RU2038154C1

RU2038154C1 - Enrichment and disinfection apparatus

Info

Publication number: RU2038154C1
Application number: RU93011505A
Authority: RU
Inventors: А.И. Алпатов; Б.Н. Егоров
Original assignee: Департамент речного транспорта Министерства транспорта РФ
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1993-03-04
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: enrichment by gravitation. SUBSTANCE: tray 1 with partitions 4 and 3 is mounted on support 2 by hinges. Partitions 3 are fastened in a spaced relation to bottom 1. Partitions 3 and 4 form compartments in which plates 6 are moved by drive 5. Before partitions 4, gadgets 7 are located for discharge of minerals. Under partitions 3, there are water inlet nozzles 8. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к гравитационному обогащению полезных ископаемых с дезинтеграцией пластичных и слабосвязных включений и может быть использовано на обогатительных и горнорудных предприятиях для обогащения пластичных и слабосвязных глинистых россыпей, а также на предприятиях и плавучих установках по производству высококачественных строительных песков для диспергирования комовой глины в них и попутного извлечения коллективных концентратов минералов тяжелых фракций. The invention relates to gravitational enrichment of minerals with the disintegration of plastic and weakly connected inclusions and can be used in mineral processing and mining enterprises for the enrichment of plastic and weakly connected clay placers, as well as in enterprises and floating plants for the production of high-quality building sands for dispersing lump clay in them and associated extraction of collective concentrates of minerals of heavy fractions.

Известно устройство для обогащения тяжелых полезных ископаемых [1] с покрытием дна желоба трафаретами и без них. Материал поступает на шлюз и по мере его продвижения вдоль шлюза происходит перераспределение частиц за счет разности их плотностей, т. е. частицы с большой плотностью оседают на дно шлюза, в то время как легкие частицы уносятся потоком воды. A device for the enrichment of heavy minerals [1] with coating the bottom of the gutter with stencils and without them is known. The material enters the airlock and, as it moves along the airlock, particles are redistributed due to the difference in their densities, i.e., particles with a high density settle to the bottom of the airlock, while light particles are carried away by a stream of water.

Основными недостатками данного устройства являются:
незначительная пропускная способность шлюза, так как перемещение исходного материала вдоль шлюза осуществляется только движущимся потоком воды, имеющим ограниченную гидротранспортную способность;
отсутствие механизма дезинтеграции пластичных и слабосвязных включений, что исключает возможность применения этого устройства при наличии таких включений.The main disadvantages of this device are:
insignificant throughput of the lock, since the movement of the source material along the lock is carried out only by a moving stream of water having limited hydrotransport capacity;
the lack of a mechanism for the disintegration of plastic and weakly connected inclusions, which excludes the possibility of using this device in the presence of such inclusions.

Известно также устройство для извлечения тяжелых полезных ископаемых [3] представляющее собой шлюз, состоящий из желоба, цилиндрических трафаретов, на которых жестко крепятся пластины. Трафареты через рычаги соединены с общей планкой, которая связана с приводом кривошипно-шатунного типа. A device for the extraction of heavy minerals [3] is also known, which is a gateway consisting of a trough, cylindrical stencils on which plates are rigidly attached. The stencils are connected through levers to a common bar, which is connected with a crank-type drive.

Исходный материал подается на шлюз, где благодаря наличию постоянно разрыхленной постели, создаваемой колебательными движениями пластин трафаретов, осуществляется гравитационное обогащение полезных ископаемых, т.е. частицы с большой плотностью оседают на дно шлюза, а частицы с меньшей плотностью уносятся потоком воды. The source material is fed to the gateway, where due to the presence of a constantly loosened bed created by the oscillatory movements of the stencil plates, gravitational enrichment of minerals is carried out, i.e. particles with a high density settle to the bottom of the airlock, and particles with a lower density are carried away by a stream of water.

