификатор выполнены в виде вращающегося барабана с перфорацией, узел обогащения состоит из каскада желобов, а узел подачи воды включает зумпф с насосом и систему трубопроводов с брызгалами на конце.
Недостатком прототипа является его громоздкость, что не позволяет использовать его в полевых условиях.
Техническим преимуществом изобретения является его компактность и мобильность.
Данное техническое преимущество обеспечивается тем, что установка для обогащения песков состоит из последовательно связанных в единую технологическую линию узлов подачи исходного металлосодержащего материала (песков) в виде бункера, грохочения и классификации по крупности, обогащения и выдачи концентрата. Узел обогащения выполнен в виде шлюза. Установка имеет также узел подачи воды, состоящий из насоса, трубопроводов и брызгал. От прототипа изобретение отличается тем, что узел грохочения и классификации по крупности представляет собой горизонтально расположенный щелевой грохот, выполненный в виде секций, каждая из которых снабжена горизонтально расположенной осью качания с приводом. При этом качание двух соседних секций осуществляется встречно. Грохот смонтирован на раме, в головной части закрепленной шарнирно на раме установки, а в хвостовой - снабженной приводом ее опускания и подъема. По бокам грохот закрыт глухими стенками, закрепленными на его раме. Шлюз узла обогащения выполнен из двух симметрично расположенных под углом друг к другу крыльев с порожками, между которыми имеется щель. Перед порожками размещены буторочные штанги с зубьями, снабженные приводами возвратно-поступательного перемещения, например вибраторами. Узел выдачи концентрата выполнен в виде желоба, закрепленного снизу на крыльях шлюза под щелью с уклоном в сторону головы шлюза. Шлюз обогащения головной частью закреплен на горизонтальной оси, а его хвостовая часть опирается на пружины так, что при отсутствии промываемого материала на шлюзе он занимает горизонтальное положение, а при наличии материала наклоняется вперед, к хвостовой части установки. Брызгала узла подачи воды размещены равномерно над грохотом. Кроме того, ширина щелей грохота больше ширины его колосников, а колосники каждой секции расположены напротив щелей соседних секций. Привод качания секций грохота выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма с двумя встречно перемещающимися шатунами, каждый из которых взаимодействует с секциями грохота через одну, то есть один шатун взаимодействует с нечетными секциями, а другой - с четными. Головная секция грохота выполнена односторонней с глухим противовесом на краю. Длина каждой секции грохота не менее расстояния между осями их поворота, деленного на косинус максимального угла поворота секций. Грохот в головной части закреплен шарнирно, а его хвостовая часть снабжена приводом ее опускания на угол, превышающий угол скатывания крупного материала с грохота. Порожки крыльев шлюза имеют угол наклона, размер которого расположен в зоне между углами наклона нормали к линиям ската в наклонном и горизонтальном положениях шлюза. В наклонном (рабочем) положении шлюза желоб занимает горизонтальное положение или слегка наклонен к хвостовой части, а в горизонтальном положении имеет уклон в сторону головной части шлюза. Рама установки жестко закреплена на шасси, например, на полозьях саней, расположенных перпендикулярно грохоту и шлюзу.
На фиг.1 представлена схема установки для обогащения песков. На фиг.2 - схема грохота в плоском состоянии, изометрия. На фиг.3 - схема грохота в плоском состоянии, вид сверху. На фиг.4 - схемы двух противоположных фаз максимального излома грохота (максимальные углы поворота секций). На фиг.5 - фрагмент места расположения краев двух соседних секций грохота в плоском состоянии. На фиг.6 - шлюз, вид сверху. На фиг.7 - разрез крыла шлюза в месте нахождения порожка. На фиг.8 - положение линий ската крыла шлюза и нормалей к ним в горизонтальном и наклонном положениях шлюза. На фиг.9 - шлюз, поперечный разрез.
Конструкция установки включает в себя следующие узлы и детали. На раме 1 сверху закреплен приемный бункер 2. Под ним расположен грохот 3, смонтированный на раме грохота 4 и состоящий из секций 5, закрепленных на раме грохота 4 посредством горизонтальных осей 6. Рама 4 грохота в головной части закреплена на раме 1 шарнирно, а в хвостовой части имеет привод опускания 7 до положения, показанного пунктирной линией 8. Каждая секция 5 грохота 3 состоит из колосников 9, между которыми имеются щели 10, ширина которых превышает ширину колосников 9. Колосники 9 двух соседних секций 5 смещены друг относительно друга так, что колосники 9 одной секции 5 в плоском состоянии 11 грохота 3 располагаются между колосниками 9 соседней секции 5 с небольшим просветом 12. В состоянии 13 максимального наклона секций 5 грохота 3 их колосники 9 не заходят в щели 10, при этом угол наклона секций 5 не менее угла скатывания материала. Каждая секция 5 снабжена рычагом 14, шарнирно связанным с одним из шатунов 15 кривошипно-шатунного механизма 16 с приводом 17. Шатуны 15 механизма 16 движутся встречно и взаимодействуют с секциями 5 через одну, то есть один шатун взаимодействует с нечетными секциями, начиная с первой, второй - с четными. Первая секция 5 в головной половине имеет глухой противовес 18, а на раме 4 возле противовеса 18 закреплена глухая стенка 19. Глухие стенки 20 имеются также по бокам грохота 3. Под грохотом 3 размещен шлюз 21, в головной часта закрепленный на раме 1 с помощью шарнира 22, а своей хвостовой частью опирающийся на пружину 23. Под грузом обрабатываемого материала шлюз 21 занимает наклонное положение 24, показанное пунктиром. Шлюз 21 состоит из двух симметрично размещенных под углом друг к другу крыльев 25, между которыми имеется щель 26. Снизу под щелью 26 на крыльях 25 закреплен желоб 27, занимающий при наклоне шлюза 21 до положения 24 горизонтальное или слегка наклонное в сторону хвостовой части положение. При горизонтальном же положении шлюза 21 желоб 27 наклонен в сторону головной части. На крыльях 25 имеются порожки 28, перед которыми размещены буторочные штанги 29 с зубьями 30. Штанги 29 снабжены вибраторами 31. Порожки 28 размещены на крыльях 25 таким образом, что при горизонтальном положении шлюза 21, когда нормаль 32 к линии ската 33 горизонтальна, наклонены в сторону головной части. А когда шлюз 21 наклонен вперед, то есть горизонтальна нормаль 34 к линии ската 35, порожки 28 наклонены в сторону хвостовой части. Штанги 29 снабжены вибраторами 31. Угол наклона порожков 28 находится в зоне между нормалью 32 линии ската 33 крыла 25 при горизонтальном положении шлюза 21 и нормалью 34 линии ската 35 крыла 25 при наклонном положении шлюза 21. Установка снабжена узлом подачи воды, брызгала 36 которой размещены равномерно над грохотом 3. Рама 1 установки закреплена на полозьях 37 саней, расположенных перпендикулярно грохоту 3 и шлюзу 21.
