ДЕЗИНТЕГРАТОР

Полезная модель относится к механической обработке материалов и может быть применена на предприятиях по переработке рудных и нерудных полезных ископаемых.
Известны устройства для измельчения материалов, содержащие противоположно расположенные, вращающиеся относительно друг друга диски, на рабочих поверхностях которых расположены измельчающие элементы в виде пальцев, например [1, 2, 3, 4, 5]. Общим недостатком перечисленных конструкций является невозможность комплексной обработки минералов с помощью воздействий нескольких видов.
Известно устройство, предусматривающее использование эффекта кавитации, возбуждаемого ультразвуком [6]. Предложенная конструкция предназначена для добычи тяжелых минералов из труднопромывистых россыпных месторождений, в частности высокоглинистых, и не позволяет активировать достаточно прочные материалы.
Известно устройство, предназначенное для изменения свойств и состояния горных пород, минералов и их ассоциаций воздействием механических СВЧ и ультразвуковых полей, описанное в [7]. Предложенная конструкция имеет высокую стоимость и требует значительных затрат при эксплуатации. Это ограничивает область ее применения.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство [8], предназначенное для обработки жидких материалов за счет совмещения механической активации с акустической. Недостатком аналога является неустойчивость, низкая интенсивность и невозможность регулирования акустического воздействия, которое создается струями жидкости, выходящими из радиальных каналов и прерываемыми вращающимися пальцами.
Цель полезной модели - повысить качество обработки материала за счет воздействия ультразвука.
Для достижения поставленной цели предлагается конструкция дезинтегратора (фиг.1), включающая корпус (поз.1), внутри которого друг против друга на валах размещены пальцы (поз.2), закрепленные на дисках (поз.3) по концентрическим рядам, каждый из которых расположен между соседними пальцами другого диска, не менее 6 электроакустических излучателей (поз.4), установленных равномерно по периметру рабочей камеры и закрепленных в корпусе, электронный генератор (поз.5), выпускное отверстие (поз.6).
На фиг.2 представлено сечение по линии А-А.
Устройство работает следующим образом. Минерал заливают жидкостью и через входной патрубок (поз.7) подают в основную камеру дезинтегратора. Здесь под действием центробежных сил смесь минерала с жидкостью, находясь под ультразвуковым воздействием, последовательно проходит через ряды пальцев. Готовый продукт удаляется через выпускное отверстие.
Ультразвуковые волны быстро поглощаются обрабатываемым материалом и деталями дезинтегратора, поэтому для создания равномерного волнового поля необходима равномерная установка не менее 6 электроакустических излучателей.
При ультразвуковой обработке в жидкостях возникает кавитация, с точки зрения усиления механического воздействия на прочные минералы она служит источником ряда эффектов, улучшающих качество активации.
1. Гидравлические удары при захлопывании пузырьков и микропотоки, возникающие в жидкости около них. При этом наблюдаются локальные мгновенные давления, величина которых может достигать сотен и тысяч атмосфер.
2. Усиление взаимодействия отдельных частиц между собою.
3. Увеличение скорости диффузии жидкости в твердые частицы.
4. Локальные повышения температуры и электрические разряды при схлопывании пузырьков.
Устройство предложенной конструкции позволяет не только проводить механическую и ультразвуковую активацию минералов, но и одновременно обрабатывать их химическими реагентами. Как показали исследования, проведение выщелачивания металлов в рабочей камере дезинтегратора одновременно с механической активацией позволяет сократить продолжительность процесса на 2 порядка, а долю извлечения металла из хвостов обогащения и некондиционных руд довести до 85 процентов от их первоначального содержания.
Литература
1. А.с. RU №2047364 С1, МПК В02С 13/22. Дезинтегратор / Грязев А.А. заявитель и патентообладатель Проектно-конструкторское технологическое бюро Государственного научно-производственного предприятия "Недра". №4914289/33; заявлено 25.02.1991; опубл. 10.11.1995.
2. А.С. RU №2408433 С1, МПК В02С 13/20. Дезинтегратор / Богданов B.C., Семикопенко И.А.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г.Шухова". №2009139571/03; заявлено 26.10.2009; опубл. 10.01.2011. Бюл. №1.
3. А.с. SU №1755918 А1, МПК В02С 13/22. Дезинтегратор / Мильруд А.Г., Гусев Б.В., Резников И.Д.; заявитель и патентообладатель Ташкентский политехнический институт им. А.Р.Бируни. №4765389/33; заявлено 04.12.1989; опубл. 23.08.1992. Бюл. №31.
4. А.с. SU №1694211 А1, МПК В02С 13/22. Дезинтегратор / Богданов B.C., Шаблов А.С., Уваров В.А., Семиколенко И.А.; заявитель и патентообладатель Белгородский институт строительных материалов им. И.А.Гришманова. №4760349/33; заявлено 21.11.1989; опубл. 30.11.1991. Бюлл. №44.
5. A.c. SU №1727895 A1, МПК В02С 13/22. Дезинтегратор / Золоторев С.В., Садовая В.А. №4820419; заявлено 13.02.1990; опубл. 23.04.1992.
6. A.c. RU №2200629 C1, МПК В03В 5/00, B03B 7/00, B07B 1/00. Грохот-дезинтегратор с интенсификацией кавитации комбинированным воздействием ультразвука / Хрунина Н.П.; заявитель и патентообладатель Государственное учреждение Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН. №2001128254/03; заявлено 18.10.2001; опубл. 20.03.2003.
7. A.c. RU №2264869 C1, МПК В07В 9/00, B02C 19/18. Способ направленного изменения свойств горной породы посредством свч-термомеханического, ультразвукового и гравитационно-аэродинамического воздействий / Хрунина Н.П., Мамаев Ю.А., Жуков А.В., Стратечук О.В.; заявитель и патентообладатель Институт горного дела дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения). №2004113220/03; заявлено 28.04.2004; опубл. 27.11.2005.
8. A.c. SU №1688909 A1, МПК В02С 13/22. Дезинтегратор / Тихонов С.П, Колесников В.В., Гордеева И.Н.; заявитель и патентообладатель Ростовский инженерно-строительный институт. №4693561/33; заявлено 19.05.1989; опубл. 07.11.1991. Бюл. №41.