Недостатком данного устройства является следующее:
незначительная пропускная способность шлюза по пескам в связи с тем, что их перемещение вдоль шлюза осуществляется только движущимся потоком воды;
незначительное проявление дезинтегрирующей способности связных и слабосвязных включений в пределах объема разрыхленной постели в связи с незначительным обменом частиц разрыхленной постели с движущимся над постелью потоком их.The disadvantage of this device is the following:
insignificant bandwidth of the lock on the sand due to the fact that their movement along the lock is carried out only by a moving stream of water;
insignificant manifestation of the disintegrating ability of cohesive and loosely connected inclusions within the volume of a loosened bed due to an insignificant exchange of particles of a loosened bed with a stream of them moving over the bed.

Известно устройство для дешламации и сгущения песков [2] представляющее собой спиральный классификатор, состоящий из полуцилиндрической наклонной ванны, в которой вращается насаженная на продольный вал спираль. В нижней части ванны устроены бортовые окна для ввода водопесчаной смеси, а в днище верхней части ванны установлен разгрузочный люк. A device for deslamation and thickening of sands [2] is known, which is a spiral classifier consisting of a semi-cylindrical inclined bath, in which a spiral mounted on a longitudinal shaft rotates. Side windows are arranged in the lower part of the bathtub for introducing a water-sand mixture, and an unloading hatch is installed in the bottom of the upper part of the bathtub.

Исходный материал в виде пульпы подается в бортовые окна и заполняет ванну. Вращающаяся спираль перемещает осевший на дно ванны песок к разгрузочному люку, при этом происходит частичное растирание (дезинтеграция) пластичных и слабосвязных включений и вынос дисперсных частиц вместе с мелкозернистыми включениями потоком воды через сливной порог классификатора. The source material in the form of pulp is fed into the side windows and fills the bath. A rotating spiral moves the sand that has settled on the bottom of the bathtub to the discharge hatch, with partial grinding (disintegration) of plastic and weakly connected inclusions and dispersed particles being removed along with fine-grained inclusions by the flow of water through the drain threshold of the classifier.

Недостатком этого устройства является следующее:
из-за наклона ванны вымыв дезинтегрированных частиц из песка осуществляется не на всем пути перемещения осевшего песка;
из-за однонаправленного перемещения осевшего песка спиралью исключается возможность заметного накопления тяжелых минералов.The disadvantage of this device is the following:
due to the inclination of the bath, the disintegrated particles are not washed out of the sand along the entire path of the settled sand;
Due to the unidirectional movement of the settled sand, the spiral eliminates the possibility of a noticeable accumulation of heavy minerals.

Цель изобретения повышение пропускной способности за счет увеличения высоты слоя обрабатываемого песка и обеспечение дезинтеграции пластичных и слабосвязных включений глин и глинистых россыпей минералов тяжелых фракций при извлечении из песков тяжелых полезных ископаемых и производстве качественных строительных песков. The purpose of the invention is to increase throughput by increasing the height of the processed sand layer and to ensure the disintegration of plastic and loosely coupled inclusions of clays and clay placers of heavy minerals when removing heavy minerals from sands and producing high-quality building sands.

Цель достигается тем, что обогатительно-дезинтегрирующее устройство, включающее наклонный желоб с расположенными в нем подвижными поперечными пластинами и приспособлениями для разгрузки полезного ископаемого, снабжено закрепленными с зазором к днищу желоба поперечными перегородками, разделяющими последний на секции, при этом в каждой секции расположена подвижная пластина, установленная с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль желоба и под каждой поперечной перегородкой или под частью их установлены коллекторы с соплами и клапанами для впуска воды при прямом ходе подвижных пластин. Кроме того устройство снабжено закрепленными без зазора к днищу глухими поперечными перегородками, делящими желоб на группы секций, при этом перед каждой глухой перегородкой или в ней выполнено приспособление для разгрузки обогащенного полезного ископаемого. The goal is achieved in that the enrichment and disintegrating device, including an inclined trough with movable transverse plates located therein and devices for unloading minerals, is provided with transverse partitions fixed with a gap to the bottom of the trough, dividing the latter into sections, with a movable plate in each section mounted with the possibility of reciprocating movement along the gutter and under each transverse partition or under part of them are installed collectors with nozzles and valves for water inlet during the forward stroke of the movable plates. In addition, the device is equipped with blind transverse baffles fixed without a gap to the bottom, dividing the trough into groups of sections, with a device for unloading the enriched mineral being made in front of or in each baffle.

