ОБОГАТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области обогащения дисперсного материала и может быть использована при переработке эфельных отвалов обогатительных фабрик, при крупности твердых частиц менее 2 мм.
Известно обогатительное устройство, содержащее цилиндрический резервуар с вертикальной продольной осью, средство придания вращательного движения пульпе вокруг продольной оси резервуара (см. RU №2039607, B03B 5/32, 1995). Устройство предназначено для разделения в пульпе твердых частиц с разной гидравлической крупностью. Однако оно не обеспечивает достаточное качество разделения частиц твердого материала, особенно при плотностях хвостов и полезного компонента, мало отличающихся.
Известно также обогатительное устройство, содержащее средство подвода пульпы, средство придания ей вращательного движения, по меньшей мере две соосных цилиндрических обечайки, одна из которых частично размещена в полости другой с зазором, нижнее сечение которого открыто в кольцевой желоб, снабженный разгрузочными патрубками (см. RU №2320418, B03B 5/32, 2008).
Недостаток устройства - сложность изготовления и эксплуатации, высокая материалоемкость, большие габариты.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является упрощение конструкции устройства, его изготовления и эксплуатации.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении качества обогащения. Кроме того, упрощается конструкция устройства и снижается энергоемкость процесса разделения материала по гидравлической крупности.
Поставленная задача решается тем, что обогатительное устройство, содержащее средство подвода пульпы, средство придания ей вращательного движения, по меньшей мере две соосных цилиндрических обечайки, одна из которых частично размещена в полости другой с зазором, нижнее сечение которого открыто в кольцевой желоб, снабженный разгрузочными патрубками, отличается тем, что средство подвода пульпы выполнено в виде приемной конической воронки, соосной с обечайками, диаметр выпускного отверстия которой соответствует диаметру сечения обечайки наибольшего поперечного сечения и сообщено с ним, причем средство придания вращательного движения пульпе выполнено в виде тангенциальных, относительно корпуса приемной конической воронки патрубков, ориентированных в направлении действия на пульпу силы вращения земли и лопастного завихрителя, выполненного в виде лопастей, закрепленных неподвижно, на внутренней поверхности обечаек, с возможностью подкручивания пульпы в направлении действия на пульпу силы вращения земли, при этом одна из стенок кольцевого желоба образована соответствующим участком стенки обечайки меньшего размера зафиксированной в полости, вышележащей обечайки, кроме того, каждый из кольцевых желобов сообщен с отдельным вибрационным концентратором посредством отдельного распределительного бункера.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".
Совокупность признаков формулы полезной модели обеспечивают решение поставленной задачи, а именно, упрощение конструкции устройства, его изготовления и эксплуатации.
Заявленная полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых показаны: на фиг.1 - общая схема обогатительной установки; на фиг.2 - показан вид сверху продольный обогатительного устройства; на фиг.3 показан его продольный разрез.
На чертежах показаны приемная коническая воронка 1, с выпускным отверстием 2, обечайки 3-5, тангенциальные патрубки 6, ориентированные в направлении 7, направление действия на пульпу силы вращения земли 8, лопастного завихритель, выполненный в виде лопастей 9, стенка 10, кольцевого желоба 11, разгрузочные патрубки 12, вибрационные концентраторы 13, распределительный бункер 14. Кроме того, показаны крепежные пластины 15 пульпоприготовительный узел 16, промежуточный продукт 17, хвосты 18.
3
Устройство предназначено для переработки песков и эфельной фракции отвалов обогатительных фабрик, крупностью менее 2 мм, плотностью выше 3 г/см. Приемная коническая воронка 1, обечайки 3-5, тангенциальные патрубки 6, кольцевого желоба 11, разгрузочные патрубки 12 и распределительный бункер выполнены из металла, причем обечайки выполнены из отрезков трубного проката, Они (кроме самой нижней) конструктивно не отличаются друг от друга, кроме диаметра. Нижняя обечайка не имеет лопастей 9 завихрителя, которые жестко скреплены с внутренней поверхностью остальных обечаек, предпочтительно на их верхних участках (так, чтобы не мешать установке нижеследующих обечаек). Тангенциальные патрубки 6 ориентированы в направлении 8 действия на пульпу силы вращения земли (лопасти 9 выполнены с возможностью подкручивания пульпы в направлении действия на пульпу силы вращения земли). Продольная ось патрубков 6 в горизонтальной плоскости может быть выполнена криволинейной, что обеспечивает дополнительную «подкрутку» струй пульпы при их внедрении в полость приемной конической воронки 1.
