Шлюз с изменяющимся профилем жёлоба (шлюз "ёлочка")

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2605859:

Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" ОАО "Иргиредмет" (RU)

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения руд и песков, содержащих мелкое золото, на обогатительных фабриках, драгах и промывочных приборах. Шлюз с изменяющимся профилем желоба - шлюз "Елочка" включает загрузочный узел, трапециевидный желоб с бортами и плоским днищем, состоящим из двух плоскостей, расположенных одна над другой, одна из плоскостей днища жестко закреплена с бортами желоба, и разгрузочное устройство с разгрузочными отверстиями на ширину днища. Шлюз снабжен по меньшей мере одним дополнительным желобом, каждый из которых выполнен расширяющимся по ходу движения пульпы и соединен своей торцевой частью со следующим желобом через дополнительную вставку, представляющую собой продолжение нижней плоскости днища от широкой к узкой части. Под вставкой расположены приемно-разгрузочные устройства. Нижние плоскости днищ жестко соединены с бортами шлюза и установлены с зазором относительно верхних плоскостей днищ, которые выполнены по форме нижних плоскостей днищ в виде решетки, состоящей из двух частей, шарнирно закрепленных в торцах желоба, снабженной направляющими пластинами, установленными на поверхности решеток. Величина зазора больше ширины поперечных щелевидных отверстий верхних плоскостей - решеток днища желобов. Приемно-разгрузочные устройства снабжены запорными узлами. Технический результат - улучшение условий сегрегации ценных тяжелых частиц за счет периодических изменений гидродинамического режима потока пульпы, текущей по шлюзу. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Известен шлюз, представляющий собой желоб прямоугольного сечения с параллельными бортами, на дно которого уложены резиновые коврики и трафареты, предназначенные для улавливания (удержания) осевших тяжелых минералов. Тяжелые минералы оседают между трафаретами на коврик и периодически удаляются (процесс съемки или сполоска концентрата); на это время работа шлюза останавливается (Оборудование и технология обогащения песков россыпных месторождений золота / Справочное пособие. В.К. Прейс, Магадан, «Кордис», 2002 г. - 295 с.).

Недостатками данного шлюза являются низкое извлечение мелких ценных частиц драгметаллов из-за высокой турбулентности потоков пульпы и заэфеливание (заиливание) улавливающей поверхности шлюза трафаретов (ковриков), применение ручного труда для сполоска (съемки) шлюзового концентрата и необходимость остановки работы шлюза при выполнении данной операции, использование улавливающих покрытий (ковриков), отсутствие возможности регулировки выхода концентрата.

Известен шлюз для обогащения полезных ископаемых, включающий желоб, установленный с возможностью колебаний относительно его продольной оси, и трафареты.

Желоб выполнен в поперечном сечении с переменной кривизной и снабжен закрылками, жестко закрепленными на его бортах, и образующий с ними перевернутую емкость. При этом желоб в поперечном сечении выполнен в виде полуэллипса в загрузочной части, плавно переходящий в полуокружность в разгрузочной части (Патент №2147466 от 15.01.1998, B03B 5/70).

Недостатками данного шлюза являются: низкая степень концентрации ценных компонентов в товарном продукте (концентрате) в связи с большим выходом концентрата и отсутствие возможности регулирования его выхода, невысокий уровень извлечения мелких ценных частиц драгметаллов (мельче 0,25-0,1 мм) из-за турбулентности потоков, связанной с вибрацией желоба, и сложность конструкции аппарата, требующих применения специальных устройств и электродвигателей для придания колебательных движений желобу.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является обогатительный желоб, суживающийся в направлении движения гидросмеси и имеющий разгрузочные отверстия на всю ширину плоского днища. Днище выполнено из двух расположенных одна над другой плоскостей, верхняя плоскость жестко связана с бортами обогатительного желоба, а нижняя плоскость установлена с возможностью перемещения и фиксирования в заданном положении с помощью распорных устройств в пазах кронштейнов (Патент №2166995 от 21.12.1999, B03B 5/70).

