Липкостной сепаратор

 

Использование: обогащение полезных ископаемых, извлечение гидрофобных и гидрофибизированных частиц, например алмазов. Сущность изобретения: в качестве липкостного сепаратора используется устройство для обработки материала, включающего рабочий орган в виде двух равновеликих плотно прижатых барабанов с коаксиально расположенными на них пневматическими шинами с эластичным гидрофобным покрытием, выполненное в виде аэрозольных форсунок приспособление для нанесения реагента на поверхность рабочего органа, расположенные соответственно над и под рабочим органом загрузочное и скребковое разгрузочное приспособления, при этом разность окружных скоростей вращения барабанов составляет от 0,5 до 1,0% 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для извлечения гидрофобных и гидрофобизированных частиц, например алмазов.

Известен липкостной сепаратор (1), именуемый жировой стол, включающий загрузочное и разгрузочное приспособления, рабочий орган с липким покрытием, выполненный в виде бесконечной резиновой ленты, натянутой на два барабана, смонтированные на раме, которая устанавливается на пружинных опорах, призванных обеспечить колебания ленты в плоскости потока обогащаемого материала, при этом лента имеет регулируемый наклон, а разгрузочное приспособление выполнено в виде скребка, расположенного под разгрузочным барабаном.

Недостатком липкостного сепаратора (1) является то, что при такой его конструкции процесс липкостной сепарации может осуществляться лишь при незначительной скорости движения ленты (200-300 мм/мин), что предопределяет низкую его производительность, а также то, что данный аппарат не имеет конструктивных элементов, обеспечивающих упорядоченное движение обогащаемого материала с ориентацией частиц для оптимального их прилипания к липкому покрытию, что снижает эффективность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому является липкостной сепаратор (2), включающий загрузочное и разгрузочные приспособления, намазывающее приспособление, рабочий орган с липким покрытием, выполненный в виде барабана с приводом, прижимные валики, выполненные из гидрофильного микропористого материала и установленные под загрузочным приспособлением, при этом рабочий орган помещен в ванну с водой, а разгрузочное приспособление для съема концентрата выполнено в виде вращающейся щетки и скребкового ножа.

Недостатком устройства (2) является отсутствие в нем узлов, обеспечивающих прочное закрепление липкого покрытия полимолекулярным слоем на рабочем органе и поддержание высокой адгезионной активности липкого покрытия при непрерывном ведении процесса. Недостатком этого сепаратора является также отсутствие в нем, как и в сепараторе (1), конструктивных элементов, обеспечивающих упорядоченное движение обогащаемого материала с ориентацией частиц для оптимального их прилипания к липкому покрытию. В результате этого происходит снижение эффективности и производительности процесса липкостной сепарации при увеличении в обрабатываемом материале частиц полезного компонента аномальной формы (пластинки, угловатые и островершинные частицы и т.п.), которые непрочно закрепляются на липкой поверхности при контакте их с липкой поверхностью своими наименьшими гранями (ребрами, вершинами). Для более прочного закрепления таких частиц необходимо определенное повертывание их в зоне прилипания с тем, чтобы они имели возможность соприкоснуться с липким покрытием своими наибольшими гранями (плоскостями), чего данный сепаратор обеспечить не может в силу отсутствия в нем необходимых для этого конструктивных элементов. К недостаткам сепаратора следует также отнести периодичность его действия и невозможность осуществлять процесс липкостной сепарации непрерывно.

Целью изобретения является повышение эффективности и ускорение процесса липкостной сепарации за счет упорядочения движения материала в зоне сепарации и улучшения условий контактирования частиц обрабатываемого материала с липким покрытием.

