устройство для извлечения благородных металлов

Формула изобретения

Устройство для извлечения благородных металлов, включающее установленную с возможностью вращения на вертикальном валу коническую чашу с кольцевыми нарифлениями на внутренней поверхности, приспособления для автоматической подачи питания, выгрузки легкой и тяжелой фракций, приспособления для подачи разрыхляющей среды в виде эластичных трубок, размещенных в канавках между нарифлениями, отличающееся тем, что оно снабжено приспособлением для подачи смывной воды, а вал снабжен приспособлением для регулируемой подачи в эластичные трубки сжатого воздуха, выполненным в виде золотника.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения руд и техногенных продуктов гравитационными методами и может быть использовано для извлечения мелких и тонких фракций благородных, редких и цветных металлов.

Известны различные устройства для гравитационного обогащения материалов, различающихся по удельной массе. К ним относятся отсадочные машины, винтовые сепараторы, шлюзы, концентрационные столы, аппараты для обогащения в тяжелых суспензиях, которые работают в условиях естественного поля гравитации. В этих аппаратах разделение полиминеральных смесей основано на различии плотностей минералов, содержащихся в рудах или техногенных продуктах [Шохин В.Н. , Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. М.: Недра, 1993 г.].

Недостатком данных устройств является низкая эффективность при работе на тонкозернистых материалах (менее 100-50 мкм).

Более эффективными аппаратами для тонкодисперсных материалов являются установки, где используются центробежные силы, которые создаются за счет вращения ротора конической или сферической формы с улавливающими кольцевыми нарифлениями на его внутренней поверхности [Лопатин А.Г. Центробежное обогащение руд и песков. М.: Недра, 1987 г., стр. 193-215].

Главным недостатком традиционных центробежных концентраторов является быстрое уплотнение минеральной постели в нарифлениях, что требует частых остановок для выгрузки концентрата.

Для разрыхления уплотнений были созданы установки, в которых использовались вибрации рабочего органа (концентратор Магаданский ПУРС, ротационные концентраторы Брагина и Тульской горной компании), центробежно-вибрационные концентраторы (ЦВК) фирмы "Грант".

Главным недостатком аппаратов подобного типа, в том числе и наиболее совершенных концентраторов ЦВК, является сильная вибрация всей установки, что ограничивает возможность создания средне- и крупноразмерных аппаратов, которые необходимы для промышленных целей.

Относительно широкое распространение в мире и в России в настоящее время приобрели близкие по конструкции центробежные концентраторы Нельсона (Knelson), канадские концентраторы фирмы Фалькон (Falcon) и российские "Итомак". В этих установках с периодической разгрузкой концентрата для предотвращения уплотнения постели используются струйки воды, подаваемой под давлением через мелкие отверстия в роторе концентратора против направления его вращения.

Основными недостатками этих установок являются следующие факторы: аппараты не могут одновременно эффективно улавливать зерна тяжелых минералов разных классов крупности, так как для каждого класса крупности необходима специальная настройка по расходу разрыхляющей воды; установки нуждаются в чистой воде во избежание забивания отверстий, через которые она подается; в случае падения давления разрыхляющей воды происходит забивание отверстий и водяной рубашки обогащаемым материалом [Кравцов Е.Д. Новый тип центробежных концентраторов. Обогащение руд, 2001, 3, с. 31-33].

Наиболее близким из известных устройств к заявляемому является устройство для гравитационного разделения тонкозернистых материалов, включающее установленную с возможностью вращения на вертикальном валу коническую чашу с кольцевыми нарифлениями на внутренней поверхности, приспособления для автоматической подачи питания, выгрузки легкой и тяжелой фракций, приспособления для подачи разрыхляющей среды в виде эластичных трубок, размещенных в канавках между нарифлениями [Патент РФ 2104791, В 03 В 5/32, опубл. 20.02.1998].

Основным недостатком данного устройства является низкая степень разрыхления минеральной постели в нарифлениях.

