RU2147463C1

RU2147463C1 - Material reprocessing method

Info

Publication number: RU2147463C1
Application number: RU98116727A
Authority: RU
Original assignee: Злобин Михаил Николаевич
Priority date: 1998-09-07
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 2000-04-20

Abstract

FIELD: grinding of ore and other raw materials. SUBSTANCE: method involves feeding raw material with water into annular grinding zone from above; providing volumetric compression of material in grinding zone; rubbing particles of material one against the other by providing forced polygradient displacement of concentric layers of material and simultaneously by exposing particles of material to the action of pulses during deformation and destruction by high-temperature liquid flow; mixing ground product with cold water and removing pulp from below. Raw material is fed into annular grinding zone upon preliminary volumetric compression in jaw crusher. Direct steam or hot air is supplied into volumetric compression zone of jaw crusher from below and material under grinding process is sprayed with water or surfactant solution supplied from above. Ground product is discharged by rotary needle-type drum. Pulsed action of high-temperature flow of liquid, overheated steam or hot air upon particles of raw material during deformation and destruction of particles may be performed simultaneously with supplying of oily substances and surfactants. Method allows quality of preparing particles of effective component to be improved. EFFECT: increased efficiency by continuous intensified grinding of material and provision for obtaining and extracting high-quality effective component. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области горнорудной промышленности, в частности к измельчению различных материалов, и может быть использовано при измельчении рудного и нерудного сырья. The invention relates to the field of mining, in particular to the grinding of various materials, and can be used for grinding ore and non-metallic materials.

Известен способ переработки материалов, осуществляемый в мельнице для переработки материалов, включающий подачу исходного материала с водой в кольцеобразную зону измельчения сверху, объемное сжатие материала в зоне измельчения, истирание частиц материала друг о друга принудительным полиградиентным перемещением концентричных слоев материала при одновременном резком высокоградиентном температурном воздействии на частицы материала в момент их деформации и разрушения высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом, смешение измельченного продукта с холодной водой и удаление продуктов измельчения снизу [1]. A known method of processing materials, carried out in a mill for processing materials, comprising supplying the starting material with water to an annular grinding zone from above, volumetric compression of the material in the grinding zone, abrasion of material particles against each other by forced polygradient movement of the concentric layers of the material with simultaneous sharp high-gradient temperature effects on particles of material at the moment of their deformation and destruction by a high-temperature liquid flow, superheated steam or hot m air, mixing the ground product with cold water and removing from the bottom of crushing products [1].

Недостатком известного способа является то, что он не имеет операций для качественной подготовки поверхности алмазов для физико-химических методов обогащения при ее механоактивации. The disadvantage of this method is that it does not have operations for the qualitative preparation of the surface of diamonds for physico-chemical methods of enrichment during its mechanical activation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки материалов, включающий подачу исходного материала с водой в кольцеобразную зону измельчения сверху, объемное сжатие материала в зоне измельчения, истирание частиц материала друг о друга принудительным полиградиентным перемещением концентрических слоев материала при одновременном импульсном воздействии на частицы в момент их деформации и разрушения высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом, смешение измельченного продукта с холодной водой и удаление продуктов измельчения снизу [2]. The closest in technical essence and the achieved result is a method of processing materials, including feeding the source material with water into an annular grinding zone from above, volumetric compression of the material in the grinding zone, abrasion of material particles against each other by forced polygradient movement of concentric layers of the material with simultaneous pulsed action on the particles at the moment of their deformation and destruction by a high-temperature liquid flow, superheated steam or hot air, mixing from elchennogo product with cold water and removing the bottom ground product [2].

Недостаток известного способа состоит в отсутствии необходимых операций, обеспечивающих качественную подготовку поверхности алмазов, находящихся внутри наиболее прочных кусков рудного материала. The disadvantage of this method is the lack of necessary operations to ensure high-quality surface preparation of diamonds inside the most durable pieces of ore material.