Цель достигается тем, что в липкостном сепараторе, включающем рабочий орган с липким покрытием, выполненный в виде двух равновеликих барабанов с приводом, намазывающее приспособление, расположенные, соответственно, над и под рабочим органом загрузочное и скребковое разгрузочное приспособления, причем разгрузочное приспособление для съема концентрата выполнено в виде вращающихся щеток, барабаны выполнены с коаксиально расположенными на них пневматическими шинами с эластичным гидрофобным покрытием, причем разность окружных скоростей вращения барабанов, достигаемая посредством привода, составляет от 0,5 до 1,0% скребковое разгрузочное приспособление установлено с зазором относительно поверхности рабочего органа посредством опорных роликов и натяжных пружин, намазывающее приспособление выполнено в виде аэрозольных форсунок для тонкого нанесения реагента на поверхность рабочего органа, загрузочное приспособление снабжено клиновидным рассекателем потока исходного материала, расположенным внутри приспособления непосредственно над и вдоль линии соприкосновения барабанов.

Эффективность процесса липкостной сепарации и производительность аппарата, в котором этот процесс реализуется, во многом зависит от условий контактирования частиц обогащаемого материала с липким покрытием. Для высокой эффективности и производительности необходимо обеспечить такие условия, чтобы любая и каждая частица обогащаемого материала, какую бы форму она не имела, приобретала возможность наилучшим образом соприкоснуться с липким покрытием и наилучшим образом получить при этом достаточный импульс для своего прочного прилипания к липкому покрытию, если поверхность этой частицы достаточно гидрофобна или гидрофобизирована. Липкое покрытие в свою очередь не должно терять своей адгезионной активности с течением времени, что достижимо при его непрерывном обновлении без остановки технологического процесса. При этом для снижения удельного расхода жировой мази и общего ее количества, участвующего в процессе липкостной сепарации, целесообразно иметь тонкий полимолекулярный слой это мази, наносимый на поверхность рабочего органа, имеющего эластичную гидрофобную основу. Более тонкого полимолекулярного слоя липкого покрытия можно достигнуть, если наносить его на гидрофобную основу рабочего органа в расплавленном дисперсном виде с последующим охлаждением водой в момент контакта частиц обогащаемого материала с липким покрытием. Для исключения влияния инерционных сил, противодействующих адгезионным силам, целесообразно контакт частиц обогащаемого материала с липким покрытием производить без участия инерционных сил. В то же время для получения высокой производительности процесса липкостной сепарации при тонкослойном расположении частиц обогащаемого материала в зоне сепарации необходимо перемещать материал с наибольшей скоростью. Такие условия возможно обеспечить при равной или близкой скорости движения частиц обогащаемого материала и скорости движения поверхности рабочего органа с липким покрытием. При этом для повышения эффективности процесса липкостной сепарации целесообразно, чтобы каждая частица обогащаемого материала при контакте с липким покрытием имела возможность повернуться к нему своей наибольшей гранью для лучшего прилипания к липкому покрытию. Это возможно, когда в зоне контакта частиц с липким покрытием путем двустороннего обжимания тонкого слоя частиц обогащаемого материала поверхностями рабочего органа с липким покрытием движение поверхности рабочего органа с липким покрытием, соприкасающейся с одной стороны слоя материала, будет иметь незначительную и постоянную разницу в скорости по отношению к липкой поверхности рабочего органа, соприкасающейся с частицами материала с другой стороны этого слоя.

На фиг. 1 изображен липкостной сепаратор; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 узел I на фиг. 1.

Липкостной сепаратор включает установленные на раме 1 рабочий орган, выполненный в виде двух равновеликих плотно прижатых барабанов 2, вращающихся навстречу друг другу, редуктор 3 с электроприводом, загрузочное приспособление 4 с щелевым выпуском 5 в нижней своей части, намазывающее приспособление 6 для нанесения реагента на поверхность барабанов 2, выполненное в виде форсунок 7, закрытых кожухом, и разгрузочное приспособление 8. Разгрузочное приспособление 8 состоит из скребков 9, установленных с зазором к поверхности барабанов 2 и опорных роликов 10 с натяжными пружинами 11. Барабаны 2 рабочего органа снабжены пневматическими шинами 12 с эластичным гидрофобным покрытием 13, например, из пленочного тефлона или гидрофобной резины.

