Тонкослойный разделитель минеральных частиц

Тонкослойный разделитель минеральных частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к горному делу, а именно к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для улавливания тонкодисперсной фракции ценного компонента, например золота, при промывке металлоносных песков.

Известен тонкослойный разделитель, реализующий способ выделения твердой фазы из гидровзвеси, состоящий из корпуса в виде продольной оболочки, расположенного под углом к горизонтальной плоскости, заполненного комплектами пластин, параллельных друг другу и оси оболочки, собранных в две группы с взаимным разворотом пластин смежных групп в противоположные стороны относительно вертикальной оси (патент США №4172789, кл. В 01 D 21/08, 1979 г.).

Данное устройство предназначено для выделения твердой фазы в целом из гидровзвеси и не позволяет извлекать тяжелые компоненты по плотности, содержащиеся в образующемся осадке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является разделитель минеральных частиц, состоящий из корпуса в виде продольной оболочки, расположенного под углом к горизонтальной плоскости, заполненного комплектами пластин, параллельных друг другу и оси оболочки, собранных в две группы с взаимным разворотом пластин смежных групп в противоположные стороны относительно вертикальной оси, входного и выходного патрубков, вибровозбудителя и улавливающих карманов, установленных вдоль днища корпуса под комплектами пластин (SU №1692028, В 01 D 21/02, 21/28 от 26.02.90 г., опубл. 30.10.91 г. Бюл. 40, обмен на патент с 7.10. 93).

Недостатком известного решения является низкая разделяющая способность по тяжелым фракциям, вызванная с одной стороны - нерациональной схемой перемещения массопотоков, когда тяжелая фракция частиц, поступающих с исходной гидровзвесью снизу оболочки, сразу ложится на легкую фракцию в осадке и перемешивается с ней, не охватывая всю возможную поверхность вибровоздействия. С другой стороны - осадок распределяется по всей поверхности днища корпуса, что снижает высоту слоя и тем самым эффект сегрегации (расслоения по плотности). Кроме того, вибровозбудитель в абразивной среде подвергается повышенному износу.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разделения минеральных частиц.

Сущность изобретения в том, что тонкослойный разделитель, состоящий из корпуса в виде продольной оболочки, расположенного под углом к горизонтальной плоскости, заполненного комплектами пластин, параллельных друг другу и оси оболочки, собранных в две группы с взаимным разворотом пластин смежных групп в противоположные стороны относительно вертикальной оси, входного и выходного патрубков, вибровозбудителя и улавливающих карманов, установленных вдоль днища корпуса, отличается тем, что днище корпуса, выполнено в виде гофрированной поверхности, образующие каналы которой параллельны оси оболочки, улавливающие карманы размещены вдоль нижней части каналов, входной патрубок установлен в верхней части оболочки, а выходные патрубки - в нижней части. Причем поперечное сечение оболочки может иметь форму ромба или квадрата, у которого диагональная плоскость расположена вертикально. Гофрированное днище может быть установлено с возможностью перемещения относительно корпуса и соединено с вибровозбудителем.

Гофрированная поверхность днища концентрирует осевшие частицы в образующихся каналах, повышая высоту слоя твердой фазы за счет сокращения ширины осадка. Это создает благоприятные условия для сегрегации частиц с переводом тяжелых и тонких классов ценного компонента, например золота, в глубь слоя (в узкую часть канала), предотвращая тем самым их гидродинамическое перемешивание с легкой фракцией в процессе вибротранспортировки осадка вдоль днища.

Размещение улавливающих карманов вдоль нижней части каналов дает возможность отсечь сконцентрированную тяжелую фракцию на дне гофрированных каналов, перевести ее в полость кармана и далее вывести наружу.

Расположение входного патрубка в верхней части оболочки, а выходных патрубков - в нижней части создает прямоточную схему массопотоков, которая обеспечивает для тяжелых частиц возможность занять нижнюю область в полости канала и перемещаться по всей длине вибрирующего пространства. Это увеличивает время нахождения тяжелой фракции в динамическом состоянии и повышает уровень концентрации мелких и плотных частиц за счет их перемещения через поры более крупных, но легких зерен. При этом оседающая мелкая и легкая фракции ложатся на тяжелую фракцию. В известном техническом решении процесс обратный и протекает только в нижней части оболочки.

Поперечное сечение оболочки в виде ромба или квадрата, у которого диагональная плоскость вертикальная, обеспечивает для слоя осадка в придонном положении условия, аналогичные гофрированному днищу, но с одним каналом.

