Наклонный шлюз

Авторы патента:

Матвеев Игорь Андреевич (RU)

Матвеев Андрей Иннокентьевич (RU)

Еремеева Наталья Георгиевна (RU)

B03B5/70 - на столах или шлюзах

Владельцы патента RU 2520749:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых и используется при разработке россыпей золота. Наклонный шлюз содержит загрузочный и разгрузочный узлы. Корпус днища выполнен из двух плоскостей под углом друг другу в виде желоба, с сужением со стороны подачи материала к разгрузке. Снабжен рифлями прямоугольного сечения. Рифли уложены симметрично друг другу на двух плоскостях под углом. Снабжен отсекателем, установленным над рифлями на расстоянии 4-8 мм и выполненным из пластин, расположенных на равном расстоянии друг от друга под углом 40-50° к оси шлюза и наклоненных под углом 60-80° в сторону разгрузочного узла, таким образом, чтобы линия внутренней границы пластин сужалась от загрузочного узла к разгрузочному, а конец пластин упирается в боковую кромку борта. Верхняя кромка пластин находится выше бокового борта. Технический результат - повышение эффективности разделения материала, повышение извлечения тяжелых фракций. 4 ил.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к устройствам для обогащения песков россыпных месторождений, и может быть использован как при разведочном опробовании малообъемных геологических проб, так и в горнодобывающей промышленности в качестве подшлюзков к промывочным устройствам при обогащении "хвостов", содержащих мелкие и тонкие фракции тяжелых минералов, или в качестве самостоятельного промывочного устройства при обогащении россыпей с преобладанием мелкого и тонкого металла.

Известен доводочный шлюз, в котором корпус днища выполнен из двух плоскостей в виде желоба, с углом, плавно уменьшающимся от узла загрузки к разгрузке. Желоб оборудован системой перегородок, расположенных под углом к продольной оси. Перегородки образуют продольные отсеки с пластинами. Пластины устанавливаются параллельно оси. Каждая перегородка имеет над днищем желоба проем. Сечение проема, с возможностью регулирования с помощью шибера уменьшается по мере продвижения минеральной смеси к узлу разгрузки (от одной перегородки к другой).

Недостатком этого шлюза является его малая производительность, а также при увеличении объема поступающего материала существенно меняется движение потоков в шлюзе, что приводит к уменьшению извлечения ценного компонента.

Известен шлюз обогащения россыпей, который представляет собой шлюз, включающий наклонное днище, выполненное из двух размещенных под углом друг к другу боковин с рифлями, установленными под углом к продольным сторонам боковин, и желоба, расположенного между боковинами, с загрузочным приспособлением и отсекателем концентрата, механизмом для орбитального движения днища шлюза.

Недостатком шлюза для обогащения россыпей является сложность конструкции и эксплуатации.

Устранение недостатка данного шлюза с целью повышения извлечения ценных компонентов и обеспечения непрерывности процесса работы может быть достигнуто в предлагаемой конструкции наклонного шлюза, имеющего загрузочный и разгрузочный узлы, корпус днища выполнен из двух плоскостей под углом друг другу в виде желоба, с сужением со стороны подачи материала к разгрузке, снабжен рифлями прямоугольного сечения, рифли уложены симметрично друг другу на двух плоскостях под углом, отличающийся тем, что отсекатель установлен над рифлями на расстоянии 4-8 мм, выполнен из пластин, расположенных на равном расстоянии друг от друга под углом 40-50° к оси шлюза и наклоненных под углом 60-80° в сторону разгрузочного узла, таким образом, чтобы линия внутренней границы пластин сужалась от загрузочного узла к разгрузочному, а конец пластин упирается в боковую кромку борта, при этом верхняя кромка пластин находится выше бокового борта.

Сопоставительный анализ с конструкцией промывочных шлюзов, принятых в качестве аналога и прототипа, показывает, что в предлагаемом варианте, благодаря конструкции шлюза, меняется характер перемещения материальных потоков и фракционного разделения. При движении минералов в пространстве между отсекателями работают все механизмы гравитационного разделения: в объеме потока и на поверхности отсекающей поверхности. Тяжелая фракция оседает на рифлях ко дну лотка и перемещается в накопитель концентрата, легкие частицы увлекаются потоком и переливаются по бокам шлюза в хвосты.

