Способ селективного разделения твердых частиц (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)

Способ селективного разделения твердых частиц (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)

Реферат

 

Изобретение относится к мокрому разделению твердых материалов и может быть использовано для обогащения отвальных продуктов. Изобретение повышает качество разделения твердых частиц. Разделение тяжелых и легких фракций твердых частиц исходного материала осуществляют по разной скорости их осадки в поле гравитационных сил при движении потока пульпы с исходным материалом на плите подвижной основы, причем пульпу по ходу движения разрыхляют струями жидкости, которые направляют с боков потока пульпы под острым углом к траектории потока в плоскости, параллельной плоскости плиты, или струю жидкости закручивают вокруг собственной оси. Устройство для селективного разделения твердых частиц содержит приемный бункер, лоток с уклоном в сторону разгрузки со сливным порогом и с разгрузочным отверстием в днище, которое расположено по осевой линии лотка в месте перегиба днища лотка, патрубки водоподгонки, установленные в торцевых стенках лотка, выходной срез которых расположен на одной оси в двух противоположных стенках лотка, патрубки подачи транспортной воды, устройство качания лотка. Согласно первому варианту имеются как минимум два патрубка подачи транспортной воды, оси которых направлены под острым углом к продольной оси лотка. Патрубки подачи транспортной воды и водоподгонки могут быть выполнены с внутренним завихрителем, например резьбой. Согласно второму варианту днище снабжено одной или несколькими рифлями, при этом хотя бы у основания одной рифли расположены патрубки водоподгонки, хотя бы одна рифля выполнена до разгрузочного отверстия и/или за разгрузочным отверстием. 4 с. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к мокрому разделению твердых материалов и может быть использовано для обогащения отвальных продуктов.

Известен лоток, включающий желоб с отверстием в днище, расположенный под отверстием улавливающий карман, соединенный с улавливающим карманом вибратор [патент РФ 2035234, 1995). Вибратор соединен с днищем желоба со стороны подачи потока пульпы в желоб, улавливающий карман выполнен со сливным каналом, а отверстие в днище желоба перекрыто колосниковой решеткой. Из-за недостаточного разрыхления пульпы качество разделения исходного материала является низким.

Известно устройство для принудительного отбора тяжелой фракции из исходного материала с созданием искусственной постели [свидетельство на полезную модель РФ 7903, 1998]. Устройство содержит приемный бункер, лоток подходящей формы с уклоном в сторону разгрузки, со сливным порогом и с разгрузочным приспособлением в днище, патрубки для подачи разжижающей воды в толщу разделяемого материала, установленные в стенках лотка, трубы для подачи транспортной воды, раму для подвески, привод качания лотка, шарнирную стержневую подвеску лотка с регулируемым резьбовым приспособлением, камеру обогащения, совмещенную с лотком и имеющую разжиженную искусственную постель с возможностью ее перемещения и перемешивания вокруг вертикальной оси, причем рама, привод качания и подвеска лотка имеют вид рамы, привода и подвески грохота. В конструкции не продумана система для подвода разжижающей воды, что снижает качество разделения исходного материала.

В качестве прототипа выбраны способ и устройство для селективного разделения тяжелых минералов [патент РФ 2123386, 1998]. Согласно способу селективное разделение тяжелых и легких фракций твердых частиц исходного материала осуществляют по разной скорости их осадки в поле гравитационных сил при движении потока пульпы с исходным материалом на плите подвижной основы от места загрузки исходного материала на плиту до места разгрузки с плиты пульпы, в основном содержащей легкие фракции, причем пульпу, в основном содержащую тяжелые фракции, разгружают через разгрузочное отверстие в плите, а саму пульпу по ходу движения разрыхляют струями жидкости, которые направляют с боков потока пульпы перпендикулярно направлению движения пульпы, что не позволяет эффективно разрыхлять пульпу. Устройство содержит приемный бункер, лоток с уклоном в сторону разгрузки со сливным порогом и с разгрузочным отверстием в днище, которое расположено по осевой линии лотка в месте перегиба днища лотка, патрубки водоподгонки, установленные в торцевых стенках лотка, расположенных на одной оси в двух противоположных стенках лотка, патрубки подачи транспортной воды, раму с подвеской лотка, устройство качания лотка. Оси патрубков устройства расположены перпендикулярно и параллельно направлению потока пульпы, что не позволяет эффективно ее разрыхлять. В конструкции не продумана аппаратура для подвода разжижающей воды.

Решаемые технические задачи - повышение качества разделения фракций, упрощение конструкции устройств для селективного разделения твердых частиц мокрым способом.

Согласно предлагаемому способу селективного разделения твердых частиц, как и в прототипе, разделение тяжелых и легких фракций твердых частиц исходного материала осуществляют по разной скорости их осадки в поле гравитационных сил при движении потока пульпы с исходным материалом на плите подвижной основы от места загрузки исходного материала на плиту до места разгрузки с плиты пульпы, в основном содержащей легкие фракции, причем пульпу, в основном содержащую тяжелые фракции, разгружают через разгрузочное отверстие в плите, а саму пульпу по ходу движения разрыхляют струями жидкости. Новым является то, что разрыхление пульпы осуществляют как минимум двумя струями жидкости, направленными под острым углом к траектории потока в плоскости, параллельной плоскости плиты, что позволяет лучше разрыхлять пульпу по ширине и длине плиты (например, в виде лотка).

