СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ МЕТАЛЛОНОСНЫХ ПЕСКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
BENEFICATION DEVICE OF METAL-BEARING SANDS AND DEVICE FOR METHOD'S IMPLEMENTATION

Изобретение относится к горно-перерабатывающей отрасли, а именно к обогатительным процессам, и может быть использовано для получения концентрата при переработке металлоносных песков.
Известен способ обогащения металлоносных песков, включающий подачу исходных песков и воды на наклонную поверхность, распределение образовавшегося массопотока в виде слоя, перемещение его вдоль наклонной плоскости, отсечение сформированного концентрата в конце наклонной поверхности (см. Кизевальтер Б.В. Теоретические основы гравитационных процессов обогащения. М.: Недра, 1979, с.200-213).
Устройство для обогащения включает общую раму, наклонную поверхность, приспособление подачи исходных песков и воды, приемник продуктов разделения (см. там же).
Недостатком известного решения является низкая улавливающая способность по тонким классам ценного компонента, вызванная высоким гидродинамическим режимом массопотока, что обеспечивает получение чернового концентрата класса - 1 мм.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ обогащения металлоносных песков, включающий подачу исходных песков и воды на наклонную качающуюся поверхность - деку с рифлями, распределение образовавшегося массопотока по поверхности деки, его разрыхление, перемещение частиц вдоль деки путем ее возвратно-поступательных колебаний и поперек стола - путем подачи тонкого слоя смывной воды с последующим отсечением сформировавшегося концентрата на конце деки (см. Бедрань Н.Г., Скоробогатова Л.М. Переработка и качество полезных ископаемых. Учебник для вузов. - М.: Недра, 1986, с.98-99).
Устройство для реализации способа (концентрационный стол) включает опорную раму с установленной на ней декой, снабженной продольными рифлями, приспособлениями подачи и распределения песков и воды, механизм возвратно-поступательных колебаний, приемник продуктов разделения (см. Справочник по обогащению руд. Основные процессы. / Под ред. О.С.Богданова, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1983, с.90-95).
Недостатком этого решения является низкая эффективность обогатительного процесса, вызванная: неравномерным турбулентным потоком смывной воды, что приводит к повышенному рассеиванию ценного компонента по поверхности деки и, как следствие, низкому его содержанию в концентрате; образованием трудноразрыхляемой области в угловой зоне межрифельного пространства, что приводит к уплотнению твердой фазы, прижатой к боковой поверхности рифлей, и препятствует процессу сегрегации частиц; слабым эффектом направленного воздействия по сдвигу тяжелой фракции ценного компонента в сторону приемника концентрата, что снижает производительность устройства.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности обогащения тонкодисперсных металлоносных песков, содержащих тяжелую фракцию ценного компонента.
Сущность изобретения состоит в том, что в способе обогащения металлоносных песков, включающим подачу исходных песков и воды на наклонную качающуюся поверхность - деку с рифлями, распределение образовавшегося массопотока по поверхности деки, его разрыхление, перемещение частиц вдоль деки путем ее возвратно-поступательных колебаний и поперек деки - путем подачи тонкого слоя смывной воды с последующим отсечением сформировавшегося концентрата на конце деки, перемещение массопотока осуществляют по поверхности деки под слоем эластичного покрытия и производят дополнительное разрыхление частиц в межрифельном пространстве путем поперечного их сдвига против потока воды с ускоренной транспортировкой в сторону разгрузки концентрата.
Сущность изобретения состоит также в том, что в устройстве для обогащения металлоносных песков, содержащем опорную раму с установленной на ней декой, снабженной продольными рифлями, приспособления подачи и распределения песков и воды, механизм возвратно-поступательных колебаний, приемник продуктов разделения, дека снабжена эластичным покрытием, выполненным, например, из лавсана, капрона, полиэтилена, расположенным над рифлями с зазором и закрепленным на деке со стороны подачи массопотока, а боковая поверхность рифлей со стороны подачи массопотока выполнена зубчатой, пилообразной формы с наклоном зубьев в сторону выхода концентрата, причем шаг зубьев меньше длины хода возвратно-поступательного перемещения деки.
Перемещение массопотока по поверхности деки под слоем эластичного покрытия стабилизирует и выравнивает поток, снижая его гидродинамическое влияние на процесс продольного рассеивания тяжелой фракции по поверхности деки, что позволяет, в свою очередь, отсекать узкий диапазон сформированного "веера" частиц, повышая тем самым содержание ценного компонента в концентрате. Снижение гидродинамики потока также повышает выход тонкодисперсной фракции ценного компонента.
