RU124189U1 - DISINTEGRATOR OF INHOMOGENEOUS MATERIAL - Google Patents

Abstract

1. Дезинтегратор неоднородного материала, состоящий из системы подачи материала, футерованной конусной рабочей камеры, разрушающего инструмента и приемного бункера, отличающийся тем, что футеровка рабочей камеры выполнена из мягкого износостойкого материала, а наружная поверхность разрушающего инструмента покрыта щеткой из гибких и упругих резцов, твердость которых больше твердости основной массы дезинтегрируемого материала, но меньше твердости твердых вкраплений.2. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что футеровка рабочей камеры выполнена из полиуретана.3. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что футеровка рабочей камеры выполнена из полипропилена.4. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что футеровка рабочей камеры выполнена из фторопласта.5. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что резцы, покрывающие поверхность разрушающего инструмента, выполнены в виде нитей из упругого материала с твердостью не менее 4 и не более 9 единиц по шкале Мооса.6. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что резцы, покрывающие поверхность разрушающего инструмента, выполнены в виде витых пучков нитей из закаленной стальной проволоки.7. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что внутри приемного бункера наклонно установлено сито, а бункер имеет выпускные отверстия для надрешетного и подрешетного продуктов.1. Disintegrator of a heterogeneous material, consisting of a material supply system, a lined conical working chamber, a destroying tool and a receiving hopper, characterized in that the lining of the working chamber is made of soft wear-resistant material, and the outer surface of the destroying tool is covered with a brush made of flexible and elastic cutters, hardness which are greater than the hardness of the bulk of the disintegrable material, but less than the hardness of the solid inclusions. 2. The disintegrator according to claim 1, characterized in that the lining of the working chamber is made of polyurethane. The disintegrator according to claim 1, characterized in that the lining of the working chamber is made of polypropylene. The disintegrator according to claim 1, characterized in that the lining of the working chamber is made of fluoroplastic. The disintegrator according to claim 1, characterized in that the cutters covering the surface of the destructive tool are made in the form of threads of elastic material with a hardness of at least 4 and not more than 9 units on the Mohs scale. The disintegrator according to claim 1, characterized in that the cutters covering the surface of the destructive tool are made in the form of twisted bundles of threads from hardened steel wire. The disintegrator according to claim 1, characterized in that a sieve is inclined inside the receiving hopper, and the hopper has outlet openings for over-the-bottom and under-sieve products.

Description

Устройство предназначено для дезинтеграции неоднородных по твердости материалов и выделения из них вкраплений, превосходящих по твердости связующую массу, например для выделения твердой фракции минералов, например, алмазов, рубинов, сапфиров из содержащих их пород.The device is intended for the disintegration of materials of inhomogeneous hardness and the separation of inclusions from them that exceed the hardness of the binder mass, for example, for the separation of the solid fraction of minerals, for example, diamonds, rubies, sapphires from rocks containing them.

Для выделения алмазов из содержащей их породы (кимберлита), их необходимо раскрыть. Раскрытие алмазов производят измельчением кимберлита. При измельчении кимберлита необходимо сохранить природную целостность алмазов, поскольку получаемые потери от раскола или повреждения алмазов невосполнимы.To isolate diamonds from the rocks containing them (kimberlite), they must be uncovered. The disclosure of diamonds is produced by grinding kimberlite. When grinding kimberlite, it is necessary to preserve the natural integrity of diamonds, since the resulting loss from splitting or damage to diamonds is irreparable.

Известно устройство для измельчения руд - барабанная мельница, представляющая из себя вращающийся полый барабан, внутри которого помещены мелющие тела, как правило, шары из твердого материала (Борщев В.Я. Оборудование для измельчения материалов. Тамбов: Изд-во Тамбовского государственного технического университета, - 2004 г., - 75 С).A device for grinding ores is known - a drum mill, which consists of a rotating hollow drum, inside which grinding bodies are placed, usually balls of solid material (V. Y. Borschev. Equipment for grinding materials. Tambov: Publishing house of the Tambov State Technical University, - 2004, - 75 C).

Недостатком данного устройства является низкая сохранность природной целостности хрупких минералов (алмазов), поскольку мелющие тела при соударении с алмазами, разбивают их.The disadvantage of this device is the low preservation of the natural integrity of brittle minerals (diamonds), since grinding bodies break them when they collide with diamonds.