Струи жидкости лучше направлять с двух сторон потока под одинаковым острым углом к траектории потока так, чтобы они пересекались на центральной оси потока и/или так, чтобы они пересекались в месте загрузки исходного материала.

После разгрузки пульпы, в основном содержащей тяжелые фракции, твердые частицы этой пульпы можно дополнительно разделить в поле центробежных сил инерции, которые создают в устройстве, соединенном с разгрузочным отверстием в плите (например, в центробежном сепараторе, закрутив поток пульпы, выходящей из разгрузочного отверстия с помощью винтового завихрителя). Лучше осуществлять возвратно-поступательные движения плиты в направлении движения пульпы.

Другой способ селективного разделения твердых частиц предусматривает разделение тяжелых и легких фракций твердых частиц исходного материала по разной скорости их осаждения в поле гравитационных сил при движении потока пульпы с исходным материалом на плите подвижной основы, причем пульпу по ходу движения разрыхляют струей жидкости. Новым является то, что струю жидкости закручивают вокруг собственной оси.

В обоих вариантах способов струи или струя жидкости могут быть поданы вместе с газом.

Для реализации способов предлагаются три варианта устройств.

Согласно предлагаемым вариантам устройство для селективного разделения твердых частиц содержит приемный бункер, лоток с уклоном в сторону разгрузки со сливным порогом и с разгрузочным отверстием в днище, которое расположено по осевой линии лотка в месте перегиба днища лотка, патрубки водоподгонки, установленные в торцевых стенках лотка, выходной срез которых расположен на одной оси в двух противоположных стенках лотка, патрубок подачи транспортной воды, устройство качания лотка.

Новым согласно первому варианту является то, что имеются как минимум два патрубка подачи транспортной воды, оси которых направлены под острым углом к продольной оси лотка. Лучше, когда оси патрубков подачи транспортной воды симметричны относительно продольной оси лотка.

Новым согласно второму варианту является то, что днище снабжено одной или несколькими рифлями, причем хотя бы у основания одной рифли расположены патрубки водоподгонки, при этом хотя бы одна рифля выполнена до разгрузочного отверстия и/или за разгрузочным отверстием. Лучше, когда днище собрано из деревянных досок, что позволяет относительно быстро менять днище и выполнять на нем рифли с различной геометрией в зависимости от свойств исходного материала.

Рифлю за разгрузочным отверстием лучше выполнять симметричной шевронной, вершиной в сторону разгрузки. При выполнении двух и более таких рифлей лучше, когда вдоль центральной оси днища в месте расположения рифлей выполнен гладкий проем, расширяющийся в сторону разгрузки.

Изобретение поясняется на чертежах, где на фиг.1 представлен общий вид лоткового устройства, на фиг.2 и 3 - вид устройства сверху и поперечный разрез на виде сбоку соответственно, а на фиг.4 - поперечный разрез патрубка.

Изобретение поясняется на примере конструкции лоткового устройства с активными вихревыми аэрогидродинамическими режимами.

Лотковое устройство смонтировано на трубчатой раме 1 типа салазок, на которой установлен электропривод 2 возвратно-поступательного движения лотка 3, установленного на раме 1 с помощью подвесок 4. Над лотком 3 смонтирован бункер-питатель 5. Лоток 3 содержит фронтальную стенку 6, торцовые стенки 7, днище 8, сливной порог 9 с регулируемым углом наклона. В стенки 6 и 7 вмонтированы патрубки подачи транспортной воды 10 и патрубки водоподгонки 11, 12 и 13, снабженные резьбовым завихрителем 23. Патрубки 10 и 11 соединены рукавами с выходными патрубками 24 рамы 1, снабженными вентилями 14. Днище 8 имеет место загрузки 15, прямую рифлю 16, три обратные рифли 17 с проемом 18 между ними и разгрузочное отверстие 19. Рифли 16 и 17 выполнены с впадинами 20. Конструкция может дополнительно предусматривать циклонный разделитель 21, снабженный винтовым завихрителем 22. Отдельные металлические трубчатые элементы рамы 1 сварены между собою так, чтобы их полости образовывали общую герметичную полость. Электропривод 2 обеспечивает возвратно-поступательные движения лотка 3 в горизонтальной плоскости с частотой 1...3 с^-1 и амплитудой до 20 мм. Подвески 4 выполнены из листовой резины. Стенки 6, 7 и днище 8 выполнены из деревянных досок.

Работа лоткового устройства поясняется на примере обогащения золотоносного песка.

