Способ обезвоживания пульпы и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к способам и устройствам для обезвоживания пульпы, и может быть использовано на обогатительных фабриках, драгах, промывочных установках. Способ обезвоживания пульпы осуществляют с помощью устройства, включающего наклонно установленный желоб, состоящий из днища и боковых стенок с отверстиями, расположенными на разном расстоянии от днища желоба, уменьшающемся к разгрузочному концу, шиберное устройство для регулирования величины отверстий, выполненное на обеих стенках в виде шиберов, установленных с возможностью перемещения сверху вниз на каждом из отверстий, приемные желоба для вывода подрешетного продукта, установленные с обеих сторон желоба. Изобретение позволяет повысить производительность и эффективность процесса обезвоживания, снизить энергетические и материальные затраты. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к способам и устройствам для обезвоживания пульпы, и может быть использовано на обогатительных фабриках, драгах, промывочных установках.

Известен способ обезвоживания пульпы в поверхностно-поточных пирамидальных отстойниках и конусах, принцип работы которых основан на различии скоростей осаждения твердых частиц различной плотности и массы в воде. Вывод жидкой фазы или части пульпы с мелкозернистой твердой фазой осуществляется через сливной порог в верхней части аппаратов, а частично обезвоженной пульпы с крупнозернистой твердой фазой (песков) - через разгрузочное отверстие в нижней части аппаратов (1).

Недостатком известного способа является невысокая эффективность вследствие турбулизации потока постоянно поступающей исходной пульпой в зоне его формирования и вывода.

Известен способ обезвоживания пульпы на вибрационных грохотах, который принят за прототип как наиболее близкое к заявляемому техническому решению (2). Способ заключается в том, что пульпу подают из бункера на двухситный вибрационный грохот. При этом жидкая фаза пульпы с мелкозернистой фракцией твердых частиц выводится в подрешетный продукт через сетку с отверстиями определенного размера, расположенную в днище грохота, а обезвоженная крупнозернистая фракция разгружается в надрешетный продукт.

Основными недостатками данного способа являются низкая производительность и качество обезвоживания, высокие энергетические и материальные затраты.

Известно также устройство в виде шлюза для обогащения полезных ископаемых, которое принято за прототип (3). Устройство представляет собой наклонно установленный желоб, состоящий из днища и боковых параллельных стенок. Одна из стенок выполнена с отверстиями и шиберным устройством для регулирования величины отверстий.

Недостатками данного устройства являются: интенсивная турбулизация потока пульпы; низкая производительность шлюза, так как он предполагает подачу тонкозернистого материала в виде пульпы тонким слоем; заэфеливание шлюза и неэффективная разгрузка твердой фазы, особенно при увеличении крупности материала и производительности, ввиду расположения разгрузочных отверстий только в одном борту и в придонной части шлюза, где скорости перемещения материала малы; преимущественное разделение твердых продуктов (минералов) по плотности (обогащение), а не разделение твердой и жидкой фаз (обезвоживание).

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности и эффективности процесса обезвоживания, снижение энергетических и материальных затрат. Поставленную задачу можно решить за счет технического результата, который заключается в повышении качества обезвоживания в простом по конструкции устройстве.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе обезвоживания пульпы, заключающемся в том, что исходную пульпу подают на наклонно установленный желоб, перемещают ее вдоль желоба с получением подрешетного и надрешетного продуктов и разгружают их для дальнейшей переработки, согласно изобретению, подрешетный продукт разгружают через отверстия в боковых стенках желоба, расположенных на разном расстоянии от днища желоба, уменьшающемся к разгрузочному концу.

Указанный технический результат достигается также тем, что в известном устройстве, включающем наклонно установленный желоб, состоящий из днища и боковых стенок, одна из которых выполнена с отверстиями и шиберным устройством для регулирования величины отверстий, согласно изобретению, вторая стенка выполнена с дополнительными отверстиями, при этом отверстия, выполненные в боковых стенках желоба, расположены на разном расстоянии от днища желоба, уменьшающемся к разгрузочному концу, а устройство снабжено приемными желобами для вывода подрешетного продукта, установленными с обеих сторон желоба, причем шиберное устройство выполнено на обеих стенках в виде шиберов, установленных с возможностью перемещения сверху вниз на каждом из отверстий. Желоб установлен с возможностью регулирования угла наклона в пределах от 3 до 15^o.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемые способ и устройство отличаются от известных, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "новизна".

Выполнение на боковых стенках желоба отверстий в виде регулируемых с помощью шиберов щелей, расположенных на разных расстояниях от днища желоба, уменьшающихся к разгрузочному его концу, обеспечивает полное обезвоживание пульпы и дает возможность выводить из движущегося потока пульпы жидкую фазу с частицами требуемой крупности, при этом жидкая фаза по приемным желобам, установленным с обеих сторон желоба, направляется на дальнейшую переработку.