Дополнительное разрыхление песков, прижатых к рифлям путем поперечного сдвига против потока воды, позволяет вымывать пустые (легкие) минералы, усиливать механизм сегрегации частиц, а выполнение боковых поверхностей рифлей зубчатой формы со стороны подачи реализует этот процесс.
Выполнение зубьев рифлей с наклоном в сторону выхода концентрата обеспечивает не только разрыхление песков в межрифельном пространстве, но и их продольное транспортирование путем зацепления частиц зубьями с последующим относительным сдвигом в сторону разгрузки концентрата, что увеличивает скорость продольного расслоения песков по плотности, а следовательно, и производительность устройства.
Таким образом, повышение содержания ценного компонента в концентрате, создание благоприятных условий для вымывания пустой породы, повышение производительности в совокупности повышает эффективность способа и устройства обогащения металлоносных песков.
На фиг.1 изображена схема массопотоков по поверхности деки (вид сверху); на фиг.2 - элемент А на фиг.1 (прямой ход деки); на фиг.3 - то же (обратный ход деки); на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - устройство по обогащению металлоносных песков; на фиг.6 - то же, вид сверху; на фиг.7 - сечение В-В на фиг.6.
Осуществление заявляемого способа производят следующим образом (см. фиг.1-4).
На поверхность качающейся наклонной деки с рифлями под эластичное покрытие подаются исходные пески и вода. Загрузочные приспособления распределяют массопоток слоем по поверхности деки. Эластичное покрытие стабилизирует и выравнивает поток, усиливает конфузорно-диффузорные перепады давления при переходе потока через рифли, что благоприятно влияет на вымывание легких частиц из глубины слоя. Возвратно-поступательными движениями деки разрыхляется слой частиц в межрифельном пространстве. Тяжелые частицы ценного компонента за счет сегрегации проникают вглубь рыхлого слоя, потоком воды прижимаются к зубчатой поверхности рифлей и транспортируются зацеплением вдоль деки (фиг.2) (прямой ход деки). При обратном ходе деки (фиг.3) боковые поверхности зубьев отжимают частицы от рифлей, дополнительно разрыхляя слой. В поперечном направлении частицы транспортируются потоком смывной воды, которая вымывает в хвосты пустые (легкие) минералы. В конце деки узкий диапазон концентрата отсекается от образовавшегося "веера" частиц на поверхности деки.
Устройство для обогащения металлоносных песков состоит (см. фиг.5 и 6) из наклонной подвижной деки 1 с рифлями 2, приспособлений 3 и 4 соответственно подачи и распределения исходных песков и воды, приемника продуктов разделения 5, механизма возвратно-поступательных колебаний 6. Дека опирается на раму 7 через ролики 8. Эластичное покрытие в виде пленки 9 (фиг.1, 4, 7) накрывает деку с рифлями по всей ее рабочей поверхности и крепится к деке винтами 10 и накладными планками 11 с возможностью подачи воды и песка под пленку (фиг.7).
Работа устройства осуществляется в следующей последовательности. На деку 1 через загрузочно-распределительные приспособления 3 и 4 подают соответственно исходные пески и воду (фиг.1, 6). Образовавшийся массопоток через зазор между поверхностью деки 1 и покрытием 9 (фиг.4, 7) заполняет межрифельное пространство. Покрытие 9 выравнивает и гасит гидродинамические процессы потока по всей поверхности деки. Перемещение частиц в поперечном направлении осуществляется под действием смывной воды и в продольном направлении - под действием инерционной составляющей, возникающей за счет асимметричных колебаний деки, сил трения и сил зацепления в относительном перемещении. Возвратно-поступательные колебания деки 1 передаются от механизма 6. Зубчатые образования разрыхляют слой частиц, прижатых смывной водой к рифлям, что создает благоприятные условия для сегрегации частиц по плотности и переводу тяжелой фракции ценного компонента в глубь слоя. Прямой ход деки (фиг.2) транспортирует тяжелую фракцию в продольном направлении за счет зацепления частиц за зубья, а обратный ход (фиг.3) разрыхляет этот слой, усиливая механизм сегрегации частиц и вымывание пустых (легких) минералов. Дополнительное направленное воздействие (разрыхление, зацепление, стабилизация потока) на слой минеральных частиц в межрифельном пространстве формирует повышенную концентрацию ценного компонента на выходе в конце деки, где продукты разделения дифференцированно отсекаются и переходят в приемник 5.
Предложенное техническое решение позволяет повысить содержание ценного компонента в концентрате в 2…2,5 раза при модернизации существующих аналогичных устройств - концентрационных столов с минимальными затратами и изменениями конструкции.