Обогатительный желоб

 

Применение: для обогащения полезных ископаемых, например тяжелых минералов в горнорудной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: обогатительный желоб, суживающийся по ходу движения материала, содержит днище с отверстием во всю ширину днища, перекрытым сеткой, боковые стенки. Над разгрузочным отверстием установлены по меньшей мере две рамы, скрепленные жестко между собой и установленные с возможностью колебаний в вертикальной плоскости, причем каждая рама перекрыта пластинами, установленными перпендикулярно продольной оси днища и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при гравитационном обогащении тяжелых минералов.

Известен шлюз с ворсистой поверхностью днища для обогащения песков, содержащих золото и другие ценные тяжелые минералы (Соломин К.В. Обогащение песков рассыпных месторождений полезных ископаемых. М: Госгортехиздат, 1961).

Недостатками данного устройства является потери ценных минералов в результате "запесочивания" ворсистой поверхности шлюза и периодическая разгрузка концентрата.

Известна конструкция струйного желоба, включающего лоток с плоским днищем, суживающимся к разгрузочному концу, и боковые стенки (Полькин С.И. и Лаптев С. Ф. Обогащение словянных руд и россыпей. М. Недра, 1974). Расслоившиеся по высоте потока пульпы минералы разгружаются в виде концентрата, хвостов и промпродукта отсекателями и в соответствующие приемники.

Недостатками данного устройства являются потери тонкого и мелкого золота в верхнем слое пульпы.

Наиболее близким к заявленному является обогатительный желоб, суживающийся по ходу движения материала, включающий загрузочное приспособление, разгрузочное отверстие, выполненное во всю ширину днища и перекрытое сеткой, боковые стенки и приемное приспособление для концентратора и хвостов [1] Недостатком данного обогатительного желоба является низкое извлечение ценного компонента.

Результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении эффективности обогащения за счет извлечения тонких частиц ценных минералов.

Указанный результат достигается тем, что в обогатительном желобе, суживающимся по ходу движения материала, включающем загрузочное устройство, боковые стенки, днище с разгрузочным отверстием, выполненным во всю ширину днища и перекрытым сеткой приемные устройства для концентрата и хвостов, над разгрузочным отверстием параллельно днищу расположены по меньшей мере две рамы установленные с возможностью колебаний в вертикальной плоскости. Рамы между собой жестко закреплены. Каждая из рам перекрыта пластинами. Пластины установлены с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и расположены перпендикулярно продольной оси днища.

При движении разделенного материала по наклонной плоскости минералы расслаиваются в зависимости от плотности. Тяжелые минералы концентрируются в нижнем слое пульпы, а легкие выносятся в верхние соли потока. Сужение желоба способствует сегрегации частиц в потоке. Вместе с тем, тонкие частицы тяжелых минералов движутся не в нижнем слое потока, а в среднем и даже в верхнем (золото "плывет").

При наложении на поток пульпы вибрации в виде орбитальных колебаний в вертикальной плоскости удается достичь сегрегации и осаждения тонких частиц большой плотности. Это происходит за счет того, что тонкие частицы тяжелых материалов под воздействием орбитальных колебаний в вертикальной плоскости подвергаются сегрегации в результате многократного использования начальных ускорений. Движение частиц в этом случае зависит только от их удельного веса, а не от формы и крупности. И поэтому тонкие частицы тяжелых минералов опускаются на дно.

Поскольку обогатительный желоб суживается по ходу движения материала, высота слоя пульпы в нижней части желоба увеличивается. Так, если в верхней части желоба высота потока пульпы находится в пределах 50 мм, то в нижней его части высота доходит до 300 мм, что создает условия для установки в качестве источника вибрационных колебаний двух и более параллельных жестко между собой закрепленных рам, каждая из которых перекрыта пластинами, которые могут поворачиваться вокруг своей продольной оси и расположены в раме перпендикулярно продольной оси днища желоба. Рамы расположены в нижней части желоба, где поток достигает своей наибольшей высоты. Использование двух и более рам (с установленными в них поворачивающимися пластинами), расположенных друг от друга на расстоянии эффективной вибрации в водной среде, позволяет "прорабатывать" вибрацией весь объем пульпы, что в результате дает значительный эффект по выделению тонких тяжелых частиц в концентрат со всех уровней потока, чем при установке только одной рамы, как источника вибрации.

Установка пластин, которые перекрывают вибрирующие рамы, с возможностью поворота их вокруг своей продольной оси и расположенных перпендикулярно продольной оси днища, т. е. перпендикулярно потоку пульпы, позволяет выбрать наиболее выгодный гидродинамический режим работы обогатительного желоба для конкретных условий по разжижению пульпы, по скорости потока, по крупности частиц в твердой части пульпы, по плотности разделяемых частиц. Так, при малых потоках пластины устанавливаются под прямым углом к нему; при увеличении потока и повышении содержания твердого в пульпе пластины должны быть повернуты под острым углом к потоку, что предотвращает забутонирование обогатительного желоба перед вибрирующими рамами.