Благодаря тому, что устройство снабжено закрепленными с зазором к днищу желоба поперечными перегородками, разделяющими последний на секции, в каждой из которых расположена подвижная пластина, установленная с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль желоба, перемещение осевшего песка вдоль желоба совершается потоком воды и подвижной поперечной пластиной при ее прямом ходе, что позволяет увеличить высоту слоя обрабатываемого песка и, следовательно, пропускную способность устройства. При обратном ходе подвижной пластины поток жидкости перебрасывает сгребаемый слой песка в освобождаемый пластиной объем, осуществляя подготовку устройства к прямому ходу с перемещением материала вдоль желоба пластиной и потоком жидкости. При перемещениях поперечных пластин в обоих направлениях перед их фронтальными сторонами происходит взаимодействие частиц в слое сдвигаемого песка, в процессе которого осуществляется диспергирование ("растирание") пластичных и слабосвязных включений и гравитационное обогащение тяжелых минеральных частиц, опускающихся в подвижном слое песка ко дну желоба. За тыльными сторонами подвижных пластин происходит непрерывное заполнение освобождаемого объема за счет "сползания" песка с откоса и переброса нагребаемого слоя его потоком жидкости. В этом объеме происходит вымыв диспергированных шламов и гравитационное обогащение минералов тяжелых фракций зерна более тяжелых минералов проникают в нижнюю часть слоя оседающего песка, а зерна более легких перемещаются в верхнюю часть этого слоя. Due to the fact that the device is equipped with transverse partitions fixed with a gap to the bottom of the gutter, dividing the latter into sections, in each of which there is a movable plate installed with the possibility of reciprocating movement along the gutter, the movement of settled sand along the gutter is carried out by a stream of water and a movable transverse plate with its direct course, which allows to increase the height of the layer of processed sand and, therefore, the throughput of the device. During the reverse stroke of the movable plate, the fluid flow transfers the raked sand layer to the volume released by the plate, preparing the device for forward motion with the material moving along the trough with the plate and the fluid flow. When transverse plates are moved in both directions in front of their frontal sides, particles interact in the layer of shifted sand, during which dispersion (grinding) of plastic and weakly connected inclusions and gravitational enrichment of heavy mineral particles descending in the moving sand layer to the bottom of the gutter occurs. Behind the backsides of the movable plates there is a continuous filling of the released volume due to the "sliding" of sand from the slope and the transfer of the heated layer by its fluid flow. In this volume, dispersed sludge are washed out and gravitational enrichment of minerals of heavy fractions is carried out. Grains of heavier minerals penetrate the lower part of the sedimentary sand layer, while lighter grains move to the upper part of this layer.

