Устройство для обогащения полезных ископаемых

Изобретение относится к горной промышленности может быть применено для обогащения полезных минералов мелких и тонких классов из россыпных, рудных месторождений и их техногенных отвалов. Устройство содержит барабаны, сливной патрубок, форсунки, бункер-дозатор, патрубки подачи материала. Барабаны выполнены из внешнего и внутреннего цилиндров и скреплены соединительным кольцом. Бункер-дозатор расположен над барабанами. Под каждым барабаном последовательно установлены бункеры-делители и приемные бункеры. Между бункером-дозатором и барабанами расположены патрубки подачи материала. Внешний и внутренний цилиндры барабанов выполнены равными по высоте. Сливные патрубки расположены в верхней части внешних цилиндров. Форсунки расположены в нижней части внешних цилиндров и установлены на 180° друг от друга и по касательной к окружности цилиндра. Бункеры-делители снабжены форсунками, установленными по касательной к окружности бункера. Барабан, бункер-дозатор, бункер-делитель и приемный бункер выполнены из прозрачного материала. Технический результат - повышение эффективности обогащения и производительности, расширение функциональных возможностей устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для извлечения и обогащения полезных минералов мелких и тонких классов из россыпных, рудных месторождений и их техногенных отвалов.

Известны следующие устройства для обогащения и извлечения минералов.

Заявка 93009702/03, кл. В 03 В 5/32. Устройство для гравитационного обогащения полезных ископаемых. Исходный материал в виде пульпы подается в загрузочное приспособление, которое выполнено в виде бункера, закрепленного на торцевой стороне емкости, выходное отверстие бункера расположено в придонной части емкости. В днище на всю ширину емкости выполнены карманы, снабженные пробоотборниками. В днище выполнены ряды сопел, через которые из камер под давлением подается вода. Ряды сопел имеют одинаковый наклон в соседних рядах. Под действием пучков параллельных струй воды происходит перемещение исходного материала в продольном направлении с одновременным его перемешиванием.

Патент 2045351, кл. В 03 В 5/32, БИ №28, 1995. Гидродинамический сепаратор, содержащий цилиндрический корпус с плоским днищем, разделенный цилиндрической перегородкой на камеры, расположенную по оси корпуса приемную камеру, приспособление для вывода тяжелой и легкой фракции, водные форсунки, подающие воду под давлением параллельно днищу, удаление хвостов обогащения производится через верхнюю кромку круговой камеры.

Заявка 961064824, кл. В 03 В 5/32. Устройство для перечистки минералов содержит цилиндрическую емкость с плоским днищем, имеющим отверстие под центральную трубу, приспособление для отбора легких фракций в виде вихревой переливной воронки со сливом в центральную трубу, приспособление для вывода выделенных тяжелых фракций в виде восходящего потока через отверстие в днище, отверстие в виде патрубка для подачи пульпы, водные форсунки, подающие воду под давлением параллельно днищу с заданием вращения, восходящий поток, имеющий вращение по цилиндрической образующей со сливом в виде вихревой переливной воронки в центральную трубу для отделения тяжелых фракций.

Недостатком известных устройств является невысокая эффективность обогащения, низкие функциональные возможности устройств, невозможность визуального контроля за процессом обогащения.

Наиболее близким к заявляемому является устройство по з. №98104954/20, МПК В 03 В 5\32 (RU 8638 U1).

Гидромониторная колонна содержит цилиндрическую емкость, приспособление для вывода тяжелой фракции в виде дополнительного восходящего потока через патрубок в днище, входящего другим концом в герметичный сборник чернового шлиха в виде расширительной емкости, патрубок для подачи пульпы, водные форсунки, подающие воду под давлением, параллельно днищу, с заданием вращения, расширительная емкость приспособления для вывода тяжелой фракции имеет подвод воды сверху через всю толщу чернового шлиха в виде патрубка сполоска концентрата.

Недостатком известного устройства является невысокая производительность и эффективность обогащения минералов, низкие функциональные возможности. Водный поток закручен вокруг центральной сливной трубы, меньшей высоты, чем наружный цилиндр, что не позволяет создать сильный центробежный поток для эффективного разделения минералов, расположение форсунок во внутренней трубе делает невозможным их очистку в случае засорения при аварийной остановке подачи воды. Применение герметичного сборника для сбора тяжелой фракции, а не разделения минералов по удельному весу, не позволяет эффективно обогащать минералы. Подвод воды сверху через всю толщу чернового шлиха в виде патрубка для сполоска шлиха, а не создание противоположно к рабочей камере закрученного потока для разделения по удельному весу, приводит к засорению патрубка, соединяющего расширительную емкость, не предусмотрена возможность работы в режиме пневмообогащения с сухими материалами. Нет бункера-дозатора для сброса легких частиц, что значительно снижает производительность, нет равномерной подачи обогащаемого материала, что ведет к нестабильности разделения минералов, нет возможности визуального контроля над процессом обогащения, нет системы оперативной регулировки с запорными кранами на форсунках и общего магистрального крана.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности обогащения и производительности, расширение функциональных возможностей устройства за счет извлечения минералов из узких классов крупности и получения высоко насыщенных концентратов мелких и тонких фракций из пульп или сухих материалов, а также возможность контроля и регулировки процесса обогащения.