Известно также устройство для измельчения руд - барабанная мельница самоизмельчения, представляющая собой вращающийся барабан, в котором мелющим телом являются куски самой руды. Измельчение происходит за счет трения кусков материала друг о друга и разбивания мелких кусков крупными (Борщев В.Я. Оборудование для измельчения материалов. Тамбов: Изд-во Тамбовского государственного технического университета, - 2004 г., - 75 С).A device for grinding ores is also known - a self-grinding drum mill, which is a rotating drum in which pieces of ore are the grinding body. Grinding occurs due to friction of pieces of material against each other and breaking small pieces into large ones (Borschev V.Ya. Equipment for grinding materials. Tambov: Publishing house of the Tambov State Technical University, - 2004, - 75 C).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность измельчения за счет трения, основное дробление осуществляется за счет разбивания мелких кусков более крупными. Кроме того, при обработке небольших порций руды (проб) эффективность самоизмельчения существенно снижается, поскольку мелющим телом является масса самой руды.The disadvantage of this device is the low efficiency of grinding due to friction, the main crushing is carried out by breaking small pieces into larger ones. In addition, when processing small portions of ore (samples), the self-grinding efficiency is significantly reduced, since the mass of the ore itself is the grinding body.

Аналогом заявляемому решению по способу достижения цели является зубчатая дробилка, содержащая корпус со смонтированным в его подшипниках валом, и закрепленными на нем дисками с лопастями. Лопасти имеют износостойкие режущие кромки (Зубчатая дробилка. Патент RU на полезную модель 89981 U1 от 17.04.2009, В02С 1/00). В данном устройстве дробление материала осуществляется не за счет удара или раздавливания, а за счет резания.An analogue of the claimed solution to the method of achieving the goal is a gear crusher containing a housing with a shaft mounted in its bearings and disks with blades mounted on it. The blades have wear-resistant cutting edges (Gear crusher. RU patent for utility model 89981 U1 dated 04/17/2009, B02C 1/00). In this device, the crushing of the material is carried out not by impact or crushing, but by cutting.

Это устройство не пригодно для дезинтеграции неоднородного материала, содержащего твердые и сверхтвердые включения, например, для дезинтеграции кимберлитов с целью выделения из них твердой фракции. Для успешного резания требуется, чтобы твердость режущего инструмента превосходила твердость разрезаемого. Если же режущий инструмент, будет выполнен, например, из алмаза (армирован алмазом), то в этом случае будут разрушаться все минералы, в том числе и алмаз, дезинтеграции материала (избирательного разрушения связующей массы) происходить не будет. Таким образом, данное устройство не пригодно для избирательного разрушения материала с целью получения раскрытых неповрежденных минералов твердой фракции и не обеспечивает высокой сохранности природной целостности полезного компонента.This device is not suitable for the disintegration of an inhomogeneous material containing solid and superhard inclusions, for example, for the disintegration of kimberlites in order to isolate a solid fraction from them. Successful cutting requires that the hardness of the cutting tool be superior to the hardness of the cut. If the cutting tool is made, for example, of diamond (reinforced with diamond), then all minerals, including diamond, will be destroyed, material disintegration (selective destruction of the binder mass) will not occur. Thus, this device is not suitable for the selective destruction of the material in order to obtain the uncovered intact minerals of the solid fraction and does not provide high preservation of the natural integrity of the useful component.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению являются конусные дробилки (Борщев В.Я. Оборудование для измельчения материалов. Тамбов: Изд-во Тамбовского государственного технического университета, - 2004 г., стр.16-19), состоящие из системы подачи материала, футерованной конусной рабочей камеры, разрушающего инструмента и приемного бункера. В таких дробилках материал разрушается в камере, образованной наружным неподвижным и внутренним подвижным усеченными конусами. Рабочая камера дробилки образуется наружной поверхностью дробящего конуса и внутренней поверхностью неподвижной рабочей камеры. Подвижная и неподвижная поверхности футерованы броней из высокомарганцовистой стали, Часто дробящему конусу сообщается гирационное движение. В результате при сближении конусов материал дробится, а при их расхождении выгружается. Основным физическим процессом, обеспечивающим измельчение материала в таких дробилках является процесс раздавливания кусков между двумя твердыми поверхностями подвижного и неподвижного конусов. Конусные дробилки обладают высокой эффективностью измельчения, особенно при необходимости получения мелких фракций измельченного материала, однако не обладают избирательностью.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed technical solution are cone crushers (Borschev V.Ya. Equipment for grinding materials. Tambov: Publishing house of the Tambov State Technical University, - 2004, p. 16-19), consisting of material supply system, lined conical working chamber, destructive tool and receiving hopper. In such crushers, the material is destroyed in the chamber formed by the outer stationary and internal movable truncated cones. The working chamber of the crusher is formed by the outer surface of the crushing cone and the inner surface of the stationary working chamber. The movable and fixed surfaces are lined with high manganese steel armor. Often, gyration movement is imparted to the crushing cone. As a result, when the cones approach each other, the material is crushed, and when they diverge, it is unloaded. The main physical process that ensures the grinding of the material in such crushers is the process of crushing pieces between two solid surfaces of the movable and fixed cones. Cone crushers have high grinding efficiency, especially when it is necessary to obtain fine fractions of crushed material, but do not have selectivity.

