Дисковый концентрационный стол
Владельцы патента RU 2438789:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для разделения преимущественно мелких минеральных частиц, различающихся по плотности. Дисковой концентрационный стол имеет подвижную круглую деку с круговыми нарифлениями, распределительный бункер для подачи исходного питания и смывной воды, привод и приемники для продуктов разделения. Дека разделена на сектора, а каждый ее сектор имеет зоны разгрузки продуктов разделения с последовательно увеличивающимися радиусами. Наибольший радиус у того сектора, на котором разгружается самый плотный продукт, а сектора для разгрузки менее плотных продуктов имеют последовательно уменьшающиеся радиусы. Стол имеет сборные кольцевые коаксиальные желоба для продуктов разделения, соответственно, с наибольшим диаметром для самого плотного продукта, и с наименьшим - для самого легкого. Дека выполнена с возможностью постоянного вращения вокруг своей вертикальной оси. Технический результат - повышение эффективности разделения, удельной производительности аппарата. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для разделения преимущественно мелких минеральных частиц, различающихся по плотности.
Известен концентрационный стол (Верхотуров М.В. Гравитационные методы обогащения, М.: МАКС Пресс, 2006, с.239-246), который имеет плоскую деку с формой прямоугольника, трапеции и др., приводной механизм, обеспечивающий медленный ход деки вперед (прямой ход) и быстрый ход назад (обратный ход) для инерционного движения частиц вдоль стола, опоры, желоба для подачи исходного питания, воды и рифли. Недостатки стола в низкой удельной производительности, низкой эффективности обогащения мелких частиц, большой сложности оперативного регулирования работы аппарата.
Известен «Круглый концентрационный стол», включающий круглую деку с нарифлениями и привод, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности обогащения путем увеличения длины пути обогащаемого материала, дека стола выполнена в виде винтовой спирали (А.с. SU №564007, опубл. 05.07.77, бюл. №25).
Основные недостатки этого стола в сложности его конструкции, низкой удельной производительности, недостаточно высокой эффективности обогащения мелких частиц, сложности оперативного управления.
Известен «Концентрационный стол» (патент RU №2372994, опубл. 20.11.2009), принятый за прототип, имеющий подвижную деку с нарифлениями, лоток для приема питания и смывной воды, приводной механизм стола и приемники для продуктов разделения, отличающийся тем, что дека выполнена в виде круга, который разделен на два и более секторов, каждый из которых имеет круговые нарифления с прогрессивно возрастающей высотой от центра к периферии деки, при этом стол оснащен высокочастотным шаговым двигателем, обеспечивающим непрерывное вращение стола и подачу противоимпульсов для сдвига частиц в направлении, противоположном вращению стола. Основные недостатки данного стола неудобство разгрузки продуктов разделения, сравнительная сложность конструкции, относительно невысокая удельная производительность и эффективность разделения.
Техническим результатом изобретения является повышение удобства разгрузки продуктов разделения, упрощение конструкции, повышение удельной производительности и эффективности разделения.
Технический результат достигается тем, что в дисковом концентрационном столе, имеющем подвижную круглую деку с круговыми нарифлениями, разделенную на сектора, распределительный бункер, привод и приемники для продуктов разделения, дека, сектора которой снабжены зонами разгрузки продуктов разделения с последовательно увеличивающимися радиусами, выполнена с возможностью постоянного вращения вокруг своей вертикальной оси, а приемники для продуктов разделения выполнены в виде кольцевых концентрических желобов.
Сущность технического решения поясняется чертежами (фиг.1 - вид стола сверху, фиг.2 - разрез А-А). Дисковый концентрационный стол имеет дисковидную деку (1), с рифлями (2) и разделен на два сектора. Каждый сектор имеет три зоны (три сектора) разгрузки продуктов разделения, имеющими разные радиусы: наименьший радиус для удельно-легкого продукта, промежуточный радиус для промпродукта, и наибольший - для удельно-тяжелого продукта. Соответственно аппарат имеет сборные кольцевые коаксиальные желоба (3) - для удельно-тяжелого продукта (желоб имеет наибольший диаметр) (4) - для промежуточного продукта (желоб имеет промежуточный диаметр), (5) - для удельно-легкого продукта (желоб имеет наименьший диаметр). Также стол оснащен загрузочным бункером (пульподелителем) (6) с секторами для подачи исходного питания (7) и смывной воды (8) на поверхность стола.