Процесс диспергирования включений и гравитационного обогащения происходит практически одинаково во всех секциях желоба. Наличие поперечных неподвижных перегородок в совокупности с подвижными поперечными пластинами обеспечивает перемещение толстого слоя исходного материала вдоль желоба с последовательным перетиранием пластичных и слабосвязных включений в каждой секции, а также гравитационное обогащение тяжелых минеральных частиц. Наличие перебросов сдвигаемых слоев песка потоком жидкости через подвижные пластины и неподвижные перегородки обеспечивает вымыв диспергированных тонкозернистых шламов и гравитационное обогащение тяжелых минеральных частиц с их накоплением в нижней части желоба. Закрепленные с зазором к днищу желоба поперечные перегородки с установленными под каждой или под частью из них коллекторами с соплами и клапанами для впуска воды при прямом ходе подвижных пластин позволяют обеспечивать продвижение в просвет между днищем желоба и перегородкой части объема обогащенного минерала в каждую следующую секцию до разгрузочного приспособления, размещенного перед ближайшей глухой поперечной перегородкой или в ней. Деление желоба на группы секций глухими поперечными перегородками, установленными в желобе без зазора к днищу, позволяет получать обогащенные минералы тяжелых фракций разной крупности со стороны ввода в устройство исходного материала будут накапливаться обогащенные продукты из крупных тяжелых минеральных частиц, в последующих группах секций из более мелких. Такое деление при раздельной выгрузке обогащенных продуктов обеспечит оптимальные режимы и типы установок вторичного обогащения для получения промышленных концентратов. Для установки оптимальных режимов обогащения минералов различных плотностей путем изменения интенсивности передвижения слоя осевшего песка потоком движущейся в желобе жидкости устройство снабжается приспособлением для регулирования угла наклона желоба. The process of dispersion of inclusions and gravitational enrichment occurs almost identically in all sections of the gutter. The presence of transverse stationary partitions in combination with movable transverse plates provides the movement of a thick layer of source material along the trench with the successive grinding of plastic and weakly connected inclusions in each section, as well as gravitational enrichment of heavy mineral particles. The presence of transfers of shifted sand layers by a fluid flow through movable plates and fixed partitions ensures the washing out of dispersed fine-grained sludges and gravitational enrichment of heavy mineral particles with their accumulation in the lower part of the trench. Transverse partitions fixed with a gap to the bottom of the gutter with collectors installed under each or part of them with nozzles and valves for water inlet during the forward movement of the movable plates make it possible to advance into the gap between the bottom of the gutter and the partition of a part of the enriched mineral volume into each subsequent section until discharge devices placed in front of the nearest blind transverse partition or in it. Dividing the gutter into groups of sections with blind transverse partitions installed in the gutter without a gap to the bottom allows obtaining enriched minerals of heavy fractions of different sizes from the input side of the source material enriched products from large heavy mineral particles will accumulate, in subsequent groups of sections from smaller ones. Such division during separate unloading of enriched products will provide optimal modes and types of secondary enrichment plants for the production of industrial concentrates. To set the optimal conditions for the enrichment of minerals of various densities by changing the intensity of movement of the layer of settled sand by the flow of fluid moving in the gutter, the device is equipped with a device for regulating the angle of inclination of the gutter.

На фиг.1,2 и 3 изображено предлагаемое устройство. In Fig.1,2 and 3 shows the proposed device.