Задачей изобретения является повышение качества подготовки поверхности частиц полезного компонента при непрерывном интенсивном измельчении материала для последующего эффективного их извлечения. Указанная задача достигается тем, что в способе переработки материалов, включающем подачу материала с водой в кольцеобразную зону измельчения сверху, объемное сжатие материала в зоне измельчения, истирание частиц материала друг о друга принудительным полиградиентным перемещением концентрических слоев материала при одновременном импульсном воздействии на частицы в момент их деформации и разрушения высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом, смешение измельченного продукта с холодной водой и удаление пульпы снизу, подачу материала с водой в кольцеобразную зону измельчения осуществляют после предварительного объемного сжатия в щековой дробилке в регулируемой посредством вращающегося иглообразного барабана выгрузкой дробленого продукта, причем в зону объемного сжатия материала в щековой дробилке подают снизу острый пар или горячий воздух, а сверху дробимый материал орошают водой или раствором с поверхностно-активным веществом, импульсное воздействие на частицы материала высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом в момент их деформации и разрушения может быть осуществлено одновременно подачей маслообразных и поверхностно-активных веществ. The objective of the invention is to improve the quality of the preparation of the surface of the particles of the useful component during continuous intensive grinding of the material for subsequent effective extraction. This problem is achieved by the fact that in the method of processing materials, which includes supplying material with water to an annular grinding zone from above, volumetric compression of the material in the grinding zone, abrasion of material particles against each other by forced polygradient movement of concentric layers of the material with simultaneous pulsed action on the particles at the moment of their deformations and fractures by a high-temperature liquid stream, superheated steam or hot air, mixing the crushed product with cold water and removing e pulps from below, the supply of material with water to the annular grinding zone is carried out after preliminary volume compression in a jaw crusher in a controlled by a rotating needle-shaped drum discharge of the crushed product, and sharp steam or hot air is supplied from below to the volume compression zone of the material in the jaw crusher and crushed from above the material is irrigated with water or a solution with a surfactant, the pulsed effect on the particles of the material with a high-temperature liquid stream, superheated steam and hot air at the time of deformation and fracture can be effected simultaneously feeding oily and surfactants.

Свежеобразованная поверхность частиц, включая и алмазы при их раскрытии из руд, обладает исключительно высокой химической и адсорбционной активностью. Поэтому весьма важно защитить такую поверхность от абсорбции нежелательных веществ и молекул, приводящих к снижению их природной адгезионной активности. Это возможно сделать, если раскрытие алмазов производить в присутствии маслообразных и поверхностно-активных веществ. Маслообразные вещества адсорбируются преимущественно на гидрофобной поверхности. Адсорбируясь на ней, они оказывают одновременное ингибиторное воздействие, не позволяя адсорбироваться другим веществам, способным гидрофилизировать поверхность. С другой стороны, гидрофилизированные участки поверхности частиц, подлежащих извлечению физико-химическими методами обогащения, например, липкостной сепарацией, могут быть гидрофобизированы поверхностно-активными веществами в момент их высокой адсорбционной активности при раскрытии этих частиц. Маслообразные вещества, такие как мазут, который широко используется при извлечении алмазов, требуют для своего эффективного технологического воздействия весьма тонкой диспергации. Такая диспергация обеспечивается в условиях применения острого пара или горячего (раскаленного) воздуха при раскрытии алмазов в интенсивном истирающем режиме. Механоактивация поверхности извлекаемых алмазов, иницируемая измельчением в данном режиме, дополняется устойчивой ее гидрофобизацией, что обеспечивает повышение технологических показателей при последующем обогатительном процессе. The freshly formed surface of particles, including diamonds when they are opened from ores, has an extremely high chemical and adsorption activity. Therefore, it is very important to protect such a surface from the absorption of undesirable substances and molecules, leading to a decrease in their natural adhesive activity. This can be done if the disclosure of diamonds is carried out in the presence of oily and surfactants. Oily substances are adsorbed mainly on a hydrophobic surface. Adsorbed on it, they have a simultaneous inhibitory effect, not allowing other substances that can hydrophilize the surface to be adsorbed. On the other hand, hydrophilized portions of the surface of particles to be extracted by physicochemical enrichment methods, for example, by sticky separation, can be hydrophobized with surfactants at the time of their high adsorption activity when these particles open. Oily substances such as fuel oil, which is widely used in the extraction of diamonds, require very fine dispersion for their effective technological impact. Such dispersion is ensured under the conditions of using hot steam or hot (hot) air when diamonds are opened in an intensive abrasive regime. The mechanical activation of the surface of the extracted diamonds, initiated by grinding in this mode, is complemented by its steady hydrophobization, which ensures an increase in technological parameters during the subsequent enrichment process.

