Ленточный вибрационный концентратор для обработки преимущественно золотосодержащих материалов

 

Изобретение относится к устройствам для разделения полидисперсных полиминеральных материалов и может быть использовано для обогащения в мокром и сухом виде, в частности руд благородных металлов, цветных и редких металлов с целью выделения золото-, платинусодержащих концентратов, алмазосодержащего шлиха. Концентратор включает опорную раму, на которой установлены опорные стойки регулируемой высоты и бесконечная профилированная концентрирующая лента, огибающая приводной и натяжной барабаны и имеющая продольный наклон, приспособление для вибрации ленты, приемники продуктов разделения. Концентратор снабжен отклоняющим барабаном и желобом, расположенным между отклоняющим и приводным (нижним) барабанами, под верхней ветвью ленты и опорными роликами, расположенными под нижней ветвью ленты и опорными роликами, расположенными под нижней ветвью ленты, приспособления для вибрации ленты выполнено в виде наклонной виброплиты, на верхней поверхности которой закреплен желоб, а на нижней - вибратор, установленной на опорных стойках посредством трубчатых и плоских резиновых амортизаторов соответственно в верхней и нижней частях, где на опорных участках виброплиты выполнены боковые и продольные упорные элементы, сопрягаемые с амортизаторами, причем приводной, натяжной и отклоняющий барабаны выполнены с упорами в виде резиновой футеровки по периметру их краев, для предотвращения бокового смещения ленты, которая выполнена с гладкими бортами, толщиной меньше толщины ее центральной части, и с рифлями на рабочей поверхности, наклонными относительно продольной оси ленты, симметричными друг другу относительно последней, расположенными под острым углом друг к другу, вершина которого направлена в сторону наклона ленты, внутренняя поверхность ленты выполнена ровной или П-образной, или трапециевидной. Днище желоба в центральной части и вдоль оси желоба-ленты выполнено с сегментной или эллиптической выпуклостью из антифрикционного материала. Рифли выполнены в поперечном сечении или квадратной, или волнистой, или трапециевидной формы с большими нижними основаниями. Часть рифлей выполнена с зазорами у вершин, образованных между ними углов, причем их количество превышает количество рифлей, установленных без зазора. Величина зазора между рифлями не превышает тройного размера максимального зерна в исходном материале. 6 з. п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к устройствам для разделения полидисперсных полиминеральных материалов и может быть использовано для обогащения в мокром и сухом виде, в частности руд благородных металлов, цветных и редких металлов с целью выделения золото-, платинусодержащих концентратов, алмазосодержащего шлиха.

Известен ленточный вибрационный концентратор, включающий бесконечную рифленую ленту, имеющую поперечный наклон, виброплиту под лентой, загрузочное и разгрузочное приспособления [1] Недостатками данного устройства (концентратора) являются низкие эффективность, производительность и эксплуатационная надежность. Концентрирующая лента этого аппарата не позволяет получать высокую степень концентрации, что необходимо в том числе на первичных операциях обработки больших объемов (потоков) материалов с целью получения предельно минимальных выходов гравитационных концентратов. Поэтому концентраторы данного класса не нашли применение на практике при переработке упомянутого минерального сырья.

Наиболее близким техническим решением является устройство, включающее опорную раму, стойки регулируемой высоты, корпус конвейера (барабаны), профилированную ленту, имеющую продольный уклон, соединительные элементы между корпусом конвейера и стойками, приспособление для создания качательного движения, приемники продуктов разделения [2] Недостатками данного концентратора являются низкие эффективность (степень концентрации, извлечение компонентов) и эксплуатационная надежность, невозможность создания концентратов повышенных типоразмеров, а следовательно, и производительности, что особенно необходимо на первичных технологических операциях обработки золото-, платину- и алмазосодержащего рудного сырья в мокром и сухом виде.

Задачей изобретения является повышение эффективности (степени концентрации, извлечения компонентов), производительности и эксплуатационной надежности техники данного класса (ленточные виброконцентраторы) применительно к обработке золото-, платину- и алмазосодержащего рудного сырья, расширение диапазона ее эффективного применения в плане полидисперсности исходного рудного сырья, производительности, набора технологических операций (первичные, промежуточные, доводочные как в мокром, так и в сухом виде).

