Липкостной сепаратор

 

Использование: обогащение полезных ископаемых использован для извлечения гидрофобных и гидрофобизированных частиц, например алмазов. Сущность изобретения: липкостной сепаратор включает рабочий орган 2 с липким покрытием, выполненный в виде двух равновеликих барабанов 3, приводимых в необходимое встречное вращение электроприводом 5 через редуктор 4, намазывающее приспособление 8, выполненное в виде установленных над каждым из барабанов 3 по их длине намазывающих коробок 9, расположенные соответственно над и под рабочим органом 2 загрузочное 6 и разгрузочное 10 приспособления. Коробки 9 намазывающего приспособления 8 плотно прижаты к поверхности барабанов 3 через эластичные прокладки 13, снабжены крышками 14 и имеют патрубки 15 для подвода теплоносителя, например горячего воздуха или острого пара. С внешней стороны намазывающих коробок 9 на их стенках 16, обращенных друг к другу, размещены оросители 17 для подачи на поверхность барабанов 3 охлаждающей воды. Поверхности барабанов 3 служат одновременно днищем намазывающих коробок 9, а внутри коробок 9 соосно вдоль образующих барабанов 3 установлены с возможностью вращения намазывающие ролики 18 с эластичной поверхностью, свободно опирающиеся на поверхность барабанов 3. Над каждым из намазывающих роликов 18 установлены устройства 21 для дозированной подачи на его поверхность расплавленного липкого состава, барабаны 3 выполнены с коаксиально расположенными на них пневматическими шинами 11 с эластичным гидрофобным покрытием 12. Разность окружных скоростей вращения барабанов 3, достигаемая посредством привода 4, 5, составляет от 0,5 до 1,0%. Разгрузочное приспособление 10 снабжено двумя парами скребков 22 и 23, установленными последовательно по ходу вращения под каждым из барабанов 3, причем первая 22 из них установлена с регулируемым зазором 24 относительно поверхности барабана 3, а другая 23 плотно прижата к поверхности барабанов 3 посредством пружин 25. 2 з.п. ф-лы, 1 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 по технической сущности и достигаемому результату является липкостной сепаратор [2] включающий рабочий орган с липким покрытием, выполненный в виде барабана с приводом, намазывающее приспособление, выполненное в виде намазывающей коробки, установленной над барабаном по его длине, расположенные соответственно над и под рабочим органом загрузочное и разгрузочное приспособления и установленные вдоль образующих барабана с возможностью вращения ролики с эластичной поверхностью, опирающиеся на поверхность барабана.

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 не прочно 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 и улучшения условий контактирования частиц обрабатываемого материала с липким покрытием.

Согласно изобретения эта цель достигается тем, что липкостной сепаратор, включающий рабочий орган с липким покрытием, выполненный в виде барабана с приводом, намазывающее приспособление, выполненное в виде намазывающей коробки, установленной над барабаном по его длине, расположенные соответственно над и под рабочим органом загрузочное и разгрузочное приспособления и установленные вдоль образующих барабана с возможностью вращения намазывающие ролики с эластичной поверхностью, свободно опирающиеся на поверхность барабана, снабжен дополнительным барабаном и дополнительным намазывающим приспособлением, при этом барабаны установлены вплотную друг к другу, выполнены с коаксиально расположенными на них пневматическими шинами с эластичным гидрофобным покрытием, загрузочное приспособление расположено между барабанами, причем коробки намазывающего приспособления плотно прижаты к поверхностям барабанов через эластичные прокладки и выполнены с крышками и патрубками для подвода теплоносителя, на стенках намазывающих коробок, обращенных друг к другу, размещены оросители для подачи на поверхности барабанов охлаждающей воды, намазывающие ролики размещены внутри намазывающих коробок, а над каждым из них установлены приспособления для дозированной подачи на его поверхность расплавленного липкого состава, барабаны выполнены с возможностью вращения с разными скоростями, при этом разность скоростей достигается посредством привода и составляет от 0,5 до 1,0% разгрузочное приспособление выполнено с двумя парами скребков, установленных последовательно по ходу вращения барабанов, причем первая из них установлена с регулируемым зазором относительно поверхности барабанов, а другая прижата к поверхности барабанов посредством пружин.

