УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
DEVICE FOR MINERAL PROCESSING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к обогатительному оборудованию, предназначено для дезинтеграции и промывки песков и руд, включающих глинистую составляющую, и может быть использовано в горнорудной, золотодобывающей, металлургической, строительной и других отраслях промышленности.
Уровень техники
При обогащении полезных ископаемых возникает необходимость измельчения конгломератов, состоящих из глины и камней, которые выходят из скруббера без размывки.
Из уровня техники известен скрубберный агрегат (см. патент на изобретение RU 2212940, МПК: В03В 5/02, опубл. 27.09.2003), включающий базовую раму с установленными на ней загрузочно-приемным бункером и разгрузочным лотком, фрикционный привод, содержащий опорный и ведущие катки, скруббер-бутару, состоящую из дезинтегрирующего, сеющего и выходного ставов, и кольцевого порога, установленного между дезинтегрирующим и сеющим ставом. Дезинтегрирующий, сеющий и выходной ставы выполнены в виде единого цилиндрического корпуса, причем в сеющем ставе корпуса выполнены прямоугольные окна, поперек которых снаружи корпуса закреплены металлические накладки.
Недостатком известного устройства является низкая эффективность разделения исходного материала за счет того, что в дезинтегрирующем ставе раскрытие глинистых агрегатов происходит за счет неизбирательного удержания кольцевым порогом всего объема перерабатываемого материала. Энергии струи воды высокого давления, подаваемой на поверхность пульпы внутри вращающегося корпуса, недостаточно для разрушения более плотных глинистых образований (окатышей). Окатыши не только выводят в отвал полезные компоненты, но и забивают отверстия сеющего става.
В качестве прототипа к заявляемому устройству, по наличию сходных конструктивных признаков, принят скруббер-концентратор (см. патент RU 163149 U1, МПК: В03В 5/00, опубл. 10.071.2016), содержащий загрузочный бункер, несущую раму, на которой установлен с возможностью осевого вращения цилиндрический корпус, состоящий из последовательно расположенных по его длине дезинтегрирующего, сеющего и разгрузочного ставов, выполненные на цилиндрической поверхности сеющего става сквозные окна, систему подачи воды в виде установленных внутри корпуса труб с эжекторами, разгрузочные лотки и жестко закрепленные под ними на несущей раме приемники продуктов разделения.
Внутри дезинтегрирующего става на его внутренней поверхности жестко закреплены по винтовой линии измельчающие элементы - пальцы с высотой, монотонно увеличивающейся в направлении концевого участка указанного става. Высота пальцев и форма взаимосвязи их с внутренней поверхностью позволяют создать в полости последнего условия для разделения находящихся в пульпе глинистых и рудных частиц путем многократного соударения их как между собой, так и о поверхность пальцев.
Недостатком прототипа является недостаточно интенсивное перемешивание и измельчение исходного материала, в виду ограниченной функциональности его измельчающих элементов. При этом для разрушения плотных глинистых окатышей требуется сильный напор струи воды, что приводит к повышенному расходу воды и энергии. Между тем, увеличение количества воды снижает эффективность дезинтеграции.
Раскрытие изобретения
Заявляемым изобретением решается задача повышения эффективности разделения труднопромывистых полезных ископаемых, содержащих глинистые частицы, а также их конгломераты, при одновременном повышении качества получаемых продуктов обогащения и снижении расхода энергии и воды.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в устройстве для обогащения полезных ископаемых, содержащем загрузочный бункер, несущую раму, на которой установлен с возможностью осевого вращения цилиндрический корпус, состоящий из последовательно расположенных по его длине дезинтегрирующего, сеющего и разгрузочного ставов, систему подачи воды, измельчающие элементы, закрепленные на внутренней поверхности дезинтегрирующего става, и разгрузочный лоток, согласно заявляемому изобретению, измельчающие элементы выполнены в виде каркасных треугольных пирамидок с заостренным наконечником на вершине.
В отличие от прототипа, в котором измельчающие элементы выполняют функцию перемешивания и истирания пульпы, в заявляемом устройстве измельчающие элементы дополнительно осуществляют функцию захвата крупных агломератов и подъема их в верхнюю часть корпуса. Форма измельчающих элементов в виде каркасных треугольных пирамидок и их ориентация боковой гранью в сторону вращения корпуса обеспечивают гарантированный избирательный захват упомянутых агломератов. При прохождении верхней части корпуса комки выпадают из пирамидки-ловушки, падают вниз и разбиваются о расположенные внизу пирамидки или поверхность дезинтегрирующего става. Заостренные наконечники на вершине пирамидок способствуют эффективному измельчению.