Процесс измельчения материала в центробежных мельницах интенсифицируется при объемном сжатии частиц материала в зоне измельчения и одновременном воздействии на них в момент их деформации и разрушения высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом. При одновременном усиленном механическом и контрастном температурном воздействии разрушение материала происходит более интенсивно и преимущественно по местам вкраплений минеральных зерен в рудном материале, что способствует лучшему их раскрытию. В известной мельнице [2] это достигается конструктивными элементами для объемного сжатия материала в зоне измельчения и подачи непосредственно в зону измельчения высокотемпературного теплоносителя (горячей воды, перегретого пара, высокотемпературного газового потока). The process of grinding material in centrifugal mills is intensified by volumetric compression of particles of material in the grinding zone and the simultaneous impact on them at the time of their deformation and destruction by a high-temperature liquid stream, superheated steam or hot air. With simultaneous enhanced mechanical and contrasting temperature effects, the destruction of the material occurs more intensively and mainly at the interspersed mineral grains in the ore material, which contributes to their better disclosure. In the known mill [2] this is achieved by structural elements for volumetric compression of the material in the grinding zone and feeding directly into the grinding zone of a high-temperature coolant (hot water, superheated steam, high-temperature gas flow).

Вместе с тем алмазы, находящиеся внутри наиболее прочных кусков рудного материала, могут длительное время находиться в нераскрытом состоянии, образуя повышенную циркулирующую нагрузку при измельчении в центробежных мельницах. Для эффективного раскрытия этих алмазов целесообразно использовать процесс дробления руды при одновременном объемном сжатии материала и высокоградиентном температурном воздействии на частицы материала в момент их деформации и разрушения. Этого возможно достигнуть в типовых щековых дробилках с регулируемой посредством вращающегося иглообразного барабана выгрузкой дробленого продукта, подав в зону объемного сжатия материала в щековой дробилке снизу вверх острый пар или горячий (раскаленный) воздух и оросив сверху дробимый материал водой или раствором ПАВ. В этом случае разрушение частиц материала аналогично тому, как это происходит в центробежной мельнице, будет вестись интенсивно и преимущественно по местам вкраплений минеральных зерен в рудном материале, что способствует лучшему их раскрытию, в том числе и из кусков руды повышенной прочности. At the same time, diamonds inside the most solid pieces of ore material can remain in an undisclosed state for a long time, forming an increased circulating load when grinding in centrifugal mills. For the effective disclosure of these diamonds, it is advisable to use the ore crushing process with simultaneous volumetric compression of the material and a high-gradient temperature effect on the material particles at the time of their deformation and fracture. This can be achieved in typical jaw crushers with unloading of the crushed product controlled by means of a rotating needle-shaped drum by supplying sharp steam or hot (hot) air from the bottom to the zone of material compression in the jaw crusher and spraying crushed material from above with water or a surfactant solution. In this case, the destruction of material particles, similar to how it occurs in a centrifugal mill, will be carried out intensively and mainly at the interspersed mineral grains in the ore material, which contributes to their better disclosure, including from pieces of ore of increased strength.

Процесс раскрытия минеральных зерен при объемном сжатии материала и высокотемпературном воздействии на его частицы в момент их деформации и разрушения в щековых дробилках и выгрузку дробленого материала из дробилки возможно в этом случае регулировать посредством изменения скорости вращения барабана, подпирающего выход материала из выходной щели дробилки, а также высотой игл и их расположением между собой на цилиндрической поверхности барабана и количеством воды или раствора ПАВ, подаваемого на орошение в питание дробилки. Мелкие частицы дробленого материала будут выноситься поступающей с питанием водой из зоны объемного сжатия и дробления сквозь игольчатую зону поверхности вращающего барабана, а крупные частицы будут при этом задерживаться в зоне дробления до достижения ими необходимой крупности. Сохранность алмазов при дроблении обеспечивается размером выходной щели дробилки, а именно, равной или более размера максимально крупного кристалла алмаза. The process of opening mineral grains during bulk compression of the material and high-temperature impact on its particles at the time of their deformation and destruction in the jaw crushers and unloading of crushed material from the crusher can in this case be controlled by changing the speed of rotation of the drum, which supports the material exit from the exit slit of the crusher, as well as the height of the needles and their location between each other on the cylindrical surface of the drum and the amount of water or surfactant solution supplied for irrigation to feed the crusher. Small particles of crushed material will be carried out with water supplied from the zone of volume compression and crushing through the needle-shaped zone of the surface of the rotating drum, while large particles will be retained in the crushing zone until they reach the required size. The safety of diamonds during crushing is ensured by the size of the exit slit of the crusher, namely, equal to or greater than the size of the largest diamond crystal.