При создании изобретения авторы исходили из следующего.

Эффективность процесса липкостной сепарации и производительность аппарата, в котором этот процесс реализуется, во многом зависят 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 этой 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 виде с последующем охлаждением водой перед контактом 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.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен фронтальный разрез липкостного сепаратора.

Липкостной сепаратор включает установленные на раме 1 рабочий орган 2, выполненный в виде двух равновеликих прижатых друг к другу барабанов 3, редуктор 4 с электроприводом 5, обеспечивающие требуемое встречное вращение барабанов 3, загрузочное приспособление 6 с щелевым выпуском 7 в нижней своей части, намазывающее приспособление 8 для нанесения расплавленного липкого состава на поверхность рабочего органа 2, выполненное в виде двух намазывающих коробок 9, установленных над каждым из барабанов 3 по их длине, и разгрузочное приспособление 10.

Барабаны 3 рабочего органа 2 снабжены коаксиально расположенными пневматическими шинами 11 с эластичным гидрофобным покрытием 12, например, из пленочного тефлона или гидрофобной резины. Разность окружных скоростей вращения барабанов 3, обеспечиваемая приводом 4, 5, составляет от 0,5 до 1,0% что призвано обеспечить повертывание минеральных зерен при прохождении ими зоны соприкосновения барабанов 3 рабочего органа 2.

Намазывающие коробки 9 плотно прижаты к поверхности барабанов 3 через эластичные прокладки 13, снабжены крышками 14 и имеют патрубки 15 для подвода теплоносителя, например горячего воздуха или острого пара. С внешней стороны намазывающих коробок 9 на их стенках 16, обращенных друг к другу, размещены оросители 17 для подачи на поверхность барабанов 3 охлаждающей воды. Внутри намазывающих коробок 9 соосно барабанам 3 вдоль их образующих установлены намазывающие ролики 18 с эластичной поверхностью, свободно опирающиеся на поверхность барабанов 3 с возможностью вращения. При этом оси намазывающих роликов 18 размещены в наклонных пазах 19 выполненных в торцевых стенках 20 намазывающих коробок 9, что обеспечивает лучшее прижатие намазывающих роликов 18 к поверхности барабанов 3 при их вращении. Над каждым из намазывающих роликов 18 установлены приспособления 21 для дозированной подачи на его поверхность расплавленного липкого состава. Таким приспособлениями могут быть, например, капельницы с регулируемым отверстием.

Разгрузочное приспособление 10 снабжено двумя парами скребков 22 и 23, установленными последовательно по ходу вращения под каждым из барабанов 3, причем первая пара скребков 22 установлена с регулируемым зазором 24 относительно поверхности барабана 3, а другая пара скребков 23 плотно прижата к поверхности барабанов 3 посредством пружин 25. Для регулирования зазора 24 скребки 22 установлены подвижно с возможностью перемещения в своей плоскости.

Липкостной сепаратор снабжен защитным кожухом 26 и течками 27 и 28 для выгрузки концентратов и хвостов соответственно.

Липкостной сепаратор работает следующим образом.

Посредством электропривода 5 с редуктором 4 приводят во вращение сдвоенные барабаны 3 рабочего органа 2. Редуктор 4 обеспечивает при этом разницу в окружных скоростях вращения барабанов 3 рабочего органа 2, равную 0,5 1,0% В приспособления 21 подают расплавленный липкий состав, который дозировано подают на поверхность намазывающих роликов 18, с которой он при вращении барабанов 3 и роликов 18 переходит на гидрофобное покрытие 12 барабанов 3. Одновременно через патрубки 15 в намазывающие коробки 9 подают теплоноситель горячий воздух или острый пар, обеспечивающие повышенную температуру внутри намазывающих коробок 9, необходимую для качественного покрытия липким составом поверхности рабочего органа 2. Эластичными прокладками 13 и крышками 14 предотвращают при этом утечку теплоносителя из намазывающих коробок 9. В оросители 17 подают охлаждающую воду, откуда она поступает на поверхность рабочего органа 2 для охлаждения липкого покрытия.

