УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАВИТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
DEVICE FOR GRAVITY CONCENTRATION OF MINERAL RESOURCES

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к разделению дисперсных материалов по плотности, превышающей плотность разделительной среды, и может быть использовано на обогатительных фабриках и установках для обогащения преимущественно углей и сланцев, а также других полезных ископаемых.
Известно устройство для гравитационного обогащения полезных ископаемых, включающее наклонный канал прямоугольного сечения, загрузочную трубу для подачи разделяемого материала, приемный зумпф для загрузки тяжелой фракции и приспособление для подачи разделительной среды. Для регулирования гидродинамических параметров при различных нагрузках и качестве исходного материала в устройстве установлены две подвижные пластины-деки с поперечными зигзагообразными перегородками, частично перекрывающими сечение канала сверху, (SU, А1, №569322, 1977).
Недостатком этого устройства является невозможность получения стабильных качественных показателей разделения материала по плотности при значительных колебаниях производительности и фракционного состава (плотности) исходного сырья, а зигзагообразное расположение перегородок на пластинах - деках уменьшает эффект взвешивания материала при прохождении воды через перегородку, уменьшая тем самым эффективность разделения материала по плотности.
Близким к заявленному изобретению является устройство для обогащения полезных ископаемых, включающее загрузочный бункер, сопряженный с распределительной камерой, по обе стороны которой установлены наклонные восходящий и нисходящий разделительные транспортирующие каналы, в которых с возможностью изменения своего пространственного положения размещены перекрывающие перегородки, а также наклонный разгрузочный канал с устройством транспортирования дисперсного минерального материала, нижняя часть разгрузочного канала гидравлически связана с нижней частью нисходящего доставочного канала. Для переноса минерального материала в загрузочный бункер и наклонный разгрузочный канал подается вода (RU, С1, №2038854, 1995).
Недостатком этого устройства является также невозможность получения стабильных качественных показателей разделения материала по плотности при значительных колебаниях производительности и фракционного состава (плотности) исходного сырья.
Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство для гравитационного обогащения полезных ископаемых, включающее загрузочный бункер, сопряженный с распределительной камерой, по обе стороны которой установлены наклонные восходящий и нисходящий разделительные транспортирующие каналы, в которых с возможностью изменения своего пространственного положения размещены перекрывающие пластины, а также наклонный разгрузочный канал с устройством транспортирования дисперсного минерального материала, нижняя часть разгрузочного канала гидравлически связана с нижней частью нисходящего доставочного канала, отличающееся тем, что оно снабжено резервуаром, внутри резервуара расположена открытая емкость с проточной водой, верхний край открытой емкости расположен ниже верхнего края резервуара, резервуар связан трубопроводом с загрузочной емкостью, а открытая емкость в резервуаре - с разгрузочным каналом, при этом последний снабжен регулятором расхода воды в восходящем транспортирующем канале, который выполнен в виде сообщающегося с разгрузочным каналом сосуда, в котором с возможностью перемещения в вертикальном направлении установлен трубчатый регулировочный вертикальный патрубок, связанный с безнапорным отводящим трубопроводом (патент на изобретение №2533408 от 18.07.2013 г.).
Недостатком этого устройства также является невозможность получения стабильных качественных показателей разделения материала по плотности при значительных (более 30%) колебаниях производительности, а также при запуске и остановке подачи питания в устройство.
Изобретение направлено на повышение эффективности разделения материала по плотности.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для гравитационного обогащения полезных ископаемых, включающем загрузочную воронку, сопряженную с распределительной камерой, по обе стороны которой установлены наклонные восходящий и нисходящий разделительные транспортирующие каналы, в которых с возможностью изменения своего пространственного положения размещены перекрывающие пластины, а также наклонный разгрузочный канал с устройством транспортирования дисперсного минерального материала, устройство снабжено напорной емкостью для разделительной среды, соединенной трубой с нижним каналом устройства через наклонный канал разгрузки тяжелого продукта крупной фракции, соединяющим устройство с обезвоживающим элеватором, и регулирующий плотность разделения материала по его удельному весу путем установления уровня воды в напорном баке посредством подвижного шиберного устройства и поддержания тем самым заданной плотности разделения путем поднятия или опускания шиберного устройства, определяющего уровень воды в напорном баке.