Используемые в известных скруббер-бутарах лопатки различной конфигурации, закрепленные на внутренней поверхности дезинтегрирующего става, в основном выполняют функцию шнека: перемешивают и продвигают материал в направлении концевого участка, способствуя истиранию комков. Вместе с тем, лопатки не способны захватить, удержать и поднять на большую высоту крупные агломераты.
В заявляемом устройстве измельчающие элементы выборочно захватывают, поднимают и сбрасывают только крупные агрегаты. При этом энергия падающего высвобожденного конгломерата намного больше энергии переливающейся пульпы, следовательно, эффективнее его измельчение.
Таким образом, форма измельчающих элементов в заявляемом устройстве обеспечивает повышение эффективности разделения труднопромывистых полезных ископаемых, содержащих глинистые частицы, и повышение качества получаемых продуктов обогащения, а также способствует снижению энергозатрат и расхода воды.
Предпочтительно закрепить измельчающие элементы на внутренней поверхности дезинтегрирующего става с ориентацией боковой грани в сторону вращения корпуса. При этом обеспечивается лучший захват и удержание крупных агломератов.
Целесообразно наконечник измельчающего элемента выполнить из твердосплавного материала, который имеет повышенную износостойкость, препятствует истиранию измельчающего элемента и повышает срок его службы.
С целью оптимизации работы устройства, измельчающие элементы предпочтительно расположить на внутренней стороне дезинтегрирующего става в шахматном порядке.
Краткое описание чертежей
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - общий вид заявляемого устройства;
на фиг. 2 - измельчающий элемент, изометрия;
на фиг. 3 - схематично работа измельчающего элемента, момент захвата глинистого конгломерата;
на фиг. 4 - то же, момент поднятия глинистого конгломерата;
на фиг. 5 - то же, момент падения и разбивания глинистого конгломерата.
Осуществление изобретения
Устройство для обогащения полезных ископаемых содержит загрузочный бункер 1, несущую раму 2, на которой установлен цилиндрический корпус 3, состоящий из последовательно расположенных по его длине дезинтегрирующего 4, сеющего 5 и разгрузочного ставов 6, и разгрузочный лоток 7. Цилиндрический корпус 3 посредством приводных 8 и опорных 9 роликов установлен на несущей раме 2 с возможностью осевого вращения. На внутренней поверхности дезинтегрирующего става 4 жестко закреплены в шахматном порядке измельчающие элементы 10, выполненные в виде каркасных треугольных пирамидок с заостренным наконечником 11 на вершине. Пирамидки ориентированы боковой гранью в сторону вращения корпуса. Каркас пирамидок сварен из прутка круглого сечения. Наконечник 11 измельчающего элемента 10 выполнен из твердосплавного материала, например, из высокопрочной стали. Для промывки материала в корпусе 3 установлена система подачи воды 12 в виде труб с форсунками.
Устройство работает следующим образом.
Предварительно корпус 3 устанавливают под углом а к горизонту, составляющим 1-7°, что позволяет в процессе его работы обеспечить самотек пульпы вдоль корпуса в сторону разгрузочного става 6. После этого цилиндрический корпус 3 приводят во вращение и по системе труб 12 подают промывную воду, которая посредством форсунок равномерно распределяется в дезинтегрирующем ставе 4. Одновременно из загрузочного бункера 1 в дезинтегрирующий став 4 подают сырье, содержащее глинистую фракцию, пески и минералы. В результате вращения корпуса и воздействия струй воды происходит перемещение образовавшейся пульпы в направлении концевого участка. При этом глинистые агрегаты, многократно соударяясь между собой, с поверхностью става и каркасными пирамидками 10, частично разрушаются. Не разрушившиеся крупные конгломераты и образовавшиеся плотные глинистые окатыши захватываются пирамидками, поднимаются в верхнюю часть корпуса и падают вниз, разбиваясь об расположенные внизу пирамидки или поверхность дезинтегрирующего става. Заостренные наконечники 11 на вершинах пирамидок 10 способствуют более эффективному измельчению конгломератов, имеют повышенную износостойкость и препятствуют истиранию измельчающих элементов.
При поступлении следующей партии сырья в дезинтегрирующий став 4 происходит постепенное вытеснение измельченного материала в сеющий став 5. Проходя по нему, песчано-глинистые частицы, величина которых меньше сеющих отверстий, поступает в приемник 13. Пустая порода (галечник и гравий) благодаря наклону корпуса переходит в разгрузочный став 6 и через разгрузочный лоток 7 направляется в отвал.
Применение измельчающих элементов в виде каркасных треугольных пирамидок, установленных на внутренней поверхности дезинтегрирующего става скруббера-бутары, позволяет эффективно разбивать глинистые конгломераты и повышает качество получаемых продуктов обогащения.