Пристрій для гравітаційного збагачення дрібнозернистої мінеральної сировини

1. Пристрій для гравітаційного збагачення дрібнозернистої мінеральної сировини, що містить завантажувальний вузол у верхній частині нахиленого жолоба, розвантажувальний вузол, при цьому нахилений жолоб виконаний у вигляді принаймні однієї секції, на днищі якої, звуженою частиною назустріч і вздовж потоку пульпи, розташований подільник потоку пульпи на окремі звужені потоки (ППОЗП), за яким в днищі секції, поперечно потоку пульпи, виконана щілина розвантажувального вузла, який відрізняється тим, що подільник ППОЗП виконаний у ви гляді принаймні одного клина. 2. Пристрій згідно з п. 1, який відрізняється тим, що в кожній секції на днищі жолоба розташований принаймні другий подільник ППОЗП у вигляді кли C2 2 78797 1 3 78797 кутом рейок, висота яких збільшується у напрямку руху потоку пульпи. Основним недоліком даного пристрою є його низька ефективність роботи за рахунок перетворення ламінарного потоку пульпи в турбулентне в місцях, де цей потік переходить через рейки подільника ППОЗП. Це ще більш посилюється за рахунок збільшення висоти рейок подільника ППОЗП у напрямку руху потоку п ульпи. Іншим недоліком цього пристрою є низька ефективність роботи за рахунок використовування в кожній секції тільки одного подільника ППОЗП. А це не дозволяє забезпечити рівномірне звуження потоку пульпи по ширині жолоба для забезпечення більш якісного розділення цього потоку по висоті на важку і легку фракцію при збереженні ламінарності потоку пульпи. У основу винаходу встановлена задача створення ефективно працюючого пристрою з ефективним витяганням дрібних зерен важкої фракції шляхом забезпечення ламінарності потоку пульпи при проходженні його вздовж подільника ППОЗП цього потоку, а також шляхом розділення потоку пульпи по його ширині на окремі звужені частини. А це все дозволить забезпечити підвищення витягу важкої фракції при збереженні високої питомої продуктивності пристрою. Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрої для гравітаційного збагачення дрібнозернистої мінеральної сировини, який містить завантажувальний вузол у верхній частині нахиленого жолоба, розвантажувальний вузол, при цьому нахилений жолоб виконаний принаймні у вигляді однієї секції, на днищі якої, звуженою частиною назустріч і вздовж потоку пульпи, розташований подільник потоку пульпи на окремі звужені потоки (ППОЗП), за яким в днищі секції, поперечно потоку пульпи, виконана щілина розвантажувального вузла. При цьому подільник ППОЗП виконаний у вигляді принаймні одного клина. Крім того, в кожній секції на днищі жолоба розташований принаймні другий подільник ППОЗП у вигляді клина, при цьому клини розташовані в поперечний потоку пульпи ряд. Також пристрій містить принаймні другу секцію нахиленого жолоба, яка послідовно розташована за першою секцією у напрямку потоку пульпи, при цьому під днищем жолоба розташований збірник важкої фракції розвантажувального вузла від поперечних щілин кожної секції. При цьому клини виконані з двома бічними робочими поверхнями, а з боків ряду - з однією бічною робочою поверхнею. Бічні робочі поверхні клинів можуть бути виконані опуклими. Бічні робочі поверхні клинів можуть бути виконані ввігнутими. Також загальна ширина зазорів на виході потоку пульпи між клинами рівна в основному одній третині ширини секції жолоба. А в кожній секції жолоба перед клинами розташований вільний простір, довжина якого вздовж потоку пульпи рівна в основному довжині одного клину. Крім того, клини однієї секції жолоба розташовані щодо клинів сусідньої секції в шаховому порядку. Виконання подільника ППОЗП у вигляді принаймні одного клину дозволяє забезпечити ламінарний рух потоку пульпи при його проходженні як 4 уздовж одного клину, так і вздовж декількох клинів. Це забезпечується тим, що клин є об'ємним тілом обтічної форми і турбулентність потоку при цьому зведена до мінімуму. Забезпечення ламінарності руху потоку пульпи викликає якісніше розшарування його по висоті на важку і легку фракцію і тим самим дозволяє підвищити кількість виходу важкої фракції, у тому числі і витягання дрібних її зерен. Все це забезпечує високу питому продуктивність пристрою. Виконання в кожній секції на днищі жолоба двох і більш подільників ППОЗП у вигляді клинів з розташуванням їх в поперечний потоку пульпи ряд дозволяє розділити потік пульпи на окремі його звужені частини. А це тим самим також дозволяє підвищити кількість виходу важкої фракції. Виконання пристрою з двома і більш секціями дозволяє забезпечити проведення повторної сепарації потоку пульпи, що тим самим підвищує витягання з неї важкої фракції. Виконання клинів з двома бічними робочими поверхнями, а з боків ряду - з однієї бічною робочою поверхнею, дозволяє забезпечити рівномірне розділення руху потоку пульпи на рівні вузькі потоки, що також спрямоване на якісніше витягання