Пример конкретного выполнения изобретения. An example of a specific implementation of the invention.

Способ переработки материалов реализуется в мельнице для переработки материалов и в работающей с ней в замкнутом цикле типовой щековой дробилке, оснащенной снизу вдоль выходной ее щели перфорированным в пределах выходной щели паропроводом и вращающимся барабаном с иглообразной поверхностью его цилиндрической части, а сверху оросителем, расположенным сбоку вдоль приемного отверстия дробилки. Конструкция мельницы представлена на фиг. 1 - 3, где: фиг. 1 изображает общий вид мельницы для переработки материалов (фронтальный разрез), фиг. 2 - сечение по линии А-А на фиг. 1, фиг. 3 - устройство для дозированной подачи маслообразных и поверхностно-активных веществ. The method of processing materials is implemented in a mill for processing materials and in a typical jaw crusher working with it in a closed cycle, equipped with a steam line perforated inside the outlet along the bottom slit and a rotating drum with a needle-shaped surface of its cylindrical part, and a sprinkler located on the side along the top crusher intake hole. The mill design is shown in FIG. 1-3, where: FIG. 1 shows a general view of a mill for processing materials (frontal section), FIG. 2 is a section along line AA in FIG. 1, FIG. 3 - a device for the dosed supply of oily and surfactants.

Мельница для переработки материалов состоит из вертикально расположенной цилиндрической рабочей камеры 1, соосно размещенного внутри нее подвижного ротора 2, закрепленного на вертикальном валу 3 с нижним приводом загрузочного 4 и разгрузочного 5 устройств, смонтированных на общей раме 6 и станине 7. The mill for processing materials consists of a vertically arranged cylindrical working chamber 1, a movable rotor 2 coaxially placed inside it, mounted on a vertical shaft 3 with a lower drive of the loading 4 and unloading 5 devices mounted on a common frame 6 and bed 7.

Рабочая камера 1 прочно скреплена с рамой 5. Внутри по периферийной части рабочей камеры 1 по всей ее высоте закреплены с равными интервалами по окружности футеровочные ребра 8, сужающиеся к нижней части для лучшей выгрузки измельченного продукта. По периферии верхней части рабочей камеры 1 размещен кольцевой коллектор 9 для промывных вод с водоподводящим патрубком 10 и с расположенными равномерно между футеровочными ребрами 8 выходными отверстиями 11. The working chamber 1 is firmly bonded to the frame 5. Inside the peripheral part of the working chamber 1, along its entire height, lining ribs 8 are fixed at equal intervals around the circumference, tapering to the lower part for better discharge of the crushed product. On the periphery of the upper part of the working chamber 1 there is an annular collector 9 for washing water with a water supply pipe 10 and with outlet holes 11 arranged evenly between the lining ribs 8.

Ротор 2 выполнен в виде пустотелого прямого конуса 12 с футеровочными ребрами 13, расположенными по его образующей с равными интервалами по окружности. Нижний конец вертикального вала 3 и ротор 2 опираются на консоль 14. Пустотелый прямой конус 12 имеет в межреберных впадинах футеровки ротора 2 сквозные каналы 15, соединяющие его внутреннюю полость с зоной измельчения, расположенной непосредственно над и вокруг ротора 2 в рабочей камере 1. Оси сквозных каналов 15 наклонены к основанию пустотелого прямого конуса 12 для предотвращения их забивания частицами измельчаемого материала. Внутри пустотелого прямого конуса 12 по его оси расположены водоподводящий 16 и парогазоподводящий 17 патрубки. The rotor 2 is made in the form of a hollow straight cone 12 with lining ribs 13 located along its generatrix with equal intervals around the circumference. The lower end of the vertical shaft 3 and the rotor 2 rest on the console 14. The hollow straight cone 12 has through channels 15 in the intercostal cavities of the lining of the rotor 2, connecting its internal cavity with a grinding zone located directly above and around the rotor 2 in the working chamber 1. Through axes channels 15 are inclined to the base of the hollow straight cone 12 to prevent them from clogging by particles of the crushed material. Inside the hollow straight cone 12 along its axis are water supply 16 and steam and gas supply 17 pipes.

