> Техника, страница 74 > Промывочные машины

Промывочные машины

Промывочные машины, аппараты для разрыхления водой вязких глинистых и землистых пород аллювиальных или россыпных месторождений, а также наносных пород с целью освобождения содержащихся в них твердых зерен полезного ископаемого. При значительном содержании в промываемом материале вязкой жирной глины промывка водой сопровождается протиркой материала механич. мешалками. Наиболее широкое распространение П. м. получили в золото-платиновом деле при обработке зо-лото-платиносодержащих песков. Применяющиеся в этой отрасли горного дела машины носят название з о л о т о промывочных. В последнее время П. м. все больше и больше находят себе применение при обработке (обогащении) разного рода руд, гл. образом железных (бурые железняки, валунчатые гематиты) и марганцевых, и неметаллических ископаемых (фосфориты, соль, глины и т. д.); машины в этом случае называются рудопромывочными. Кроме того П. м. применяются в строительном деле для обмывки строительных материалов: песка, гравия, и др.

Все промывочные аппараты разделяются на два типа: 1) машины, в которых промывка сопровождается грохочением; 2) машины, в которых промывка не сопровождается грохочением. К первому типу относятся: а) барабаны и промывочные бочки (т. наз. бутары),

б) эксцельсиоры, в) дорр-уошеры; ко второму типу принадлежат: а) желоба или шлюзы, б) лог-уошеры, в) аппарат Тимошенко.

Машины, в которых промывка сопровождается грохочением, а) Рудопромывочные барабаны применяются для промывки глинистых и глиносодержащих материалов, например валунчатых гематн-

*toB, бурых железняков, фосфоритов, известняков, песков. Кроме того они находят себе применение как смесительные и увлажняющие устройства, например при обработке на отсадочных машинах или концентрационных столах старых шламовых отвалов, материал к-рых, прежде чем поступить на столы, должен быть тщательно перемешан и разжижен до требуемой влажности. Рудопромывочные барабаны бывают цилиндрические на наклонной оси и конические на горизонтальной оси. На фигуре 1 изображен промывочный бара

бан (Lautertrommel) фирмы Fr. Groppel, на горизонтальной оси с внутренним набором, имеющим назначение усилить промывающее действие воды и способствовать продвижению обмытого кускового материала к стороне разгрузки. Внутренний набор состоит из отдельных отрезков углового железа, приболченных (для удобства замены изношенных) к стенкам барабана. Полосы из углового железа расположены продольно по винтовой линии, причем свободная полка уголка представляет как бы лопатку. При вращении барабана лопаточки перемешивают материал, поднимая его на некоторую высоту к верхней образующей цилиндра с тем, чтобы он снова упал в водяную постель; этим предусматривается возможность обмыть каждый кусочек. Выпуск обмытого материала обычно производится при помощи особо устроенных черпаков. Вода под напором подается навстречу движущемуся материалу, так что грязная вода постоянно прогоняется протекающей струей назад, в сторону загрузки материала, и уходит из барабана через особое решето. Для целей грохочения промытого материала на два или несколько классов по крупности, со стороны разгрузки барабан снабжается одним или несколькими конич. ситами а. Кожух барабана делается из котельного железа. Барабан вращается на фрикционных роликах б от приводного зубчатого венца в, смонтированного на кожухе. Приводной вал несет шестерню и имеет прочные и свободные шайбы. Характеристика барабанов фирмы Fr. Groppel приводится ниже в таблице. б) Промывочная бочка (бутара) применяется гл. обр. для промывки золотоплатиносодержащих песков (смотрите Дражное дело, вкл. лист). Цилиндр современных бочек делается или прямым или ступенчатым. В настоящее время всякая бочка, какой бы конструкции она ни была, состоит из специального каркаса, к которому приклепываются отдельные перфорированные листы котельного железа, благодаря чему имеется возможность быстрой и легкой замены износившихся листов новыми. Каркас состоит из 6 продольных полос сдвоенного углового или Т-образного железа, прикрепленных к концевым, не перфорированным кольцам бочки, к которым и приклепываются листы бочки. В бочках ступенчатых ступеньки или заплечики образуются путем последовательного сокращения диам. от верхнего конца бочки к нижнему, причем продольные полосы каркаса соответственно изгибаются. Устройством ступенчатого цилиндра достигается большая дезинтеграция промываемого материала и т. обр. бочка делается применимой для обработки глинистых песков. С этой же целью внутри бочки устраивается набор, состоящий в америк. бочках из пластин очень твердой стали, размером от 15x37 сантиметров до 25x50 см. Полосы расположены вдоль по бочке так, чтобы направление рядов составляло с направлением винтовой линии скольжения промываемого материала угол не больше прямого. В бочках русского изготовления наборы делаются из углового железа, часто гребенчатого вида, чем достигаются лучшие результаты промывки, однако содержание в исправности такого набора обходится дороже. Перфорированная поверхность бочки делается из стальных листов толщиною 13 миллиметров, с небольшим живым сечением, для более продолжительного задержания материала внутри бочки. Отверстия делаются круглые или продолговатые и во избежание засорения имеют конич. форму, расширяясь к наружной поверхности бочки. Длинная ось продолговатых отверстий расположена не параллельно образующей цилиндра, а наклонно, чем достигается лучшая дезинтеграция песков. Диам. отверстий зависит от крупности золота и свойств промываемого материала и колеблется от 6—7 миллиметров в начале до 15—38 миллиметров в конце бочки. Длина бочки и диаметр ее зависят от производительности, а также от характера и свойств промываемого материала. В настоящее время длина промывочных бочек достигает 15,15 метров при диам. 2,73 метров (драги Juba X» 14). Бочка обычно располагается на 4 роликах, поддерживающих ее в верхнем и нижнем конце; 2 из них являются движущими ее роликами трения, приводящимися в движение от приводного вала помощью системы шестерен или червячной передачей. Промывная вода подается в бочку или при помощи наружного орошения, если бочка вращается на оси (устаревший, негодный способ), или в последнее время при безосных бочках при помощи внутреннего орошения. Последнее достигается тем, что внутри бочки по всей ее длине в верхней части проходит во-

