МОБИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ОБОГАЩЕНИЯ ПЕСКОВ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ

Полезная модель относится к горно-обогатительному оборудованию, а именно к комбинированным малогабаритным мобильным устройствам для разделения сыпучих материалов по крупности, и может быть использована при обогащении труднодоступных и/или незначительных по запасам рудных месторождений [B03B 5/00, B03B 5/02, B03B 5/18, B03B 5/68, B03B 5/70, B03B 7/00, B03B 11/00, B07B 1/40].
Из уровня техники известна Мобильная промывочная машина [CN2370961 (Y), опубл. 29.03.2000], включающая в себя раму и трубу для распыления промывочной воды, закрепленную на верхней части мобильной промывочной машины, под трубой распыления воды смонтировано сито, состоящее из продольных решетчатых полос, поверхность сита наклонена к загрузочному отверстию на нижней части мобильной промывочной машины, а нижняя часть сита снабжена устройством для грохота с кольцевым молотком, в нижней части выходного отверстия сита и устройства грохота с кольцевым молотком предусмотрен фиксированный экран, и поверхность фиксированного экрана наклонена к одной стороне канавки для сбора материала в нижней части мобильной промывочной машины, выходное отверстие канавки для сбора материала соединено с фиксированной загрузочной канавкой.
Недостатком аналога является низкий уровень дезинтеграции песков, обусловленный выполнением трубы для промывочной воды только над загрузочным бункером, обеспечивающая дезинтеграция песков по фронту загрузки. Другим недостатком аналога является низкий коэффициент обогащения из-за одноступенчатой классификации обогащаемых песков.
Также известна Мобильная просеивающая установка [KR20120002198 (A), опубл., 05.01.2012], которая является подвижной, как прицеп, и предназначена для сортировки по размеру частиц при промывании заполнителя внутри контейнера, она может перемещаться с помощью колес, и имеет пространство для приема и сортировки совокупного сырья внутри, контейнер, входное отверстие для сырья, предназначенное для помещения сырья в верхнюю часть контейнера, загрузочный бункер, расположенный на нижнем конце входного отверстия в контейнер, вибрационный питатель, установленный на нижнем конце загрузочного бункера, вибрационный грохот, принимающий сырье из загрузочного бункера и классифицирующий его по размеру частиц, вибрационный двигатель, который вызывает вибрацию вибросита, разгрузочный бункер для разгрузки каждого из сырьевых материалов, классифицированных в вибрационном грохоте.
Недостатком аналога является значительные массогабаритные характеристики установки, повышающие материалоемкость изготовления, а также снижение проходимости такой установки.
Наиболее близким по технической сущности является Промывочная установка [RU2116133 C1, опубл.: 27.07.1998], включающая смонтированные на раме виброгрохот с устройством дезинтеграции золотосодержащих песков и аппарат для их обогащения в виде шлюза глубокого наполнения, отличающаяся тем, что она снабжена шпальтовым ситом для разделения песков на мелко- и среднезернистую фракции, установленным под грохотом в виде ложного днища, вторым шлюзом глубокого наполнения, расположенным вдоль грохота симметрично первому, обезвоживателем песков мелкозернистой фракции, размещенным под шлюзами, и аппаратом обогащения песков мелкозернистой фракции, установленным за их обезвоживателем, причем шпальтовое сито грохота средствами подачи песков среднезернистой фракции связано с шлюзами, а средствами слива пульпы песков мелкозернистой фракции - с их обезвоживателем, который средствами слива воды соединен со шлюзами, а средствами выпуска песков мелкозернистой фракции - с аппаратом для их обогащения.
Основной технической проблемой прототипа является низкий уровень дезинтеграции песков, обусловленный ограниченным размещением дезинтегрирующего устройства над частью сита грохота. Кроме того, из-за выполнения под основным ситом грохота шпальтового сита, закрытого основным ситом для дезинтегрирующего устройства и следовательно, ухудшающего прохождение сквозь отверстия шпальтового сита пульпы песков глинистых материалов, снижается общий КПД грохота. Другой проблемой прототипа является высокая материалоемкость при его производстве.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Технический результат полезной модели заключается в снижении материалоемкости производства и повышение КПД установки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что мобильная установка обогащения песков россыпных месторождений драгоценных металлов, содержащая транспортную раму со смонтированными на ней загрузочным бункером, вибрационным грохотом с листовым и шпальтовым ситами, снабженным дезинтегрирующим устройством и шлюз, отличающаяся тем, что загрузочный бункер смонтирован над всей поверхностью вибрационного грохота и снабжен дезинтегрирующими устройства, обеспечивающими дезинтеграцию песков по фронту и с флангов загрузки, вибрационный грохот содержит дно, выполненное сначала от 3/5 до 3/4 от длины сита сплошным с возможностью дополнительной дезинтеграции песков в пульпе, а оставшаяся часть дна, расположенная над отверстием для выгрузки пульпы в шлюз выполнена в виде шпальтового сита из колосников для разделения песков на среднюю и мелкую фракции, в передней части вибрационного грохота с возможностью выгрузки надситовой фракции в отвал смонтирован выгрузной лоток, а под отверстием для выгрузки пульпы смонтирован съемный шлюз с дражными коврами и трафаретами.