Золотоносный песок из бункера-питателя 5 подается на место разгрузки 15, где смешивается с транспортной водой, подаваемой из патрубков 10, и разрыхляется. Полученный поток пульпы движется по днищу 8 к сливному порогу 9, по пути движения более тяжелые частицы золота оседают быстрее и отводятся через отверстие 19. Далее частицы золота могут быть классифицированы с помощью циклонного разделителя 21, после того как золотосодержащая пульпа закрутится завихрителем 22. Для улучшения процесса разрыхления пульпы используют подачу струй воды через пары патрубков 11, 12 и 13. Вода, предварительно перемешанная с воздухом из компрессора низкого давления (не показан), подается к патрубкам 10, 11, 12, 13 через полую трубчатую раму 1 и ее выходные патрубки 14 с помощью рукавов. В патрубках 10, 11, 12, 13 струя воды закручивается с помощью завихрителя 23 (внутренняя резьба), что дополнительно улучшает перемешивание и разрыхление пульпы. Рифля 16 не позволяет пульпе, особенно ее части с более тяжелыми частицами, частично возвращаться на место загрузки 15 при возвратно-поступательном движении лотка 3, осуществляемого с помощью электропривода 2. Задержавшаяся рифлями 17 часть пульпы с оставшимися частицами золота разрыхляется струями воды из патрубков 13 и за счет этих струй и возвратно-поступательного движения лотка 3 частично возвращается по проему 18 для дополнительного отделения частиц золота в районе отверстия 19.

Угол наклона и число обратных рифлей 17, ширина проема 18 зависят от конкретных факторов разделяемого исходного материала (фракции, типа исходного материала).

Формула изобретения

1. Способ селективного разделения твердых частиц, включающий разделение тяжелых и легких фракций твердых частиц исходного материала по разной скорости их осадки в поле гравитационных сил при движении потока пульпы с исходным материалом на плите подвижной основы от места загрузки исходного материала на плиту до места разгрузки с плиты пульпы, в основном содержащей легкие фракции, причем пульпу, в основном содержащую тяжелые фракции, разгружают через разгрузочное отверстие в плите, а саму пульпу по ходу движения разрыхляют струями жидкости, отличающийся тем, что разрыхление пульпы осуществляют как минимум двумя струями жидкости, направленными под острым углом к траектории потока в плоскости, параллельной плоскости плиты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что струи жидкости направляют с двух сторон потока под одинаковым острым углом к траектории потока так, что они пересекаются на центральной оси потока.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что струи жидкости направляют с двух сторон потока так, что они пересекаются в месте загрузки исходного материала.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после разгрузки пульпы, в основном содержащей тяжелые фракции, твердые частицы этой пульпы дополнительно разделяют в поле центробежных сил инерции, которые создают в устройстве, соединенном с разгрузочным отверстием в плите.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют возвратно-поступательные движения плиты в направлении движения пульпы.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что струю жидкости подают вместе с газом.

7. Способ селективного разделения твердых частиц, включающий разделение тяжелых и легких фракций твердых частиц исходного материала по разной скорости их осаждения в поле гравитационных сил при движении потока пульпы с исходным материалом на плите подвижной основы, причем пульпу по ходу движения разрыхляют струей жидкости, отличающийся тем, что струю жидкости закручивают вокруг собственной оси.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что струю жидкости подают вместе с газом.

9. Устройство для селективного разделения твердых частиц, содержащее приемный бункер, лоток с уклоном в сторону разгрузки со сливным порогом и с разгрузочным отверстием в днище, которое расположено по осевой линии лотка в месте перегиба днища лотка, патрубки водоподгонки, установленные в торцевых стенках лотка, выходной срез которых расположен на одной оси в двух противоположных стенках лотка, патрубки подачи транспортной воды, устройство качания лотка, отличающееся тем, что содержит как минимум два патрубка подачи транспортной воды, оси которых направлены под острым углом к продольной оси лотка.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оси патрубков подачи транспортной воды симметричны относительно продольной оси лотка.

11. Устройство для селективного разделения твердых частиц, содержащее приемный бункер, лоток с уклоном в сторону разгрузки со сливным порогом и с разгрузочным отверстием в днище, которое расположено по осевой линии лотка в месте перегиба днища лотка, патрубки водоподгонки, установленные в торцевых стенках лотка, выходной срез которых расположен на одной оси в двух противоположных стенках лотка, патрубок подачи транспортной воды, устройство качания лотка, отличающееся тем, что днище снабжено одной или несколькими рифлями, причем хотя бы у основания одной рифли расположены патрубки водоподгонки, при этом хотя бы одна рифля выполнена до разгрузочного отверстия и/или за разгрузочным отверстием.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что днище собрано из деревянных досок.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что хотя бы одна рифля за разгрузочным отверстием выполнена симметричной шевронной, вершиной в сторону разгрузки.

14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что за разгрузочным отверстием выполнено две или более шевронных рифли, причем вдоль центральной оси в днище в месте расположения рифлей выполнен гладкий проем, расширяющийся в сторону разгрузки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

NF4A Восстановление действия патента

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.05.2011

Дата публикации: 10.05.2011