На верхней части нижнего канала установлен датчик давления, связанный с приводом шиберного устройства, которое в автоматическом режиме поддерживает постоянное давление и тем самым заданную плотность разделения в нижнем канале устройства.
Нисходящий транспортный канал связан с наклонным разгрузочным каналом. В нижней части нисходящего транспортного канала установлено калибровочное отверстие.
Поскольку заявленное изобретение отличается от наиболее близкого аналога рядом существенных признаков, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
При реализации заявленного изобретения не нарушаются объективные законы природы, что позволяет утверждать о его соответствии условию «промышленная применимость».
В связи с тем, что из известных источников информации не известен прием регулирования плотности разделения материала по его удельному весу путем установления уровня воды в напорной емкости, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства с наклонным разгрузочным каналом; на фиг. 2 - то же с калибровочным отверстием.
Устройство содержит загрузочный бункер 1, связанный с распределительной камерой 2 посредством фланцевого соединения. Бункер 1 может быть выполнен трубчатой формы. По обе стороны от камеры 2 установлены наклонные восходящий 3 и нисходящий 4 разделительные транспортирующие прямоугольные каналы.
Восходящий (верхний) канал 3 предназначен для транспорта легкого продукта, угля, а нисходящий (нижний) 4 - тяжелого продукта.
Вдоль продольной оси каналов 3 и 4 посредством регулировочных винтов 5 установлены перекрывающие платины 6, с возможностью изменения своего пространственного положения. На пластинах 6 выполнены поперечные перегородки 7. Поднятием или опусканием пластин 6 относительно продольной оси каналов 3 и 4 изменяют проходное сечение каналов устройства в зависимости от комплекса конкретных технологических параметров (гранулометрический состав дисперсного минерального материала, расход воды и др.).
На верхней крышке нисходящего канала 4 устройства расположен датчик давления 8.
Внутри устройства расположены две заградительные пластины 9, препятствующие прохождению воды между верхней крышкой устройства и пластинами 6.
Нижняя часть 10 нисходящего транспортного канала 4 может быть гидравлически связана с нижней частью наклонного трубчатого канала 11 с размещенным внутри него ковшовым элеватором (не показан) для транспортирования дисперсной породы или с калиброванным отверстием 12 для выпуска мелкодисперсного продукта.
На уровне перелива легкого продукта установлена напорная емкость 13, гидравлически связанная трубой 14 с устройством и транспортирующим устройством 10, как сообщающиеся сосуды.
Напорная емкость 13 состоит из трех камер: камера приема воды 14, камера с регулируемым уровнем перелива 15, отделенные друг от друга перегородкой 16, а также камеры сброса 17 в оборот слива с камеры 15.
Уровень перелива воды в камере 15 определяет напор воды (т.е. давление) в нижней части нисходящего канала 4 и, тем самым, плотность разделения по удельному весу в устройстве. Давление в нижней части нисходящего канала 4 контролируется датчиком давления 8 и зависит от многих факторов: производительности, ситового и фракционного состава питания, высоты подъема пластин 7.
Уровень перелива воды в камере 15 задается подвижной перегородкой (шибером) 18, которая перемещается вверх-вниз с помощью вращения винта 19, проходящего через втулку 20, расположенную на подвижной перегородке 18. Вращение винта 19 осуществляется с помощью привода 21, управляемого в автоматическом режиме датчиком давления 8, расположенным на верхней крышке нижнего канала 4 устройства. При увеличении давления в нижнем канале 4 устройства выше заданного предела привод 21 опускает подвижную перегородку 18 и давление уменьшается до заданного уровня. При понижении давления привод 21 по команде датчика уровня поднимает подвижную перегородку 18, увеличивая напор и давление в нижнем канале 4 устройства до заданного уровня. Это позволяет автоматически поддерживать плотность разделения в устройстве на заданном уровне и повысить эффективность разделения материала по плотности в устройстве для гравитационного обогащения.
Подача разделяемого материала в приемную воронку загрузочного бункера 1 осуществляется посредством конвейера 22.
Выполнение устройства с наклонным трубчатым разгрузочным каналом предназначено для выдачи крупной фракции отделенного продукта.