Устройство для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений

Полезная модель относится к области черной металлургии и может быть использована, при переработке отходов металлургического производства для извлечения и разделения железосодержащих включений (скрапа) из металлургических шлаков и обогащении руд и месторождений благородных металлов. Задача: усовершенствовать устройство для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений, путем изменения конструкции элементов устройства, исключить процесс возврата компонентов измельченного сырья средней фракции обратно в процесс измельчения. Сущность: устройство для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений, содержащее камеру измельчения, образованную цилиндрическим корпусом, закрытым с торцов верхней и нижней крышками, входной канал под исходное сырье, выходной канал, сообщающий верхнюю часть камеры с пневмокамерой под легкую фракцию измельченного продукта, выходной канал, сообщающий нижнюю часть камеры с пневмокамерой под тяжелую фракцию измельченного продукта, канал для нагнетания воздуха в камеру измельчения, вращающийся диск установленный внутри камеры измельчения, оснащенный соответственно с двух сторон лопатками для измельчения исходного сырья и лопатками для нагнетания воздуха в камеру измельчения, конусный рассекатель и привод вращающегося диска. Дополнительно содержит пневмокамеру под среднюю фракцию измельченного продукта, сообщенную с камерой измельчения через выходной канал под среднюю фракцию измельченного продукта, выполненный в средней части цилиндрического корпуса и отражательную решетку, установленную на входе в упомянутый выходной канал под среднюю фракцию измельченного продукта. Отражательная решетка образована консольными съемными стержнями. Технический результат: повысить эффективность разделения устройства и уменьшить потери полезного компонента.

Полезная модель относится к области черной металлургии и может быть использована, при переработке отходов металлургического производства для извлечения и разделения железосодержащих включений (скрапа) из металлургических шлаков и обогащении руд и месторождений благородных металлов.

Известна роторная ударно-центробежная дробилка по патенту России №2188075 МКИ 7 В02С 7/08, опубл. 27.08.2002 г., содержащая камеру измельчения, образованную цилиндрическим корпусом, закрытым с торцов верхней и нижней крышками, входной канал под исходное сырье, выходной канал, сообщающий верхнюю часть камеры с пневмокамерой под легкую фракцию измельченного продукта, выходной канал, сообщающий нижнюю часть камеры с пневмокамерой под тяжелую фракцию измельченного продукта, канал для нагнетания воздуха в камеру измельчения, вращающийся диск установленный внутри камеры измельчения с лопатками для измельчения исходного сырья, конусный рассекатель и привод вращающегося диска.

Также известна центробежно-ударная мельница по патенту России №2002120520, МКИ В02С 13/18, опубл. 20.01.2004 г., содержащая камеру измельчения, образованную цилиндрическим корпусом, закрытым с торцов верхней и нижней крышками, входной канал под исходное сырье, выходной канал, сообщающий верхнюю часть камеры с пневмокамерой под легкую фракцию измельченного продукта, выходной канал, сообщающий нижнюю часть камеры с пневмокамерой под тяжелую фракцию измельченного продукта, канал для нагнетания воздуха в камеру измельчения, вращающийся диск установленный внутри камеры измельчения с лопатками для измельчения исходного сырья, конусный рассекатель и привод вращающегося диска.

Наиболее близким аналогом, по совокупности признаков и ожидаемому техническому результату к заявляемой полезной модели, является устройство для измельчения железосодержащего сырья по патенту Украины на полезную модель №8100, МПК В02С 13/18, В02С 7/08, 15.07.2005, бюл. №7, содержащее камеру измельчения, образованную цилиндрическим корпусом, закрытым с торцов верхней и нижней крышками, входной канал под исходное сырье, выходной канал, сообщающий верхнюю часть камеры с пневмокамерой под легкую фракцию измельченного продукта, выходной канал, сообщающий нижнюю часть камеры с пневмокамерой под тяжелую фракцию измельченного продукта, канал для нагнетания воздуха в камеру измельчения, вращающийся диск

установленный внутри камеры измельчения, оснащенный соответственно с двух сторон лопатками для измельчения исходного сырья и лопатками для нагнетания воздуха в камеру измельчения, конусный рассекатель и привод вращающегося диска.