Недостатком данного устройства является то, что в таких дробилках фракция твердых минералов циркулирует длительное время, что наносит повреждения как самой дробилке, так и приводит к постепенному разрушению минералов твердой фракции. Например, в случае использования в алмазодобывающей промышленности такие дробилки не обеспечивают высокую сохранность природной целостности ценного компонента (например, кристаллов алмазов).The disadvantage of this device is that in such crushers, the fraction of solid minerals circulates for a long time, which causes damage to both the crusher itself and leads to the gradual destruction of minerals of the solid fraction. For example, in the case of use in the diamond mining industry, such crushers do not provide high preservation of the natural integrity of a valuable component (for example, diamond crystals).

Техническим результатом данной полезной модели является повышение сохранности целостности ценного компонента - материалов твердой фракции минералов.The technical result of this utility model is to increase the integrity of the valuable component - the materials of the solid fraction of minerals.

Указанный технический результат достигается тем, что в дезинтеграторе неоднородного материала, состоящем из системы подачи материала, футерованной конусной рабочей камеры, разрушающего инструмента и приемного бункера, футеровка рабочей камеры выполнена из мягкого износостойкого материала, а наружная поверхность разрушающего инструмента покрыта щеткой из гибких и упругих резцов, твердость которых больше твердости основной массы дезинтегрируемого материала, но меньше твердости твердых вкраплений Футеровка рабочей камеры выполнена из полиуретана, полипропилена или фторопласта. Резцы, покрывающие поверхность разрушающего инструмента, выполнены в виде нитей из упругого материала с твердостью не менее 4 и не более 9 единиц по шкале Мооса и могут быть выполнены в виде витых пучков нитей из закаленной стальной проволоки. Внутри приемного бункера наклонно установлено сито, а бункер имеет выпускные отверстия для надрешетного и подрешетного продуктов.The specified technical result is achieved by the fact that in the disintegrator of a heterogeneous material, consisting of a material supply system, a lined conical working chamber, a destroying tool and a receiving hopper, the lining of the working chamber is made of soft wear-resistant material, and the outer surface of the destroying tool is covered with a brush made of flexible and elastic cutters whose hardness is greater than the hardness of the bulk of the disintegrable material, but less than the hardness of the solid inclusions. The lining of the working chamber is made of polyurethane, polypropylene or polytetrafluorethylene. Cutters covering the surface of the destructive tool are made in the form of threads of elastic material with a hardness of at least 4 and not more than 9 units on the Mohs scale and can be made in the form of twisted bundles of threads from hardened steel wire. A sieve is installed obliquely inside the receiving hopper, and the hopper has outlet openings for over and under sieve products.

Заявляемое техническое решение поясняется фиг.1 и 2.The claimed technical solution is illustrated in figures 1 and 2.

На фиг.1. показана принципиальная схема дезинтегратора.In figure 1. shows a schematic diagram of a disintegrator.

На фиг.2. показано устройство щеточных резцов.In figure 2. The arrangement of brush cutters is shown.