9

Внутр. диам. в миллиметров	Длила в мм	Число об/мин.	Расход энергии в IP	Расход воды в л/мин	Производит, в килограммах/ч	Цена в герм, марках
1000	1 500	40	0,75	100	2 С00	2 860
1 250	1 800	40	1,25	140	3 500	3 6и0
1 500	2 000	40	2	180	5 500	4 250
16J0	2 500	40	3.5	215	7 500	4 900
1800	8 000	45	4,5	260	10 000	5 700
2 000	4 000	45	6.5	350	20 000	7 200
2 200	6 000	45	8,5	450	50 000	13 400

Т. 9. т. XVIII.

допроводная труба с отверстиями, через которые вода под значительным давлением бьет в промываемую породу, размывая и дезинтегрируя ее. Внутреннее орошение иногда устраивается и на осевых бочках, путем устройства пустотелой оси, служащей одновременно и водопроводной трубой; это устройство слишком сложно и требует особой конструкции сальников. Производительность бочки определяется производительностью драги, на которой она установлена; так, при емкости ковша черпаковой цепи 0,45 м³ (Canadian Clondyke Mining Со., в Аляске) производительность бочки—10 000 куб. ярдов в сутки при диаметре ее 2,74 метров и длине 14,59 метров. в) П. м. «Э кс цел ь си ор» применяется для промывки сильно глинистых руд. Процесс промывки состоит из двух стадий и производится в отдельных устройствах. Первая стадия—протирка исходного материала мешалками по дну моечного корыта с целью ошламования глинистых и землистых примесей. Вторая стадия—промывка руды в отдельных камерах с противотоком воды, где происходит окончательная отмывка шламов. Осуществление первой стадии (протирка) достигается в 1—2 (в зависимости от степени и характера загрязнения руды) последовательно поставленных корытах, на торцевых стенках которых установлены валы а (фигура 2) с насаженными на них по винтовой

линии мечевидными стержнями-мешалками б. Вторая часть машины, где осуществляется вторая стадия промывки, состоит из нескольких колес а (фигура 3) с черпаками б, которые все смонтированы на одном валу и помещены в одно корыто. Корыто при помощи внутренних промежуточных стенок разделено на отдельные камеры в, и в каждой камере находится только одно колесо с чер