Желоб 1, шарнирно укрепленный на опоре 2, снабжен поперечными неподвижными перегородками 3, закрепленными с зазорами к днищу желоба, и глухими поперечными перегородками 4, закрепленными без зазора к днищу желоба. В секциях, образованных неподвижными перегородками 3 и 4, приводом 5 перемещаются возвратно-поступательно вдоль желоба поперечные подвижные пластины 6, объединенные жестко или шарнирно в один узел. В днище желоба 1 перед глухими перегородками 4 или в перегородках 4 установлены приспособления 7 для разгрузки обогащенного полезного ископаемого, а под перегородками 3 коллекторы 8 с соплами и клапанами для впуска воды при прямом ходе подвижных пластин. Изменение угла наклона желоба осуществляется приспособлением 9. The gutter 1, pivotally mounted on the support 2, is provided with transverse stationary partitions 3, fixed with gaps to the bottom of the gutter, and blind transverse partitions 4, fixed without a gap to the bottom of the gutter. In the sections formed by the fixed partitions 3 and 4, the transverse movable plates 6, rigidly or articulated into one assembly, move back and forth along the trough with the drive 5. In the bottom of the chute 1 in front of the blind partitions 4 or in the partitions 4, devices 7 are installed for unloading the enriched minerals, and under the partitions 3 are collectors 8 with nozzles and valves for water inlet during the forward movement of the movable plates. Changing the angle of inclination of the gutter is carried out by the device 9.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Исходный материал в виде пульпы подается в желоб 1, разделенный поперечными перегородками 3 и 4 на секции, где происходит осаждение взвесей, над которыми движется поток осветленной воды. Подвижные поперечные пластины 6, перемещаемые в границах секций приводом 5, нагребают перед собой валы из осевшего слоя песка. Сдвиг слоя песка при этом происходит в плоскостях, наклоненных к горизонту под углом внутреннего трения. Эта плоскость сдвига смещается вместе с движением пластины и вызывает дезинтеграцию ("перетирание") пластичных и слабосвязных включений за счет взаимодействия частиц песка и включений между собой. При движении в сторону течения потока ("прямой ход") освобождаемые ими объемы заполняются "сползающим" с откосов песком, а надвигаемые валы осевшего песка перебрасываются потоком через неподвижные поперечные перегородки в емкости, освобождаемые впереди расположенными подвижными пластинами (фиг.2), при этом происходит гравитационное обогащение тяжелых минералов, которые оседают в придонный слой концентрата, и вымыв диспергированных шламов. Вал, нагребаемый последней пластиной, смывается потоком на сброс из устройства. При прямом ходе подвижных пластин 6 в коллекторы 8 с соплами и клапанами подается вода для разуплотнения объемов песка, примыкающих к неподвижным поперечными перегородкам 3, что обеспечивает продвижение части придонного слоя концентрата в конце прямого хода пластин из одной секции в другую в просветах между днищем желоба и нижними краями перегородок 3. Без разуплотнения водой объемов песка, примыкающих к поперечным перегородкам, продвижение в этот просвет части придонного слоя концентрата подвижными пластинами невозможно. При движении пластин против потока воды (фиг.3) нагребаемые пластинами валы из осевшего песка перебрасываются потоком через них. По плоскостям сдвига песка происходит дезинтеграция ("растирание") пластичных и слабосвязных включений глин и глинистых россыпей с последующим вымывом диспергированных шламов и гравитационным осаждением зерен минералов тяжелых фракций в придонной слой концентрата. Процесс переброса потоком жидкости нагребаемых валов осевшего песка через пластины и перегородки сопровождается пульсирующими турбулентными вихрями, способствующими гравитационному обогащению тяжелых минеральных частиц. The source material in the form of pulp is fed into the gutter 1, divided by transverse partitions 3 and 4 into sections, where the sediment is suspended, over which the stream of clarified water moves. The movable transverse plates 6, moved within the boundaries of the sections by the drive 5, rake in front of them shafts from a settled layer of sand. The shift of the sand layer in this case occurs in planes inclined to the horizon at an angle of internal friction. This shear plane is shifted along with the movement of the plate and causes disintegration ("grinding") of plastic and weakly connected inclusions due to the interaction of sand particles and inclusions between themselves. When moving in the direction of the flow stream ("forward stroke"), the volumes released by them are filled with "sliding" sand from the slopes, and the imposed shafts of settled sand are thrown by the stream through the fixed transverse partitions in the tank, released in front by the located movable plates (figure 2), while Gravitational enrichment of heavy minerals occurs, which settle in the bottom layer of the concentrate, and the dispersed sludge are washed out. The shaft plowed by the last plate is washed off by the discharge stream from the device. With the direct course of the movable plates 6, water is supplied to the manifolds 8 with nozzles and valves to decompress the volumes of sand adjacent to the stationary transverse partitions 3, which ensures the advancement of the bottom layer of the concentrate at the end of the direct course of the plates from one section to another in the gaps between the bottom of the gutter and the lower edges of the partitions 3. Without decompression by water of the volumes of sand adjacent to the transverse partitions, it is impossible to move part of the bottom layer of the concentrate into this lumen with movable plates. When the plates move against the flow of water (Fig. 3), the shafts shafted by the plates from the settled sand are thrown in a stream through them. Along the sand shear planes, disintegration (“grinding”) of plastic and weakly connected inclusions of clays and clay placers occurs, followed by leaching of dispersed sludges and gravitational precipitation of grains of heavy minerals in the bottom layer of the concentrate. The process of transferring settled sand by the liquid stream through the plates and partitions is accompanied by pulsating turbulent vortices, contributing to the gravitational enrichment of heavy mineral particles.