Дезинтегратор (фиг.1), состоит из системы подачи материала - бункера 1, футерованной конусной рабочей камеры 2, вращающегося ротора с размещенным на нем разрушающим инструментом 3, который приводится в движение двигателем 4 и приемного бункера 5. Разрушающий инструмент представляет собой щетки из гибких и упругих резцов, твердость которых меньше твердости минералов твердой фракции материала, но больше твердости связующей массы. Резцы размещены на дисках разного диаметра (фиг.2). На роторе размещено несколько таких дисков, в результате чего разрушающий инструмент представляет собой конус или цилиндр, покрытый щеткой из резцов. Разрушающий инструмент помещен в рабочую камеру 2 (фиг.1). Рабочая камера представляет собой усеченный конус, меньшее основание которого обращено вниз. Диаметр обращенного к верху большого основания выбран исходя из крупности поступающего на дезинтеграцию материала. Диаметр обращенного к низу меньшего основания выбирают исходя из диаметра разрушающего инструмента и класса крупности твердой фракции материала, который ожидается получить в процессе дезинтеграции. Внутренние поверхности рабочей камеры футерованы относительно мягким, но износостойким материалом, например полиуретаном, полипропиленом или фторопластом. Ротор с размещенным на нем дезинтегрирующим инструментом приводится во вращение электродвигателем 4. Все узлы устройства размещены на станине 6. При необходимости выделения твердой фракции в приемном бункере 5 устанавливается сито 7, с размером отверстий, соответствующих крупности отвального (подрешетного) продукта. Сито установлено несколько наклонно (под углом 5-10 градусов) что обеспечивает движение материала, который крупнее отверстий сита (надрешетного продукта) вниз по ситу и его вывод через отверстие в приемник концентрата 8. Движение материала по ситу и эффективность просеивания обеспечивается вибрацией самой установки. Мелкая фракция (подрешетный продукт) в этом случае накапливается в приемнике хвостовых продуктов 9, или выводится расположенным ниже конвейером (не показан на схеме).The disintegrator (figure 1), consists of a material supply system - a hopper 1, a lined conical working chamber 2, a rotating rotor with a destructive tool 3 placed on it, which is driven by the motor 4 and the receiving hopper 5. The destructive tool is a brush made of flexible and elastic cutters, the hardness of which is less than the hardness of the minerals of the solid fraction of the material, but more than the hardness of the binder mass. Cutters are placed on disks of different diameters (figure 2). Several such disks are placed on the rotor, as a result of which the destructive tool is a cone or cylinder covered with a brush made of cutters. Destructive tool is placed in the working chamber 2 (figure 1). The working chamber is a truncated cone, the smaller base of which is facing down. The diameter of the large base facing the top is selected based on the size of the material received for disintegration. The diameter of the smaller base facing the bottom is selected based on the diameter of the destructive tool and the size class of the solid fraction of the material, which is expected to be obtained in the process of disintegration. The inner surfaces of the working chamber are lined with a relatively soft, but wear-resistant material, for example polyurethane, polypropylene or fluoroplastic. A rotor with a disintegrating tool placed on it is driven by an electric motor 4. All nodes of the device are placed on a bed 6. If necessary, to separate the solid fraction, a sieve 7 is installed in the receiving hopper 5, with the size of the holes corresponding to the size of the dump (undergrate) product. The sieve is installed somewhat obliquely (at an angle of 5-10 degrees), which ensures the movement of material that is larger than the sieve holes (over-sieve product) down the sieve and its output through the hole into the concentrate receiver 8. The movement of the material through the sieve and sieving efficiency is ensured by vibration of the installation itself. The fine fraction (under-sieve product) in this case is accumulated in the tail product receiver 9, or is discharged by a conveyor located below (not shown in the diagram).