В частности, стенки загрузочного бункера выполнены наклонными под углом от 45° до 50° к ситу грохота с возможностью обеспечения оптимальной скорости, равномерности подачи песков дезинтегрированных песков (пульпы) на вибрационный грохот и повышения качества их дезинтеграции дезинтегрирующими устройствами.
В частности, зазор между колосниками шпальтового сита выполнен от 12 до 18 мм, предпочтительно 15 мм.
В частности, угол наклона колосников выполнен от 14° до 20°, предпочтительно 16-18°, с возможностью обеспечения перемещения дезинтегрированных песков под действием силы тяжести и оптимального для грохочения на колосниках песков.
В частности, выгрузной лоток выполнен складным.
В частности, дно грохота покрыто защитным покрытием с возможностью снижения абразивного износа
В частности, защитное покрытие выполнено из полиуретана.
В частности, рифли трафаретов шлюза выполнены в виде неравнополочных уголков.
В частности, вибрационный грохот снабжен вибрационным двигателем с дебалансами для регулирования вынуждающей силы вибрационного двигателя.
В частности, вибрационный двигатель выполнен с изменяющимся направлением вращения ротора.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 показан вид сбоку мобильной установки обогащения песков россыпных месторождений драгоценных металлов.
На фиг.2 показан вид спереди устройства мобильной установки обогащения песков россыпных месторождений драгоценных металлов.
На фигурах обозначено: 1 – несущая рама, 2 – грохот, 3 – пружины, 4 – опорные кронштейны, 5 – подставки, 6 – поперечные балки, 7 – боковые фартуки, 8 – перемычка, 9 – сито, 10 – колосники, 11 – траверса колосников, 12 – пластины, 13 – выгрузной лоток, 14 – ребра жесткости, 15 – стойки-опоры, 16 – загрузочный бункер, 17 – шлюз, 18 – траверса, 19 – вибрационный двигатель, 20 – боковые оросители, 21 – центральный ороситель, 22 – патрубки, 23 – распределитель, 24 – форсунки, 25 – опоры, 26 – транспортная рама, 27 – колеса, 28 – балка, 29 – сцепка, 30 – опорные выступы.
Осуществление полезной модели
Мобильная установка обогащения песков россыпных месторождений драгоценных металлов содержит прямоугольную несущую раму 1 (см.Фиг.1), выполненную из прямоугольного металлического профиля и состоящую из горизонтальных направляющих, соединенных между собой поперечинами (на фигурах не показаны). На несущей раме 1 смонтирован вибрационный грохот 2, образованный боковыми, задней стенками и дном грохота, выполненный из абразивоустойчивой стали, при этом упомянутый грохот 2 на несущую раму 1 опирается с помощью пружин 3, установленных между усиленными опорными кронштейнами 4, смонтированными симметрично с обеих сторон грохота 2 в его передней и задней частях и несущей раме 1, при этом пружины 3 выполнены в виде пружин сжатия. Для выполнения грохота 2 под наклоном относительно горизонтальной поверхности задние опорные кронштейны 4 опираются на несущую раму 1 с помощью подставок 5. Дно грохота 2 выполнено от 3/5 до 3/4, предпочтительно 2/3 от общей длины сплошным и футеровано полиуретаном.
Угол установки вибрационного грохота 2 на несущей раме 1 выполнен от 5° до 15°, предпочтительно 8-10° с возможностью обеспечения перемещение пульпы под действием силы тяжести и оптимального для дезинтеграции времени нахождения пульпы в грохоте 2.