Дисковый концентрационный стол работает следующим образом. Исходное питание из секторов (7) распределительного бункера (6) вымывается на поверхность стола в направлении (9). Из секторов (8) распределительного бункера на поверхность стола подается смывная вода в направлении (10). Дека стола постоянно вращается в направлении, противоположном зоне разгрузки наиболее плотного продукта (на чертеже фиг.1 - в направлении 11, т.е. против часовой стрелки). На частицу, находящуюся на поверхности стола, действуют сила тяжести, сила гидродинамического давления потока воды, центробежная сила, сила Кориолиса, сила трения и др. силы. Благодаря совместному действию этих сил происходит разделение частиц в основном в соответствии с их плотностью. Наиболее плотные частицы (12) смещаются в зону их разгрузки (13) на секторе с наибольшим радиусом и попадают в сборный коаксиальный желоб (3). Промежуточные по плотности частицы (14) разгружаются на секторе с промежуточным радиусом (15) и попадают в сборный коаксиальный желоб (4). Наименее плотные частицы (16) разгружаются на секторе с наименьшим радиусом (17) и попадают в сборный коаксиальный желоб (5).
Постоянное (а не асимметричное) вращение деки существенно упрощает конструкцию стола, удешевляет его изготовление и увеличивает срок работы до ремонта. Сектора с переменными радиусами и кольцевые коаксиальные сборники продуктов разделения упрощают процесс разгрузки этих продуктов и снижают взаимное засорение этих продуктов, что повышает эффективность разделения. За счет постоянного (не ассиметричного) вращения повышается удельная производительность аппарата. Работа стола легко регулируется изменением частоты вращения деки и расхода исходного питания и смывной воды.
Пример. Заявляемое изобретение проверялось на искусственной смеси (-0,071 мм) из вольфрама (2%), и кварца (98%). При этом были получены результаты опытов, приведенные в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| На заявляемом столе | |||||
| Наименование продукта | Выход, % | Содержание, % | Извлечение, % | ||
| W | SiO2 | W | SiO2 | ||
| Плотный | 3,3 | 59,53 | 39,90 | 91,08 | 1,35 |
| Промежуточный | 16,4 | 0,83 | 99,20 | 6,31 | 16,63 |
| Легкий | 80,3 | 0,07 | 99,90 | 2,61 | 82,02 |
| Итого: | 100,0 | 2,16 | 97,81 | 100,00 | 100,00 |
| На прототипе | |||||
| Наименование продукта | Выход, % | Содержание, % | Извлечение, % | ||
| W | SiO2 | W | SiO2 | ||
| Плотный | 3,2 | 58,02 | 41,40 | 88,49 | 1,36 |
| Промежуточный | 16,6 | 1,02 | 98,10 | 8,07 | 16,73 |
| Легкий | 80,2 | 0,09 | 99,40 | 3,44 | 81,91 |
| Итого: | 100,0 | 2,10 | 97,33 | 100,00 | 100,00 |
Производительность стола по прототипу составляла 41 кг·ч/м2 поверхности стола, а у заявляемого - 51 кг·ч/м2.
Дисковый концентрационный стол, имеющий подвижную круглую деку с круговыми нарифлениями, разделенную на секторы, распределительный бункер, привод и приемники для продуктов разделения, отличающийся тем, что дека, секторы которой снабжены зонами разгрузки продуктов разделения с последовательно увеличивающимися радиусами, выполнена с возможностью постоянного вращения вокруг своей вертикальной оси, а приемники для продуктов разделения выполнены в виде кольцевых концентрических желобов.
