Устройство для извлечения тонкодисперсных минеральных частиц из массопотока

 

Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности, а именно к технике для гравитационного извлечения на шлюзах тонкодисперсных минеральных частиц в виде золота и платиноидов, находящихся в магнетитсодержащих россыпных месторождениях. Устройство содержит наклонный желоб с днищем и верхними бортами, магнитную систему, включающую несколько рядов магнитных элементов, установленных поперек желоба под днищем, и разгрузочный механизм. Магнитная система снабжена двумя индукционными решетками и приспособлением для ориентации магнитных элементов, а днище - нижними бортами. Причем разгрузочный механизм выполнен с возможностью разворота верхнего и нижнего отделения желобов. Каждая индукционная решетка выполнена в виде параллельных пластин из ферромагнитного материала, установленных над магнитными элементами по вертикальной оси их полюсов вдоль потока и связанных между собой поперечными пластинами из немагнитного материала. Приспособление для ориентации магнитных элементов каждого ряда выполнено в виде противовесов, жестко закрепленных на концах оси, установленной вместе с размещенными на ней магнитными элементами внутри трубы из немагнитного материала. Предлагаемое устройство позволяет повысить извлечение ценных тонкодисперсных минеральных частиц из массопотока на 20-30%. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности, а именно к технике для гравитационного извлечения на шлюзах тонкодисперсных минеральных частиц в виде золота и платиноидов, находящихся в магнетитсодержащихся рассыпных месторождениях.

Известно устройство для обогащения тонкого золота, включающее коробчатый корпус с днищем, и магнит, установленный под днищем, и механизм поворота корпуса относительно магнита [1].

Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность улавливания тонкого золота, а также низкая производительность ввиду необходимости периодической разгрузки с длительной остановкой устройства.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для извлечения тонкодисперсных минеральных частиц из массопотока, содержащее наклонный желоб с днищем и верхними бортами, магнитную систему, включающую несколько рядов магнитных элементов, установленных под днищем, и разгрузочный механизм [2].

Недостатком данного устройства является низкая степень извлечения тонкодисперсных частиц в потоках большой мощности вследствие неоптимального формирования поля магнитных сил в придонном слое, а также низкая производительность из-за необходимости остановки устройства при съеме накопившихся частиц.

Задачей изобретения является повышение эффективности извлечения тонкодисперсных минеральных частиц из массопотока за счет оптимизации формы магнитного поля и увеличение площади осадительных поверхностей в придонной части желобов, а также увеличение производительности.

Это достигается тем, что в устройстве для извлечения тонкодисперсных частиц из массопотока, содержащем наклонный желоб с днищем и верхними бортами, магнитную систему, включающую несколько рядов магнитных элементов, установленных под днищем, и разгрузочный механизм, магнитная система снабжена двумя индукционными решетками и приспособлением для ориентации магнитных элементов, а днище - нижними бортами, при этом разгрузочный механизм выполнен с возможностью разворота верхнего и нижнего отделений желоба, а магнитные элементы выполнены поперек желоба. Каждая индукционная решетка выполнена в виде параллельных пластин из ферромагнитного материала, установленных над магнитными элементами по вертикальной оси их полюсов вдоль потока и связанных между собой поперечными пластинами из немагнитного материала. Кроме того, приспособление для ориентации магнитных элементов каждого ряда выполнено в виде противовесов, жестко закрепленных на концах оси, установленной вместе с размещенными на ней магнитными элементами внутри трубы из немагнитного материала.

Такое выполнение позволяет значительно увеличить эффективность извлечения тонкодисперсных частиц, так как описанная магнитная система формирует магнитное поле, образующее магнитные флокулы с заданной пространственной структурой и пористостью. Подобные флокулы создают эффект "травяного покрова", способствующего увеличению толщины ламинарного слоя жидкости и, следовательно, скорости осаждения частиц. Флокулы, формируясь по силовым линиям магнитного поля с удлиненным кверху профилем, образуют объемный пространственный магнетитовый слой, который, воздействуя магнитным полем на находящиеся в нижнем слое массопотока мелкие частицы, эффективно их захватывает.

На фиг. 1 изображено устройство для извлечения тонкодисперсных минеральных частиц из массопотока.

На фиг. 2 - поперечное сечение А-А устройство по оси одного из рядов с магнитными элементами.

На фиг. 3 - сечение В-В на виг. 2.