Общим недостатком приведенных устройств является низкая эффективность сепарации, которая сопровождается большими потерями полезных компонентов. Обусловлено это тем, что компоненты средней фракции не выводятся из камеры измельчения, а возвращаются обратно в процесс измельчения. В результате чего компоненты средней фракции измельчаются до пылевидной фракции и выносятся пневмосистемой через верхний канал камеры измельчения в отходы. При этом в пневмосистему через нижний канал камеры измельчения попадают частицы до 0,5 мм, або менее 0,5 мм, частично выносятся вместе с компонентами пылевидной или тяжелой фракций. Результаты исследований по вещественному и минералогическому составу показали, что металл и его окислы очень часто встречаются размером зерен менее 0,5 мм, особенно в техногенных месторождениях, запасы которых накопились на территории Украины и России и составляют несколько миллиардов тонн. Потери металла диаметром d0,5 мм при переработке и обогащении приведенными устройствами достигают до 10% и более.

В основу полезной модели поставлена задача, усовершенствовать устройство для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений, путем изменения конструкции элементов устройства, исключить процесс возврата компонентов измельченного сырья средней фракции обратно в процесс измельчения, и за счет этого повысить эффективность разделения устройства и уменьшить потери полезного компонента.

Задача решена тем, что устройство для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений, содержащее камеру измельчения, образованную цилиндрическим корпусом, закрытым с торцов верхней и нижней крышками, входной канал под исходное сырье, выходной канал, сообщающий верхнюю часть камеры с пневмокамерой под легкую фракцию измельченного продукта, выходной канал, сообщающий нижнюю часть камеры с пневмокамерой под тяжелую фракцию измельченного продукта, канал для нагнетания воздуха в камеру измельчения, вращающийся диск установленный внутри камеры измельчения, оснащенный соответственно с двух сторон лопатками для измельчения исходного сырья и лопатками для нагнетания воздуха в камеру измельчения, конусный рассекатель и привод вращающегося диска, согласно полезной модели, оно дополнительно содержит пневмокамеру под среднюю фракцию измельченного продукта, сообщенную с камерой измельчения через выходной канал под среднюю фракцию измельченного продукта, выполненный в средней части цилиндрического корпуса и отражательную

решетку, установленную на входе в упомянутый выходной канал под среднюю фракцию измельченного продукта.

При этом отражательная решетка образована консольными съемными стержнями.

Введение в устройство для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений, пневмокамеры под среднюю фракцию измельченного продукта, сообщенную с камерой измельчения через выходной канал под среднюю фракцию измельченного продукта, выполненный в средней части цилиндрического корпуса, позволило в процессе измельчения исходного сырья выделять готовый продукт средней фракции, который неоднократно возвращался в процесс измельчения. В результате чего, средняя фракция с большим содержанием полезного компонента измельчалась до пылевидной легкой фракции и удалялась в отходы. При этом потери полезного компонента достигали свыше 1%.

Размещение отражательной решетки на входе выходного канала под среднюю фракцию измельченного продукта обеспечивает качество средней фракции измельченного продукта и эффективность сепарации устройства.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на:

фиг.1 - представлен общий вид устройства для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений;

фиг.2 - вид устройства для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений в сечении по А-А.

Устройство для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений, содержащее камеру измельчения, образованную цилиндрическим корпусом 1, закрытым с торцов верхней крышкой 2 с входным каналом 3 под исходное сырье и выходным каналом 4 сообщающий верхнюю часть 5 камеры с пневмокамерой 6 под легкую фракцию измельченного продукта и нижней крышкой 7 с выходным каналом 8, сообщающий нижнюю часть 9 камеры с пневмокамерой 10 под тяжелую фракцию измельченного продукта и каналом 11 для нагнетания в камеру воздуха. Вращающийся диск 12 установлен внутри камеры измельчения, и оснащен соответственно с двух сторон лопатками 13 для измельчения исходного сырья и лопатками 14 для нагнетания воздуха в камеру измельчения. Над вращающимся диском 12 с приводом 15, размещен конусный рассекатель 16. Пневмокамера 17 под среднюю фракцию измельченного продукта, сообщена с камерой измельчения через выходной канал 18, выполненный в средней части цилиндрического корпуса 1. Отражательная решетка 19 установлена в выходном канале 18 под среднюю фракцию измельченного продукта на входе в пневмокамеру 17 и образована консольными съемными стержнями 20.

Устройство для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений работает следующим образом.

Предварительно устройство для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений приводят в рабочее исходное

состояние. Для чего, включают привод 15 вращающегося диска 12. После чего в камеру измельчения образованную цилиндрическим корпусом 1, закрытым с торцов верхней крышкой 2 и нижней крышкой 7, равномерным потоком через загрузочное осевое отверстие 3 подают железосодержащее сырье.