Работа устройства основана на следующих соображениях. При взаимодействии с мягкой связующей массой материала тонкие упругие резцы (например, представляющие собой щетку, нити которой выполнены, из твердой стали) разрушают его, снимая слой за слоем. При соприкосновении с твердым минералом, например, алмазом, резец не может его оцарапать, изгибается и обходит его, затем возвращается в свое исходное положение за счет своей упругости. Твердый минерал и сам резец остаются неповрежденными. В результате чего и осуществляется процесс дезинтеграции - избирательного разрушения связующей массы. При этом твердые компоненты материала обосабливаются и выделяются из породы. Снижению повреждаемости твердых, но хрупких материалов (например, алмазов) за счет ударов о стенки способствует относительно мягкая износостойкая футеровка.The operation of the device is based on the following considerations. When interacting with a soft binder mass of material, thin elastic cutters (for example, representing a brush, the threads of which are made of solid steel) destroy it, removing layer by layer. In contact with a solid mineral, such as diamond, the cutter cannot scratch it, bends and bypasses it, then returns to its original position due to its elasticity. The solid mineral and the cutter itself remain intact. As a result, the process of disintegration is carried out - the selective destruction of the binder mass. In this case, the solid components of the material are separated and released from the rock. Relatively soft, wear-resistant lining helps to reduce the damage to hard but brittle materials (for example, diamonds) due to impacts on the walls.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Во входной бункер 1 подается исходный материал, крупность которого ограничивается размерами зазора между стенкой верхнего основания конусной рабочей камеры 2 и разрушающим инструментом 3. Под действием силы тяжести материал опускается в конусную рабочую камеру 2, где вступает во взаимодействие с разрушающим инструментом 3.Source material is fed into the input hopper 1, the size of which is limited by the size of the gap between the wall of the upper base of the conical working chamber 2 and the destructive tool 3. Under the action of gravity, the material is lowered into the conical working chamber 2, where it interacts with the destructive tool 3.

Поскольку твердость основной массы дезинтегрируемого материала меньше твердости резцов инструмента, то материал разрушается за счет обдирки (резания) щетками инструмента. Продукт обдирки (пыле-песчаная смесь) свободно проваливается вниз вдоль стенок рабочей камеры 2 и попадает в приемный бункер 5. Размеры кусков материала в результате обдирки уменьшаются, и они также постепенно опускаются вниз рабочей камеры до тех пор, пока их размеры не уменьшатся до величины зазора между диаметром нижнего (меньшего) основания рабочей камеры и разрушающего инструмента. Таким образом, в результате дезинтеграции в приемном бункере 5 накапливается пыле-песчаная смесь и округлые кусочки неразрушенного материала, диаметр которых приблизительно соответствует величине зазора между разрушающим инструментом и нижним (меньшим) диаметром рабочей камеры.Since the hardness of the bulk of the disintegrable material is less than the hardness of the tool cutters, the material is destroyed by grinding (cutting) with the tool brushes. The product of stripping (dust-sand mixture) freely falls down along the walls of the working chamber 2 and enters the receiving hopper 5. The sizes of pieces of material as a result of grinding are reduced, and they also gradually lower down the working chamber until their size decreases to a value the gap between the diameter of the lower (smaller) base of the working chamber and the destructive tool. Thus, as a result of disintegration, a dust-sand mixture and rounded pieces of undestroyed material accumulate in the receiving hopper 5, the diameter of which approximately corresponds to the gap between the destructive tool and the lower (smaller) diameter of the working chamber.