Благодаря такой конструкции обеспечивается непрерывность работы шлюза при непрерывной разгрузке концентрата и хвостов. При этом в конструкции нет движущихся механизмов, а также происходит постоянное удаление легких частиц через боковые борта. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию “новизна”.

Для проверки соответствия изобретения критерию "изобретательский уровень" проводилось сравнение с другими техническими решениями, известными как из специальной технической литературы, каталогов и научных публикаций, так и из источников, включенных в "уровень техники".

Наклонный шлюз соответствует требованию изобретательского уровня, так как совокупность его существенных признаков обеспечивает шлюзу новое качество, выражающееся в повышении эффективности процесса обогащения (увеличении извлечения и производительности) при существенном уменьшении габаритов, что не следует явным образом из уровня техники.

На фиг.1 показан шлюз, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А; на фиг.4 - разрез Б-Б.

Наклонный шлюз состоит из загрузочного 1 и разгрузочного 2 узла, корпус днища 3 выполнен из двух плоскостей под углом друг другу в виде желоба, с сужением со стороны подачи материала к разгрузке, снабжен рифлями прямоугольного сечения, рифли уложены симметрично друг другу на двух плоскостях под углом, отличающийся тем, что отсекатель 4 установлен над рифлями на расстоянии 4-8 мм, выполнен из пластин, расположенных на равном расстоянии друг от друга под углом 40-50° к оси шлюза и наклоненных под углом 60-80° в сторону разгрузочного узла, таким образом, чтобы линия внутренней границы пластин сужалась от загрузочного узла к разгрузочному, а конец пластин упирается в боковую кромку борта 5, при этом верхняя кромка пластин находиться выше бокового борта.

Наклонный шлюз работает следующим образом:

Исходная пульпа, содержащая пески с ценными тяжелыми минералами, поступает из пульпопровода в загрузочный узел, в котором происходит распределение пульпы по всей ширине шлюза, материал непрерывно подается с водой в верхнюю часть лотка шлюза. При этом расположение отсекающих пластин предусматривает последовательное отведение части пульпы по мере перемещения исходной пульпы вдоль оси шлюза к разгрузочному узлу. Часть осеченной пульпы, попадая в пространство между отсекающими пластинами, подвергается разделению по плотности, на поверхности легкая фракция увлекается потоком воды пластины веерообразным расслаиванием и разделением в конце концов на два потока: легких и тяжелых фракций. Легкая фракция (хвосты) под действием потока воды переливом удаляется через боковые борта. Тяжелая фракция оседает за счет отсекательных пластин ко дну лотка и в последующем перечищается на рифлях под действием нисходящих потоков по ходу перемещения материала по днищу шлюза. При этом за счет турбулентных потоков часть легких материалов взвешиваются потоком и подхватываются потоками пульпы, и перемещаются в направлении разгрузки хвостов. Таким образом, происходит постоянная перечистка и расслаивание исходных материалов, что, в конце концов, приводит к увеличению эффективности разделения материала. Концентрат перемещается в разгрузочный узел, а хвосты удаляются через боковые борта.

Список литературы

1. Патент Российской Федерации №2236302 МПК⁷ В03В 5/70 Доводочный шлюз/ А.И.Матвеев, Е.С.Слепцова, А.Н.Григорьев, A.M.Монастырев; заявитель и патентообладатель Институт горного дела Севера им. Н.В.Черского СО РАН №2002111897, Заяв. 06.05.2002; Опубл. 20.09.2004. - Бюл. №26(4.3). - 2004 - С.414.

2. Патент Российской Федерации №2106912 МПК⁶ В03В 5/70 Шлюз для обогащения россыпей/ Пугачев В.С., Шевченко И.А., Ветров В.В., Рожков В.А., Гарник Ю.Г.; заявитель Рожков В.А., патентообладатель Пугачев B.C. Заяв. 04.07.1997; Опубл. 20.03.1998. - Бюл. №15 - 2003.