Недостатками данного аппарата являются: невысокая степень концентрации частиц драгметаллов и низкий уровень их извлечения в товарный продукт, т.к. сужение желоба по направлению движения гидросмеси приводит к увеличению скорости потока пульпы, повышению его турбулентности, что не позволяет мелким ценным тяжелым частицам достигнуть дна перфорированного верхнего днища и через разгрузочные отверстия, которые могут быть забиты, перейти в товарный продукт (концентрат), необходимость ограничения, регулировки и постоянного контроля максимального линейного разгрузочного отверстия в связи с возможностью их запрессовывания (забивки) частицами породы, что невозможно сделать без остановки работы аппарата, сложность конструкции.

Задача изобретения - повышение эффективности обогащения материала, содержащего ценные тяжелые минералы (драгметаллы) и увеличение извлечения в концентрат их мелких частиц, обеспечение возможности регулировки выхода и качества концентрата (товарной продукции) и упрощение конструкции аппарата.

Технический результат - улучшение условий сегрегации ценных тяжелых частиц за счет периодических изменений гидродинамического режима потока пульпы, текущей по шлюзу, имеющему различный изменяющийся по ходу движения пульпы профиль желоба, ширина которого увеличивается по направлению движения пульпы к устройству для разгрузки концентрата, что повышает эффективность обогащения материала, содержащих драгметаллы.

Поставленная задача достигается тем, что в шлюзе с изменяющимся профилем желоба (шлюз "Елочка"), включающем загрузочный узел, трапециевидный желоб с бортами и плоским днищем, состоящим из двух плоскостей, расположенных одна над другой, одна из плоскостей днища жестко закреплена с бортами желоба и разгрузочное устройство с разгрузочными отверстиями на ширину днища, согласно изобретению шлюз содержит не менее двух желобов, каждый из которых выполнен расширяющимся по ходу движения пульпы и соединен своей торцевой частью со следующим желобом через дополнительную вставку, представляющую собой продолжение нижней плоскости днища от широкой к узкой части, под вставкой расположены приемно-разгрузочные устройства, причем нижние плоскости днищ жестко соединены с бортами шлюза и установлены с зазором относительно верхних плоскостей днищ, которые выполнены по форме нижних плоскостей днищ в виде решетки, состоящей из двух частей, шарнирно закрепленных в торцах желоба, снабженной направляющими пластинами, установленными на поверхности решеток, при этом величина зазора больше ширины поперечных щелевидных отверстий верхних плоскостей - решеток днища желобов. Приемно-разгрузочные устройства снабжены запорными узлами.

Наличие зазора между плоскостями желобов позволяет проникать туда тяжелой фракции обогащаемого материала, содержащей частицы драгметаллов, и перемещаться к приемно-разгрузочным устройствам, которые установлены в конце широкой части каждого желоба и выполнены на всю ширину их нижних плоскостей.

Верхняя плоскость выполнена в виде решетки, установленной на определенном расстоянии от нижней плоскости днища и состоящей из двух частей, каждая из которой шарнирно закреплена на противоположных торцах шлюза, что позволяет поднимать указанные части решетки в противоположные стороны и осуществлять контроль пространства межплоскостного зазора, а на поверхности верхней плоскости каждого трапециевидного желоба по ходу течения пульпы установлены направляющие пластины, позволяющие сохранить транспортирующую способность потока пульпы при его расширении, что предотвращает заэфеливание шлюза и обеспечивает его работу в оптимальных условиях.

Каждое приемно-разгрузочное устройство имеет запорный узел, который позволяет регулировать вывод концентрата шлюза на переработку и изменять количество получаемого шлюзового концентрата.

Указанная конструкция шлюза обеспечивает периодические изменения скорости, глубины и турбулентности потока пульпы, содержащих драгметаллы, с уменьшением их величины при прохождении пульпы от суживающейся к расширяющейся частям каждого желоба с выводом подрешетного материала (концентрата), содержащего драгметаллы, из каждого объема обогащаемого материала, поступающего на следующий желоб, что способствует интенсификации процесса обогащения песков с усилением явлений сегрегации частиц различной плотности и крупности, и более полному извлечению в товарный продукт (концентрат) частиц драгметаллов, особенно его мелких фракций. Наличие межплоскостного зазора обеспечивает непрерывное перемещение по нижней сплошной плоскости шлюза ценных тяжелых частиц драгметаллов, выпавших в указанное пространство из потока пульпы, протекающей по верхней перфорированной плоскости (решетке) шлюза с последующей их концентрацией (накоплением) в приемно-разгрузочном устройстве и выводе из него концентрата на переработку через регулируемое с помощью запорного устройства отверстие.