При поступлении на дезинтеграцию однородного материала с твердостью, меньшей, чем твердость материала резцов, и следующими параметрами дезинтегратора - верхний (приемный) зазор рабочей камеры 100 мм, а нижний (выпускной) зазор - 10 мм, размерность поступающего материала - 100 мм, размерность выходящего материала - 10 мм. Поскольку масса образцов пропорциональна кубу их линейного размера, то масса материала, измельченного до крупности -10 мм составит одну тысячную долю (0,1%) поступающего материала. Остальное составит пыле-песчаная смесь. При подаче на дезинтеграцию неоднородного материала, содержащего вкрапления другого материала, твердость которого больше твердости резцов, происходит следующее. Связующая масса материала разрушается по описанному выше механизму. Если на поверхности куска обнажилось вкрапление материала, твердость которого больше твердости резцов, то резцы не могут его разрушить, изгибаются и разрушают окружающий его мягкий материал. Твердый минерал остается неповрежденным, при этом очищается от связующих мягких минералов до тех пор, пока не отделится от основного куска и самопроизвольно попадет в приемник измельченного продукта. Процесс огибания твердых кристаллов гибкими резцами обеспечивает хорошее раскрытие полезного компонента и его очищение от сростков с другими минералами и прочих примазок. Поскольку разрушающий инструмент (щетка) не может повредить материал с большей твердостью, то нити щетки изогнутся и кусок попадет в приемник продуктов дезинтеграции, даже в случае, если его размер больше зазора между инструментом и стенкой выпускного отверстия. Мягкая износостойкая футеровка, например, из полипропилена, предохранит минералы от разрушения за счет ударов о стенки.Upon receipt of a homogeneous material for disintegration with a hardness less than the hardness of the material of the cutters, and the following parameters of the disintegrator, the upper (receiving) gap of the working chamber is 100 mm, and the lower (exhaust) gap is 10 mm, the dimension of incoming material is 100 mm, the dimension of the outgoing material - 10 mm. Since the mass of the samples is proportional to the cube of their linear size, the mass of the material crushed to a particle size of -10 mm will be one thousandth (0.1%) of the incoming material. The rest will be a dust-sand mixture. When applying for disintegration of an inhomogeneous material containing impregnations of another material whose hardness is greater than the hardness of the cutters, the following occurs. The binder mass of the material is destroyed by the mechanism described above. If on the surface of a piece an impregnation of a material whose hardness is greater than the hardness of the incisors is exposed, the incisors cannot destroy it, bend and destroy the soft material surrounding it. The solid mineral remains intact, while being cleared of soft mineral binders until it separates from the main piece and spontaneously enters the receiver of the crushed product. The process of bending solid crystals with flexible cutters provides a good disclosure of the useful component and its purification from splices with other minerals and other greases. Since the destructive tool (brush) cannot damage the material with greater hardness, the brush threads will bend and the piece will fall into the receiver of disintegration products, even if its size is larger than the gap between the tool and the outlet wall. Soft wear-resistant lining, for example, made of polypropylene, protects the minerals from destruction due to impacts on the walls.

Для разрушения связующей массы твердость резцов должна быть больше твердости связующей массы и составлять величину, не менее 4 единиц по шкале Мооса, в противном случае дезинтеграция не будет осуществляться. Очевидно, также, что чем выше твердость резцов, тем выше производительность режущего инструмента и тем интенсивнее будет осуществляться дезинтеграция. Очевидно и то, что наибольшая производительность данного оборудования будет достигнута при использовании резцов, армированных алмазом, т.е., обладающих твердостью 10 единиц по шкале Мооса. Однако резцы такой твердости станут разрушать твердую фракцию, в том числе, и полезный компонент, что противоречит цели изобретения. Поэтому максимальная твердость резцов должна быть меньше твердости полезного компонента и составлять величину не более 9 единиц по шкале Мооса. Это могут быть резцы, армированные, например, победитом, корундом, или нитридом бора. При этом минералы с твердостью 9 и менее единиц по шкале Мооса также будут частично разрушаться.To destroy the binder mass, the hardness of the cutters should be greater than the hardness of the binder mass and be at least 4 units on the Mohs scale, otherwise disintegration will not be carried out. It is also obvious that the higher the hardness of the cutters, the higher the productivity of the cutting tool and the more intense the disintegration will be. It is also obvious that the highest productivity of this equipment will be achieved using diamond-reinforced cutters, i.e., with a hardness of 10 units on the Mohs scale. However, cutters of such hardness will destroy the solid fraction, including the useful component, which contradicts the purpose of the invention. Therefore, the maximum hardness of the cutters should be less than the hardness of the useful component and be no more than 9 units on the Mohs scale. These can be incisors reinforced, for example, with pobedit, corundum, or boron nitride. At the same time, minerals with a hardness of 9 or less units on the Mohs scale will also partially be destroyed.

Для выделения крупной фракции, содержащей полезный компонент, в приемном бункере наклонно устанавливается сито 7, сквозь которое проходит мелкий класс (подрешетный продукт) 9, который выводятся из технологического процесса. Концентрация полезного компонента (алмазов) в надрешетном продукте 8 при этом увеличивается в 10 - 1000 раз в зависимости от минерального состава и твердости кимберлита. Таким образом, дезинтеграция позволяет не только раскрыть алмазы и минералы твердой фракции с сохранностью их природной целостности, но и получить концентрат полезного компонента. Обогащение в данном случае осуществляется за счет отличий в твердости минералов, следствием чего является отличие в их крупности.To isolate a large fraction containing a useful component, a sieve 7 is slanted in the receiving hopper, through which a small class (under-sieve product) 9 passes, which is removed from the technological process. The concentration of the useful component (diamonds) in the oversize product 8 in this case increases by 10 - 1000 times depending on the mineral composition and hardness of kimberlite. Thus, disintegration allows not only to reveal diamonds and minerals of a solid fraction with the preservation of their natural integrity, but also to obtain a concentrate of a useful component. The enrichment in this case is due to differences in the hardness of the minerals, which results in a difference in their size.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

