МОДУЛЬНАЯ ОБОГАТИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относиться к обогащению полезных ископаемых, в частности, к обогатительному оборудованию, и может быть использовано в обогатительных устройствах для выделения шлихового золота из гравитационных золотосодержащих концентратов, разделения сыпучей руды по плотности, а также в сельском хозяйстве для разделения зерна по плотности.
Известен модуль обогатительной установки содержащий раму на которой смонтирован модуль, содержащий сито в виде деки, патрубок подачи воздуха под деку с воздухораспределителем и приемники готовых фракций (см. патент России на изобретение №2071382 С1, МПК В03В 4/00, дата публикации 1997.01.10.).
Недостатком данной конструкции является неравномерность плотности воздушного потока в зоне сепарации посредством сетки - деки, которая будет перемещать твердые частицы по разной траектории. Вследствие этого, разделенная сыпучая среда по плотности будет иметь относительную засоренность. Для получения высококачественного продукта необходимо неоднократно вводить его в процесс обогащения.
К другому недостатку следует отнести то, что для постоянного удаления тяжелой фракции необходимо создавать более мощный поток воздуха, который бы смог поднять эти тяжелые частицы и вынести их с деки в накопители, что для данной конструкции без стабилизаторов потока воздуха по всей площади деки очень сложно. В итоге, это приводит к повышенному расходу энергии на сепарацию и дополнительным потерям тяжелой фракции, которая может быть удалена из-за неравномерности воздушного потока в зоне сепарации.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели по совокупности признаков и достигаемому техническому результату является модуль обогатительной установки содержащий раму, на которой установлен воздушный сепаратор, т.е. пневмосепаратор в виде вертикально расположенного корпуса с загрузочным приспособлением, основным ситом, расположенным в корпусе, патрубком подачи воздуха под сито с воздухораспределителем, патрубком вывода пылевидной фракции с воздухораспределителем в верхней его части и приемниками готовых фракций (см. а.с. на изобретение СССР №1646624, МПК В07В 4/05, 07.05.91. Бюл. №17).
Основным недостатком приведенного пневмосепаратора является низкая эффективность сепарации и обусловлена тем, что на сепарацию исходное сырье поступает определенной фракции, которое предварительно подготавливают, складируют и выдерживают его до востребования на пневмосепарацию. При предварительном разделении, т.е. подготовке сыпучего исходного сырья на определенные фракции, в нем происходит так
называемая трибозарядка частиц, в особенности частиц 0,1 мм, способствующая их слипанию. Чем дольше разрыв во времени от процесса разделения частиц и процесса пневмосепарации, тем интенсивнее происходит слипание частиц и образование флокул. Такое исходное сырье, поступив на пневмосепарацию, требует увеличение мощности воздушного потока, с целью обеспечения режима при котором частицы находились бы над сеткой пневмосепаратора в псевдоожиженном состоянии. В противном случае, сетка пневмосепаратора будет забиваться тяжелой и мелкой фракцией, что приводит к снижению эффективности сепарации. Для устранения данного недостатка необходимо повышать мощность воздушного потока, что приведет к значительному увеличению энергозатрат.
В основу полезной модели поставлена задача, усовершенствовать модульную обогатительную установку, путем исключения процесса образования флокул в исходном сырье, обеспечить оптимальный режим пневмосепарации, при котором над сеткой пневмосепаратора частицы сепарируемого материала находятся в псевдожиженном состоянии, и за счет этого повысить эффективность сепарации.