Устройство для извлечения тонкодисперсных минеральных частиц из массопотока состоит из рамы 1, на которой размещен наклонный желоб 2 с днищем 3, верхними 4 и нижними 5 бортами, образующими соответственно верхнее и нижнее отделения желоба, а также магнитный системы для создания магнитного поля в рабочих объемах желоба, включающее несколько рядов 6 магнитных элементов, установленных поперек желоба 2 под днищем 3, и разгрузочный механизм 7. Каждый ряд магнитных элементов выполнен в виде поочередно расположенных основных 8 и дополнительных 9 сегментов, установленных на оси 10. Ось 10 вместе с магнитными элементами размещены на подшипниках 11 внутри трубы 12 из немагнитного материала. Магнитные полюса дополнительных сегментов 9 ориентированы перпендикулярно магнитным полюсам основных сегментов 8. Такое расположение магнитных полюсов основных 8 и дополнительных 9 сегментов создает "выталкивающий" эффект, способствующий образованию удлиненного кверху экспотенциально-волнового профиля силовых линий магнитного поля. В состав магнитной системы входят две индукционные решетки и приспособление для ориентации магнитных элементов. Каждая индукционная решетка выполнена из параллельных пластин 13 из ферромагнитного материала, установленных над основными сегментами 8 по вертикальной оси их полюсов вдоль потока. Пластины 13 связаны между собой поперечными пластинами 14 из немагнитного материала, размещенными над каждым рядом 6 магнитных элементов с наклоном их рабочей поверхности под острым углом к направлению движения потока пульпы. Такая конструкция индукционных решеток усиливает действие магнитного поля на движущиеся ферромагнитные мелкие частицы за счет увеличения его напряженности в промежутках между пластинами 13. Поперечные пластины 14 за счет своей наклонной установки обеспечивают направление верхних слоев потока с мелкими частицами в зону действия магнитного поля. Приспособление для ориентации магнитных элементов каждого ряда выполнено в виде противовесов 15, жестко закрепленных на концах оси 10. Вследствие свободной установки осей 10 на подшипниках 11 внутри труб 12 магнитные сегменты 8 и 9 при развороте желоба 2 на 180^o всегда будет находится в верхнем положении. Разгрузочный механизм устройства выполнен, например, в виде двух дисков 16 с ребрами, жестко прикрепленных к загрузочному и разгрузочному торцам наклонного желоба 2, двух пар катков 17, размещенных по концам рамы 1 и привода, содержащего редуктор 18 и ценную передачу 19. Диски 16 своими ребордами свободно размещены на катках 17 с возможностью поворота вокруг свободной оси желоба 2. Обод диска 16, расположенного на разгрузочном конце устройства, выполнен в виде ведомой звездочки 20 цепной передачи 19, а ведущая ее звездочка 21 установлена на выходном валу редуктора 18, закрепленного на раме 1.

Устройство работает следующим образом. Массопоток (пульпа), содержащий тонкодисперсные минеральные частицы, в том числе и золотины, поступает из шлюза на загрузочную часть верхнего отделения наклонного желоба 2. Так как в составе потока всегда содержатся частицы магнетита, гематита и других магнитных носителей, на улавливающей рабочей поверхности верхнего отделения желоба 2 под действием магнитной системы формируется магнетитовый слой в виде прядей, направленных по удлиненному кверху экспотенциально-волновому профилю силовых линий, образуя, тем самым, эффект "травяного покрова". При этом наличие ферромагнитных осадительных поверхностей индукционных решеток значительно повышает прочность закрепления на них флокул за счет сил магнитного потокосцепления. В результате образования магнитных флокул на придонной поверхности желоба увеличивается толщина ламинарного слоя потока, что повышает скорость осаждения в этом слое мелких минеральных частиц во много раз. Верхняя часть массопотока в районе образования магнитных флокул движется в турбулентном режиме. Поперечные пластины 14 направляют верхнюю часть пульпы с некоторым содержанием ценных мелкодисперсных частиц в придонную улавливающую область желоба, что обеспечивает более полное извлечение мелкодисперсных частиц из массопотока. После насыщения флокул мелкодисперсными частицами осуществляют их съем путем поворота желоба 2 вокруг его продольной оси посредством редуктора 18 и цепной передачи 19, тем самым исключая влияние магнитного поля на верхнюю улавливающую придонную поверхность желоба. Магнитные сегменты 8 и 9 под действием противовесов остаются ориентированными кверху, а верхнее отделение желоба 2 меняется местами с нижним. Разворот желоба 2 осуществляется периодично по мере насыщения его рабочего верхнего отделения мелкими частицами. Процесс съема частиц с насыщенной поверхности производят совместно с рабочим процессом улавливания частиц на другой поверхности желоба 2.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет повысить извлечение ценных тонкодисперсных минеральных частиц из массопотока на 20 - 30% и увеличить производительность.

Источники информации 1. Патент РФ N 2064844, кл. B 03 C 1/025, 1996.

2. Авторское свидетельство 1360799, кл. B 03 C 1/04, 1987.

Формула изобретения

1. Устройство для извлечения тонкодисперсных минеральных частиц из массопотока, содержащее наклонный желоб с днищем и верхними бортами, магнитную систему, включающую несколько рядов магнитных элементов, установленных под днищем, и разгрузочный механизм, отличающееся тем, что магнитная система снабжена двумя индукционными решетками и приспособлением для ориентации магнитных элементов, а днище - нижними бортами, при этом разгрузочный механизм выполнен с возможностью разворота верхнего и нижнего отделений желоба, а магнитные элементы установлены поперек желоба.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая индукционная решетка выполнена в виде параллельных пластин из ферромагнитного материала, установленных над магнитными элементами по вертикальной оси их полюсов вдоль потока и связанных между собой поперечными пластинами из немагнитного материала.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приспособление для ориентации магнитных элементов каждого ряда выполнено в виде противовесов, жестко закрепленных на концах оси, установленной вместе с размещенными на ней магнитными элементами внутри трубы из немагнитного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3