важкої фракції з потоку пульпи. При цьому в кожному зазорі, що звужується, між клинами забезпечується більш ламінарний рух потоку п ульпи з якіснішим розділенням його по висоті між важкою і легкою фракціями. Виконання бічних робочих поверхонь клинів опуклими, наприклад у вигляді дуги параболи, дозволяє підвищити рівень концентрації важкої фракції в придонному шарі потоку пульпи за рахунок дії бокової складової швидкості при проході потоку пульпи вздовж таких робочих поверхонь сусідніх клинів, оскільки при цьому частини цього потоку стикаються під більшим кутом, ніж при прямих робочих поверхнях клинів. Причому стикання відбувається поблизу широкої частини зазора між клинами. Виконання бічних робочих поверхонь клинів ввігнутими також дозволяє підвищити рівень концентрації важкої фракції в придонному шарі потоку пульпи, що також обумовлене дією бокової складової швидкості частин цього потоку від робочих поверхонь сусідніх клинів. Це відбувається під великим кутом поблизу вузької частини зазора між клинами. Виконання загальної ширини звуженої частини між клинами такої, що вона в основному рівна одній третині ширини секції жолоба дозволяє забезпечити оптимальний підбір кількості клинів у ряді кожної секції жолоба і, відповідно, ширини цих клинів. Це забезпечується коли живий перетин потоку пульпи буде в три рази менше ширини секції жолоба. Розташування в кожній секції жолоба перед рядом клинів вільного простору, довжина якого вздовж потоку пульпи рівна в основному довжині одного клину дозволяє забезпечити, після проходження потоком пульпи відповідного ряду клинів в кожній секції, зниження його швидкості у вільному просторі наступної секції за рахунок збільшення ширини потоку пульпи і відповідного зменшення по 5 78797 висоті перед наступним рядом клинів наступної секції. А це сприяє підвищенню рівня концентрації важкої фракції за рахунок дії бокової складової швидкості при проході потоком пульпи звужених зазорів між клинами попередньої секції. Розташування клинів однієї секції жолоба щодо клинів сусідньої секції в шаховому порядку направлене на підвищення рівня концентрації важкої фракції також за рахунок дії бокової складової швидкості, яка посилюється шаховим розташуванням клинів наступної секції щодо попередньої. Дана сукупність суттєви х ознак дозволяє в порівнянні з прототипом забезпечити ламінарність потоку пульпи при проходженні його вздовж подільника ППОЗП цього потоку у вигляді одного або декількох клинів, які розташовані в поперечний потоку пульпи ряд. А також забезпечити розділення потоку пульпи на окремі вузькі його частини, що викликає якісніше розшарування його по висоті і тим самим дозволяє підвищити вихід кількості важкої фракції, у тому числі і витяг дрібних її зерен. При цьому зберігається висока питома продуктивність пристрою. На думку авторів технічне рішення, що заявляється, відповідає критеріям винаходу „новизна" і „винахідницький рівень", тому що сук упність суттєвих ознак, які характеризують пристрій, що заявляється, для гравітаційного збагачення дрібнозернистої мінеральної сировини є новою і не випливає явним чином з відомого рівня техніки. Винахід, що заявляється, пояснюється кресленням, на якому однакові елементи мають однакові цифрові позначення і де на: Фіг.1 наведено схематичне зображення пристрою для гравітаційного збагачення дрібнозернистої мінеральної сировини; Фіг.2 - вигляд зверху Фіг.1. Найкращий варіант пристрою для гравітаційного збагачення дрібнозернистої мінеральної сировини містить нахилений жолоб 1 з секціями 2.12.N з днищем 3 та боковими стінками 4, 5, в верхній частині жолоба 1 розташований завантажувальний вузол 6, на днищі 3 в кожній секції 2.1-2.N розташовані поперечно потоку пульпи ряди 7.17.N подільників потоку пульпи на окремі звужені потоки (ППОЗП) у вигляді клинів 8, які розташовані вздовж потоку пульпи, причому звужена їх частина спрямована назустріч потоку пульпи, зазори 9 між клинами 8, вільний простір 10 перед відповідним рядом 7.1-7.N клинів 8, за кожним з яких розташовані відповідні поперечні щілини 11.1-11.N. Розвантажувальний вузол містить збірник 12 важкої фракції, щілини 11.1-11.N, приймач 13 важкоїфракції та приймач 14 легкої фракції. Клини 8 в середині відповідних рядів 7.1-7.N виконані з двома робочими поверхнями, а з боків - з однією робочою поверхнею. Кількість і ширина клинів 8 в кожному ряду 7.1-7.N прийняті з розрахунку, щоб рівень звуження був не менше трьох, тобто щоб живий перетин потоку пульпи був в три рази менше ширини жолоба 1, що є оптимальним для більшості практичних цілей. При цьому вільний простір 10 дорівнює в основному довжині одного клина 8, що також є оптимальною величиною. Довжина жолобу може змінюватися в широких межах, від 2,5м до 5-7м, а ширина жолоба 1 може 6 змінюватися від 0,1 до 1м в залежності від потрібної продуктивності. Кут на хилу жолоба встановлюється в межах 12-18 