КОНЦЕНТРАЦИОННЫЙ СТОЛ

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для разделения преимущественно мелких минеральных частиц, различающихся по плотности.
Известен «Концентрационный стол» (патент RU №2249485, опубл. 2005.04.10), который включает опорную раму, привод, ромбовидную с усеченными загрузочным и кон-центратным концами деку с рифлями, параллельными сливным кромкам для разгрузки легкой фракции, шарнирную тягу, включающую в себя упругий элемент, например, в виде пружин или резиновых деталей, упругие колебательные элементы, на которых через стержневую балку закреплена дека, выполнены в виде опорных стоек, установленных с наклоном в сторону привода, пульпоприемник, суживающуюся камеру для предварительной концентрации с рифлями на боковых стенках, параллельными рифлям деки, и системой порогов для разгрузки предварительно обогащенного концентрата, распределитель смывной воды и лотки сбора продуктов обогащения. Дека конструктивно разделена по продольной оси стола на две симметричные, равновеликие, подвижные в поперечном направлении рабочие части, которые снабжены распорными стойками для регулирования их поперечного угла наклона, причем последние и опорная стойка под концентратным концом деки включают в себя домкратные устройства, например механические или гидравлические.
Недостатками устройства является низкая эффективность разделения мелких частиц, низкая удельная производительность, сложность конструкции.
Известен «Круглый концентрационный стол» (А.с.SU №564007, опубл. 05.07.77,), включающий круглую деку с нарифлениями и привод, дека стола выполнена в виде винтовой спирали.
Недостатками являются сложность его конструкции, низкая удельная производительность, недостаточно высокая эффективность обогащения мелких частиц, сложность оперативного управления, сложность разгрузки продуктов разделения.
Известен дисковый концентрационный стол (Андреев Е.Е. и др. «Круглый вращающийся концентрационный стол», «Обогащение руд», №3, 2009, с.35-36), принятый за прототип, содержащий установленную с возможностью постоянного вращения вокруг своей вертикальной оси круглую деку в виде диска, с круговыми нарифлениями, разделенную на сектора разделителем секторов, распределительный бункер, приводной механизм стола и приемники для продуктов разделения, выполненные в кольцевых концентрических желобов.
Недостатками являются сравнительная сложность и недостаточно высокая точность регулировки разгрузки продуктов разделения, недостаточно высокое содержание и извлечение полезного компонента в концентрат.
Техническим результатом изобретения является упрощение и повышение точности регулировки разгрузки продуктов разделения, повышение содержания и извлечения в концентрат полезного компонента.
Технический результат достигается тем, что в концентрационном столе, включающем установленную с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси дискообразную деку, распределительный бункер, приводной механизм стола и кольцевой приемник для продуктов разделения, расположенный под декой, дека выполнена с возможностью возвратно-поступательного ассиметричного движения, при этом кольцевой приемник разделен на разгрузочные сектора.
Ассиметричность возвратно-поступательного движения деки заключается в том, что в одном направлении дека движется с меньшей скоростью, а в обратном направлении с большей скоростью. При этом дека проходит одинаковый путь в обоих направления. Это обеспечивает упрощение процесса разгрузки продуктов разделения, т.к. для их сбора достаточно одного кольцевого приемника. Одновременно такое техническое решение повышает точность регулировки разгрузки продуктов разделения, что позволяет повысить содержание и извлечение в концентрат полезного компонента.
Разделение кольцевого приемника на разгрузочные сектора дополнительно повысить точность регулировки процесс разгрузки продуктов разделения, что позволяет повысить содержание и извлечение в концентрат полезного компонента. Разгрузочные сектора конструктивно существенно проще, чем рабочая дека имеющая несколько различных радиусов разгрузки и соответственно многокольцевой приемник продуктов разделения
Конструкция стола поясняется рисунком фиг.1 (а) - вид сверху; б) - разрез). Концентрационный стол состоит из дискообразной деки - 1, имеющей нарифления и разделенной на сектора разделителями - 3 (в данном случае дека разделена на два сектора дугообразными разделителями). Стол имеет распределительный бункер - 4, с зонами для подачи исходного питания - 5 и смывной воды - 6. Также стол оснащен кольцевым приемник для продуктов разделения, разделенный на разгрузочные сектора - 7.
Стол работает следующим образом. Исходное питание из бункера 4 через зону подачи исходного питания 5 поступает на деку стола 1. Из зоны 6 на рабочую поверхность подается смывная вода. Рабочая поверхность вращается, закручиваясь на определенный угол, таким образом, что в одном направлении (в данном случае по часовой стрелке) стол движется с меньшей скоростью и ускорением, а в противоположном (против часовой стрелки) с большей скоростью и ускорением. Вращение в деки в данном случае обеспечивается работой шагового двигателя. На частицу, находящуюся на рабочей поверхности, действует сила тяжести, сила гидродинамического давления потока воды, центробежная сила, сила инерции, сила трения и др. силы. Под воздействием этих сил происходит перемещение частиц к периферии рабочей поверхности и их одновременное расслоение в соответствии с их плотностью и крупностью.
Разделение кольцевого приемника на разгрузочные сектора позволяет упростить и точно регулировать разгрузку продуктов разделения, что повышает содержание и извлечение полезного компонента в концентрате. Например, несколько разгрузочных секторов, первые от места подачи исходного питания служат для разгрузки удельно-легкого продукта. Следующие несколько разгрузочных секторов служат для разгрузки промежуточного по плотности продукта. Остальные разгрузочные сектора служат для разгрузки удельно-тяжелого продукта. При этом, во-первых, существует возможность изменить количество разгрузочных секторов для разгрузки каждого продукта и, соответственно, выход каждого продукта разделения. Во-вторых, существует возможность изменить размер разгрузочного сектора в зависимости от количества продуктов разделение. Необходимость в этом возникает из-за различного состава руды,. Т.е. содержание удельно-тяжелого минерала в питании концентрационного стола может увеличится, например, в два раза, соответственно зона разгрузки удельно-тяжелого продукта разделения тоже увеличится, а в прототипе часть деки, предназначенная для разгрузки удельно-тяжелого минерала имеет постоянные размеры. Соответственно часть этого удельно-тяжелого минерала попадает в промпродукт. Если содержание удельно-тяжелого минерала в питании наоборот уменьшится, то в зону разгрузки удельно-тяжелого продукта разделения попадают и более удельно-легкие продукта разделения, загрязняя концентрат. Соответственно, можно весьма точно регулировать количества каждого из этих продуктов разделения, что повышает точность разделения и, соответственно, содержание и извлечение. В прототипе такая регулировка невозможна. Там есть несколько зон разгрузки, геометрию которых невозможно изменить, единственный путь изготавливать новую деку.
Скорость вращения и ускорения в прямом и противоположном направлениях, угол поворота деки, количество смывной воды подбирается экспериментально в зависимости от крупности и плотности разделяемого материала.
3
2
Например, работа концентрационного стола проверялась на экспериментальной модели, имеющей диаметр деки около 1200 мм. Опыты проводились на искусственной смеси, содержащий 5% ферросилиция (ФС 15 с плотностью 6950 кг/м) и 95% кварца, крупность - 0,1 мм. Режимы работы стола следующие: скорость вращения в прямом направлении 7 м/мин, в обратном 9,8 м/мин; угол поворота деки примерно 10°, количество смывной воды около 14 л/(мин м).
Результаты опытов представлены на фиг.2.
Таким образом, конструкция концентрационного стола позволяет упростить и повысить точность регулировки разгрузки продуктов разделения, повысить содержания и извлечения в концентрат полезного компонента.