Загрузочное устройство 4 выполнено в виде вертикально расположенного шнека 18 с загрузочной воронкой 19 в верхней своей части, являющихся одновременно непрерывно действующим прижимным приспособлением, обеспечивающим постоянное объемное сжатие частиц материала в зоне измельчения. Корпус шнека 18 и загрузочная воронка 19 прочно закреплены на цилиндрической рабочей камере 1 мельницы и на ее раме 6. Вал шнека 18 нижним своим концом посредством резьбового соединения 20 жестко связан с ротором 2 в вершине конуса 12, а верхним своим концом подвижно закреплен в подшипниковом узле 21, установленном посредством радиально расположенных ребер 22 по оси мельницы внутри загрузочной воронки 19. The loading device 4 is made in the form of a vertically arranged screw 18 with a loading funnel 19 in its upper part, which are simultaneously a continuously operating clamping device that provides constant volumetric compression of the material particles in the grinding zone. The screw housing 18 and the loading funnel 19 are firmly fixed on the cylindrical working chamber 1 of the mill and on its frame 6. The screw shaft 18 with its lower end by means of a threaded connection 20 is rigidly connected to the rotor 2 at the top of the cone 12, and its upper end is movably fixed in the bearing assembly 21, installed by means of radially arranged ribs 22 along the axis of the mill inside the feed hopper 19.

Разгрузочное устройство выполнено в виде горизонтально расположенной и закрепленной в основании пустотелого прямого конуса 12 приводной тарели 23, диаметр которой превышает диаметр цилиндрической рабочей камеры 1 мельницы. Нижний торец рабочей камеры 1 образует с верхней поверхностью тарели 23 кольцевой зазор 24, телескопически перекрываемый обечайкой 25 с зубчатым нижним торцом 26, расположенной с внешней стороны рабочей камеры 1 и кинематически связанной с силовыми гидроцилиндрами 27 для возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении. Силовые гидроцилиндры 27 шарнирно связаны с опорными элементами 28 и 29. The unloading device is made in the form of a drive plate 23 horizontally located and fixed at the base of the hollow straight cone 12, the diameter of which exceeds the diameter of the cylindrical working chamber 1 of the mill. The lower end of the working chamber 1 forms an annular gap 24 with the upper surface of the plate 23, telescopically blocked by a shell 25 with a toothed lower end 26 located on the outside of the working chamber 1 and kinematically connected with the power hydraulic cylinders 27 for reciprocal movement in the axial direction. Power hydraulic cylinders 27 are pivotally connected to supporting elements 28 and 29.

Над краем тарели 23 концентрично к ней установлено уплотнительное кольцо 30 с эластичной прокладкой 31, предотвращающие просыпание материала с тарели 23. Уплотнительной кольцо 30 и прокладка 31 имеют зазор 32, против которого закреплен касательно к цилиндрической рабочей камере 1 скребок 33, предназначенный для съема измельченного материала с поверхности тарели 23 при ее вращении. Под периферийной частью тарели 23 закреплены на раме 6 течка 34 для приема измельченного материала, расположенная напротив скребка 33, и кольцевой желоб 35 с наклонным днищем для сбора шламов, проходящих через контакт неподвижной к эластичной прокладки 31 и подвижной тарели 23. Over the edge of the plate 23, a sealing ring 30 with an elastic gasket 31 is concentrically mounted to it, preventing the material from spilling from the plate 23. The sealing ring 30 and the gasket 31 have a gap 32, against which a scraper 33 is fixed tangentially to the cylindrical working chamber, designed to remove the crushed material from the surface of the plate 23 during its rotation. Under the peripheral part of the plate 23, a estrus 34 is mounted on the frame 6 for receiving the crushed material, located opposite the scraper 33, and an annular groove 35 with an inclined bottom for collecting sludge passing through the contact of the stationary gasket 31 and the movable plate 23.

В нижней части мельницы расположены коническая пара 36 и горизонтальный вал с подшипниковой опорой 37, предназначенные для вращения вертикального вала 3 с ротором 3 и с закрепленной на пустотелом прямом конуса 12 приводной тарелью 23 и в вершине конуса 12 шнека 18. Корпуса подшипникового узла вертикального вала 3 и подшипниковой опоры 37 закреплены на консоли 14 станины 7. In the lower part of the mill are a conical pair 36 and a horizontal shaft with a bearing support 37, designed to rotate the vertical shaft 3 with the rotor 3 and with the drive plate 23 mounted on the hollow straight cone 12 and at the apex of the cone 12 of the screw 18. Housings of the bearing assembly of the vertical shaft 3 and bearing bearings 37 are mounted on the console 14 of the frame 7.