Установка гофрированного днища с возможностью перемещения относительно корпуса, например, путем изготовления из эластичного материала и соединение его с вибровозбудителем дает возможность последний расположить вне оболочки, снижая тем самым его абразивный износ. Кроме того, вибрация гофрированного днища через соприкасающиеся с ним частицы охватывает нижние слои осадка и усиливает процесс расслоения твердой фазы по плотности в узкой части гофрированного канала.

Таким образом, увеличение высоты слоя осадка и времени нахождения тяжелых частиц в вибрирующей зоне, создание возможности для тяжелой фракции занять нижнее положение при переходе в осадок и вибровоздействие на его нижние слои в совокупности повышает эффективность работы разделителя по тонким и мелким классам твердой фазы гидровзвеси.

На фиг.1 изображен общий вид разделителя; на фиг.2 - слой осадка в канале в продольном его сечении; на фиг.3 - элемент А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - разновидность формы исполнения оболочки; на фиг.6, 7 - варианты исполнения днища с возможностью перемещения его относительно корпуса.

Тонкослойный разделитель минеральных частиц состоит из корпуса 1, выполненного в виде продольной оболочки, установленной под углом α к горизонтальной плоскости, заполненного комплектами пластин 2, параллельных друг другу и оси оболочки, собранными в две группы. Каждая группа пластин развернута относительно друг друга и образует угол β к вертикальной плоскости. Под комплектами пластин вдоль корпуса расположены вибровозбудитель 3 и улавливающие карманы 4. В верхней части оболочки находится входной патрубок исходного питания 5, а в нижней части расположены выходные патрубки 6 - для слива и 7 - для сгущенного продукта. Днище корпуса 8 (фиг.1,3) выполнено в виде гофрированной поверхности, у которой образующиеся каналы параллельны оси оболочки, а улавливающие карманы 4 (фиг.1,3,4) установлены под днищем так, что ограничительная пластина 9 отсекает нижнюю часть каналов. Форма поперечного сечения оболочки может иметь форму ромба (фиг.5) или квадрата. Гофрированное днище (фиг.6,7) может быть выполнено подвижным, например, из эластичного материала и соединено по его периметру с корпусом упругой перегородкой 10. При этом вибровозбудитель 3 располагается вне оболочки под днищем и крепится к последнему.

Тонкослойный разделитель работает следующим образом. Исходное питание в виде гидровзвеси поступает через входной патрубок 5 в полость оболочки корпуса 1. Неустойчивая твердая фаза, оседая на пластины и сползая с них, переходит на днище 8, заполняя каналы гофрированной поверхности. За счет концентрации осадка в каналах уменьшается поверхность распределения осевших частиц по днищу и увеличивается высота слоя. Причем верхняя подача питания позволяет тяжелой фракции занять нижний слой в осадке. В процессе транспортировки осадка под действием вибровозбудителя 3 на тяжелые частицы ложится легкая фракция (фиг.2). Перемещаясь вдоль канала, слой осадка подвергается сегрегации, то есть: мелкие плотные частицы, например золота, через поры более крупных частиц проникают в узкую часть каналов, где продольная скорость их перемещения снижается за счет дополнительных сил трения о стенки, и происходит их концентрация. При достижении ограничительной пластины 9 (фиг.3) тяжелая фракция отсекается и поступает в полость улавливающего кармана и далее выводится наружу. Оставшийся осадок при достижении нижнего торца оболочки выводится через патрубок 7, а жидкая фаза - через патрубок 6.

Предложенное техническое решение позволяет увеличить глубину извлечения ценного компонента по тонким и мелким фракциям, содержащихся, например, в эфельных хвостах, возникающих при россыпной золотодобыче, и довести уровень извлечения до 85...90% частиц класса - 0,1+0,005 мм.

1. Тонкослойный разделитель минеральных частиц, состоящий из корпуса в виде продольной оболочки, расположенного под углом к горизонтальной плоскости, заполненного комплектами пластин, параллельных друг другу и оси оболочки, собранных в две группы с взаимным разворотом пластин смежных групп в противоположные стороны относительно вертикальной оси, входного и выходного патрубков, вибровозбудителя и улавливающих карманов, установленных вдоль днища корпуса, отличающийся тем, что днище корпуса выполнено в виде гофрированной поверхности, образующие каналы которой параллельны оси оболочки, улавливающие карманы размещены вдоль нижней части каналов, входной патрубок установлен в верхней части оболочки, а выходные патрубки - в нижней части.

2. Тонкослойный разделитель по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение оболочки имеет форму ромба или квадрата, у которого диагональная плоскость расположена вертикально.

3. Тонкослойный разделитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что гофрированное днище установлено с возможностью перемещения относительно корпуса и соединено с вибровозбудителем.