Результат достигается тем, что устройство для обогащения полезных ископаемых, содержащее барабан, выполненный из внешнего и внутреннего цилиндров, скрепленных соединительными кольцами, сливной патрубок, форсунки, отличается тем, что оно снабжено дополнительными барабанами, бункером-дозатором, расположенным над барабанами, патрубками подачи материала, расположенными между бункером и барабанами, последовательно установленными бункерами-делителями и приемными бункерами, расположенными под каждым барабаном, при этом внешний и внутренний цилиндры барабанов выполнены равными по высоте и образуют рабочую камеру, сливные патрубки расположены в верхней части внешних цилиндров, а форсунки расположены в нижней части внешних цилиндров и установлены на 180° друг от друга и по касательной к окружности цилиндра, бункеры-делители также снабжены форсунками, установленными по касательной к окружности бункера.

Устройство также отличается тем, что барабан, бункер-дозатор, бункер-делитель и приемный бункер выполнены из прозрачного материала.

Устройство обогащает материал с помощью регулируемого, закрученного по окружности цилиндра, центробежного потока воздуха или воды с упором струй на внутреннюю поверхность внешнего цилиндра барабана. Устройство позволяет создать центробежный поток необходимой силы, за счет регулируемой запорными кранами системы форсунок. Применение бункера - дозатора позволяет предварительно обогатить поступающий материал, сбросив легкие частицы, тем самым увеличить производительность прибора и обеспечить равномерную подачу материала в рабочие камеры барабанов, стабилизируя процесс обогащения. Барабаны, изготовленные из прозрачного материала, позволяют по отличительным признакам минералов настраивать прибор, контролировать и оперативно корректировать процесс обогащения. Бункеры-делители позволяют создавать стабильное разделительное давление, а противоположно по отношению к рабочей камере закрученный поток обеспечивает возможность беспрепятственного прохождения концентрата и непрерывную разгрузку концентрата в приемный бункер.

На фиг.1 изображено устройство для обогащения, вид сбоку, на фиг.2 - вид сверху на фиг.1.

Устройство содержит бункер-дозатор 1, состоящий из прозрачного цилиндра, закрытого в верхней части глухой крышкой по диаметру цилиндра, со сливным патрубком 2 в верхней части цилиндра для слива легкой фракции. От верхней части бункера-дозатора, параллельно к цилиндрической части бункера, расположен равновысокий с цилиндрической частью бункера-дозатора подающий патрубок 3, расположенный противоположно сливному патрубку.

В нижней части бункер-дозатор закрыт крышкой с конусом, в центральной части направленным внутрь цилиндра, образующим по нижнему краю цилиндра плоское кольцо, непосредственно над кольцом по касательной к окружности цилиндра установлены противоположно расположенные регулируемые форсунки 4, снабженные запорными кранами, обеспечивающие равномерную подачу обогащаемого материала. В плоской части нижнего кольца по кругу расположены патрубки 5, соединяющие бункер-дозатор с барабанами, посредством соединения с параллельно расположенными к цилиндрической поверхности барабана питающими патрубками 6, закрепленными в нижней четверти барабанов.

Барабаны из прозрачного материала состоят из двух равновысоких цилиндров 7 и 8, соединенных в верхней части глухими плоскими кольцами 9.

В верхней части барабанов, противоположно к питающим патрубкам, врезаны сливные патрубки 11 для отвода легкой фракции в общий для всех барабанов сбросовый коллектор 12, снабженный фланцем 13.

В нижней, доступной для очистки, части наружных цилиндров барабанов расположены диаметрально по касательной форсунки 14, располагающиеся через 180°, снабженные запорными кранами для регулировки скорости и силы потоков воздуха или воды, создающих с упором на внутреннюю стенку внешнего цилиндра центробежный поток необходимой величины для разделения минералов по плотности.

Форсунки через трубопроводы завязаны на систему разбора воздуха или воды, снабженную общим магистральным запорным краном для оперативной корректировки процесса обогащения.