Для увеличения толщины придонного слоя продукта, обогащенного минеральными частицами тяжелых фракций, в нижней части желоба могут устанавливаться рыхлители, например, в виде зубьев на подвижной пластине (фиг.2). To increase the thickness of the bottom layer of the product, enriched with mineral particles of heavy fractions, rippers, for example, in the form of teeth on a movable plate, can be installed in the lower part of the trench (figure 2).

Обогащенное полезное ископаемое, накапливаемое в каждой группе секций между смежными глухими поперечными перегородками 4, периодически или непрерывно выгружается через приспособления 7. При этом в головной группе секций будут накапливаться наиболее крупные зерна минералов тяжелых фракций, а в последующих более мелкие зерна. Такое деление на группы секций позволит подобрать оптимальное оборудование для вторичного обогащения концентратов и эффективные режимы его работы. Enriched minerals accumulated in each group of sections between adjacent blind transverse partitions 4 are periodically or continuously discharged through devices 7. In this case, in the head group of sections, the largest grains of minerals of heavy fractions will accumulate, and in subsequent ones, smaller grains. Such division into groups of sections will allow you to choose the best equipment for the secondary enrichment of concentrates and effective modes of its operation.

При производстве высококачественных строительных песков предлагаемое устройство может использоваться только для диспергирования комовой глины или для диспергирования комовой глины и попутного извлечения коллективных концентратов минералов тяжелых фракций. In the production of high-quality building sands, the proposed device can only be used for dispersing lump clay or for dispersing lump clay and simultaneously extracting collective concentrates of heavy minerals.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить положительный эффект, заключающийся в следующем:
при производстве высококачественных строительных песков из аллювиальных отложений, загрязненных глиной в комках, обогатительно-дезинтегрирующее устройство позволяет "растирать" комочки глины и вымывать из песка дисперсные глинистые частицы, а также попутно извлекать тяжелые минералы;
подвергаются диспергированию пластичные и слабосвязные включения глинистых россыпей тяжелых минералов с последующим гравитационным обогащением тяжелых минералов и вымывом из песков диспергированных легких шламов;
обеспечивается высокая пропускная способность устройства по пескам за счет увеличения слоя обрабатываемого осевшего песка "активными" поперечными подвижными пластинами, совершающими возвратно-поступательные перемещения в секциях, ограниченных двумя соседними поперечными неподвижными перегородками и бортовыми стенками желоба;
обеспечивается получение обогащенных продуктов с различной крупностью тяжелых минеральных частиц.The proposed technical solution allows to obtain a positive effect, which consists in the following:
in the production of high-quality building sands from alluvial deposits contaminated with clay in lumps, the beneficiation and disintegrating device allows you to “rub” clay lumps and wash dispersed clay particles from sand, as well as to recover heavy minerals;
plastic and weakly connected inclusions of clay placers of heavy minerals are subjected to dispersion, followed by gravitational enrichment of heavy minerals and leaching of dispersed light sludge from the sands;
high throughput of the device in the sand is ensured by increasing the layer of processed settled sand by “active” transverse movable plates that perform reciprocating movements in sections bounded by two adjacent transverse stationary partitions and side walls of the gutter;
provides enriched products with different sizes of heavy mineral particles.

Claims

1. dressing device, including an inclined chute with movable transverse plates located therein and a device for unloading minerals, characterized in that, in order to increase throughput by increasing the height of the layer of processed sand and to ensure the disintegration of plastic and loosely connected clay inclusions and clay placers of minerals of heavy fractions, the device is equipped with transverse partitions fixed with a gap to the bottom of the gutter, dividing the latter into seconds tion, while in each section there is a movable plate mounted with the possibility of reciprocating movement along the gutter.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with blind transverse partitions fixed in the trench without a gap to the bottom, dividing the trough into groups of sections, while before each blind partition or in it, a device is made for unloading the enriched mineral.

3. The device according to claim 1, characterized in that under each or part of the transverse partitions, fixed with a gap to the bottom, collectors are installed with nozzles and valves for water inlet during the forward stroke of the movable transverse plates.