Отмеченный технический результат достигается за счет того, что концентратор, включающий опорную раму, на которой установлены опорные стойки регулируемой высоты и бесконечная профилированная концентрирующая лента, огибающая приводной и натяжной барабаны и имеющая продольный наклон, приспособление для вибрации ленты, приемники продуктов разделения, снабжен отклоняющим барабаном и желобом, расположенными между отклоняющим и приводным (нижним) барабанами, под верхней ветвью ленты и опорными роликами, расположенными под нижней ветвью ленты, приспособление для вибрации ленты выполнено в виде наклонной виброплиты, на верхней поверхности которой закреплен желоб, а на нижней вибратор, установленный на опорных стойках посредством трубчатых и плоских резиновых амортизаторов соответственно в верхней и нижней частях, где на опорных участках виброплиты выполнены боковые и продольные упорные элементы, сопрягаемые с амортизаторами, причем приводной, натяжной и отклоняющий барабаны выполнены с упорами в виде резиновой футеровки по периметру их краев для предотвращения бокового смещения ленты, которая выполнена с гладкими бортами, толщиной меньшей толщины ее средней части, и с рифлями на рабочей поверхности, наклонными относительно продольной оси ленты, симметричными друг другу относительно последней, расположенными под острым углом друг к другу, вершина которого направлена в сторону наклона ленты, внутренняя поверхность ленты выполнена ровной или П-образной, или трапециевидной. Днище желоба в центральной части и вдоль оси желоба-ленты выполнено с сегментной или эллиптической выпуклостью из антифрикционного материала. Разгрузочное отверстие сборника тяжелой фракции выполнено щелевидным с регулируемыми бортами и размещено по оси ленты-желоба (ось ленты и ось желоба совпадают). Сборник тяжелой фракции выполнен с приспособлениями для смыва или отдува тяжелой фракции. Рифли выполнены в поперечном сечении или квадратной, или волнистой, или трапециевидной формы с большими нижними основаниями. Часть рифлей выполнена с зазорами у вершин образованных между ними углов, причем их количество превышает количество рифлей, установленных без зазора. Величина зазора между рифлями не превышает тройного размера максимального зерна в исходном материале.

На фиг. 1 представлен концентратор, продольный разрез; на фиг. 2 и 4 -варианты концентрирующих резинотканевых лент, вид в плане; на фиг. 3 компоновка и особенности течек для разгрузки продуктов разделения, вид в плане; на фиг. 5 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 6 разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 и 8 разрезы В-В и Г-Г на фиг. 1; на фиг. 9 и 10 разрезы Д-Д и Ж-Ж; на фиг. 11 поперечные разрезы приводного, натяжного и отклоняющего барабанов; на фиг. 12 поперечный разрез варианта концентрирующей ленты (совместно с фиг. 5а и 5б); на фиг. 13 вариант схемы сочленения концентрирующей ленты с приводным, натяжным и отклоняющим барабанами; на фиг. 14 разрез Е-Е на фиг. 1.

Концентратор включает бесконечную резинотканевую ленту 1 с нарифлениями 2, 3, 4 в плане V-образной формы, а в поперечнике-прямоугольной или трапециевидной, или волнистой формы с большими нижними основаниями. Концентрирующая лента 1 имеет гладкие отгибающиеся на верхней (рабочей) ветви края 5, 6, которые тоньше центральной (рабочей) части концентрирующей ленты и которые отгибаются только на верхней ветви концентратора за счет бортов желоба 7 (или роликов по типовой схеме), смонтированного на верхней поверхности виброплиты 8, с обратной стороны которой по центру тяжести узла "виброплита-желоб" компонуется типовой (простой) дебалансный вибратор 9. Концентрирующая лента 1 навешивается на приводной, натяжной и отклоняющий барабаны 11, 10 и 12. Нижняя часть концентрирующей ленты (холостая, нерабочая ветвь) опирается на поддерживающие ролики 13. Рабочая верхняя часть концентрирующей ленты перемещается по опорно-направляющему желобу 7, жестко соединенному сваркой, клепкой с виброплитой 8, которая устанавливается на два плоских нижних 14 и два трубчатых верхних 15 резиновых амортизатора, компонирующихся по краям виброплиты на стойках-опорах 16, 17 с регулируемой высотой за счет сменных элементов, например, верхней части 18 стойки 17 или подкладочных пластин, швеллеров 19 и т.п. между фланцами 20.