В качестве примера приводится устройство макета лабораторного дезинтегратора кимберлита. Дезинтеграцию производят с целью дальнейшего определения минерального состава твердой фракции, в том числе, с целью определения содержания алмазов в пробах кимберлита.As an example, a mock-up of a laboratory kimberlite disintegrator is given. Disintegration is carried out in order to further determine the mineral composition of the solid fraction, including in order to determine the diamond content in kimberlite samples.

В макете дезинтегратора в качестве породоразрушающего инструмента используют специальные щетки диаметром 150-300 мм. собранные на вертикальном валу. В этих щетках в качестве режущего инструмента используются витые пучки стальной закаленной проволоки (фиг.2) с твердостью около 5 ед. по шкале Мооса, что позволяло получить неповрежденные минералы с твердостью 6 и более ед. по шкале Мооса: минералы кварцевой группы, гранаты, оливины, алмазы.In the layout of the disintegrator, special brushes with a diameter of 150-300 mm are used as a rock cutting tool. assembled on a vertical shaft. In these brushes, twisted bundles of hardened steel wire (Fig. 2) with a hardness of about 5 units are used as cutting tools. on the Mohs scale, which allowed to obtain intact minerals with a hardness of 6 or more units. on the Mohs scale: quartz group minerals, garnets, olivines, diamonds.

На установленный вертикально барабан 3 устанавливают несколько щеток, причем нижние были наибольшего диаметра, а верхние - наименьшего. В результате такой установки щеток получен внутренний дезинтегрирующий конус.Several brushes are installed on the vertically mounted drum 3, the lower ones being the largest diameter, and the upper ones the smallest. As a result of this installation of brushes, an internal disintegrating cone is obtained.

Устройство макета представлено на фиг.1. Макет состоит из бункера 1, куда помещают куски породы, вращаемого электродвигателем 4 барабана 3, на котором укреплен набор щеток. Барабан со щетками заключен в корпус 2 (рабочую камеру), внутренняя поверхность которой покрыта полипропиленом, с выпускным зазором. Дезинтегрированный материал собирается в приемном бункере. При необходимости в бункере устанавливают сито 7.The layout device is presented in figure 1. The layout consists of a hopper 1, where pieces of rock are placed, rotated by an electric motor 4 of the drum 3, on which a set of brushes is mounted. A drum with brushes is enclosed in a housing 2 (a working chamber), the inner surface of which is coated with polypropylene, with an outlet gap. Disintegrated material is collected in a hopper. If necessary, a sieve 7 is installed in the hopper.

В бункер 1 загружалась проба кимберлитового керна диаметром 100 мм. Под действием силы тяжести куски кимберлита направлялись к барабану, где вступали в контакт со щеточными резцами 3 (фиг.1). При соприкосновении с подаваемым материалом нитевидные резцы щеток избирательно разрушают только тот материал, твердость которого меньше твердости резца, разрушая, таким образом, связующую массу кимберлитовой породы (кимберлитовый цемент). Размеры кусков кимберлита при этом уменьшаются, куски опускаются все ниже и ниже. Процесс продолжался до тех пор, пока куски не уменьшатся до размеров выпускного зазора. После этого куски через выпускной зазор попадают в приемный бункер. Пыле-песчаная смесь также самопроизвольно ссыпается в приемник измельченного продукта. Выделение твердой крупной фракции (концентрата) производилось наклонным ситом 7 с размером ячеи 1 мм. Концентрат, через отверстие в боковой стенке попадал в приемник концентрата 8. Мелкая фракция (отвальные хвосты) собирались в приемнике хвостов 9.A sample of kimberlite core with a diameter of 100 mm was loaded into hopper 1. Under the action of gravity, pieces of kimberlite were sent to the drum, where they came into contact with brush cutters 3 (Fig. 1). In contact with the supplied material, the whisker brush cutters selectively destroy only that material whose hardness is less than the hardness of the cutter, thus destroying the binder mass of kimberlite rock (kimberlite cement). The size of the pieces of kimberlite is reduced, the pieces fall lower and lower. The process continued until the pieces were reduced to the size of the exhaust gap. After that, the pieces through the outlet gap fall into the receiving hopper. The dust-sand mixture is also spontaneously poured into the receiver of the crushed product. The separation of the solid coarse fraction (concentrate) was carried out with an inclined sieve 7 with a mesh size of 1 mm. The concentrate through a hole in the side wall fell into the concentrate receiver 8. A fine fraction (dump tailings) was collected in the tailings receiver 9.