Кольцевой желоб 35 в верхней своей части имеет патрубки 38 для подвода смывной воды. The annular groove 35 in its upper part has nozzles 38 for supplying flushing water.

Водоподводящий патрубок 16 и парогазоподводящий патрубок 17 концентрично проходят через вертикальный вал 3. Для этого вал 3 имеет осевой канал 39. Водоподводящий патрубок 16 жестко скреплен с валом 3 посредством гаек 40 и бурта 41, выполненного заодно с патрубком 16 в верхней его части, и поэтому является подвижным, вращающимся заодно с валом 3. Парогазоподводящий патрубок 17 установлен внутри водоподводящего патрубка 16 с кольцевым зазором 42 и является неподвижным. Нижний конец водоподводящего патрубка 16 через сальниковое уплотнение 43 закреплен с возможностью осевого вращения патрубка 16 в стакане 44. Стакан 44 неподвижно закреплен в основании консоли 14 посредством фланцевого соединения 45 и имеет внутри на уровне нижнего конца водоподводящего патрубка 16 концентрическую полость с водоподводящим штуцером 47. Парогазоподводящий патрубок 14 посредством резьбового соединения 48 и бурта 49, выполненного заодно с патрубком 17 в нижней его части, жестко и плотно закреплен в стакане 44 в осевом его отверстии 50. К нижнему концу парогазопроводящего патрубка 17 прикреплен штуцер 51 для подвода парогазовой смеси. The water supply pipe 16 and the steam and gas supply pipe 17 concentrically pass through the vertical shaft 3. For this, the shaft 3 has an axial channel 39. The water supply pipe 16 is rigidly fastened to the shaft 3 by means of nuts 40 and a collar 41, made integral with the pipe 16 in its upper part, and therefore is movable, rotating at the same time with the shaft 3. The vapor-gas supply pipe 17 is installed inside the water supply pipe 16 with an annular gap 42 and is stationary. The lower end of the water supply pipe 16 through the stuffing box seal 43 is axially rotatable for the pipe 16 in the cup 44. The glass 44 is fixedly mounted in the base of the console 14 by means of a flange connection 45 and has a concentric cavity with a water supply fitting 47 inside the level of the lower end of the water supply pipe 16. Steam and gas supply the pipe 14 by means of a threaded connection 48 and a collar 49, made integral with the pipe 17 in its lower part, is rigidly and tightly fixed in the glass 44 in its axial hole 50. To n the fitting 51 is attached to the lower end of the steam-gas conducting pipe 17 for supplying the gas-vapor mixture.

Большая шестерня конической пары 36 привода мельницы закреплена за вертикальный вал 3 посредством гаек 52. Вертикальный вал 3 установлен в подшипниках 53, размещенных в полости 54 консоли 14. Верхняя часть вертикального вала 3 выполнена заодно с ним в виде диска 55, на котором посредством штифтов 56 закреплен пустотелый прямой конус 12 ротора 2. The large gear of the conical pair 36 of the mill drive is fixed to the vertical shaft 3 by means of nuts 52. The vertical shaft 3 is mounted in bearings 53 located in the cavity 54 of the console 14. The upper part of the vertical shaft 3 is made integral with it in the form of a disk 55 on which by pins 56 fixed hollow straight cone 12 of the rotor 2.