паками. Обрабатываемый материал поступает в пункте г, промытый выходит в пункте д. Высота внутренних стенок камер по направлению ко входу воды постепенно увеличивается, вследствие чего камеры приобретают ступенчатое расположение и вода, переливаясь из одной камеры в другую через разделительные перегородки, обеспечивает противоток, чем достигаются вынос шлама и обмывка материала более чистой водой по мере продвижения его к стороне разгрузки. Машина приводится в действие в большинстве случаев электромотором, но применяют также и другие силовые машины. Во время остановки машины масса сырого материала, находящаяся в протирочном корыте, сильно слеживается; поэтому, чтобы пустить машину в ход без лишней затраты механической энергии, на больших установках мечевые аппараты сконструированы так, что вал с мечевидными стержнями может подниматься при помощи особого устройства. При таком положении вала машина пускается в ход, и затем во время работы вал медленно опускается и занимает свое нормальное положение. Расход энергии зависит от характера руды и количества в ней глины. При очень глинистом сыром материале потребление энергии меньше, чем при незначительном содержании глины в руде. Расход воды зависит от степени загрязнения руды и колеблется от 0,6 до 2 м³ на т исходного материала. При обработке сильно глинистых и трудно промываемых руд ставятся параллельно 2 корыта с мечевидными стержнями, причем материал, промытый в первом корыте, поступает во второе корыто и из него уже переходит в третье корыто со ступенчатыми камерами. В табл, приведена характеристика таких машин типа G фирмы Excelsior Maschinen Geselischaft (в Штутт-гарте). Данные таблицы относятся к установке, состоящей из двух протирочных корыт с мечевидными стержнями и одного корыта со ступенчатыми камерами. Руда—среднего-состава по степени загрязненности глиной. В СССР П. м. Excelsior установлены на обогатительной фабрике для марганцевых руд Никопольского месторождения Криворожского округа.

Характеристика промывочных машин «Э к с ц е л ь с и о р».

Тип	Произ-водит.в час в лез	Размеры в м			Вес в т	Вес в т во время работы	Расход энергии в IP
		дли на	ши рина	1ВЫСО- 1 та
4	3—4	3 70	4 60	2.75	8	20	7
5	5—6	3,70	4.90	2,90	10	25	10
6	8—10	4.00	5,70	3,10	14	30	15
7	12—15	5,00	6 50	4.10	20	50	25
8	18-20	5.40	7.40	4,20	26	62	30
9	20—25	6 50	8,00	4,25	32	75	35
10	25—30	7.00	8.20	4.50	38	90	40
11	30—35	7,80	9.00	4 85	47	110	50
12	35—40	8,50	9 50	5,10	57 1	130	60

г) Д о р p-у о ш е р (Dorr-Washer) в Америке (Iron Rangs oi Minnesota) применяется для промывки железной руды с примесями глины, кремнезема и землистых разностей; кроме того машина успешно применяется для промывки известковистой глины, фосфорита, боксита, алмаза, измельченного камня, гравия и других полезных ископаемых. Вообще говоря, дорр-уошер применим к любым рудам, требующим промывки и классификации на крупные, зернистые и тонкие материалы. Дорр-уошер представляет машину, при помощи которой из исходного продукта получаются два или больше сортов или классов крупного материала; в сливных водах уходят тонкие частицы глины, кремнезема и др. примесей. Общий вид машины представлен на фигуре 4, а на фигуре 5· дана схема, показывающая направление материала, проходящего через дорр-уошер. Дорр-уошер представляет промывочный барабан А, частично погруженный в рабочий бассейн б механич. классификатора Dorr’а, в котором работает скребковый механизм D, с прямолинейно - возвратным движением.

Скребковый механизм имеет назначение транспортировать прошедший через сито барабанного грохота материал к стороне разгрузки. Вода вводится в классификатор через трубу, идущую близ центра вдоль

Фигура 4.

барабана. Сухой или мокрый материал (исходный продукт — сырая руда), состоящий из смеси крупных и измельченных частиц, обычно просеянных кусков через сито с 150-мм отверстиями, вводится в один конец промывочного барабана через пустотелую цапфу. Вращательное движение барабана за ставляет материал спускаться в виде каскада; глина вместе с тонким песком проходит через отверстие в промывочном барабане в скребковое отделение. Вследствие сотрясений, вызванных вращательн. движением барабана и прямолинейным движением скребков, глина и шламы удаляются в слив, переливаясь через хвостовой порог, закрытый в нижней части корыта. Обмытый зернистый материал осаждается на дне корыта и передвигается вверх по наклонному днищу его при помощи скребков. Чистая вода из брызгал в верхней части корыта вымывает последние .следы шламов из песков, которые затем разгружаются в чистом обезвоженном виде. Крупный (верхний) класс промытого материала продвигается по барабану, достигает разгрузочного конца, где подбирается ковшом, обмывается чистой водой из брызгала и затем разгружается в виде свободного от шлама обезвоженного продукта. Производительность дорр-уошера зависит от размера машины и крупности материала и колеблется в пределах от 50 до 350 m/час. Расход воды. Если материал подводится в дорр-уошер в сухом виде, то количество воды, необходимое для конечного смывания, вводимое в корыто классификатора в верхнем конце его, а также