Наклонный шлюз состоит из загрузочного и разгрузочного узла, корпуса днища, выполненного из двух плоскостей под углом друг другу в виде желоба, с сужением со стороны подачи материала к разгрузке, снабжен рифлями прямоугольного сечения, рифли уложены симметрично друг другу на двух плоскостях под углом, отличающийся тем, что отсекатель установлен над рифлями на расстоянии 4-8 мм, выполнен из пластин, расположенных на равном расстоянии друг от друга под углом 40-50° к оси шлюза и наклоненных под углом 60-80° в сторону разгрузочного узла, таким образом, чтобы линия внутренней границы пластин сужалась от загрузочного узла к разгрузочному, а конец пластин упирается в боковую кромку борта, при этом верхняя кромка пластин находится выше бокового борта.

Изобретение относится к технологии утилизации отходов переработки полезных ископаемых, в частности утилизации угольных шламов илонакопителей, которые образуются на обогатительных фабриках угольной и коксохимической промышленности.

Способ переработки металлоносных песков прибрежного морского шельфа и комплекс для его осуществления // 2490466

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при добыче ценного компонента благородных и редких металлов из береговых пляжных отложений. .

Промывочный прибор радиальный // 2456083

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при промывке золото- и платиносодержащих песков. .

Способ мокрой инерционно-динамической классификации порошкового материала // 2453375

Изобретение относится к области разделения твердых материалов с помощью жидкостей и может быть использовано при обогащении минерального сырья, при геологических и технологических исследованиях.

Шлюз для обогащения песков // 2433869

Изобретение относится к горной промышленности, к обогащению песков россыпных месторождений и может быть использовано при разработке золотосодержащих песков. .

Обогатительный шлюз // 2432996

Изобретение относится к области гравитационного обогащения полезных ископаемых, в частности к устройствам для разделения материалов в воде по плотности, и может применяться для разделения труднообогатительных руд, содержащих пылевидные и пластинчатые металлы и минералы.

Шлюз для добычи тяжелых минералов из пульпы // 2396126

Изобретение относится к конструкции шлюзов для добычи тонкодисперсных тяжелых минералов типа золота, ртути и т.п. .

Прибор для извлечения золота // 2374003

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для добычи золота и других самородных металлов из россыпных месторождений методом промывки. .

Виброконцентратор // 2354456

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к аппаратам для гравитационного обогащения, и может быть использовано для извлечения полезного компонента из различных зернистых материалов.

Способ сепарации и устройство для его осуществления // 2343983

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в черной металлургии на обогатительных фабриках, перерабатывающих магнетитовые руды.

Шлюз качающийся доводочный // 2581065

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам гравитационного обогащения полезных ископаемых, а именно золото-платиносодержащих россыпных месторождений. Технический результат - увеличение производительности устройства, повышение извлечения мелких и тонких частиц полезных ископаемых, получение концентратов класса до 0,1 мм и менее. Устройство - шлюз качающийся доводочный - состоит из рамы с амортизирующим буфером, наклонного желоба с упором, улавливающим покрытием и трафаретами на днище. Днище оперто на раму через маятниковую стойку хвостовой частью, а через каток - головной частью. К головной части подсоединен кривошипно-шатунный привод для возвратно-поступательного перемещения наклонного желоба с перемещением его хвостовой части и по вертикали. В крайнем верхнем положении желоба его упор контактирует с амортизирующим буфером рамы с обеспечением его встряхивания и постели в межтрафаретном пространстве с приданием последней постоянной рыхлости. При этом трафареты выполнены из чередующихся рифлей высотой Н=30-50 мм и полос высотой h с шагом «а» между ними под углом 10-30° к днищу шлюза, при этом h=2/3 Н и а=(1.4-1,6)h. 4 ил.