На горизонтальном участке паропроводящего патрубка 17 (см. фиг. 3) установлено устройство 57 для дозированной подачи маслообразных и поверхностно-активных веществ, закрепленное за консоль 14 с внешней ее стороны (фиг. 1 не показано). Устройство 57 выполнено в виде герметичного сосуда 58 с расположенным внутри него шатунно-кривошипным механизмом 59, имеющим на возвратно-поступательной его части поршень 60 в виде стержня с кольцевыми канавками 61, предназначенными для забора маслообразных и поверхностно-активных веществ из сосуда 58 и переноса их во внутреннюю полость парогазопроводящего патрубка 17. Для этого поршень 60 помещен в цилиндр 62, внутренняя полость которого одним концом сообщена с внутренней полостью герметичного сосуда 58, а другим с внутренней полостью паропроводящего патрубка 17. Для большего вхождения нижней части цилиндра 60 с кольцевыми канавками 61 во внутреннюю полость паропроводящего патрубка 17 цилиндр 60 расположен под углом к этому патрубку. Герметичный сосуд 58 снабжен крышкой 63, плотно прижатой к верхнему его торцу через эластичную прокладку 64 посредством болтовых соединений 65, а также патрубком 66 для залива в него маслообразных и поверхностно-активных веществ. Шатунно-кривошипный механизм 59 имеет диск 67 с приводным валом 68 с уплотнением, проходящим через боковую стенку сосуда 58. On a horizontal section of the steam-conducting pipe 17 (see Fig. 3), a device 57 is installed for the dosed supply of oily and surfactants, fixed to the console 14 from its outer side (Fig. 1 is not shown). The device 57 is made in the form of a sealed vessel 58 with a crank mechanism 59 located inside it, having on its reciprocating part a piston 60 in the form of a rod with annular grooves 61, designed to collect oily and surfactants from the vessel 58 and transfer them into the internal cavity of the vapor-gas conducting pipe 17. For this, the piston 60 is placed in the cylinder 62, the internal cavity of which is connected at one end to the internal cavity of the sealed vessel 58, and the other with the internal cavity of the steam line dyaschego nozzle 17. For more occurrences of the bottom of the cylinder 60 with annular grooves 61 in the inner cavity 17 paroprovodyaschego pipe cylinder 60 is disposed at an angle to the nozzle. The sealed vessel 58 is provided with a cover 63 tightly pressed to its upper end through an elastic gasket 64 by means of bolt connections 65, as well as a nozzle 66 for pouring oily and surface-active substances into it. The crank mechanism 59 has a disc 67 with a drive shaft 68 with a seal passing through the side wall of the vessel 58.

При работе мельницы рабочую камеру 1 через шнек 18 и загрузочную воронку 19 загрузочного устройства 4 заполняют исходным мелкокусковым материалом, подлежащим измельчению. Воду подают в рабочую камеру 1 через входные отверстия 11 в кольцевом перфорированном коллекторе 9 с водоподводящим патрубком 10. Ротор 2 с закрепленной в основании пустотелого прямого конуса 12 тарелью 23 приводят во вращение через вертикальный вал 3, закрепленный в подшипниках 53 консоли 14, коническую пару 36 и горизонтальный вал с подшипниковый опорой 37. Одновременно в пустотелый прямой конус 12 ротора 2 подают через кольцевой зазор 42 в водоподводящем патрубке 16, концентрическую полость 46 в стакане 44 и штуцер 47 воду, либо раствор ПАВ, а через парогазоподводящий патрубок 17 и штуцер 51 острый (перегретый) пар либо горячий (раскаленный) воздух с предварительно введенными в них через устройство 57 маслообразными и поверхностно-активными веществами, которые через сквозные каналы 15 в пустотелом прямом конуса 12 поступают между футеровочных ребер 13 непосредственно в зону измельчения, расположенную над и вокруг ротора 2, причем в верхнюю ее часть поступает острый (перегретый) пар либо горячий (раскаленный) воздух с маслообразными и поверхностно-активными веществами, а в нижнюю ее часть - вода либо раствор ПАВ. Утечку жидкости из стакана 44 предотвращают сальниковым уплотнением 43, установленным на контакте вращающегося водоподводящего патрубка 16 и неподвижного стакана 44. When the mill is working, the working chamber 1 through the screw 18 and the loading funnel 19 of the loading device 4 is filled with the original small-sized material to be ground. Water is fed into the working chamber 1 through the inlet 11 in an annular perforated collector 9 with a water supply pipe 10. A rotor 2 with a plate 23 fixed to the base of the hollow straight cone 12 is rotated through a vertical shaft 3 fixed in the bearings 53 of the console 14, a conical pair 36 and a horizontal shaft with a bearing support 37. At the same time, through the annular gap 42 in the water supply pipe 16, the concentric cavity 46 in the glass 44 and the fitting 47 of water or a surfactant solution are supplied to the hollow straight cone 12 of the rotor 2 through steam gas supply pipe 17 and fitting 51 sharp (superheated) steam or hot (hot) air with oil and surface-active substances previously introduced into them through device 57, which through the through channels 15 in the hollow straight cone 12 enter between the lining ribs 13 directly into the zone grinding located above and around the rotor 2, and in its upper part comes sharp (superheated) steam or hot (hot) air with oily and surface-active substances, and in its lower part - water or surfactant solution. The leakage of liquid from the cup 44 is prevented by a packing seal 43 mounted on the contact of the rotating water supply pipe 16 and the stationary cup 44.