Обмытый обезвоженный крупный класс

jЦилиндрический барабан

Уровень воды ft рабочем бассейне___

Питание

/Питание рудой

Обмытый обезвоженный прошедший через сито матер. из брызгал на разгрузочном конце промывочного барабана, является достаточным для всей операции. Преимущества установки дорр-уошера в сравнении с другими про

мывочными машинами, а также особенности ее сводятся к следующему: 1) требуются незначительная высота здания и малая площадь его; 2) незначительный расход воды;.

3) крупный класс из барабана и нижний класс (зернистый материал), выдаваемый скребками, получаются в обезвоженном виде и чистыми от глины и шлама; 4) гибкость, производства операций, легкость контроля, предусмотренного для регулировки скорости скребков и количества воды, а также высоты сливного (хвостового) порога.

Машины, в которых промывка не с о п р о в о ж.д ается грохочением, а) Желоба или шлюзы являются главным прибором для промывки золотосодержащих песков. (См. Драоюное дело, Гидравлические разработки.) б) Л о г-у ошеры (Log-Wa-sher) усовершенствованного типа (фигура 6) применяются на больших з-дах в округе Ме-sabi (С. Америка) для промывки вязкой глинистой железной руды (гематит, лимонит). Лог-уошер представляет открытое корыто, склепанное из железных листов ,_#с чугунным полуцилиндрич. днищем. Корыто вмещает 2 продольных вала с насаженными на них по винтовой линии лопастями. Валы вращаются друг другу навстречу, причем ло-одного вала проходят между лопастями другого. Машина устанавливается с возрастающим уклоном к стороне разгрузки. Уклон 18— 36 миллиметров на 30 см. Длина машины 3,6—9 метров Классификация разрыхленного материала происходит по типичному мокрому принципу. Крупный материал осаждается на дне и перемещается к верхнему концу вращающимися лопастями, обладающими соответствующей кривизной, мелкий же материал и шлам вытекает через водослив а на переднем нижнем конце аппарата. Вал делает от 12 до 24 об/м. Снизу вдоль всей длины корыта подводится струя воды через отверстия в дне. Вода создает восходящий поток в корыте и способствует удалению мелкого легкого материала через водослив. Скорость струи в известных пределах м. б. регулируема. Питание рудой производится вблизи нижнего конца корыта. Производительность машины колеблется от 25 до 100 тонн в час и зависит от характера руды, крупности ее (обычно не больше 100 миллиметров), числа оборотов и конструкции лопастей. Расход воды от 4 до 8 тонн на 1 тонна твердого, в) Ап парат Тимошенко представляет конусообразный нсолоб, склепанный из железных листов. Жолоб вмещает вал с посаженными на нем 2 винтовыми лопастями в виде изогнутых полос а (фигура 7а и 76). Соответственным изгибом лопастей и _ф посадкой их достигается то, что ²/₃

‘ * длины винтового конвейера продвигают руду вперед, то есть вверх по уклону, и 7з—на продвижение руды в противоположном направлении, благодаря чему достигаются лучшее отмучивание от глины

и перемешивание руды. Жолоб устанавливается с незначительным уклоном. Длина вала—до 9 метров Загрузка исходного материала производится в уширенной части через отверстие б недалеко от отверстия в, через которое удаляются шламы. Машина получила применение для промывки марганцевых руд Никопольского месторождения.

Лит.: Чечотт Г. О., Обогащение полезных ископаемых, вып. 1, П., 1924; Гуськов В. А., Основы механич. обогащения руд, Екатеринослав, 1908; Корзухин И. А., Механич. обработка полезных ископаемых, СПБ, 1908; Б а р б о т-д е-М а р-ни E. Н., Драгирование россыпных месторождений золота и платины, М., 1924; Taggart A. F., Handbook of Ore Dressing, N. Y., 1927; P e e 1 e В,., Mining Engineers Handbook, 2 ed., N. Y., 1927; Проспекты: D о г г с о, Dorr-Washer, New York; Allis Chalmers, Бюллетень № 1807, В., Log-Washer, N.Y. 1920; Фирма «Excelsior», Каталог и проспект, 58, Stuttgart. Н. Чяниин.