Установка вибрирующих рам с пластинами не над разгрузочным отверстием, а выше по течению потока, непосредственно над днищем, приведет к тому, что частицы тяжелых минералов будут прижиматься вибрационными колебаниями к днищу желоба, накапливаться на днище, образовывая постель, которая будет подпирать нижнюю раму с пластинами, создавая забуторивание потока и снижая интенсивность вибрации.

На фиг. 1 изображен обогатительный желоб, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 элемент установки пластин в раме.

Обогатительный желоб включает загрузочное устройство 1, установленное наклонно суживающееся днище 2, боковые стенки 3. Днище 2 имеет разгрузочное отверстие 4, которое перекрыто сеткой 5. Над разгрузочным отверстием 4 параллельно днищу 2 установлены две и более параллельные рамы 6. Рамы между собой жестко связаны. Каждая рама перекрыта пластинами 7. Пластины 7 установлены в каждой раме 6 с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и расположены перпендикулярно продольной оси днища 2. Рамы 6 закреплены на коробе 8, который подвешен на амортизирующих подвесках 9 к неподвижной опоре 10. На коробе 8 установлен эксцентриковый вал 11, приводимый в движение электродвигателем через текстропную передачу. Под разгрузочным отверстием 4 находится приемное устройство для концентрата 12 с пробковым краном 13. В торце днища 2 расположено приемное устройство 14 для хвостов.

Обогатительный желоб работает следующим образом.

Разделяемый материал в виде пульпы подается в загрузочное устройство 1, откуда самотеком он поступает на установленное наклонно под углом 10-20^о суживающееся днище 2. Длина днища около 3000 мм, ширина в месте загрузки питания 600-800 мм, а в месте разгрузки хвостов 150-200 мм. Под действием сил тяжести в водной среде частицы высокой плотности располагаются в нижних слоях, а легкие в верхних слоях потока. Вместе с тем, тонкие частицы тяжелых минералов движутся не в нижнем, а в среднем и даже в верхнем слоях потока. Когда тонкие тяжелые частицы достигают зоны действия вибрирующих параллельных рам 6 с перекрывающими их пластинами 7, установленных параллельно днищу 2 в потоке пульпы, имеющего в нижней части днища самый высокий уровень, то из верхнего потока частицы опускаются в средний слой, а затем и в нижний. Достигнув нижнего слоя потока, тяжелые минералы через разгрузочное отверстие 4, перекрытое сеткой 5, непрерывно разгружаются в приемное устройство для концентрата 12. Разгрузочное отверстие 4 выполнено в нижней части днища 2 на всю его ширину, а длина разгрузочного отверстия 400-600 мм. Рамы 6 с перекрывающими их пластинами 7 расположены непосредственно над разгрузочным отверстием 4 по всей его площади. Расстояние между краями пластин, находящихся на соседних рамах, при установке пластин в вертикальной плоскости, находится в пределах 20-50 мм. При расположении на расстоянии менее 20 мм происходит перегораживание потока пульпы. При расположении краев пластин на расстоянии более 50 мм теряется эффективность воздействия вибрации на часть объема пульпы. При горизонтальном расположении пластин в раме края их должны смыкаться. Угол наклона пластин относительно потока пульпы выбирается в зависимости от конкретных условий параметров потока пульпы и ее состава. Разгрузка концентрата идет в приемное устройство для концентрата 12 непрерывно. Из приемного устройства 12 по мере его наполнения концентрат выгружается через пробковый кран 13. А хвосты поступают в приемное устройство 14.

Использование предлагаемого устройства позволяет извлекать тонкие частицы тяжелых минералов, тем самым повышается общее извлечение ценных компонентов.

Авторами были проведены сравнительные испытания по обогащению тонких песков, отсеянных от песко-гравийной смеси, на различных видах обогатительных установок. При крупности песков 2 мм, содержании золота в песках по пробирному анализу 500 мг/м³ или 250 мг/т, крупность золота 0,04 мм. Данные испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, извлечение золота, полученное на обогатительном желобе, достигает 80% тогда как извлечение золота на концентрационном столе и доводочном шлюзе всего 4-4,5% Данные убедительно показывают эффективность заявляемого устройства.

Формула изобретения

ОБОГАТИТЕЛЬНЫЙ ЖЕЛОБ, суживающийся по ходу движения материала, включающий загрузочное устройство, разгрузочное отверстие, выполненное во всю ширину днища и перекрытое сеткой, боковые стенки и приемные устройства для концентрата и хвостов, отличающийся тем, что над разгрузочным отверстием параллельно днищу установлены по меньшей мере две рамы, скрепленные жестко между собой и установленные с возможностью колебаний в вертикальной плоскости, причем каждая рама перекрыта пластинами, установленными перпендикулярно продольной оси днища и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4