мельница мокрого самоизмельчения алмазосодержащего сырья
Классы МПК: | B02C17/18 конструктивные элементы |
Автор(ы): | Прокопенко А.В., Раздолькин В.Н., Изенев В.Н., Смольников В.А. |
Патентообладатель(и): | Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-06-08 публикация патента:
20.05.1995 |
Использование: в алмазодобывающей промышленности при подготовке руд к обогащению. Сущность изобретения: мельница мокрого самоизмельчения алмазосодержащего сырья включает барабан с загрузочным и разгрузочным устройствами и сборник для приема измельченного материала. Разгрузочное устройство выполнено в виде окон с решетками, расположенных равномерно по цилиндрической поверхности барабана со сдвигом каждого окна относительно предыдущего. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. МЕЛЬНИЦА МОКРОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ, включающая барабан с загрузочным и разгрузочным устройствами и сборник измельченного материала, отличающаяся тем, что разгрузочное устройство выполнено в виде окон с решетками, расположенных равномерно по цилиндрической поверхности барабана со сдвигом каждого окна относительно предыдущего, при этом общую площадь "живого" сечения S ж.сеч. разгрузочных решеток определяют из соотношения![мельница мокрого самоизмельчения алмазосодержащего сырья, патент № 2035228](/images/patents/438/2035228/2035228-5t.gif)
где K поправочный коэффициент;
Q объемная производительность мельницы, м3/ч;
D диаметр мельницы, м. 2. Мельница по п. 1, отличающаяся тем, что длину l разгрузочного окна определяют из соотнношения
l L/n,
где L длина барабана, м; n число разгрузочных окон по длине барабана.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к конструкции мельниц мокрого самоизмельчения, в которых измельчение осуществляется кусками исходной руды, и может быть использовано в алмазодобывающей промышленности при подготовке руд к обогащению. Известна мельница [1] мокрого самоизмельчения руд черных и цветных металлов, включающая барабан с загрузочным и разгрузочным устройствами и сборник готового продукта. Разгрузочное устройство представляет собой решетку, установленную на торцевой стороне барабана. Недостатком этой мельницы является то, что при измельчении в ней алмазосодержащего сырья происходит переизмельчение ценного компонента и рудного материала, обусловленное излишней длительностью пребывания алмазов и материала готовой крупности в барабане мельницы. Это снижает сохранность природного качества алмазов и, следовательно, уменьшает их цену. Кроме того, происходит дополнительный расход электроэнергии на ненужное переизмельчение готового продукта. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату и принятой за прототип является мельница [2] мокрого самоизмельчения алмазосодержащего сырья, включающая барабан с загрузочным и разгрузочным устройствами и сборник готового продукта. Разгрузочное устройство представляет собой трехъярусную решетку, установленную с торцовой стороны барабана, внутренний ярус которой диаметром, равным 0,4-0,8 диаметра барабана, выполнен глухим, а средний ярус выполнен с коэффициентом живого сечения в пределах 0,1-0,4. Высота периферического яруса решетки равна 0,05 диаметра барабана, а коэффициент живого сечения его определяют из соотношения: K Kэ![мельница мокрого самоизмельчения алмазосодержащего сырья, патент № 2035228](/images/patents/438/2035029/729.gif)
Sж.сеч= K
![мельница мокрого самоизмельчения алмазосодержащего сырья, патент № 2035228](/images/patents/438/2035228/2035228t.gif)
Sж.сеч. суммарная площадь живого сечения отверстий разгрузочных решеток, м2;
Q объемная производительность мельницы, м3/ч;
D диаметр мельницы, м. Соотношение получено эмпирическим путем, т.е. многочисленными экспериментальными проверками было подобрано такое соотношение, при котором обеспечивается своевременный вывод раскрытых алмазов из мельницы и не снижается при этом жесткость конструкции мельницы. Длину разгрузочного окна определяют из соотношения
l
![мельница мокрого самоизмельчения алмазосодержащего сырья, патент № 2035228](/images/patents/438/2035228/2035228-2t.gif)
L длина барабана, м;
n число окон по длине барабана. При таком соотношении длины разгрузочного окна и длины барабана исключается образование мертвых зон в барабане. Сопоставительный анализ заявляемого устройства и прототипа позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". Сравнение с другими техническими решениями, включенными в "уровень техники" показало, что известно устройство для измельчения кускового и крупнозернистого материала, в котором разгрузка измельченного материала происходит на цилиндрической поверхности барабана [3]