Стрелками 21, 22, 23 показаны возможные варианты подачи исходного материала, продукта, воды, суспензии, суспензоида-утяжелителя (сухого) по длине концентрирующей ленты. У приводного и натяжного барабанов устанавливаются течки 24 и 25 для приема, транспортировки по назначению продуктов разделения 26, 27, 28. Внутри течки 25 поперек концентрирующей ленты и горизонтально устанавливаются перфорированные трубки 29 для смыва или отдува продуктов 27 и 28. Приемник продуктов разделения 27 и 28 скомпонован таким образом, что в его центре вдоль оси концентрирующей ленты и строго по ее центру смонтирована щелевидная течка 30 с регулируемыми бортами 31. Между нарифлениями 2, 3, 4 расположены межрифельные пространства 32, 33. Стрелками 34 и 35 показаны возможные варианты подачи исходного питания, разделяющей среды в поперечном сечении концентрирующей ленты в зонах (на участках) позиций 21, 22 и 23. Позициями 36 характеризует расположение (уровни расположения) обрабатываемого материала на концентрирующей ленте. При этом позиция 6 отражает отгиб гладких краев 5 концентрирующей ленты 1 (см. фиг. 2, 4, 5а и 5б) на верхней ветви за счет бортов желоба 7 (см. фиг. 1, 7, 8, 9). В зонах 37, 38 при любой ширине концентрирующей ленты собирается (накапливается, концентрируется) богатый по золоту, платине продукт или алмазосодержащий шлих, которые разгружаются в щелевой желоб 30 с регулируемыми бортами 31.

В нижней части (на опоре меньшей высоты) виброплита через прикрепленную к ней пластину 39 опирается на амортизаторы 14 с возможностью свободного продольного перемещения виброплиты 8 при изменении угла ее наклона в пределах 1-15^о. При этом поперечные смещения виброплиты не допускаются упорами 40, смонтированными на нижней поверхности пластины 39 и верхней поверхности поперечин 41 стойки 16. Поперечины 41, 42, вертикальные и продольные швеллеры 16, 20, 43, ребра жесткости 44, 45, 46 соединяются сваркой, отдельные элементы-клепкой и образуют раму ленточного вибрационного концентратора, которая устанавливается на фундамент 47.

В верхней части виброплита 8 с прикрепленной к ней сваркой поперечной трубой 48 опирается на амортизаторы 15 (см. фиг. 9), т.е. по схеме трубы в трубе. Амортизаторы 15 устанавливаются в гнездах полуцилиндров верхней сменной части 18 стоек 17 (см. фиг. 1). Поперечные смещения верхней части виброплиты-желоба 8, 7 предотвращаются за счет крышек-упоров 49 и кольцевых диафрагм-упоров 50, приваренных сваркой соответственно к верхней части 18 и трубе 48 (см. фиг. 1 и 9). С целью повышения прочности соединения поперечной трубы 48 с виброплитой 8 и желобом 7, особенно в ленточных виброконцентраторах с большой производительностью повышенной шириной концентрирующей ленты, предусматриваются поперечные швеллеры 51, 52, 53 и ребра 54 (см. фиг. 9 и 10). При этом все сопрягаемые элементы в местах контакта прочно соединяются сваркой. Позиция 55 отражает резиновую футеровку барабанов 10, 11, 12 с целью предотвращения бокового смещения ленты (схода ее с барабанов).

В плане расширения диапазона регулируемых параметров с целью дифференцирования гидродинамических и других характеристик, в том числе и плотностных по ширине и длине концентрирующей ленты, а следовательно, и дополнительного повышения эффективности процесса концентрации золота, платины, алмазосодержащего шлиха, по центру концентрирующей ленты в зонах 37, 38 (см. фиг. 2, 4) вдоль всей оси желоба 7 устанавливается антифрикционная (фторопласт и т. п.) пластина 56 с сегментной или эллиптической наружной поверхностью (см. фиг. 14).

