Шлюз для обогащения полезных ископаемых

ШЛЮЗ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающий желоб с параллельными бортами, гладким днищем, установленными на днище желоба пленками с изменяющейся высотой, отличающийся тем, что, для повышения эффективности обогащения за счет поддержания оптимальной плотности постели, верхняя кромка планки шлюза выполнена в виде ломаной линии с одной точкой перегиба, причем точка перегиба кромки каждой последующей планки по ходу движения материала смещена по отношению к предыдущей, а в плане шлюза точки перегиба верхних кромок образуют зигзагообразную линию точки изгиба которой лежат в одной плоскости с бортами, при этом углы между бортом и частями зигзагообразной линии равны.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к гравитационным способам обогащения руд и песков, содержащих цветные, редкие и драгоценные металлы.
Известен шлюз для обогащения полезных ископаемых, включающий наклонный желоб, имеющий на дне трафереты, т.е. выступы в виде углублений и порогов (деревянные поперечные бруски, рельсы, булыжники и др.), по которым движется поток пульпы. Тяжелые минеральные зерна выпадают из потока и оседают на дно шлюза в углублениях трафарета, образуя минеральную постель. По мере заполнения углублений трафарета осевший материал уплотняется, тяжелая фракция не может проникнуть в постель и, следовательно, уносится потоком из шлюза. При полном заполнении углублений трафарета работу шлюза прекращают, поднимают трафареты и снимают осевший на дне шлюза концентрат.
Недостатки этого шлюза следующие: быстрое уплотнение осевшего на дно шлюза материала и увеличение потерь металла, поскольку он не может проникнуть внутрь трафарета, и большая трудоемкость процесса съема концентрата и последующей армировки шлюза перед пуском его в работу.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является шлюз для обогащения полезных ископаемых, включающий желоб с параллельными бортами, гладким днищем, установленными на днище желоба планками с уменьшающейся высотой.
Недостаток этого шлюза в низкой эффективности классификации.
Цель изобретения повышение эффективности классификации за счет поддержания оптимальной плотности постели.
Поставленная цель достигается тем, что в шлюзе для обогащения полезных ископаемых, включающем желоб с параллельными бортами, гладким днищем, установленными на днище желоба планками с изменяющейся высотой, верхняя кромка планки шлюза выполнена в виде ломанной линии с одной точкой перегиба, причем точка перегиба верхней кромки каждой последующей планки по ходу движения материала смещена по отношению к предыдущей, а в плане шлюза точки перегиба верхних кромок планок образуют зигзагообразную линию, точки изгиба которой лежат в одной плоскости с бортами, при этом углы между бортом и частями зигзагообразной линии равны.
На фиг. 1 изображен предлагаемый шлюз в аксонометрической проекции; на фиг.2 планка шлюза.
Шлюз для обогащения полезных ископаемых включает планки 1, борта 2, верхняя кромка планки шлюза выполнена в виде ломанной линии с точкой перегиба 3, в плане точки перегиба верхних кромок планок образуют зигзагообразную линию 4, точки изгиба которой лежат в одной плоскости с бортами, при этом углы и между бортом и частями зигзагообразной линии равны.
Планки жестко соединены с бортами и наклонены под углом 75^о. При сварке с бортами планки располагаются по длине трафарета таким образом, чтобы создать плавное понижение и повышение планок по ширине шлюза, обеспечивая в целом сложнопрофильную поверхность трафарета.
Шлюз для обогащения полезных ископаемых работает следующим образом.
Поток пульпы течет по наклонному желобу, на дно которого уложены металлические планки. В пульпе по глубине потока происходит перераспределение минеральных зерен по крупности и плотности. Крупная галька и валуны катятся по шлюзу и сносятся со шлюза. Мелкая фракция оседает и задерживается между планками. Осевший материал находится под действием турбулентных вихрей, вертикальные составляющие которых выносят легкие зерна вверх, а тяжелые постепенно накапливаются между планками трафаретов.
За счет сложного профиля поверхности шлюза нижние слои потока двигаются не прямолинейно, а по некоторой кривой, близкой к синусоиде, образуемой по длине шлюза в местах точек перегиба верхних кромок планок.
Движение нижних слоев потока по кривой приводит к повышению скорости их движения по сравнению с верхними слоями, что повышает турбулентность и улучшает разрыхление материала, осевшего между планками трафарета. Этот эффект еще более увеличивается, если учесть разложение динамических сил потока в придонных слоях и появление составляющих, направленных по скосам планок в направлении к точке перегиба. Поскольку место положения точки перегиба верхней кромки планок изменяется, то направление этой составляющей будет также меняться (с одновременным изменением величины этой составляющей). Все это приводит к тому, что нижние слои потока, двигаясь по некоторой кривой линии, совершают еще и колебательные движения от борта к борту с перепадами и завихрениями.
Таким образом, к числу факторов, предопределяющих эффективный характер и результаты обогащения, следует отнести наличие в двухфазном потоке локальных неоднородностей поля скоростей, турбулентных вихрей и неравномерность полей концентрации, которые возникают в потоке пульпы при столкновении частиц между собой и со стенками шлюза, ограничивающими поток. Направление движения придонных слоев непрерывно меняется, что позволяет повысить перемешиваемость среды и, таким образом, поддерживать постель в разрыхленном состоянии в течение длительного времени.
Применение шлюза для обогащения полезных ископаемых позволит повысить эффективность обогащения за счет поддержания оптимальной плотности постели и сократить потери металла на 3-7%