Заявляемое устройство позволяет исключить указанный недостаток при сохранении условий создания разрыхленной минеральной постели в нарифлениях и соответственно повысить степень концентрации и извлечения ценных компонентов.

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство для извлечения благородных металлов включает установленную с возможностью вращения на вертикальном валу коническую чашу с кольцевыми нарифлениями на внутренней поверхности, приспособления для автоматической подачи питания, выгрузки легкой и тяжелой фракций, приспособления для подачи разрыхляющей среды в виде эластичных трубок, размещенных в канавках между нарифлениями. При этом устройство снабжено приспособлением для подачи смывной воды, а вал снабжен приспособлением для регулируемой подачи в эластичные трубки сжатого воздуха, выполненным в виде золотника.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. В результате проведенных исследований было установлено, что применение эластичных трубок, периодически то сжимаемых минеральной постелью за счет центробежных сил, то растягиваемых сжатым воздухом, обеспечивает разрыхление минеральной постели. При растяжении минеральная постель выдавливается из канавок, а при сжатии снова опускается в центробежном поле и, таким образом, совершает движения, похожие на движения в отсадочной машине.

Кроме того, было установлено, что выполнение приспособления для автоматического регулирования подачи сжатого воздуха в виде золотникового устройства позволяет осуществлять подачу воздуха в режиме "впуск-выпуск" с заданной частотой и давлением. Кроме того, путем изменения давления сжатого воздуха, подаваемого в эластичные трубки, можно регулировать амплитуду сжатий-растяжений минеральной постели, что важно при подборе режимов обогащения.

На чертеже представлен общий вид устройства для извлечения благородных металлов. Устройство включает жесткую конусную чашу 1 с кольцевыми нарифлениями 2 на внутренней поверхности, приспособление для подачи питания через центральную трубу 3, приспособление для выгрузки легкой фракции, выполненное в виде кольцевого желоба 4, приспособление для выгрузки тяжелой фракции, выполненное в виде ложного дна 5 с лопатками, полый вал 6 и форсунки 7 для подачи смывной воды. Приспособления для разрыхления минеральной постели в нарифлениях 2 выполнены в виде эластичных трубок 8, уложенных между нарифлениями. Золотниковый механизм 9 обеспечивает периодическую подачу воздуха в эластичные рубки 8 и его выпуск. Устройство также включает электродвигатель 10 для вращения конусной чаши и систему автоматики 11, обеспечивающую заданный режим подачи питания и разгрузки тяжелой фракции. Устройство работает следующим образом. Подлежащий обогащению материал, содержащий тяжелую и легкую минеральные фракции, через центральную питающую трубу 3 подается на ложное дно 5 с лопатками 7. При работающем электродвигателе 10 конусная чаша 1 с ложным дном 5 и лопатками находится во вращении. Под действием центробежных сил, возникающих при вращении чаши, тяжелые минералы и часть крупных легких минералов отбрасываются к периферии чаши, где улавливаются нарифлениями 2, а легкие частицы выносятся потоком пульпы в кольцевой желоб 4 для разгрузки легкой фракции. Подаваемый в режиме "впуск-выпуск" сжатый воздух в эластичные трубки 8 приводит к разрыхлению минеральной постели в нарифлениях 2. При отсутствии подачи воздуха трубки сжимаются центробежными силами, и воздух выходит из них через золотниковый механизм 9. В соответствии с заданным периодом накопления система автоматики 11 прекращает подачу питания, переключает электродвигатель 10 для снижения числа оборотов чаши, происходит смыв тяжелой фракции водой из форсунок 7 в приемник тяжелой фракции. По окончании выгрузки тяжелой фракции система автоматики 11 включает электродвигатель чаши 10 и включает подачу питания.

Данное устройство можно использовать для извлечения любых тяжелых минералов, но наиболее эффективно оно для при обогащении руд и песков, содержащих минералы благородных металлов. Использование данного изобретения позволит получать высококачественные товарные концентраты благородных металлов в одну стадию обогащения.