Установка желоба наклонно под углом 3-15^o к горизонту обеспечивает перемещение обезвоженного продукта, который концентрируется у днища желоба, к разгрузочному его концу за счет кинетической энергии потока, что позволяет значительно снизить энергетические и материальные затраты. При этом, чем больше угол наклона, тем больше скорость потока и, следовательно, выше производительность процесса в целом.

Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень" проводилось сравнение с другими техническими решениями, известными из "уровня техники".

Заявляемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень", так как обеспечивает повышение производительности процесса и снижение затрат за счет конструкции и улучшения качества обезвоживания, что не следует явным образом из известного "уровня техники".

Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид устройства; фиг.2 - вид А на фиг.1.

Устройство, при помощи которого осуществляется заявленный способ, включает наклонно установленный желоб, состоящий из днища 1 и боковых стенок 2. Стенки желоба снабжены секционно расположенными вертикальными щелевыми отверстиями 3 прямоугольной формы, перекрываемыми шиберами 4. При этом расстояние нижней кромки щелевых отверстий от днища желоба уменьшается по направлению движения пульпы.

Устройство снабжено приемными желобами 5, установленными с обеих сторон желоба для вывода подрешетного продукта.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходная пульпа подается в головную часть наклонно установленного желоба, снабженного щелевыми отверстиями, и перемещается вдоль него. При этом твердые частицы, в зависимости от плотности и крупности, с различной скоростью осаждаются на днище желоба. Часть жидкой фазы вместе с твердыми частицами определенной крупности разгружается через щели в боковых стенках желоба в направлении, перпендикулярном движению потока, и выводится по приемным желобам на дальнейшую переработку.

Обезвоженная песковая фракция перемещается по днищу наклонного желоба и разгружается в конце его.

Пример осуществления заявляемого изобретения Исходная пульпа объемом 700 м³ с соотношением Ж:Т, равным 12:1, поступала в желоб трапецеидальной формы, установленный наклонно под углом 8-9^o. В боковых стенках 2 желоба выполнено восемнадцать щелей 3, разбитых на секции по 3 штуки. Ширина каждой щели составляет 30 мм, а высота 150 мм. Каждая секция щелей расположена на разном расстоянии от днища желоба, которое уменьшается к разгрузочному концу желоба. Так, первая секция (головная часть желоба) выполнена на расстоянии 100 мм от днища желоба, последняя - непосредственно у днища желоба.

Длина щелей 3 регулируется шиберами 4.

Пульпа, перемещаясь по желобу, разделялась на две части. Жидкая фаза с твердыми частицами определенной крупности через щелевые отверстия в направлении, перпендикулярном движению потока, выводилась на приемные желоба, а твердая фаза с отношением Ж:Т, равным 0,4-0,8:1, под действием кинетической энергии потока разгружалась в конце желоба.

Процесс обезвоживания продолжался в течение 50-60 минут.

Для доказательства критерия "промышленное применение" достаточно сказать, что заявленное изобретение в 2001 году реализовано на золотодобывающем предприятии артели старателей "Нейва" (Урал).

Источники информации 1. Разумов К.А. Проектирование обогатительных фабрик. М.: Недра, 1970, с. 281.

2. Соломин К.В. Обогащение песков россыпных месторождений полезных ископаемых. М.: Госгортехиздат, 1961, 344 с. - прототип.

3. SU 570379, В 03 В 5/70, 30.08.1977 - прототип.

Формула изобретения

1. Способ обезвоживания пульпы, включающий подачу исходной пульпы на наклонно установленный желоб, перемещение ее вдоль желоба с получением подрешетного и надрешетного продуктов и разгрузку для дальнейшей переработки, отличающийся тем, что подрешетный продукт разгружают через отверстия в боковых стенках желоба, расположенных на разном расстоянии от днища желоба, уменьшающемся к разгрузочному концу.

2. Устройство для обезвоживания пульпы, включающее наклонно установленный желоб, состоящий из днища и боковых стенок, одна из которых выполнена с отверстиями и шиберное устройство для регулирования величины отверстий, отличающееся тем, что вторая стенка выполнена с дополнительными отверстиями, при этом отверстия, выполненные на боковых стенках желоба, расположены на разном расстоянии от днища желоба, уменьшающемся к разгрузочному концу, а устройство снабжено приемными желобами для вывода подрешетного продукта, установленными с обеих сторон желоба, причем шиберное устройство выполнено на обеих стенках в виде шиберов, установленных с возможностью перемещения сверху вниз на каждом из отверстий.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что желоб установлен с возможностью регулирования угла наклона в пределах 3-15^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2