Установка работает следующим образом. Исходный материал (пески) загружают в бункер 2, откуда он просыпается на грохот 3, рама 4 которого находится в горизонтальном положении. Секции 5 находятся в одной плоскости, это состояние называется плоским 11. Включают механизм 16 движения шатунов 15, которые, воздействуя на рычаги 14, заставляют секции 5 качаться вокруг горизонтальных осей 6, причем каждые две соседние секции 5 качаются в противоположные стороны. Таким образом, все секции 5 последовательно переходят из одного крайнего положения наклона 13 в другое. При этом материал непрерывно пересыпается по грохоту 3, дезинтегрируется и мелкая его фракция просыпается сквозь щели 10 между колосниками 9. Дезинтеграции материала способствует также вода из брызгал 36, равномерно размещенных над грохотом 3 вдоль всей его длины. Промытая крупная фракция материала продвигается по грохоту 3 из головы в хвост процесса, а затем скатывается за пределы установки, в отвал. Взаимное положение колосников 9 и щелей между ними 10 каждых двух соседних секций 5 и соотношение размеров колосников 9 и щелей 10 позволяет колосникам 9 одной секции 5 свободно заходить в щели 10 соседней секции 5 с просветом 12, то есть секции 5 могут качаться, не мешая друг другу. Длина каждой секции 5 грохота 3 должна быть не менее расстояния между осями 6 секций 5, деленного на косинус максимального угла поворота секций 5. Это обеспечивает отсутствие зазора между секциями 5 при максимальном их повороте (наклоне). Первая секция 5 грохота 3 имеет колосники 9 только с одной стороны, а с головной стороны снабжена глухим противовесом 18, а возле него на раме 4 закреплена глухая стенка 19. Это препятствует просыпанию материала в головной части грохота 3. На раме 4 закреплены также глухие стенки 20, препятствующие просыпанию материала с боков грохота 3. После окончания работы установки грохот 3 приводом 7 переводят в наклонное положение 8, при котором вся оставшаяся на грохоте 3 крупная фракция материала ссыпается в отвал. Мелкая фракция материала с грохота 3 падает на шлюз 21, где попадает на порожки 28 крыльев 25. Под весом этого материала шлюз 21 наклоняется вперед, обеспечивая порожкам уклон в сторону хвоста процесса.
Штанги 29 своими зубьями 30 непрерывно разрыхляют материя, легкая фракция которого постепенно смывается водой и, пересыпаясь с порожка на порожек, продвигается к хвосту процесса, и в конечном итоге оказывается в отвале, а у порожков 28 остается концентрат. Часть легкой фракции материала через щель 26 попадает на желоб 27, находящийся в горизонтальном или слегка наклонном в сторону хвостовой части положении. Потоком воды легкая фракция транспортируется в сторону хвостовой части, в отвал. Когда материал на шлюзе 11 иссякает, шлюз под действием пружины 23 переходит в горизонтальное положение. При этом порожки 28 наклонены в сторону головной части, и желоб 27 наклонен в ту же сторону. Увеличивают подачу воды, и концентрат с порожков 28 смывается в желоб 27, по которому он поступает на выход. Изменение направления наклона порожков 28 обеспечивается тем, что линии порожков находятся в зоне между нормалями 32 и 34 линий ската 33 и 35. Эта зона на фиг.8 заштрихована. И действительно, на фиг.8 показано горизонтальное положение шлюза 21, при котором нормаль 32 к линии ската 33 горизонтальна, и любая линия, находящаяся в заштрихованной зоне и проходящая через точку пересечения линий 32-35, имеет наклон в сторону головы шлюза 21. При наклонном же положении шлюза 21 (достаточно повернуть фиг.8 так, чтобы линия ската 35 оказалась вертикальной) любая линия, находящаяся в заштрихованной зоне и проходящая чрез точку пересечения линий 32-35, имеет наклон в сторону хвоста шлюза 21. Полозья 37 саней размещены перпендикулярно грохоту 3 и шлюзу 21, чтобы не мешать подаче материала в установку и выгрузке в отвал пустой породы и концентрата.
Установка для обогащения песков обладает компактностью и мобильностью и обеспечивает в полевых условиях непосредственно рядом с месторождением быструю и качественную промывку песков, преимущественно золотосодержащих.