Работа ленточного вибрационного концентратора для выделения золота, платины, алмазосодержащего шлиха из полидисперсных полиминеральных сухих (сыпучих) материалов-продуктов и гидропульп на их основе осуществляется следующим образом.

П р и м е р 1. Разделение сухих (сыпучих) полидисперсных полиминеральных материалов-продуктов в доводочных технологических операциях с применением магнитного утяжелителя (металлическая дробь, магнетит, ферросилиций), например, в операциях доводки шлихового золота вместо пневматических концентрационных столов. При этом утяжелитель подается по центру ленты 1 (см. фиг. 4), а золотосодержащий шлиховой материал 34 подается на края ленты. По длине же концентрирующей ленты сначала подается утяжелитель, а затем шлиховой материал в одной из зон позиций 21, 22, 23. В результате подбора конструктивных и технологических параметров [углы α₁ и α₂, высота слоя обрабатываемого материала, высота и форма рифлей, параметры вибрации, выпуклость концентрирующей ленты по центру вдоль оси и вогнутость (прогиб) по краям и др. золото вместе с утяжелителем будет концентрироваться в узких по ширине зонах 37, 38 между рифлями (фиг. 2, 4) независимо от ширины концентрирующей ленты 1. При этом из порового пространства между крупными, средними, мелкими и тонкими частицами золота вытесняются средние, мелкие и тонкие породные частицы. Их место занимают частицы утяжелителя как более тяжелые в сравнении с породными частицами. Далее определенная часть утяжелителя вытесняется еще более тяжелыми частицами золота. В итоге в зонах 37, 38 в преобладающем составе концентрируется золото, утяжелитель и все то, что тяжелее утяжелителя по плотности. Продукт-концентрат из зон 37, 38 разгружается в щелевой желоб 30 с регулируемыми бортами 31. Ширина щели (Δ₁) желоба 30 должна быть больше ширины (Δ) зон 37, 38, где концентрируется золото. Остальные продукты 26, 27 разгружаются в течки 24 и 26 (см. фиг. 1, 3). При этом наиболее легкие частицы, в том числе и крупные легкие частицы, под действием вибрации, угла наклона ленты и др. разгружаются в течку 24, остальные в течку 25. После этого все продукты поступают на магнитную сепарацию с целью отделения магнитного утяжелителя. В итоге получается богатый золотосодержащий концентрат (1-й продукт) и хвосты или хвосты и промпродукт. Первый продукт подается в дальнейшую технологическую операцию, например, в плавку, а второй и третий продукты на контроль и выброс или один из них подается на доработку.

П р и м е р 2. Извлечение золота из подсушенного золотосодержащего шлихового материала без утяжелителя также, например, вместо концентрационных столов. В принципе все то же (см. пример 1). При этом процесс упрощается за счет исключения операций, связанных с подачей и регенерацией утяжелителя. Но концентрат в этом примере получится беднее в сравнении с примером 1. Объясняется это тем, что поровое пространство между крупными, средними и мелкими частицами золота в значительной степени будет заполнено не утяжелителем (который затем легко регенерируется), а породными тонкими, мелкими частицами. Но тем не менее, ведя процесс обработки золотосодержащего шлиха с замедленной скоростью, этот недостаток можно свести к минимуму, так как при этом будет идти процесс накапливания тонких мелких частиц золота в зонах 37, 38 и они будут вытеснять породные частицы из порового пространства между мелкими, средними и крупными частицами золота.

С учетом примеров 1, 2 в каждом конкретном случае нужно решать по какому примеру экономически выгодно вести процесс концентрации золота. Существенную роль при этом будет играть вещественный состав исходного золотосодержащего материала и требования-условия последующего передела, его экологичность.