Боковые стенки грохота 2 соединены между собой двумя рядами поперечных балок 6 из цельнотянутого прямоугольного толстостенного металлического профиля, каждый ряд которых образует плоскости, при этом плоскость нижнего ряда поперечных балок 6 выполнена короче верхней. Боковые стенки в передней части грохота 2 выполнены расширяющимися книзу, образуя боковые фартуки 7 грохота 2. Боковые фартуки 7 соединены между собой в передней части грохота 2 перемычкой 8 образующей переднюю стенку грохота 1. Отверстие в передней части грохота 2, образованное боковыми фартуками 7, перемычкой 8 и передним краем дна выполнено с возможностью выгрузки пульпы.
В поперечных балках 6 верхнего ряда выполнены сквозные отверстия со смонтированными внутри втулками со внутренней резьбой (на рисунках не показаны). К упомянутым втулкам разъемным соединением смонтировано сито 9, выполненное из абразивоустойчивой стали, при этом разъемное соединение сита 9 выполнено с помощью шпилек, продетых через стяжные металлические полосы. Сеющие ячейки (на рисунках не показаны) сита 9 выполнены шестиугольными с возможностью увеличения площади живого сечения упомянутого сита 9 размером от 30 до 60 мм, предпочтительно 45 мм. Перемычки между ячейками сита 9 в верхней части грохота 2 выполнены от 20 до 22 мм, предпочтительно 21 мм, а в остальной части сита 9 от 16 до 19 мм, предпочтительно 17,5 мм с возможностью увеличения износостойкости сита 9 без ухудшения коэффициента извлечения драгоценного металла.
Над отверстием для выгрузки пульпы вдоль грохота 2 смонтированы с зазором колосники 10 длиной от 1/4 до 2/5, предпочтительно 1/3 длины сита. Колосники 10 с одной стороны смонтированы разъемным соединением к траверсе колосников 11, смонтированной у края снизу дна грохота 2, с другой стороны колосники 10 опираются на перемычку 8, выходя за ее край. Зазор между колосниками 10 выполнен от 12 до 18 мм, предпочтительно 15 мм. Угол наклона колосников 10 выполнен от 14° до 20°, предпочтительно 16-18°, с возможностью обеспечения перемещения дезинтегрированных песков под действием силы тяжести и оптимального для грохочения га колосниках 10 песков.
В передней части грохота 2 к несущей раме 1 с помощью пластин 12 внахлест на боковые стенки грохота 2 смонтирован выгрузной лоток 13, образованный боковыми стенками и дном лотка 13. Выгрузной лоток 13 выполнен складным, для чего пластины 12 смонтированы одной стороной неразъемным соединением к несущей раме 1, а другой стороной подвижно шарнирным соединением к ребрам жесткости 14, смонтированным с наружной стороны боковых стенок выгрузного лотка 13. В разложенном положении выгрузной лоток 13 опирается задней кромкой своего дна на перемычку 8, а выступающая часть колосников 10 располагается над дном выгрузного лотка 13.
На несущей раме 1 вертикально вверх смонтированы стойки-опоры 15, на которые сверху опирается загрузочный бункер 16, образованный задней и боковыми стенками. Загрузочный бункер 16 смонтирован над внутренним габаритом грохота 2, при этом высота загрузочного бункера 16 над грохотом 2 выполнена минимально возможной с целью уменьшения износа поверхности грохота 2 при падении на нее из загрузочного бункера 16 крупной фракции с учетом обеспечения ее дробления при соударении с поверхностью грохота 2.
Задняя и боковые стенки загрузочного бункера 16 выполнены сужающимся к низу, угол развала которых выполнен от 45° до 50°.
Под отверстием для выгрузки пульпы грохота 2 поперек несущей рамы 1 под наклоном смонтирован шлюз 17, содержащий головку и дражную часть шлюза (на фигурах не показаны), выполненные из листового металла. На дне дражной части шлюза 17 смонтированы дражные ковры (на рисунках не показаны), выполненные из резины, полипропилена или полиуретана. Поверх дражных ковров смонтированы трафареты (на фигурах не показаны), рифли которых смонтированы поперек дражной части шлюза 17 с шагом от 70 до 140 мм и выполнены в виде неравнополочных уголков, нижние полки которых выполнены под углом от 65° до 85°, предпочтительно 75° в сторону выходного отверстия дражной части шлюза 17, а верхние полки под углом от 125° до 145°, предпочтительно 135° относительно нижних полок. Высота рифлей от 50 до 75 мм, предпочтительно 50 мм.
