Устройство для гравитационного обогащения

Устройство для гравитационного обогащения
Полезная модель относится к области разделения твердых материалов с помощью жидкости, а именно к гравитационному обогащению материалов с использованием перемешивающих установок в качестве основных средств разделения, и может быть использована на обогатительных и горнорудных предприятиях для дезинтеграции глинистых материалов, обогащения сьшучих материалов (песков) и тонкоизмельченных руд, в частности, в отрасли добычи редких и драгоценных металлов.
Известно устройство для обогащения золотосодержащих песков, включающее цилиндрический корпус, загрузочное приспособление (гидравлический карман), через которое подается пульпа, разгрузочные отверстия для легких и тяжелых частиц, мещалку с рабочим органом, представляющим собой радиальные лопасти, установленные на валу.
Мещалка поддерживает находящуюся в цилиндрическом корпусе пульпу во взвещенном состоянии и одновременно создает центробежные силы, благодаря которым происходит отделение тяжелых частиц драгоценных металлов от более легких минеральных частиц (см. Замятин О.В., Лопатин А.Г., Санникова Н.П. и др. Обогащение золотосодержащих песков и конгломератов. - М.: «Недра, 1975. - с.106108).
Недостатком данного устройства является низкий уровень извлечения мелких (тонких) фракций обогащаемого материала, так как в результате больншх скоростей вращения мещалки возникает высокое гидродинамическое сопротивление мелких фракций, которое препятствует их осаждению.
Известно также устройство для гравитационного обогащения и дезинтеграции глинистых слабосвязанных россыпей, включающее корпус в виде наклонного желоба с закрепленными на нем с зазором к днищу наклонного желоба поперечными перегородками, разделяющими наклонный желоб на секции, приспособление для разгрузки полезного ископаемого, расположенную в каждой секции наклонного желоба мещалку с рабочим органом, вьшолненным в виде подвижных пластин, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль желоба (см. патент РФ №2038154, кл. ВОЗВ5/26, приоритет от 04.03.1993 г., опубликовано 27. 06.1995 г. «Обогатительно-дезинтегрирующее устройство).
2бОЗ105039
lilJIIinillipliilllllM
2003105039
ТМЩеВОЗВ 5/00,5/02, 5/26
органа мешалки, которые выносят мелкую фракцию ценного материала наружу и влекут потери полезных минералов, например драгоценных металлов.
Наиболее близким техническим решением является устройство для гравитационного обогашения, работаюшее по принципу отсадки минералов разной плотности.
Устройство включает корпус с наклонньм днищем, загрузочное приспособление, разгрузочные отверстия для легких и тяжелых частиц, установленную с возможностью перемешивания в горизонтальной плоскости мешалку (врашаюш;ееся гребневое устройство с граблями), рабочий орган которой состоит из основания, вьшолненного в виде рьиагов, на которых закреплены стержни (грабли), ориентированные в вертикальной плоскости (см. патент ЕР № 0499769 В1, кл. ВОЗВ5/24, приоритет от 21.02.1991 г., опубликовано 02.07.1997 г. «Способ гравитационного обогащения в сепараторе с клапанным устройством).
Рабочим органом мешалки осушествляется частичное разрыхление пульпы, которое дополняется пульсацией воды, а за счет пульсируюшего движения воды осуществляется разделение минеральных частиц по плотности.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, а также низкая степень улавливания мелких фракций ценных минералов, в виду того, что они выносятся за пределы установки пульсациями воды и теряются с отходами.
Техническим результатом заявляемого технического решения является повьппение эффективности обогащения за счет извлечения мелких фракций тяжелых частиц при обогащении неклассифицированного материала и упрощение конструкции устройства.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для гравитационного обогащения, включающем корпус с наклонным днищем, загрузочное приспособление, разгрузочные отверстия для легких и тяжелых частиц, установленную с возможностью перемещивания в горизонтальной плоскости мешалку с рабочим органом, состоящим из основания и закрепленных на нем вертикально ориентированных стержней, согласно полезной модели, основание вьшолнено в виде пластины, а стержни установлены с одинаковым зазором к днищу и равномерно распределены по всей площади пластины, причем расстояние между стержнями кратно максимальному размеру частиц обогащаемого материала.