Способ гравитационного извлечения мелкого и тонкого золота и комплекс для извлечения золота // 2601345

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для гравитационного извлечения благородных металлов из руд, а также природных и техногенных россыпей. Способ гравитационного извлечения мелкого и тонкого золота включает предварительную дезинтеграцию и классификацию высокоглинистых песков, подачу подготовленного материала пульпы на прямолинейный наклонный желоб установки для обогащения в тонкослойном потоке с обтеканием жестко закрепленных дугообразных планок, установленных с сужающимся зазором с двух сторон основного потока пульпы, улавливание золота съемными уловителями мелкого золота с прямолинейными и закругленными стенками. Тонкослойный поток пульпы, переходя от ламинарного и слабо турбулентного прямолинейного движения к изгибу в сужающемся зазоре между дугообразными планками, установленными со смещением вдоль прямолинейного наклонного желоба в шахматном порядке, образует смещение слоев потока пульпы по горизонтали и вертикали, способное освободить более крупные частички ценных компонентов от глинистых частиц и направить их к верхней плоскости кассеты съемного уловителя мелкого золота одного из бортов. Затем поток пульпы ударяется о козырек и дугообразную планку данного борта, претерпевает вторичный изгиб, происходит перемешивание, турбулентность потока пульпы, следствием чего освобождается дополнительная часть ценных компонентов от глинистых частиц и направляется к съемным уловителям мелкого золота другого борта, где уже более мелкие частички ценных компонентов попадают в ячейки гексагональной формы съемного уловителя мелкого золота, оседают на дно корпуса съемного уловителя мелкого золота. Способ осуществляется с помощью комплекса для извлечения золота, включающего установку для предварительной дезинтеграции и классификации высокоглинистых песков, элементы транспортировки и элементы подачи пульпы на установку для обогащения в тонкослойном потоке, выполненную в виде прямолинейного наклонного желоба с бортами и жестко закрепленными дугообразными планками, установленными с сужающимся зазором с двух сторон основного потока пульпы на днище, съемные уловители мелкого золота с прямолинейными и закругленными стенками. Дугообразные планки установлены со смещением вдоль прямолинейного наклонного желоба в шахматном порядке, образуя изгибы потока пульпы от одного борта прямолинейного наклонного желоба к другому борту и наоборот. Конечные части дугообразных планок сопряжены с углублениями в днище прямолинейного наклонного желоба, в которых размещены съемные уловители мелкого золота с возможностью вертикального перемещения и выполнены разборными в виде корпуса и кассеты с ячейками гексагональной формы. На днище прямолинейного наклонного желоба размещены коврики. Технический результат - повышение эффективности извлечения мелких и тонких частиц ценных компонентов в тонкослойных потоках, снижение потерь ценных компонентов. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Шлюз с изменяющимся профилем жёлоба (шлюз "ёлочка") // 2605859

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения руд и песков, содержащих мелкое золото, на обогатительных фабриках, драгах и промывочных приборах. Шлюз с изменяющимся профилем желоба - шлюз "Елочка" включает загрузочный узел, трапециевидный желоб с бортами и плоским днищем, состоящим из двух плоскостей, расположенных одна над другой, одна из плоскостей днища жестко закреплена с бортами желоба, и разгрузочное устройство с разгрузочными отверстиями на ширину днища. Шлюз снабжен по меньшей мере одним дополнительным желобом, каждый из которых выполнен расширяющимся по ходу движения пульпы и соединен своей торцевой частью со следующим желобом через дополнительную вставку, представляющую собой продолжение нижней плоскости днища от широкой к узкой части. Под вставкой расположены приемно-разгрузочные устройства. Нижние плоскости днищ жестко соединены с бортами шлюза и установлены с зазором относительно верхних плоскостей днищ, которые выполнены по форме нижних плоскостей днищ в виде решетки, состоящей из двух частей, шарнирно закрепленных в торцах желоба, снабженной направляющими пластинами, установленными на поверхности решеток. Величина зазора больше ширины поперечных щелевидных отверстий верхних плоскостей - решеток днища желобов. Приемно-разгрузочные устройства снабжены запорными узлами. Технический результат - улучшение условий сегрегации ценных тяжелых частиц за счет периодических изменений гидродинамического режима потока пульпы, текущей по шлюзу. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом // 2634145

