ШЛЮЗ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ПЕСКОВ
SLUICE FOR SAND DRESSING

Изобретение относится к горной промышленности, к обогащению песков россыпных месторождений и может быть использовано при разработке золотосодержащих песков.
Шлюзы являются неотъемлемой частью большинства установок для гидравлического обогащения россыпей. Зачастую на одной установке имеется несколько шлюзов, размещенных каскадно или параллельно. Примером могут служить шлюзы поточной линии для переработки металлоносных песков по патенту РФ №1570109 от 23.11.1987 г., В03В 9/00. Шлюзы выполнены в виде наклонных днищ с бортами, открытыми в нижней части. Шлюзы снабжены приводом колебаний и оросителем. В качестве улавливающих элементов конструкции применяются порожки, трафареты и другие приспособления, задерживающие тяжелые частицы и пропускающие через себя легкие, которые через нижний край уходят в отвал или на дальнейшую переработку. Недостатками таких шлюзов являются высокие энергозатраты и сложность разгрузки полезного продукта.
Наиболее близким к изобретению является шлюз промывочного прибора по патенту РФ №2203141 от 21.06.2001 г., В03В 5/02, 5/70. Шлюз состоит из наклонного днища, бортов и открытой нижней части. Шлюз снабжен приводом колебаний, улавливающими порожками и оросителем. Привод колебаний связан непосредственно с телом шлюза, а порожки выполнены в виде ступенек.
Недостатками прототипа являются высокие энергозатраты и сложность съема полученного продукта. Кроме того, продуктом может быть либо концентрат без шлихов, либо шлихи и концентрат вместе. Чтобы выделить шлихи, содержащие ценные тяжелые минералы, как, например, касситерит или пирит, требуется дополнительная переработка продукта.
Техническими преимуществами изобретения являются сравнительно низкие энергозатраты, облегченный съем продукта и возможность получения раздельно шлихов и концентрата.
Данное техническое преимущество достигается за счет того, что шлюз для обогащения песков состоит из наклонного днища с бортами и открытой со стороны задней части, улавливающих элементов в виде сплошных порожков, закрепленных на днище, привода колебаний и оросителя. От прототипа изобретение отличается тем, что днище закреплено с возможностью изменения угла его наклона, вплоть до отрицательного, когда его задняя часть оказывается выше передней. Сплошные порожки установлены только в задней части днища, а остальные порожки выполнены прерывистыми, состоящими из чередующихся стенок и просветов между ними, причем стенки соседних прерывистых порожков размещены в шахматном порядке. Перед нижними сплошными порожками выполнены канавки с разгрузочными отверстиями, под которыми снизу днища размещены с возможностью продольных перемещений кассеты с трубками. Диаметры трубок не меньше диаметров отверстий, а расстояния между их осями равны расстояниям между осями отверстий. На днище размещена борона с зубьями, закрепленными на штангах, установленных между порожками, сбоку от канавок, при этом привод колебаний связан только с бороной. Кроме того, передние поверхности стенок выполнены из двух выступающих вперед граней.
На фиг.1 представлена схема шлюза, вид сбоку, на фиг.2 - шлюз, вид сверху, на фиг.3 - поперечное сечение канавки с кассетой, на фиг.4 - вид на канавку и кассету по линии ската днища в положении разгрузки канавки, на фиг.5 - то же в положении закрытых отверстий, на фиг.6 - фрагмент штанги бороны с зубьями (сзади видны стенки прерывистого порожка).
Шлюз состоит из днища 1, установленного наклонно и снабженного механизмом изменения угла его наклона 2. С боков днище 1 закрыто бортами 3, а сверху размещен ороситель 4. На днище 1 в нижней части закреплены сплошные порожки 5, а выше по днищу 1 - прерывистые порожки, выполненные из установленных параллельно сплошным порожкам 5 стенок 6 с просветами 7 между ними. Стенки 6 каждых двух соседних прерывистых порожков размещены в шахматном порядке. Передние поверхности стенок 6 состоят из двух выступающих вперед граней 8. Перед сплошными порожками 5 выполнены канавки 9, в которых имеются сквозные отверстия 10. Под отверстиями 10 под днищем размещены кассеты 11 с трубками 12. Кассеты 11 имеют возможность продольного перемещения в направляющих 13. Внутренние диаметры трубок 12 не меньше диаметров отверстий 10, а межцентровые расстояния между трубками равны межцентровым расстояниям отверстий 10. Это позволяет, перемещая кассеты 11 в ту или иную сторону, открывать отверстия 10 снизу или закрывать их наглухо. Над днищем размещена борона 14 с приводом колебаний 15. Борона состоит из параллельных штанг 16, на которых снизу закреплены зубья 17. Штанги 16 расположены между порожками 5 и 6, но в стороне от канавок 9.
Шлюз для обогащения песков работает следующим образом. В зависимости от свойств обогащаемого материала с помощью механизма 2 устанавливают рабочий угол наклона днища 1 в сторону разгрузки. Включают привод 15, и борона 14 начинает совершать продольные относительно порожков 5 и 6 колебания. Штанги 16 движутся вдоль порожков, а зубья 17 скользят по днищу. Включают орошение и сверху подают исходный материал. Под действием силы тяжести и потока воды материал медленно сползает по днищу 1 вниз. По пути материал интенсивно перемешивается зубьями 17 бороны, дополнительно перемешивается в лабиринте стоек 6 прерывистых порожков и доходит до сплошных порожков 5. Здесь более тяжелые фракции материала задерживаются порожками, а самые плотные частицы попадают в канавки 9. Легкие фракции с потоком воды преодолевают порожки 5 и сходят со шлюза. Когда тяжелой фракции (шлихов) набирается достаточно, подачу материала прекращают, струей воды обмывают стойки 6 прерывистых порожков (изломанные с выдвинутыми вперед ребрами граней 8 передние стенки стоек препятствуют задержке материала на них) и процесс останавливают. Механизмом 2 изменяют угол наклона днища 1 так, чтобы его задняя часть оказалась выше передней. Тогда опять включают привод 15 и подают воду. При этом шлихи перемещаются и скапливаются возле тыльных сторон предыдущих порожков, а концентрат остается в канавках 9. После этого процесс опять останавливают, днище 1 возвращают в рабочее состояние, перемещением кассет 11 совмещают оси трубок 12 и отверстий 10 и аккуратно выгружают концентрат через отверстия в контейнеры. Затем канавки обмывают, вместо контейнеров с концентратом под отверстиями устанавливают контейнеры для шлихов и смывают в них шлихи. Перемещая кассеты 12, закрывают отверстия, и шлюз готов в обработке следующей порции материала.
В данной конструкции колебаниям подвергают только борону, что существенно снижает энергоемкость процесса. Кроме того, борона позволяет более интенсивно перемешивать материал, что повышает качество его обогащения, так как производит дополнительную дезинтеграцию материала и облегчает вертикальную классификацию материала по плотности. Раздельная выдача концентрата и шлихов тоже служит снижению материальных и трудовых затрат, так как отпадает необходимость в последующем разделении продуктов.