В нижней части цилиндры барабанов также соединяются кольцами, образуя рабочие камеры барабанов, нижние соединительные кольца имеют отверстия, соединяющие барабаны через резьбовые втулки с прозрачными бункерами-делителями 15, по одному на каждый барабан.

Бункеры-делители состоят из цилиндров, в верхней части закрытых плоскими крышками с резьбовыми отверстиями, соединяющими их с барабанами.

В нижней части цилиндры имеют конус с закрепленными диаметрально по касательной форсунками 16, снабженными запорными кранами, по одной на каждый бункер-делитель, расположенными противоположно форсункам барабанов для создания противоположно закрученного по отношению к рабочей камере, регулируемого водного или воздушного потока, позволяющего материалу беспрепятственно поступать в бункер-делитель из рабочей камеры, и создания давления для разделения минералов по удельному весу.

В нижней конической части бункеры-делители снабжены шаровыми кранами 17, соединяющими их через гибкие патрубки с прозрачными приемными бункерами 18.

Приемные бункеры выполнены в виде четырехугольных конусов, закрытых в широкой верхней части крышками с резьбовым отверстием, соединяющим их с шаровыми кранами бункеров-делителей, в верхней части приемных бункеров закреплены патрубки, снабженные запорными кранами. В нижней части приемных бункеров установлены шаровые краны для съема концентрата.

Барабаны собраны на общей металлической стойке, количество барабанов можно изменять в зависимости от требуемой производительности от двух до четырех и более.

Устройство работает следующим образом.

Обогащаемый материал поступает через подающий патрубок 3 в нижнюю часть бункера-дозатора 1 и попадает в спирально закрученные восходящие водные или воздушные потоки (при обогащении по сухому), создаваемые регулируемыми запорными кранами форсунок 4.

Рабочее давление в бункере-дозаторе задается таким, что мелкие частицы, не содержащие извлекаемого минерала, сбрасываются через сливной патрубок бункера-дозатора 2.

Более тяжелые частицы осаживаются в нижнюю часть бункера-дозатора 2 и через патрубки 5, соединяющие бункер-дозатор с питающими патрубками барабанов 6, равномерно подаются в нижнюю четверть барабанов 10.

В барабане между наружным и внешним цилиндрами, регулируемыми запорными кранами форсунками, создается центробежный поток воды или воздуха с упором струй на внутреннюю поверхность внешнего цилиндра барабана, скорость и сила потока за счет регулировки запорными кранами задается таковой, что частицы с удельным весом менее, чем у извлекаемого минерала, поступают на сливной патрубок барабана 11.

Частицы с удельным весом, близким к извлекаемому минералу (вес осаждаемых и сбрасываемых частиц задается согласованной настройкой форсунок), осаживаются на нижнее соединительное кольцо барабана, где попадают в соединительную втулку, соединяющую барабаны с бункерами-делителями.

Давление в бункере-делителе 15, создаваемое регулируемой запорным краном форсункой, позволяет осаживаться в бункер-делитель частицам с удельным весом извлекаемого минерала или близким к нему по плотности (задается по выбору), противоположно по отношению к рабочей камере закрученный поток не позволяет частицам забивать соединительную втулку.

Осажденные таким образом частицы через шаровой кран 17 с регулируемым зазором пропускного сечения по гибким соединительным патрубкам поступают в приемные бункеры 18, давление, создаваемое врезанными в приемный бункер патрубками, позволяет снимать полученный концентрат без нарушения процесса и остановки прибора, обеспечивая непрерывный цикл работы концентратора.

Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность обогащения минералов, извлекать тонкие и мелкие классы самородных металлов и других полезных минералов из россыпных, рудных месторождений, платины, золота, серебра, полиметаллических сульфидных месторождений и их техногенных отвалов, а также с целью доводки концентратов и шлихов.

1. Устройство для обогащения полезных ископаемых, содержащее барабан, выполненный из внешнего и внутреннего цилиндров, скрепленных соединительным кольцом, сливной патрубок, форсунки, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными барабанами, бункером-дозатором, расположенным над барабанами, патрубками подачи материала, расположенными между бункером и барабанами, последовательно установленными бункерами-делителями и приемными бункерами, расположенными под каждым барабаном, при этом внешний и внутренний цилиндры барабанов выполнены равными по высоте, сливные патрубки расположены в верхней части внешних цилиндров, а форсунки расположены в нижней части внешних цилиндров и установлены на 180° друг от друга и по касательной к окружности цилиндра, бункеры-делители также снабжены форсунками, установленными по касательной к окружности бункера.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что барабан, бункер-дозатор, бункер-делитель и приемный бункер выполнены из прозрачного материала.