градусів для руд і 10-12 градусів для вугілля. Крупність частинок збагачуваного матеріалу становить від 0,05 до 2мм. Питома продуктивність пристрою становить від 20 до 25т/г на їм завантажувальної ширини жолобу 1. В другому варіанті виконання пристрою клини 8 однієї з секцій 2.1-2.N жолоба 1 розташовані відносно клинів сусідньої секції в шаховому порядку, при цьому жолоб 1, вздовж потоку пульпи, виконаний звуженим, причому кут звуження жолобу 1 дорівнює куту скосу клинів 8. В одному з варіантів виконання пристрою клини 8 однієї секції, наприклад 2.3, розташовані відносно клинів 8 сусідньої секції, наприклад 2.2, в шаховому порядку, при цьому секції, починаючи з другої 2.2 і третьої 2.3, попарно виконані з звуженням і наступним розширенням в напрямку потоку пульпи. Також в одному з варіантів виконання пристрою клини 8 однієї секції, наприклад 2.3, розташовані відносно клинів 8 сусідньої секції, наприклад 2.2, в шаховому порядку, при цьому секції, починаючи з другої 2.2 і третьої 2.3, попарно виконані з розширенням і наступним звуженням в напрямку потоку пульпи. Крім того, клини 8 можуть бути виконані як з прямими робочими поверхнями, так і з криволінійними робочими поверхнями (ввігнутими або опуклими) у вигляді, наприклад дуги параболи. Кожна поперечна щілина 11.1-11.N може бути виконана як у вигляді однієї щілини по всій ширині жолоба 1, так і у вигляді декількох щілин, довжина кожної з яких в основному рівна вузькій частині зазора 9 між клинами 8. Пристрій для гравітаційного збагачення дрібнозернистої мінеральної сировини працює таким чином. Дрібнозерниста мінеральна сировина, що збагачується, у вигляді пульпи подається до завантажувального вузла 6, з якого самопливом рівним тонким шаром потік пульпи рухається по днищу 3 жолобу 1 зі швидкістю, яка забезпечує ламінарний характер її рухання по вільному простору 10 першої секції 2.1. При цьому в результаті різниці в швидкості рухання зернин важкої та легкої фракції, які мають різну густість, виникає їх розшарування важка фракція переходить в нижні шари, а легка фракція рухається з більшою швидкістю понад нижніми шарами. Далі, при проходженні потоку пульпи звужених зазорів 9 між клинами 8 першої секції 2.1 він поділяється на вузькі потоки, при цьому, за рахунок звуження потоку між клинами 8, він ще більше розшаровується по висоті. А це ще більше підвищує рівень концентрації важкої фракції в нижній частині потоку пульпи, яка далі попадає через щілину 11.1 в збірник 12 важкої фракції розвантажувального вузла. Далі потоки пульпи об'єднуються на вільному просторі 10 наступної секції 2.2, причому висота потоку зменшується, а швидкість рухання знижується. При цьому невідсепарована важка і легка фракція потоку пульпи піддаються дії бокової складової швидкості при 7 78797 виході із зазорів 9 між клинами 8 першого ряду 7.1 першої секції 2.1 під зустрічними кутами. А це сприяє збільшенню розшаруванню потоку пульпи по висоті. А далі процес повторюється при проходженні пульпою наступного ряду 7.2 клинів 8 з зазором 9 в секції 2.2, де ще більше важка і легка фракція розшаровується з викидом важкої фракції через щілину 11.2 в збірник 12 важкої фракції. Далі потік пульпи проходить таким же чином всі секції жолобу 1 і важка фракція зі всіх щілин 11.1-11.N попадає в збірник 12 і далі в приймач 13 важкої фракції, а легка фракція поступає по жолобу 1 до приймача 14 легкої фракції. В варіантах виконання пристрою, при шаховому розташуванні клинів 8 в сусідніх секціях 2.1-2.N, при проходженні потоку пульпи через зазори 9 клинів попередньої секції, він в подальшому попадає на зміщенні в шаховому порядку клини наступної секції, при цьому бокова складова швидкостей потоку ще збільшується, що сприяє ще більшому розшаруванню по висоті потоку пульпи на важку і легку фракції. А це підвищує вихід важ Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 8 кої фракції через щілини 11.1-11.N в збірник 12 і далі в приймач 13 важкої фракції. А при виконанні клинів 8 з криволінійними робочими поверхнями кут стикання частин потоку пульпи, що обтікають поверхні двох сусідніх клинів, збільшується, а швидкість в точці стикання цих частин потоку пульпи зменшується, що тим самим підвищує рівень концентрації важкої фракції у придонному шарі потоку пульпи звужених зазорів 9 клинів 8. Хоча тут показані й описані варіанти, що визнані кращими для здійснення теперішнього винаходу, фа хівцям у даній галузі те хніки буде зрозуміло, що можна здійснювати різноманітні зміни і модифікації, і елементи можна заміняти на еквівалентні, не виходячи при цьому за межі обсягу домагань теперішнього винаходу. Відповідність технічного рішення, що заявляється, критерію винаходу „промислова придатність” підтверджується зазначеними прикладом виконання пристрою для гравітаційного збагачення дрібнозернистої мінеральної сировини. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601