В данном устройстве не используются удары или иные динамические нагрузки, поэтому хрупкие минералы (алмазы) не дробятся, что отличает данное устройство от аналогов и прототипа. В данном устройстве процессами резания избирательно разрушаются только мягкие минералы, связующие кимберлит в единое целое, что и является процессом дезинтеграции. В этом состоит основное отличие от аналога, согласно которому весь образец режется, и прототипа, согласно которому весь образец измельчается ударами и раздавливанием. Кроме того, выделение минералов твердой фракции, в которую входит и алмаз, позволяет реализовать обогащение кимберлита за счет вывода из дальнейшего процесса обогащения мягкие минералы, заведомо входящие в состав отвальных хвостов.This device does not use impacts or other dynamic loads, so fragile minerals (diamonds) are not crushed, which distinguishes this device from analogues and prototype. In this device, cutting processes selectively destroy only soft minerals that bind kimberlite into a single whole, which is the process of disintegration. This is the main difference from the analogue, according to which the entire sample is cut, and the prototype, according to which the whole sample is crushed by impacts and crushing. In addition, the selection of minerals of the solid fraction, which includes diamond, allows the kimberlite to be enriched by removing soft minerals from the further enrichment process, which are obviously part of the tailings.

Claims (7)

1. Дезинтегратор неоднородного материала, состоящий из системы подачи материала, футерованной конусной рабочей камеры, разрушающего инструмента и приемного бункера, отличающийся тем, что футеровка рабочей камеры выполнена из мягкого износостойкого материала, а наружная поверхность разрушающего инструмента покрыта щеткой из гибких и упругих резцов, твердость которых больше твердости основной массы дезинтегрируемого материала, но меньше твердости твердых вкраплений.1. Disintegrator of a heterogeneous material, consisting of a material supply system, a lined conical working chamber, a destroying tool and a receiving hopper, characterized in that the lining of the working chamber is made of soft wear-resistant material, and the outer surface of the destroying tool is covered with a brush made of flexible and elastic cutters, hardness which are greater than the hardness of the bulk of the disintegrable material, but less than the hardness of the solid inclusions. 2. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что футеровка рабочей камеры выполнена из полиуретана.2. The disintegrator according to claim 1, characterized in that the lining of the working chamber is made of polyurethane. 3. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что футеровка рабочей камеры выполнена из полипропилена.3. The disintegrator according to claim 1, characterized in that the lining of the working chamber is made of polypropylene. 4. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что футеровка рабочей камеры выполнена из фторопласта.4. The disintegrator according to claim 1, characterized in that the lining of the working chamber is made of fluoroplastic. 5. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что резцы, покрывающие поверхность разрушающего инструмента, выполнены в виде нитей из упругого материала с твердостью не менее 4 и не более 9 единиц по шкале Мооса.5. The disintegrator according to claim 1, characterized in that the cutters covering the surface of the destructive tool are made in the form of threads of elastic material with a hardness of at least 4 and not more than 9 units on the Mohs scale. 6. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что резцы, покрывающие поверхность разрушающего инструмента, выполнены в виде витых пучков нитей из закаленной стальной проволоки.6. The disintegrator according to claim 1, characterized in that the cutters covering the surface of the destructive tool are made in the form of twisted bundles of threads from hardened steel wire. 7. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что внутри приемного бункера наклонно установлено сито, а бункер имеет выпускные отверстия для надрешетного и подрешетного продуктов.

7. The disintegrator according to claim 1, characterized in that a sieve is installed obliquely inside the receiving hopper, and the hopper has outlet openings for over-sieve and under-sieve products.

Images