Отличительные признаки неизвестны и очевидным образом не вытекают из уровня техники.

На фиг. 1 приведен вид шлюза "Елочка" сбоку;

На фиг. 2 - сечение по B-B фиг. 3;

На фиг. 3 - вид шлюза "Елочка" сверху;

На фиг. 4 - вид по A фиг. 3;

На фиг. 5 - общий вид шлюза "Елочка".

Шлюз состоит из загрузочного устройства 1, прилегающего к узкой части последовательно соединенных между собой трапециевидных желобов 2, днище которых состоят из нижней 3 и верхней 4 плоскостей. Нижняя плоскость 3 жестко связана с бортами 5 трапециевидных желобов 2 и является сплошной, в месте соединения желобов 2 (от широкой части к узкой) имеется дополнительная вставка 6, под которой установлены приемно-разгрузочные устройства 7 с запорным узлом 8. Верхняя плоскость 4 установлена с зазором 9 относительно нижней плоскости 3 днища. Верхняя плоскость 4 выполнена в виде решетки (трафарета), состоящей из двух частей, шарнирно закрепленных на противоположных торцах каждого желоба 2, а на поверхности верхней плоскости 4 каждого трапециевидного желоба 2 по ходу течения пульпы установлены направляющие пластины 10, делящие текущую по верхней плоскости пульпу не менее чем на три части, что способствует стабилизации потока пульпы при ее движении (течении) к расширяющейся части трапециевидного желоба 2 и сохранению ее транспортирующей способности, предотвращает заэфеливание шлюза и способствует его работе в оптимальных условиях. С целью регулировки вывода концентрата из приемно-разгрузочного устройства 7 установлены запорные узлы 8, а в устройство 7 с противоположной стороны установленного запорного узла 8 (с торца) для смыва концентрата из приемно-разгрузочного, устройства 7 через патрубок 11 подается технологическая вода. Величина зазора 9 больше ширины поперечных щелевидных отверстий верхних плоскостей - решеток 4 днища желобов 2.

Шлюз "Елочка" работает следующим образом. Пульпа (питание) подается в загрузочное устройство 1, из которого поступает в самую узкую часть первого трапециевидного желоба 2 с последующим переходом на верхнюю расширяющуюся плоскость 4 желоба 2, продвигаясь к ее широкой части, вследствие чего скорость потока, глубина и турбулентность уменьшаются, что способствует более эффективному (полному) осаждению мелких частиц драгметаллов из потока пульпы в межплоскостной зазор 9 и на нижнюю сплошную плоскость 3 желоба 2. Установленные на верхней плоскости по ходу течения пульпы направляющие пластины 10 позволяют создать на поверхности верхних плоскостей 4 транспортирующие потоки, способные перемещать твердый материал по верхней плоскости 4 желоба 2, что предотвращает его заэфеливание твердой фазой пульпы. Выпавшие из пульпы частицы драгметаллов и других тяжелых минералов, попав на дно нижней плоскости 3 трапециевидного желоба 2, перемещаются по нему по ходу движения пульпы и попадают в приемно-разгрузочное устройство 7, из которого с помощью запорных узлов 8 и смывной воды, поступающей из патрубков 11, выводятся наружу на дальнейшую переработку. Оставшаяся часть материала (пульпы), выходящая из широкой части первого трапециевидного желоба 2 и потерявшая часть твердого и жидкости, вновь попадает в узкую часть следующего трапециевидного желоба 2, что способствует кратковременному увеличению скорости потока пульпы, увеличению турбулентности и ускорению процессов сегрегации частиц в данный момент времени с последующим плавным снижением скорости потока по мере продвижения пульпы по расширяющейся по ходу движения пульпы верхней плоскости желоба 4 и уменьшению турбулентности потока, что приводит к повторению процесса осаждения ценных драгметаллов на дно нижней плоскости 3 трапециевидного желоба 2, описанного выше.