пластины на расстоянии, кратном максимальному размеру частиц обогащаемого материала, позволяет осуществлять перемешивание пульпы в горизонтальной плоскости одновременно во всем объеме, поддерживая ее постоянно в разрыхленном состоянии,
В результате равномерного распределения вертикально ориентированных стержней по всей площади пластины на расстоянии, кратном максимальному размеру частиц обогащаемого материала, обеспечивается свободное, беснрепятственное прохождение частиц между стержнями, что необходимо для эффективного их осаждения.
При этом с тыльной стороны каждого движущегося в горизонтальной плоскости вертикально ориентированного стержня плотность пульпы благодаря возникающему разряжению ниже, чем перед его фронтальной стороной, что позволяет осаждать частицы в зоне разряжения под воздействием гравитационных сил, одновременно разделяя их по плотности и крупности.
Благодаря тому, что вертикально ориентированные стержни установлены с одинаковым зазором к днищу и равномерно распределены по всей площади пластины, процесс разделения протекает во всем объеме пульпы, что приводит к эффективному осаждению тяжелых частиц, включая их мелкие фракции.
Кроме того, заявляемое устройство для гравитационного обогащения позволяет создавать гидродинамические потоки пульпы без вертикальных завихрений, что также способствует осаждению как крупных, так и мелких фракций тяжелых частиц неклассифицированного материала, что позволяет повысить эффективность обогащения.
Таким образом, осаждение тяжелых частиц, включая их мелкие фракции, происходит с помощью простого перемешивания пульпы без дополнительных пульсаций, что позволяет одновременно упростить конструкцию устройства.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о ее соответствии такому условию патентоспособности как «новизна.
Условие патентоспособности «промышленная применимость подтверждается описанием работы устройства для гравитационного обогащения, изложенным в разделе «Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
3/cfe3
Устройство для гравитационного обогащения включает цилиндрический корпус 1 с наклонным дннщем в виде усеченного обратного конуса 2, загрузочное приспособление, которое состоит из цилиндрического приемника 3 и распределительного конуса 4, а также разгрузочное отверстие для легких частиц 5 и разгрузочное отверстие для тяжелых частиц 6.
Кроме того, устройство включает мешалку с рабочим органом, состоящим из основания в виде пластины 7 и закрепленных на ней вертикально ориентированных стержней 8, которые равномерно распределены по всей площади пластины 7.
Стержни 8 установлены с одинаковым зазором к наклонному днищу 2 и закреплены на пластине 7 на расстоянии друг от друга кратном максимальному размеру частиц обогащаемого материала.
Мешалка с рабочим органом смонтирована на валу 9 с возможностью перемешивания пульпы в горизонтальной плоскости.
Устройство для гравитационного обогащения работает следующим образом.
Исходный материал в виде минеральной пульпы подается через цилиндрический приемник 3 загрузочного приспособления и стекает по распределительному конусу 4 в цилиндрический корпус 1, распределяясь равномерно по всему его периметру.
С помощью двигателя (на чертеже не показан) мешалке через вал 9 сообщается вращательное движение.
Вращаясь вокруг вертикальной оси вала 9, мешалка перемешивает пульпу, поддерживая ее в разрыхленном состоянии во всем объеме цилиндрического корпуса 1.
При этом под действием гравитационных сил происходит разделения минералов путем осаждения тяжелых частиц, в том числе их мелких фракций, которое происходит с тыльной стороны каждого движущегося в горизонтальной плоскости вертикально ориентированного стержня 8 вдоль его поверхности за счет возникающего за каждым стержнем 8 разряжения пульпы, которое ниже, чем перед его фронтальной стороной, что позволяет осаждать частицы в зоне разряжения под воздействием гравитационных сил, одновременно разделяя их по плотности и крупности.
Оседающие тяжелые частицы обогащаемого материала по наклонному днищу 2 скатываются вниз и разгружаются через разгрузочное отверстие для тяжелых частиц 6.
Легкие частицы обогащаемого материала остаются в верхней части объема минеральной пульпы и разгружаются через разгрузочное отверстие для легких частиц 5.
Заявляемая полезная модель позволяет разделять минеральные материалы по плотности и крупности. При этом мелкая (тонкая) фракции тяжелых частиц обогащаемого материала оседает наравне с крупной фракцией этого материала и не теряется вместе с легкими частицами, что повьппает эффективность обогащения.
Гравитационное обогащение материалов путем простого перемешивания пульпы без дополнительных пульсаций позволяет одновременно упростить конструкцию устройства.
(