Внутри загрузочного приспособления 4 над щелевым его выпуском 5 по линии соприкосновения барабанов 2 установлен клиновидный рассекатель 14, призванный сформировать поток исходного материала, поступающего на липкое покрытие каждого из барабанов 2. Под каждым из барабанов 2 установлены с возможностью вращения щетки 15, предназначенные для удаления прилипших к липкому покрытию частиц полезного компонента, для чего поверхность щеток 15 соприкасается с поверхностью барабанов 2.

Липкостной сепаратор работает следующим образом.

Посредством электропривода с редуктором 3 приводят во вращение сдвоенные барабаны 2 рабочего органа. Редуктор 3 обеспечивает разницу в окружных скоростях вращения барабанов 2 рабочего органа, равную 0,5-1,0% В форсунки 7 подают сжатый воздух и разогретую мазь липкое покрытие, которую напыляют на гидрофобное покрытие 13 барабанов 2. В загрузочное приспособление 4 подают исходный обводненный материал, который через щелевой выпуск 5 поступает в рабочую зону аппарата. Посредством клиновидного рассекателя 14 исходный материал формируется в рабочей зоне аппарата в монослой, который поступает на липкое покрытие соответствующего барабана 2. Упругие деформации пневматических шин и эластичного гидрофобного покрытия 13 обеспечивают при этом качественный контакт минеральных зерен с липким покрытием. В рабочей зоне аппарата за счет разницы в скоростях движения поверхности барабанов минеральные зерна повертываются к липкому покрытию наибольшей своей гранью, что обеспечивает более прочное их прилипание к липкому покрытию.

Прилипшие к липкому покрытию 13 гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента удаляются с поверхности барабанов 2 за счет центробежных сил и механически вращающимися щетками 15, установленными под каждым из барабанов 2 и соприкасающимися с повеpхностью рабочего органа в нижней его части. Скребки 9 устанавливают при этом с зазором по отношению к поверхности рабочего органа, обеспечивая прохождение прилипших частиц полезного компонента через этот зазор. Величину зазора регулируют местом установки роликов 10, которые при вращении опираются на барабаны 2 и прижимаются к их поверхности при натяжении пружин 11.

Снятые щетками 15 с поверхности рабочего органа гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента выгружают из аппарата по самостоятельным течкам раздельно от хвостового продукта. Хвостовой продукт локализуется при этом в зоне, расположенной между скребками разгрузочного приспособления 8, и затем выгружается из нее также по самостоятельной течке.

Таким образом предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит за счет упорядочения движения материала и улучшения условий контактирования частиц с липким покрытием повысить эффективность и ускорить процесс липкостной сепарации.

Формула изобретения

1. ЛИПКОСТНОЙ СЕПАРАТОР, включающий рабочий орган с липким покрытием, выполненный в виде барабана с приводом, намазывающее приспособление, расположенное над рабочим органом загрузочное приспособление, скребковое разгрузочное приспособление, разгрузочное приспособление для съема концентрата, выполненное в виде вращающихся щеток, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным барабаном, расположенным на одном уровне с основным, барабаны выполнены с коаксиально расположенными на них пневматическими шинами с эластичным гидрофобным покрытием, барабаны установлены с возможностью вращения с разными окружными скоростями их вращения, при этом разность скоростей вращения составляет 0,5 1,0% причем скребковое разгрузочное приспособление установлено с зазором относительно поверхности рабочего органа посредством опорных роликов и натяжных пружин, а скребковое разгрузочное приспособление расположено под рабочим органом.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что намазывающее приспособление выполнено в виде аэрозольных форсунок для тонкого нанесения реагента на поверхность рабочего органа.

3. Сепаратор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что загрузочное приспособление снабжено клиновидным рассекателем потока исходного материала, расположенным внутри приспособления непосредственно над и вдоль линии соприкосновения барабанов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3