Таким образом, за счет периодического изменения гидродинамики потока пульпы, текущей по шлюзу "Елочка" (скорость, глубина, турбулентность потока), создаются благоприятные, оптимальные условия извлечения частиц драгметаллов различной морфологии и крупности, включая их пластинчатые, трудноизвлекаемые формы и мелкозернистые фракции (мельче 0,25-0,1 мм), а сама конструкция шлюза создает и сохраняет на протяжении всего процесса обогащения указанные оптимальные условия без использования дополнительных материалов и устройств (вибрация, коврики и др.).

1. Шлюз с изменяющимся профилем желоба (шлюз "Елочка"), включающий загрузочный узел, трапециевидный желоб с бортами и плоским днищем, состоящим из двух плоскостей, расположенных одна над другой, одна из плоскостей днища жестко закреплена с бортами желоба, и разгрузочное устройство с разгрузочными отверстиями на ширину днища, отличающийся тем, что шлюз содержит не менее двух желобов, каждый из которых выполнен расширяющимся по ходу движения пульпы и соединен своей торцевой частью со следующим желобом через дополнительную вставку, представляющую собой продолжение нижней плоскости днища от широкой к узкой части, под вставкой расположены приемно-разгрузочные устройства, причем нижние плоскости днищ жестко соединены с бортами шлюза и установлены с зазором относительно верхних плоскостей днищ, которые выполнены по форме нижних плоскостей днищ в виде решетки, состоящей из двух частей, шарнирно закрепленных в торцах желоба, снабженной направляющими пластинами, установленными на поверхности решеток, при этом величина зазора больше ширины поперечных щелевидных отверстий верхних плоскостей - решеток днища желобов.

2. Шлюз по п. 1, отличающийся тем, что приемно-разгрузочные устройства снабжены запорными узлами.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для гравитационного извлечения благородных металлов из руд, а также природных и техногенных россыпей.

Шлюз качающийся доводочный // 2581065

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам гравитационного обогащения полезных ископаемых, а именно золото-платиносодержащих россыпных месторождений.

Наклонный шлюз // 2520749

Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых и используется при разработке россыпей золота. Наклонный шлюз содержит загрузочный и разгрузочный узлы.

Способ обогащения угольных шламов илонакопителей и концентрационный стол для реализации способа // 2495722

Изобретение относится к технологии утилизации отходов переработки полезных ископаемых, в частности утилизации угольных шламов илонакопителей, которые образуются на обогатительных фабриках угольной и коксохимической промышленности.

Способ переработки металлоносных песков прибрежного морского шельфа и комплекс для его осуществления // 2490466

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при добыче ценного компонента благородных и редких металлов из береговых пляжных отложений. .

Промывочный прибор радиальный // 2456083

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при промывке золото- и платиносодержащих песков. .

Способ мокрой инерционно-динамической классификации порошкового материала // 2453375

Изобретение относится к области разделения твердых материалов с помощью жидкостей и может быть использовано при обогащении минерального сырья, при геологических и технологических исследованиях.

Шлюз для обогащения песков // 2433869

Изобретение относится к горной промышленности, к обогащению песков россыпных месторождений и может быть использовано при разработке золотосодержащих песков. .

Обогатительный шлюз // 2432996

Изобретение относится к области гравитационного обогащения полезных ископаемых, в частности к устройствам для разделения материалов в воде по плотности, и может применяться для разделения труднообогатительных руд, содержащих пылевидные и пластинчатые металлы и минералы.

Шлюз для добычи тяжелых минералов из пульпы // 2396126

Изобретение относится к конструкции шлюзов для добычи тонкодисперсных тяжелых минералов типа золота, ртути и т.п. .

Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом // 2634145

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота. Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом включает подачу минеральной гидросмеси и разделение ее на фракции путем создания профиля скоростей потока за счет установки в наклонном желобе с гладким дном деформаторов потока с учетом разжижения минеральной гидросмеси, изменения уклона наклонного желоба и гранулометрического состава золота, слив шлама в рабочем цикле обогащения и периодический автоматизированный, посредством системы орошения, сполоск тяжелой фракции минеральной составляющей минеральной гидросмеси из зон отсадки тяжелой фракции при автоматическом подъеме трафаретов. В процессе рабочего цикла обогащения периодически формируют гидродинамические эффекты резонансного типа при поступлении минеральной гидросмеси в переднюю часть наклонного желоба с системой дезинтеграции глинистых включений посредством гладких и плоских стационарных рассекателей, жестко фиксированных упорами на бортах наклонного желоба с двух сторон в передней и средней частях наклонного желоба, между зонами отсадки тяжелой фракции с трафаретами. Рассекатели установлены попарно крест-накрест под наклонами по отношению к плоскостям, параллельным гладкому дну, под углами от 10° до 20° и в определенной последовательности сверху вниз в передней части наклонного желоба в зависимости от динамики дезинтеграции высокоглинистых песков с зазорами между собой и гладким дном, превышающими максимальный размер окатышей глинистых включений в минеральной гидросмеси, и ориентированы одним углом, равным 90°, навстречу минеральной гидросмеси для формирования под гладкими и плоскими стационарными рассекателями разреженных областей, обеспечивающих формирование кавитационного эффекта, способствующего разрушению глинистых включений и выделению мелких и тонких минеральных частиц ценных компонентов. Технический результат - повышение производительности за счет обеспечения эффективности процесса дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси высокоглинистых россыпей благородных металлов с высоким содержанием мелких и тонких фракций ценных компонентов. 3 ил.

Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким золотом // 2634151

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота. Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким золотом включает подачу гидросмеси, разделение минеральной составляющей гидросмеси на фракции путем создания профиля скоростей потока за счет установки в наклонном желобе, с гладким дном, деформаторов потока с учетом разжижения гидросмеси, изменения уклона наклонного желоба и гранулометрического состава золота, слив шлама в рабочем цикле обогащения и периодический автоматизированный сполоск тяжелой фракции из зон со съемными и автоматически управляемыми подъемом трафаретами посредством системы орошения. В процессе рабочего цикла обогащения периодически формируют гидродинамические эффекты резонансного типа при поступлении гидросмеси в переднюю часть наклонного желоба с системой дезинтеграции глинистых включений в гидропотоке посредством понижения V-образного профиля в продольном направлении по отношению к плоскости гладкого дна наклонного желоба в зависимости от соотношения Т:Ж гидросмеси, содержания глинистой составляющей в песках, уклона наклонного желоба и гранулометрического состава золота, а также деформаторов потока в виде стационарных рассекателей. Последние выполнены на бортах наклонного желоба с двух сторон в передней и средней частях наклонного желоба, между зонами со съемными и автоматически управляемыми подъемом при автоматизированном сполоске трафаретами. Передние поверхности стационарных рассекателей образуют с их боковыми поверхностями углы, равные 30°, а боковые поверхности образуют с горизонтальной осью передней части наклонного желоба углы 15°, обеспечивая этим создание разреженной области для формирования кавитационного эффекта, способствующего разрушению мелких минеральных частиц. Первые по ходу движения гидросмеси стационарные рассекатели установлены передней своей частью вверх таким образом, что расстояние вершин передних кромок рассекателей от плоскости гладкого дна желоба составляет величину, равную 0,75 высоты потока гидросмеси, а наклоны их верхних поверхностей образуют углы, равные 20°, по отношению к плоскости гладкого дна желоба. Последующие по ходу движения гидросмеси рассекатели своей передней частью повернуты вниз на глубину, образующую минимальный зазор между вершинами передних кромок стационарных рассекателей и V-образным профилем передней части, а также плоскостью гладкого дна желоба в средней его части, превышающий максимальный размер окатышей глинистых включений в гидросмеси, для дополнительного разрушения и обеспечения вихревого перемещения. Технический результат - повышение производительности за счет обеспечения эффективности процесса дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси высокоглинистых россыпей благородных металлов с высоким содержанием мелких фракций ценных компонентов. 3 ил.