Внешний диаметр обечайки 3 может варьировать в пределах 160-300 мм, в зависимости от числа ступеней сепарации (для их изготовления используют трубный прокат). Обечайки 3-5 жестко скреплены друг с другом крепежными пластинами 15, размещаемыми в зазорах между обечайками, предпочтительно у нижних кромок вышерасположенных обечаек скрепляемой пары.
Пульпоприготовительный узел 16 выполнен известным образом, в виде емкости, снабженной трубопроводами для подачи воды, средствами загрузки твердого материала, например песковым насосом, и смесителями известной конструкции (не показаны). Узел 16 обеспечивает приготовление пульпы с соотношением Твердое:Жидкое (Т:Ж) 20:80 или 30:70. Целесообразно его вынести на 25-40 м выше приемной конической воронки 1, в зависимости от требуемой производительности обогатительного устройства. Питающие трубопроводы (обеспечивающие подвод пульпы в приемную коническую воронку 1 - на чертежах показан штрихами) выполнены из труб диаметром порядка 100 мм и связывают пульпоприготовительный узел 16 с тангенциальными патрубками 6. Целесообразно, чтобы между пульпоприготовительным узлом 16 и тангенциальными патрубками 6 было установлено сито известной конструкции или грохот 19 с ячеей 0,5×0,5 мм, обеспечивающее удаление мусора и бедного крупного класса (+0,5 мм), что позволит уменьшить число ступеней сепарации (количество обечаек)
В составе обогатительного устройства, в зависимости от его производительности используют вибрационные концентраторы 13 известной конструкции, выполненные из металла или дерева, с обшивкой жестью. Целесообразно, чтобы имелась возможность регулирования продольного наклона дна желоба в пределах от 0,5 до 9 градусов, при отношении длины желоба к его ширине от 3:1 до 4:1. В качестве вибратора можно использовать известный механизм с рабочей частотой 300-500 Гц.
Распределительный бункер 14 выполнен известным образом, с возможностью равномерного распределения поступающего из него промпродукта 17 по поверхности виброконцентратора 13. При этом, каждый отдельный виброконцентратор 13, обслуживается своим (отдельным) распределительный бункером 14, сообщенным с одним из кольцевых желобов 11.
На чертежах не показаны регулировочные задвижки, использованные на элементах установки.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Пульпа с соотношением Т:Ж=20:80 поступает самотеком из пульпоприготовительного узла 16 к патрубкам 6 приемной конической воронки 1. Тангенциальный ввод пульпы, согласный по всем патрубкам (направленный по периметру ее полости в направлении 8 действия на пульпу силы вращения земли) и само закручивающее пульпу вращение земли), обеспечивают закручивание объема пульпы (придают ей вращательно-поступательное нисходящее движение). Дополнительный закручивающий эффект придают лопасти 9 завихрителя, ориентированные согласно с направлением вращения пульпы.
Вращательное движение потока обеспечивает приложение центробежной силы к частицам твердого материала, приводящей к радиальному их перемещению к стенкам обечаек. Ударяясь о последние, частицы теряют свою скорость и «стекают» по стенкам обечаек, попадая в соответствующие зазоры между ними. Поскольку в зазорах между обечайками на частицы действуют только гравитационные силы, они выпадают в соответствующий кольцевой желоб 11, «вытекая» через зазор за пределы обечайки. Далее они самотеком или принудительно, через патрубки 12 соответствующих кольцевых желобов 11 отводятся к соответствующему виброконцентратору 13. Хвосты обогащения 18 отводятся через нижнее отверстие обечайки 5 (самой нижней на чертеже) и собираются в хвостосборник 20.
Распределительный бункер обеспечивает равномерное распределение загружаемого материала слоем, ориентированным поперек желоба виброконцентратора 13 (кромки его выпускного отверстия располагается на малом расстоянии от дна желоба виброконцентратора, но не менее трех максимальных размеров фракции поступающей из кольцевого желоба 11.
При включенном вибраторе (на чертежах не показан) материал (пульпа) под собственным весом подается на дно желоба виброконцентратора и по мере смещения вниз по желобу (под действием вибраций) ушедший по желобу материал восполняется вытекающим из бункера, стекает к разгрузочному отверстию (на чертежах не показано) виброконцентратора. При этом, под действием вибраций, взвесь, содержащая хвосты собирается в верхнем слое потока, тогда как ценные минералы с высокой плотностью (например, золото или триоксид вольфрама) локализуются в нижнем его слое. В разгрузочном отверстии желоба виброконцентратора направляющая пластина (на чертежах не показана) отсекает нижнюю часть потока пульпы, которая сбрасывается в концентратосборник (на чертежах не показан), верхняя часть потока пульпы, содержащая хвосты сбрасывается в хвостосборник (на чертежах не показан).