Снизу грохота 2 под его дном на траверсе 18, смонтированной между боковыми стенками грохота 2 установлен электрический вибрационный двигатель 19, на концах ротора которого смонтированы дебалансы с возможностью регулирования вынуждающей силы вибрационного двигателя 19. Вибрационный двигатель 19 через блок коммутации (на фигурах не показан), выполненный с возможностью изменения направления вращения ротора упомянутого двигателя путем изменения последовательности подключения фаз. При изменении угла наклона вибрационного двигателя 19 в большую или меньшую сторону от указанного интервала, амплитуда колебаний грохота 2, возбуждаемых вибрационным двигателем 19 не позволит обеспечить качественную классификацию пульпы через сито 9.
По крайней мере на одной из боковых стенок загрузочного бункера 16 и в передней части загрузочного бункера 16 между его боковыми стенками смонтированы дезинтегрирующие устройства, выполненные в виде боковых 20 и центрального 21 оросителей (см. Фиг.2), выполненных из труб круглого сечения с торцов которых смонтированы патрубки 22 для соединения их трубопроводами с распределителем 23, смонтированном на несущей раме 1 под грохотом 2.
Оросители 20, 21 снабжены съемными форсунками 24, при этом упомянутые форсунки 20, 21 выполнены как в виде поворотных, с конусными соплами, обеспечивающих распыление подаваемой жидкости от -20° до +20° относительно центральной оси сопла по всей окружности, так и широкоугольными, обеспечивающими распыление подаваемой жидкости с углом распыления до 80° в горизонтальной плоскости.
Распределитель 23 соединен с насосной станцией (на рисунках не показана).
Несущая рама 1 с помощью опор 25 смонтирована на транспортной раме 26, снабженной колесами 27, смонтированных на балке 28. В задней части транспортной рамы 26 смонтирована жесткая сцепка 29 для крепления к транспортному средству.
В одном из вариантов реализации, для использования в заснеженных условиях, транспортная рама 26 снабжена полозьями (на фигурах не показаны).
В местах соединения горизонтальных направляющих с поперечинами несущей рамы 1 снаружи в передней и задней частях упомянутой рамы смонтированы, например, неразъемным соединением, горизонтальные опорные выступы 30.
Мобильную установку обогащения песков россыпных месторождений драгоценных металлов используют следующим образом.
Для использования установки ее размещают в непосредственной близости от предполагаемой разработки залежей россыпных месторождений драгоценных металлов. Для этого ее буксируют за сцепку 29 с помощью транспортного средства, проходимость которого соответствует состоянию подъездных путей к выбранному участку местности. При буксировке установки шлюз 17 размещают сверху на загрузочном бункере 16. Благодаря такому решению, возможность размещения установки в труднодоступных для большинства техники местах существенно повышается. При этом благодаря размещению загрузочного бункера 16 над вибрационным грохотом 2 уменьшаются габаритные размеры установки, что позволяет уменьшить занимаемую ею площадь в развернутом положении и размещать установку даже на ручьях и мелких реках при обогащении аллювиальных отложений россыпей драгоценных металлов.
В варианте реализации установки на колесном ходу к опорным выступам 30 несущей рамы 1 монтируют домкраты 31 и равномерно поднимают установку со всех четырех сторон до тех пор, пока колеса 27 не будут подвешены в воздухе. Как вариант, при отсутствии необходимости использования домкратов 31, установку фиксируют противооткатами (на фигурах не показаны), подкладываемыми под колеса 27, при этом роль упомянутых противооткатов могут выполнять любые подручные материалы, достаточной прочности и размера, например, камни, деревянные чурбаки или поленья, бревна и т.д.
После размещения установки на площадке откидывают выгрузной лоток 13 до упора его на перемычку 8.
Снимают с загрузочного бункера 16 шлюз 17 и монтируют его под колосниками 10 поперек в левую или правую сторону от несущей рамы 1 на подвесах (на фигурах не показаны). С помощью упомянутых подвесов выставляют угол наклона шлюза 17° от 8° до 15°в зависимости от фракционного состава драгоценного металла и плотности пульпы, поступающей в шлюз 17.
К распределителю 23 трубопроводами (на фигурах не показаны) подключают центральный 21 и боковые 20 оросители. Распределитель 23 соединяют трубопроводом с насосной станцией (на фигурах не показана), выполненной, например, в виде мотопомпы.
Далее осуществляют настройку углов поворота центрального 21 и боковых 20 оросителей относительно фронта загрузки и углов наклона и плоскостей струй форсунок 24 для создания в загрузочном бункере 16 сплошного дезинтегрирующего контура с высокой кинетической энергией.