Задача решена тем, что в модульной обогатительной установке, содержащей раму, на которой смонтированы один под другим модули, каждый из которых состоит из пневмосепаратора, в виде вертикально расположенного корпуса с загрузочным приспособлением, основным ситом, расположенным в корпусе, нижним и верхним патрубками с распределителями воздуха под основным ситом и над ним, и приемниками полезного компонента легкой и тяжелой фракций, согласно полезной модели, каждый модуль содержит дополнительное сито, размещенное в корпусе под основным ситом, загрузочное приспособление выполнено в виде виброгрохота с направляющей подгрохотного продукта на виброгрохот последующего модуля, при этом виброгрохот сопряжен с основным ситом пневмосепаратора и имеют общий несущий элемент, жестко связанный с рамой, которая установлена на податливых опорах, дополнительное сито имеет дугообразную форму и обращено выпуклостью к основному ситу, которое армировано съемными консольными стержнями из магнитного материала, размер ячейки виброгрохота взят равный размеру ячейки основного сита, а размер ячейки основного сита, равный размеру ячейки виброгрохота, в каждом последующем модуле определяют из выражения:
где:
i
d - размер ячейки основного сита и виброгрохота i-го модуля;
i+1
d - размер ячейки основного сита и виброгрохота последующего модуля;
1
γ - плотность зерна полезного компонента;
2
γ - плотность зерна пустых включений.
Введение в каждый модуль дополнительного сита, и размещение его в корпусе под основным ситом, обеспечивает выравнивание плотности направленного потока воздуха по всему сечению канала, образованного вертикальным корпусом над основной сеткой и, за счет этого, создать над основной сеткой равномерный псевдоожиженный слой сепарируемого продукта и повысить качество пневмосепарации.
Выполнение загрузочного приспособления в виде виброгрохота, сопряженного с основным ситом и их монтирование на общем для них упомянутом несущем элементе, жестко связанного с рамой, установленной на податливых опорах, позволило исключить процесс слипания частиц, образования флокул и забивания сетки пневмосепаратора тяжелой и мелкой фракцией, стабилизировать параметры процесса пневмосепарации и, за счет этого, повысить эффективность пневмосепарации.
Армирование основной сетки съемными консольными стержнями из магнитного материала, используется для воздействия на сепарируемые в воздушном потоке частицы, при котором увеличивается притяжение железосодержащих частиц и нейтральных частиц песка, шлака, что обеспечило повышение качества получаемого продукта.
Установление размера ячейки основного сита равного размеру ячейки виброгрохота в каждом последующем модуле согласно выражения:
где:
i
d - размер ячейки основного сита и виброгрохота i-го модуля;
i+1
d - размер ячейки основного сита и виброгрохота последующего модуля;
1
γ - плотность зерна полезного компонента;
2
γ - плотность зерна пустых включений,
позволило сократить количество этапов обогащения, и как следствие количество модулей в обогатительной установке.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на:
фиг.1 - представлен общий вид модульной обогатительной установки;
фиг.2 - модульная обогатительная установка (вид сверху);
фиг.3 - модульная обогатительная установка в сечении по А-А;
фиг.4 - модульная обогатительная установка в сечении по В-В.
Модульная обогатительная установка содержит раму 1 на которой смонтированы один под другим модули, каждый из которых состоит из пневмосепаратора в виде вертикально расположенного корпуса 2 с загрузочным приспособлением 3, основным ситом 4, расположенным в корпусе 2, нижним 5 и верхним 6 патрубками с воздухораспределителями 7, воздуха под основным ситом 4 и над ним, и приемниками 9, 10 полезного компонента легкой и тяжелой фракций. Каждый модуль содержит дополнительное сито 11, размещенное в корпусе 2 под основным ситом 4.
Загрузочное приспособление 3 выполнено в виде виброгрохота 12 с виброприводом 13 и направляющей 14 подгрохотного продукта на загрузочное приспособление 15 последующего модуля. Виброгрохот 12 смонтирован на несущем элементе 16 рамы 1 и сопряжен с основным ситом 4 пневмосепаратора. Основное сито 4 и виброгрохот 12 смонтированы на упомянутом несущем элементе 16, который жестко связан с рамой 1. Рама 1 установлена на податливых опорах 17. Дополнительное сито 11 имеет дугообразную форму и обращено выпуклостью к основному ситу 4. Основное сито 4 армировано съемными консольными стержнями 18 из магнитного материала. Размер ячейки виброгрохота взят равный размеру ячейки основного сита, а размер ячейки сита, равный размеру ячейки виброгрохота, в каждом последующем модуле определяют из выражения:
где:
i
d - размер ячейки основного сита и виброгрохота i-го модуля;
i+1
d - размер ячейки основного сита и виброгрохота последующего модуля;
1
γ - плотность зерна полезного компонента;
2
γ - плотность зерна пустых включений.