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота. Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом включает подачу минеральной гидросмеси и разделение ее на фракции путем создания профиля скоростей потока за счет установки в наклонном желобе с гладким дном деформаторов потока с учетом разжижения минеральной гидросмеси, изменения уклона наклонного желоба и гранулометрического состава золота, слив шлама в рабочем цикле обогащения и периодический автоматизированный, посредством системы орошения, сполоск тяжелой фракции минеральной составляющей минеральной гидросмеси из зон отсадки тяжелой фракции при автоматическом подъеме трафаретов. В процессе рабочего цикла обогащения периодически формируют гидродинамические эффекты резонансного типа при поступлении минеральной гидросмеси в переднюю часть наклонного желоба с системой дезинтеграции глинистых включений посредством гладких и плоских стационарных рассекателей, жестко фиксированных упорами на бортах наклонного желоба с двух сторон в передней и средней частях наклонного желоба, между зонами отсадки тяжелой фракции с трафаретами. Рассекатели установлены попарно крест-накрест под наклонами по отношению к плоскостям, параллельным гладкому дну, под углами от 10° до 20° и в определенной последовательности сверху вниз в передней части наклонного желоба в зависимости от динамики дезинтеграции высокоглинистых песков с зазорами между собой и гладким дном, превышающими максимальный размер окатышей глинистых включений в минеральной гидросмеси, и ориентированы одним углом, равным 90°, навстречу минеральной гидросмеси для формирования под гладкими и плоскими стационарными рассекателями разреженных областей, обеспечивающих формирование кавитационного эффекта, способствующего разрушению глинистых включений и выделению мелких и тонких минеральных частиц ценных компонентов. Технический результат - повышение производительности за счет обеспечения эффективности процесса дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси высокоглинистых россыпей благородных металлов с высоким содержанием мелких и тонких фракций ценных компонентов. 3 ил.

Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким золотом // 2634151

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота. Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким золотом включает подачу гидросмеси, разделение минеральной составляющей гидросмеси на фракции путем создания профиля скоростей потока за счет установки в наклонном желобе, с гладким дном, деформаторов потока с учетом разжижения гидросмеси, изменения уклона наклонного желоба и гранулометрического состава золота, слив шлама в рабочем цикле обогащения и периодический автоматизированный сполоск тяжелой фракции из зон со съемными и автоматически управляемыми подъемом трафаретами посредством системы орошения. В процессе рабочего цикла обогащения периодически формируют гидродинамические эффекты резонансного типа при поступлении гидросмеси в переднюю часть наклонного желоба с системой дезинтеграции глинистых включений в гидропотоке посредством понижения V-образного профиля в продольном направлении по отношению к плоскости гладкого дна наклонного желоба в зависимости от соотношения Т:Ж гидросмеси, содержания глинистой составляющей в песках, уклона наклонного желоба и гранулометрического состава золота, а также деформаторов потока в виде стационарных рассекателей. Последние выполнены на бортах наклонного желоба с двух сторон в передней и средней частях наклонного желоба, между зонами со съемными и автоматически управляемыми подъемом при автоматизированном сполоске трафаретами. Передние поверхности стационарных рассекателей образуют с их боковыми поверхностями углы, равные 30°, а боковые поверхности образуют с горизонтальной осью передней части наклонного желоба углы 15°, обеспечивая этим создание разреженной области для формирования кавитационного эффекта, способствующего разрушению мелких минеральных частиц. Первые по ходу движения гидросмеси стационарные рассекатели установлены передней своей частью вверх таким образом, что расстояние вершин передних кромок рассекателей от плоскости гладкого дна желоба составляет величину, равную 0,75 высоты потока гидросмеси, а наклоны их верхних поверхностей образуют углы, равные 20°, по отношению к плоскости гладкого дна желоба. Последующие по ходу движения гидросмеси рассекатели своей передней частью повернуты вниз на глубину, образующую минимальный зазор между вершинами передних кромок стационарных рассекателей и V-образным профилем передней части, а также плоскостью гладкого дна желоба в средней его части, превышающий максимальный размер окатышей глинистых включений в гидросмеси, для дополнительного разрушения и обеспечения вихревого перемещения. Технический результат - повышение производительности за счет обеспечения эффективности процесса дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси высокоглинистых россыпей благородных металлов с высоким содержанием мелких фракций ценных компонентов. 3 ил.