С помощью дебалансов устанавливают статический момент дебаланса вибрационного двигателя 19. Далее в зависимости от степени содержания глины в песках устанавливают направление вектора вынуждающей силы вибрационного двигателя 19 относительно центра масс вибрационного грохота 2, для чего с помощью блока коммутации посредством перефазировки задают направление вращения вибрационного двигателя 19. Так, для тяжелопромывистых песков (с высоким содержанием глины) вектор вынуждающей силы устанавливают от -68° до -71°, предпочтительно -69,6° относительно плоскости сита 9, для чего направление вращение вибрационного двигателя 19 задают в сторону загрузки песков. Для легко- и среднепромывистых песков вектор вынуждающей силы устанавливают от 68° до 71°, предпочтительно 69,6° относительно плоскости сита 9, для чего направление вращение вибрационного двигателя 19 задают в сторону выгрузки пульпы.
Запускают насосную станцию и подают воду через распределитель 23 в центральный 21 и боковые 20 оросители, при этом с помощью кранов (на фигурах не показаны) распределителя 23 регулируют количество подаваемой воды в оросители 20, 21. Запускают вибрационный двигатель 19 и загружают в загрузочный бункер 16 исходный материал из россыпного месторождения, содержащего драгоценные металлы.
Многочисленными струями воды, подаваемыми в несколько рядов под высоким давлением из форсунок 24 боковых 20 и центрального 21 оросителей, образующих сплошные водяные завесы, осуществляют предварительную дезинтеграцию (разрушение) исходного материала в надситовом пространстве, при этом за счет выполнения загрузочного бункера 16 под наклоном к вибрационному грохоту 2 обеспечивается оптимальный угол наклона струй воды от оросителей 20, 21 к плоскости упомянутых стенок, и тем самым повышают качество дезинтеграции песков в загрузочном бункере 16.
В процессе дезинтеграции в вибрационном грохоте 2 образованную пульпу через ячейки сита 9 классифицируют на фракции +45 мм и -45 мм. Фракцию +45 мм подают на выгрузной лоток 13, удаляют в отвал.
Пульпу фракцией -45 мм через ячейки сита 9 подают на сплошное дно грохота 2, где сильно разжиженную пульпу подвергают дополнительной дезинтеграции грохочением в объеме воды, подаваемой через те же ячейки сита 9 от оросителей 20, 21.
Далее пульпу за счет наклонного дна грохота 2 и вибрации подают на наклонные от 16°до 18° колосники 10. С колосников 10 дезинтегрированную фракцию песков +15 мм через выгрузной лоток 13 удаляют в отвал, а пульпу фракцией -15 мм через зазоры между колосниками 10 и отверстие для выгрузки пульпы подают в шлюз 17.
В наклонном от 8°до 12° шлюзе 17 за счет трафаретов, рифли которых выполнены из неравнополочных уголков, создают поток пульпы в котором фракции разделяемого материала вовлекают в кругооборот где, попадая в вертикальный вдоль рифлей поток, тяжелые фракции оказываются внизу, при этом мелкие фракции драгоценного металла , накапливаются и оседают в дражных коврах и вместе с осевшей более крупной фракцией драгоценного металла образуют концентрат. Хвосты легкой фракции вместе с потоком воды удаляют в отвал.
Съем концентрата осуществляют периодически. Извлечение в концентрат золота крупностью 0,2 мм составляет не менее 92%.
Технический результат полезной модели – повышение КПД установки достигается за счет обеспечения качественной дезинтеграции песков по фронту и с флангов загрузки в надситовом пространстве по всей площади вибрационного грохота 2 дезинтегрирующими устройствами, выполненными в виде оросителей 20, 21 с форсунками 24 и дополнительной дезинтеграции песков в пульпе на дне вибрационного грохота 2, выполненного от 3/5 до 3/4, преимущественно, на 2/3 сплошным, а в оставшейся части – в виде колосников 10, с зазорами, обеспечивающими классификацию фракции песков на среднюю и мелкую.
Описанная компоновка конструктивных элементов мобильной установки обогащения песков россыпных месторождений драгоценных металлов и их взаимное расположение и конструктивная связь обеспечивает снижение материалоемкости при производстве, а с учетом подбора оптимальных углов наклона стенок загрузочного бункера, сита, колосников и дна вибрационного грохота, рифлей шлюза позволяет повысить коэффициент обогащения песков при соблюдении условий трудоемкости изготовления, мобильности и простоте применения, что делает данную установку более удобной и менее трудозатратной для разработки труднодоступных и/или незначительных по запасам рудных месторождений, в том числе при обогащении аллювиальных отложений россыпей драгоценных металлов, характеризующихся, прежде всего именно труднодоступностью.