Крутонаклонный концентратор для обогащения россыпей
Владельцы патента RU 2448776:
Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения РАН (RU)
Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых. Может быть использовано при разработке россыпей золота. Крутонаклонный концентратор для обогащения россыпей включает корпус из двух секций, первая секция, наклоненная относительно продольной вертикальной плоскости, снабжена пакетом из наклонных пластин с рифлями, установленных параллельно друг другу, с нисходящей стороны расположены патрубки для нагнетания воды, для подачи исходного материала, камерами накопителями концентратов, вторая секция предназначена для доулавливания тонких тяжелых частиц. Первая секция имеет форму нисходящего треугольника, а наклонные пластины имеют соответствующую форму с образованием небольшого зазора с корпусом концентратора с системой регулирования продольного и поперечного угла наклона. Нижняя часть секции по горизонтали над камерами накопителями концентратов имеет систему чередующихся поперечных патрубков с отверстиями для нагнетания дополнительной воды и наклонно установленных пластин, расположенных так, что нижняя часть пластин и патрубок для нагнетания воды имеют регулируемый зазор. Отверстия для нагнетания воды на патрубках направлены вдоль поверхности пластин. Верхняя часть пластины закреплена на верхней части последующего патрубка, имеет небольшое продолжение и поперечный загнутый козырек. Вторая секция начинается с вершины острого конца первой секции и представляет двухсекционный винтообразный нисходящий желоб. Технический результат - повышение качества разделения по плотности и более полное извлечение тяжелых минералов, а также повышение производительности. 1 ил.
Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых.
Известен крутонаклонный концентратор типа КНС, состоящий из рабочей камеры удлиненной формы с прямоугольным сечением в поперечнике, установленный в крутонаклонном положении и оснащенный навесными пластинами для регулирования потоков пульпы для достижения эффективного разделения фракций с разной плотностью [1].
Недостатком крутонаклонного сепаратора является необходимость предварительной, узкой классификации исходного материала по крупности, а также противонаправленное движение потоков тяжелой и легкой фракций на одной поверхности разделения. Модификация сепараторов для работы с неклассифицированным материалом и за счет разных вариантов установки отсекающих пластин не дает существенного эффекта. Недостатком также является низкая производительность концентраторов, ограниченная шириной рабочей поверхности (днища желоба), чрезмерное расширение которой приводит к потере управления процессом сепарации. Увеличение дебита подачи исходного материала или повышения скорости потока приводит к снижению коэффициента извлечения полезного компонента.
Наиболее близким к предложенному концентратору является концентратор, рабочий корпус которого состоит из двух секций, первая секция имеет форму параллелепипеда, наклоненного относительно продольной вертикальной плоскости, и снабжена крутонаклонными пластинами с рифлями, вторая секция с наклонными пластинами выполнена в виде раструба, ширина которого постепенно увеличивается по ходу пульпы, а высота соответственно уменьшается, где от начала секции установлены наклонные подвесные рифленые пластины. В концентраторе одновременно происходит гидравлическая классификация исходного материала на фракции по равнопадаемости и последующее фракционное гравитационное обогащение [2].
Недостатком крутонаклонного концентратора является низкая степень сокращения за счет забивания пустой породой накопителей концентратов и связанное с ним низкое качество концентратов.
Увеличение степени сокращения, улучшение качества разделения по плотности достигается в предлагаемом концентраторе, включающем корпус из двух секций, первая секция, круто наклоненная относительно продольной вертикальной плоскости, снабжена пакетом из наклонных пластин с рифлями, установленными параллельно друг другу, с нисходящей стороны расположены патрубки: для нагнетания воды и для подачи исходного материала, камерами накопителями концентратов, вторая секция предназначена для доулавливания тонких тяжелых частиц, отличающийся тем, что первая секция имеет форму нисходящего треугольника в вертикальном разрезе, а наклонные пластины имеют соответствующую форму с образованием небольшого зазора с корпусом концентратора с системой регулирования продольного и поперечного угла наклона, а нижняя часть секции по горизонтали над камерами накопителями концентратов имеет систему чередующихся поперечных патрубков с отверстиями для нагнетания дополнительной воды и наклонно установленных пластин, расположенных так, что нижняя часть пластин и патрубок для нагнетания воды имеют регулируемый зазор, отверстия для нагнетания воды на патрубках направлены вдоль поверхности пластин, а верхняя часть пластины закреплена на верхней части последующего патрубка, имеет небольшое продолжение и поперечный загнутый козырек, вторая секция начинается с вершины острого конца первой секции и представляет двухсекционный винтообразный нисходящий желоб.
Сопоставительный анализ с аналогом показывает, что в предлагаемом варианте принципиально меняется организация перемещения осаждаемых по наклонной поверхности пластин твердых частиц. В отличие от восходящего потока, принятого в аналоге, горизонтальное направление потока пульпы вдоль установленных наклонно пластин с рифлями по ее ходу позволяет создать разделительный веер тяжелых и легких минералов на поверхности пластин. В отличие от аналога, где также действует механизм разделения материала на восходящем потоке пульпы, принципиально меняется организация перемещения разделяемых частиц на поверхности пластин, где исключается пересечение траекторий перемещения легких и тяжелых минералов. Перечистка концентратов производится на поверхности наклонно установленных нижних пластин под регулируемым восходящим потоком дополнительно подаваемой воды от поперечно установленных патрубков, что повышает управляемость процессом перечистки концентратов.
Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию "новизна".
Сравнение предлагаемого варианта с прототипом показывает, что нисходящая треугольная форма первой секции исключает образование застойной обводненной зоны. Система пластин с патрубками для нагнетания дополнительной воды образует зону перечистки концентратов, существенно повышает качество концентратов и снижает степень сокращения. Нисходящий винтообразный желоб исключает накопление материала в узле разгрузки концентратора, при этом двухсекционная форма позволяет выделить обводненную часть пульпы с преимущественным удалением шламистых продуктов разделения, а внутренняя секция позволяет получить зернистые хвосты, которые могут быть направлены непосредственно на контрольные операции на доулавливание тонких полезных компонентов.
В результате применения предлагаемых технических устройств качество обогащения в значительной степени увеличивается за счет перечистки полезных компонентов.
Таким образом, сравнительный анализ позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".
Сущность изобретения поясняется чертежом на фиг.1.
Концентратор 1 состоит из двух секций, первая секция, наклоненная относительно продольной вертикальной плоскости, имеет форму нисходящего треугольника 2, снабжена пакетом 3 из наклонных пластин с рифлями 4, установленными параллельно друг другу, с нисходящей стороны расположены патрубки: для нагнетания воды 5, для подачи исходного материала 6, с камерами накопителями концентратов 7, по горизонтали над накопителями концентратов имеется система чередующихся поперечных патрубков 8 с отверстиями для нагнетания дополнительной воды и наклонно установленных пластин 9, расположенных так, что нижняя часть пластин и патрубок для нагнетания воды имеют регулируемый зазор 10, отверстия для нагнетания воды на патрубках направлены вдоль поверхности пластин, а верхняя часть пластины закреплена на верхней части последующего патрубка 11, имеет небольшое продолжение 12 и поперечный загнутый козырек, вторая секция 13 начинается с вершины острого конца первой секции и представляет двухсекционный винтообразный нисходящий желоб.
Концентратор работает следующим образом.
Исходный материал через патрубок для подачи исходного материала 6 попадает в первую секцию 2 и по нисходящей траектории перемещается в объеме пульпы между пакетом пластин, благодаря регулируемому углу поперечного и продольного наклона пакета пластин весовая часть твердой фазы прижимается к зарифленной поверхности пластин, где в результате образующегося гидродинамического режима происходит гравитационное расслоение и веерообразное движение частиц по поверхности разделительных пластин 3, где легкие частицы продвигаются по ходу потока, а тяжелые частицы отбиваются и разгружаются в зону перечистки концентратов. Материал перемещается в расклассифицированном виде и поступает на поперечные патрубки, где происходит дополнительная перечистка за счет воды, подаваемой из патрубков 8 и перемещения частиц по пластинам 8. Наиболее тяжелые из них погружаются и попадают в секцию для сбора концентрата 7. Более легкая масса исходного материала поступает во вторую секцию 13 для доулавливания тонких тяжелых частиц, перечищенный легкий материал, который заведомо не содержит полезного компонента, выводится в хвосты переливом из второй секции.
Таким образом, установка благодаря отличительным признакам обеспечивает более полное извлечение тяжелых минералов и высокую производительность работы. Наиболее эффективно использование данной установки при обогащении россыпного золота, так как частицы его, благодаря их уплощенности, опускаются по наклонной поверхности значительно быстрее, чем при свободном погружении.
Список литературы:
1. А.с. №1653231 A1. Стрижко B.C. и др.
2. Филиппов В.Е., Еремеева Н.Г., Слепцова B.C., Саломатова С.И. Патент №2196005 «Крутонаклонный концентратор» БИ №1. 2003. - С.235.
Крутонаклонный концентратор для обогащения россыпей, включающий корпус из двух секций, первая секция, наклоненная относительно продольной вертикальной плоскости, снабжена пакетом из наклонных пластин с рифлями, установленных параллельно друг другу, с нисходящей стороны расположены патрубки для нагнетания воды, для подачи исходного материала, камерами-накопителями концентратов, вторая секция предназначена для доулавливания тонких тяжелых частиц, отличающийся тем, что первая секция имеет форму нисходящего треугольника, а наклонные пластины имеют соответствующую форму с образованием небольшого зазора с корпусом концентратора с системой регулирования продольного и поперечного углов наклона, а нижняя часть секции по горизонтали над камерами-накопителями концентратов имеет систему чередующихся поперечных патрубков с отверстиями для нагнетания дополнительной воды и наклонно установленных пластин, расположенных так, что нижняя часть пластин и патрубок для нагнетания воды имеют регулируемый зазор, отверстия для нагнетания воды на патрубках направлены вдоль поверхности пластин, а верхняя часть пластины закреплена на верхней части последующего патрубка, имеет небольшое продолжение и поперечный загнутый козырек, вторая секция начинается с вершины острого конца первой секции и представляет двухсекционный винтообразный нисходящий желоб.