В загрузочное приспособление 6 подают исходный обводненный материал, который через щелевой выпуск 7 поступает в рабочую зону сепаратора, где он формируется в монослой и определенным образом соприкасается с липким покрытием рабочего органа 2. Упругие деформации пневматических шин 11 и эластичного гидрофобного покрытия 12 обеспечивают при этом качественный контакт минеральных зерен с липким покрытием. В рабочей зоне аппарата за счет разницы в скоростях движения поверхности барабанов 3 минеральные зерна повертываются к липкому покрытию наибольшей своей гранью, что обеспечивает более прочное их прилипание к липкому покрытию.

Прилипшие к липкому покрытию рабочего органа 2 гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента удаляются с поверхности барабанов 3 скребками 23, установленными под каждым из барабанов 3 и соприкасающимися за счет пружин 25 с поверхностью рабочего органа 2 в нижней его части. Скребки 22 устанавливают с зазором 24 по отношению к поверхности рабочего органа 2, обеспечивая прохождение прилипших частиц полезного компонента через этот зазор. В зависимости от крупности обрабатываемого материала величину зазора 24 регулируют путем перемещения скребка 22 в своей плоскости.

Снятые скребками 23 с поверхности рабочего органа 2 гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента выгружают из аппарата по самостоятельным течкам 27 раздельно от хвостового продукта. Хвостовой продукт локализуют при этом в зоне, расположенной между скребками 22 разгрузочного приспособления 10, и выгружают затем из нее также по самостоятельной течке 28.

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.

Источники информации.

1. Справочник по обогащению руд. Специальные и вспомогательные процессы. М. Недра, 1983, с.67-68.

2. Патент Великобритании N 1420279, кл. В 03 В 5/00, 1973, опубл. 07.01.76 (прототип).

Формула изобретения

1. Липкостной сепаратор, включающий рабочий орган с липким покрытием, выполненный в виде барабана с приводом, намазывающее приспособление, выполненное в виде намазывающей коробки, установленной над барабаном по его длине, расположенные соответственно над и под рабочим органом загрузочное и разгрузочное приспособления и установленные вдоль образующих барабана с возможностью вращения намазывающие ролики с эластичной поверхностью, свободно опирающиеся на поверхность барабана, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным барабаном и дополнительным намазывающим приспособлением, при этом барабаны установлены вплотную друг к другу, выполнены с коаксиально расположенными на них пневматическими шинами с эластичным гидрофобным покрытием, загрузочное приспособление расположено между барабанами, причем коробки намазывающего приспособления плотно прижаты к поверхностям барабанов через эластичные прокладки и выполнены с крышками и патрубками для подвода теплоносителя, на стенках намазывающих коробок, обращенных друг к другу, размещены оросители для подачи на поверхности барабанов охлаждающей воды, намазывающие ролики размещены внутри намазывающих коробок, а над каждым из них установлены приспособления для дозированной подачи на его поверхность расплавленного липкого состава.

2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что барабаны выполнены с возможностью вращения с разными скоростями, при этом разность скоростей достигается посредством привода и составляет от 0,5 до 1,0% 3. Сепаратор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что разгрузочное приспособление выполнено с двумя парами скребков, установленных последовательно по ходу вращения барабанов, причем первая из них установлена с регулируемым зазором относительно поверхности барабанов, а другая прижата к поверхности барабанов посредством пружин.

РИСУНКИ

Рисунок 1