Под воздействием центробежной силы железосодержащее сырье отбрасывается к периферийному участку вращающегося диска 12, т.е. ротора, где плоскость движения измельченного материала изменяется от горизонтальной до наклонной в пределах от 40 до 50 градусов. При этом траектория движения полета измельчаемого продукта будет направлена в верхнюю часть 5 камеры измельчения, что исключает процесс самоуплотнения измельчаемого материала на ее внутренней поверхности. Измельчаемое сырье, достигнув верхней торцевой стенки цилиндрического корпуса 1 камеры измельчения, возвращается под действием сил тяжести и упругих свойств в рабочую зону упомянутой камеры измельчения, путем скатывания по поверхности конусообразного рассекателя 16, на лопатки 13 вращающегося диска 12, сталкиваясь при этом с другими частицами измельчаемого сырья. Частицы измельчаемого сырья в камере измельчения совершают как поступательное движение по тороидальной поверхности, так и собственное вращение вокруг оси инерции этой частицы. Такое сложное движение частиц измельчаемого сырья обеспечивает дополнительное измельчение, за счет соударения частиц друг о друга. При этом поток воздуха, который создается посредством лопаток 14 на вращающемся диске 12, нагнетается в камеру измельчения через канал 11. Так как, упомянутый канал 11 постоянно сообщен с камерой измельчения с повышенным давлением, куски измельчаемого материала большие по размеру, под воздействием давления камеры измельчения вращающегося диска 12 с лопатками 13, 14 возвращаются обратно в активную зону камеры измельчения на доизмельчение до достижения требуемой фракции.

В виду того, что измельчаемое сырье состоит как из прочных минералов, так и из слабых, то под действием ударных нагрузок они будут разрушаться на частицы очень мелкие (слабопрочные) и больших размеров (крепкие). Вследствие этого, в камере измельчения эти частицы будут разделяться на три потока, содержащие частицы тяжелой, средней и легкой, т.е. пылевидной фракций. При этом тяжелая фракция, содержащая металл диаметром d0,5 мм концентрируется в нижней части 9 камеры измельчения и выводится из нее через выходной канал 8 в пневмокамеру 10. Поток частиц средней фракции центробежной силой, возникающей в процессе измельчения вращающимся диском 12 с лопатками 13 будут отбрасываться в выходной канал 18 с последующим их прохождением через отражательную решетку 19 на его входе в пневмокамеру 17. При этом частицы средней фракции, имеющие размер больше расстояния между стержнями отражательной решетки 19 соудоряются с ней и возвращаются обратно на доизмельчение. В зависимости от свойств исходного сырья

расстояние между стержнями 20 отражательной решетки 19 изменяют, путем их съема. Изменением зазора между стержнями, а также сечения среднего канала 18 устанавливают оптимальный размер средней фракции в пневмокамере 17, возможный для последующего обогащения.

Изменение зазора между стержнями 20 отражательной решетки 19 в большую или меньшую сторону осуществляют до достижения значения потерь металла меньше 1%. При данном режиме в пневмосистему 6 через верхний канал 4 будет попадать только легкая пылевидная фракция, содержащая до 1% полезного компонента. Таким образом, достигается уменьшение потерь полезного компонента и повышается эффективность сепарации.

1. Устройство для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений, содержащее камеру измельчения, образованную цилиндрическим корпусом, закрытым с торцов верхней и нижней крышками, входной канал под исходное сырье, выходной канал, сообщающий верхнюю часть камеры с пневмокамерой под легкую фракцию измельченного продукта, выходной канал, сообщающий нижнюю часть камеры с пневмокамерой под тяжелую фракцию измельченного продукта, канал для нагнетания воздуха в камеру измельчения, вращающийся диск, установленный внутри камеры измельчения, оснащенный соответственно с двух сторон лопатками для измельчения исходного сырья и лопатками для нагнетания воздуха в камеру измельчения, конусный рассекатель и привод вращающегося диска, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит пневмокамеру под среднюю фракцию измельченного продукта, сообщенную с камерой измельчения через выходной канал под среднюю фракцию измельченного продукта, выполненный в средней части цилиндрического корпуса и отражательную решетку, установленную на входе в упомянутый выходной канал под среднюю фракцию измельченного продукта.

2. Устройство для обогащения минерального сырья рассыпных и техногенных месторождений по п.1, отличающееся тем, что отражательная решетка образована консольными съемными стержнями.