Однако в этом устройстве подколосниковые балки расположены по всей цилиндрической поверхности барабана и разделены на неподвижные дистанционные стержни и колосниковые элементы. Такая конструкция мельницы не является надежной в эксплуатации, особенно при большом объеме барабана. Кроме того, при использовании ее для самоизмельчения алмазосодержащих руд циркулирующая нагрузка значительно увеличится. Это обусловлено спецификой обогащения алмазосодержащих руд, содержащих алмазы крупностью 0,2-30 мм, и необходимостью извлечения их с сохранением природных крупности и качества. Для этого технологические схемы алмазоизвлекательных фабрик предусматривают при дезинтеграции кимберлитов до 2 мм развернутую схему обогащения измельченного рудного материала всех классов крупности от 0,5 + 0,2 мм до 30 /50/ + 16 мм, а на доизмельчение в мельницу в качестве циркулирующей нагрузки возвращаются только хвосты обогащения (крупнее 2 мм). Поэтому рост величины циркулирующей нагрузки неизбежно влечет за собой увеличение фронта классификации, грохочения и обогащения руды. В заявляемой же мельнице выполнение разгрузочного устройства в виде окон с решетками, расположенных равномерно по цилиндрической поверхности барабана со сдвигом относительно друг друга и имеющих оптимальную площадь живого сечения обеспечит не только высокую скорость вывода измельченного материала без его переизмельчения, но при этом не приведет к большому росту циркулирующий нагрузки. Кроме того, такая конструкция мельницы отличается большой жесткостью и, следовательно, надежностью в эксплуатации. Таким образом, совокупность существенных признаков обеспечит осуществление задачи изобретения, т.к. за счет ускорения вывода из барабана мельницы раскрытых алмазов и измельченного рудного материала готовой крупности удается избежать переизмельчение алмазов, что позволит значительно снизить долю кристаллов алмазов, получивших трещины, расколы или потерявших массу и, тем самым, в большей степени сохранить их природное качество и стоимость. Этот эффект усиливает и то обстоятельство, что выбор длины разгрузочного окна, определяемой из соотношения l
![мельница мокрого самоизмельчения алмазосодержащего сырья, патент № 2035228](/images/patents/438/2035228/2035228-3t.gif)
Sж.сеч= K
![мельница мокрого самоизмельчения алмазосодержащего сырья, патент № 2035228](/images/patents/438/2035228/2035228-4t.gif)
Для загрузки исходной руды в барабан 1 служат бункер 5 и цапфа 6, а для приема измельченного материала сборник 7. Барабан 1 снабжен ребрами жесткости 8 для крепления к цапфам 5. Мельница работает следующим образом. Во вращающийся барабан 1 из бункера 5 через цапфу 6 и загрузочное отверстие в торцовой стенке 3 подают куски исходной руды и воду. Материал, поступивший в барабан 1, захватывается лифтерами (не показаны) и поднимается вверх до тех пор, пока радиальная составляющая силы тяжести не превысит центробежную силу, после чего куски руды падают вниз и ударяются друг о друга. Происходит постоянное перемешивание материала, во время которого он измельчается путем раскалывания, раздавливания и истирания. Измельченный материал, крупность которого становится меньше щели разгрузочной решетки окон 4, вместе с водой проходит через щели в сборник 7 и выгружается из мельницы. Направление движения измельченного материала к разгрузочной решетке в барабане 1 мельницы совпадает с направлением движения рудной загрузки, что увеличивает скорость вывода измельченного материала. Для определения перспективы использования мельницы заявленной конструкции были проведены сравнительные испытания по измельчению кимберлитовой руды на полупромышленных образцах двух мельниц: по прототипу и по изобретению. Испытания проведены в равных условиях на одной и той же руде. Результаты испытаний представлены в таблице. Проведенные испытания подтвердили соответствие заявляемого устройства критерию "промышленная применимость". Использование предлагаемой мельницы обеспечит своевременный вывод измельченного материала из барабана, сократив вдвое время нахождения алмазов в мельнице. Это повысит сохранность алмазов, уменьшив в среднем в два раза опасность получения трещин, сколов, расколов и более значительных разрушений кристаллов алмазов. Потери алмазов в массе уменьшаются с 0,95 до 0,02% потери в стоимости алмазов с 0,76 до 0,03% Удельный расход электроэнергии уменьшается на 30% производительность мельницы увеличивается на 80%
Класс B02C17/18 конструктивные элементы