Модульная обогатительная установка работает следующим образом.
Предварительно измельченное исходное сырье дозировано подается на виброгрохот 12 загрузочного приспособления 3 первого модуля. При этом вибропривод 13 вибогрохота 12 во включенном состоянии. Исходное сырье под воздействием вибрирующих колебаний одновременно просеивается и перемещается по наклонной поверхности виброгрохота 12. Так как, виброгрохот 12 сопряжен с основной сеткой 4, надгрохотный продукт попадает на основную сетку 4, на которой он подвергается пневмосепарации под воздействием направленного в одном направлении потока воздуха под основную сетку 4 и над ней. Направленный поток воздуха под основной 4 и дополнительной 11 сеткой создают посредством воздухораспределительной системы 7 в нижнем патрубке 5 вертикального корпуса 2 пневмосепаратора. Направленный поток воздуха над основной сеткой 4 создают посредством воздухораспределительной системы 8 в верхнем патрубке 6 вертикального корпуса 2 пневмосепаратора. В силу того, что воздухораспределительные системы для создания направленного потока воздуха используют вентиляторы, то создаваемый им, ограниченный корпусом 2 поток воздуха, по периферии имеет плотность значительно выше, чем в центральной части. Вследствие чего, над основной сеткой 4 создается неравномерный псевдоожиженный слой, что снижает качество пневмосепарации. В этой связи, между основной сеткой 4 и воздухораспределительной системой 7 размещают дополнительную сетку 11 выпуклой формы, которая выравнивает плотность потока воздуха по всему сечению канала, образованного
вертикальным корпусом 2. В процессе пневмосепарации происходит разделение продукта на тяжелую и легкую фракции. Так как, рама 1 размещена на податливых опорах 17 и жестко связана с несущими элементами 16, на которой размещены виброгрохот 12 и основная сетка 4 пневмосепаратора и образуют единую взаимосвязанную конструкцию, виброколебания вибропривода 13 передаются на элементы упомянутой взаимосвязанной конструкции. В результате чего, в каждом элементе данной конструкции возбуждается собственное колебание с амплитудой отличной от амплитуды колебаний создаваемой виброприводом 13. Достигаемый при этом, режим колебаний элементов конструкции способствует стабилизации параметров процесса пневмосепарации, что обеспечивает эффективность работы модульной обогатительной установки на всех стадиях обогащения исходного сырья.
При данном режиме работы тяжелая фракция формируется в нижнем слое, который транспортируется вдоль наклонной основной сетки 4 в приемник тяжелой фракции 9. Верхний слой содержит легкую фракцию, которая транспортируется в приемник легкой фракции 10.
Армирование основной сетки 4 съемными стержнями 18 из магнитного материала применяется для воздействия на сепарируемые в воздушном потоке частицы, при котором увеличивается притяжение железосодержащих частиц и нейтральных частиц песка, шлака, тем самым, увеличивая качество получаемого продукта.
Подгрохотный продукт, в свою очередь, по направляющей 14 подается на загрузочное приспособление 15 последующего модуля, где размер ячейки основного сита 4 равный размеру ячейки виброгрохота 12 в каждом последующем модуле определяют из выражения:
где:
i
d - размер ячейки основного сита и виброгрохота i-го модуля;
i+1
d - размер ячейки основного сита и виброгрохота последующего модуля;
1
γ - плотность зерна полезного компонента;
2
γ - плотность зерна пустых включений.
Процесс обогащения в каждом последующем модуле осуществляется аналогичным образом.