П р и м е р 3. Обработка гидропульп, например, на базе полидисперсных полиминеральных материалов по примерам 1, 2. В зонах 37, 38 (см. фиг. 2 и 4) будут концентрироваться крупные, средние, мелкие и тонкие золотосодержащие частицы. В поровых пространствах между ними будут концентрироваться породные частицы разной крупности, которые постепенно будут вытесняться оттуда либо утяжелителем (по схеме примера 1), либо постепенно накапливающимися частицами золота разной крупности (по схеме примера 2). При этом более крупные частицы золота создают благоприятные условия для улавливания, концентрации тонких частиц золота по отмеченной выше схеме. Все это при переработке золотосодержащего рудного сырья позволяет максимально извлекать золото различной крупности, например, при первичной переработке (концентрации) золотосодержащего рудного сырья. Этот первичный золотосодержащий гравитационный концентрат после подсушки можно обрабатывать в режиме доводки по схеме примеров 1 и 2. При этом общее извлечение золота степень его концентрации будет выше, чем с применением упомянутых прототипов, аналогов, в том числе и таковых по назначению, например, концентрационных столов и т.п.

С учетом изложенного, применение изобретения как в первичных, так и в доводочных технологических операциях гравитационного извлечения золота, платины, алмазосодержащего шлиха позволяет повысить эффективность технологических схем до металлургического передела золотосодержащих концентратов и др. Это тем более важно, что, например, проблема повышения эффективности гравитационной концентрации золота, алмазосодержащего шлиха на сегодняшний день остается достаточно далеко от желаемого оптимума по извлечению компонентов, степени их концентрации, эксплуатационной и технологической надежности применяемой техники. Этим в существенной степени объясняется, что гравитация (мокрая, сухая, например, в комбинации по примерам 1-3) пока еще далеко недостаточно работает на сокращение, например, объемов поступления золотосодержащих продуктов в существенно более дорогие и что особенно важно в экологически вредные-опасные переделы, например, флотации, цианирования.

Формула изобретения

1. ЛЕНТОЧНЫЙ ВИБРАЦИОННЫЙ КОНЦЕНТРАТОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий опорную раму, на которой установлены опорные стойки регулируемой высоты и бесконечная профилированная концентрирующая лента, огибающая приводной и натяжной барабаны и имеющая продольный наклон, приспособление для вибрации ленты, приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что он снабжен отклоняющим барабаном и желобом, расположенным между отклоняющим барабаном и нижним приводным барабаном под верхней ветвью ленты, и опорными роликами, расположенными под нижней ветвью ленты, приспособление для вибрации ленты выполнено в виде наклонной виброплиты, установленной на опорных стойках посредством трубчатых и плоских резиновых амортизаторов соответственно в верхней и нижней частях, а на опорных участках виброплиты выполнены боковые и продольные упорные элементы, сопрягаемые с амортизаторами, на верхней поверхности виброплиты закреплен желоб, а на нижней вибратор, причем приводной, натяжной и отклоняющий барабаны выполнены с упорами в виде резиновой футеровки по периметру их краев для предотвращения бокового смещения ленты, которая выполнена с гладкими бортами, толщиной меньше толщины ее средней части и с рифлями на рабочей поверхности, наклонными относительно продольной оси ленты, симметричными друг другу относительно последней, расположенными под острым углом друг к другу, вершина которого направлена в сторону наклона ленты, внутренняя поверхность ленты выполнена ровной, или П-образной, или трапециевидной.

2. Концентратор по п.1, отличающийся тем, что днище желоба в центральной части и вдоль оси желоба с лентой выполнено с сегментной или эллиптической выпуклостью из антифрикционного материала.

3. Концентратор по п. 1, отличающийся тем, что разгрузочное отверстие сборника тяжелой фракции выполнено щелевидным с регулируемыми бортами и размещено по оси ленты-желоба, а ось ленты и ось желоба совпадают.

4. Концентратор по п.1, отличающийся тем, что сборник тяжелой фракции выполнен с приспособлениями для смыва или отдува тяжелой фракции с ленты.

5. Концентратор по п.1, отличающийся тем, что рифли выполнены в поперечном сечении квадратной, или волнистой, или трапециевидной формы с большими нижними основаниями.

6. Концентратор по п.1, отличающийся тем, что часть рифлей расположена с зазорами у вершин образованных между ними углов, причем их количество превышает количество рифлей, установленных без зазора.

7. Концентратор по пп. 1 6, отличающийся тем, что величина зазоров между рифлями не превышает тройного размера максимального зерна в исходном материале.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14