Дозированное введение маслообразных и поверхностно-активных веществ в парогазоподводящий патрубок 17 посредством устройства 57 производят следующим образом. Dosed introduction of oily and surfactants into the vapor-gas supply pipe 17 by means of the device 57 is carried out as follows.

Сосуд 58 через патрубок 66 заполняют жидкими маслообразными и поверхностно-активными веществами. При вращении вала 68 и диска 67 шатунно-кривошипный механизм 59 возвратно-поступательно перемещает поршень 60 с кольцевыми канавками 61 в цилиндре 62. При вхождении поршня 60 во внутреннюю полость сосуда 58 маслообразные и поверхностно-активные вещества заполняют канавки 61. Затем при возвратном вхождении поршня 60 во внутреннюю полость парогазоподводящего патрубка 17 маслообразные и поверхностно-активные вещества выходят из канавок 61 и поступают в паровоздушный поток, а вместе с ним в зону деформации и разрушения частиц материала. При этом поршень 60 при своем движении одновременно изолирует высокотемпературную область высокого давления внутри парогазоподводящего патрубка 17 и область с более низкой температурой и давлением в сосуде 58. Количество маслообразных и поверхностно-активных веществ дозируют посредством изменения числа оборотов вала 68, а также сечением кольцевых канавок 61. Vessel 58 through the nozzle 66 is filled with liquid oily and surfactants. When the shaft 68 and the disk 67 rotate, the crank mechanism 59 reciprocates the piston 60 with the annular grooves 61 in the cylinder 62. When the piston 60 enters the inner cavity of the vessel 58, oily and surfactants fill the grooves 61. Then, when the piston returns 60, in the internal cavity of the vapor-gas supply pipe 17, oily and surfactants exit the grooves 61 and enter the steam-air flow, and with it into the zone of deformation and destruction of the material particles. At the same time, the piston 60 simultaneously isolates the high-temperature high-pressure region inside the vapor-gas supply pipe 17 and the region with lower temperature and pressure in the vessel 58. The number of oily and surfactants is metered by changing the number of revolutions of the shaft 68, as well as the cross section of the annular grooves 61 .

При вращении шнека 18 находящийся во внутренней полости рабочей камеры 1 исходный материал подвергается объемному сжатию. При вращении ротора 2 происходит истирание частиц материала друг о друга принудительным полиградиентным перемещением концентрических слоев материала при одновременном резком высокоградиентном температурном воздействии на частицы материала в момент их деформации и разрушения в условиях объемного сжатия материала. Частицы материала перед своим разрушением перетягивают интенсивные механические и высокотемпературные деформации, что интенсифицирует процесс их разрушения. При этом процесс ведется непрерывно. Контрастность высокотемпературного воздействия на измельчаемый материала усиливается поочередным воздействием на разрушаемые частицы материала сначала острым (перегретым) паром либо горячим (раскаленным) воздухом с маслообразными и поверхностно-активными веществами, а затем непосредственным низкотемпературным воздействием холодной воды либо раствора ПАВ. Молекулы ПАВ оказывают расклинивающее действие (эффект П.А. Ребиндера) по микротрещинам, образующимся в деформирующих частицах материала, а также по контакту минеральных вкраплений, способствуя их лучшему раскрытию. Маслообразные вещества, в частности мазут, абсорбируются при этом на гидрофобной поверхности алмазов и, адсорбируясь на ней, оказывают одновременные ингибиторное действие, не позволяя другим веществам, способным гидрофилизировать поверхность, адсорбироваться на этой поверхности. Гидрофилизирующие участки поверхности алмазов гидрофобизируются, при этом поверхностно-активные вещества в момент их высокой адсорбционной активности при раскрытии. When the screw 18 rotates, the source material located in the internal cavity of the working chamber 1 undergoes volume compression. When the rotor 2 rotates, the particles of material are abraded against each other by forced polygradient movement of the concentric layers of the material with a simultaneous sharp high-gradient temperature effect on the particles of the material at the time of their deformation and destruction under the conditions of volume compression of the material. Particles of the material before their destruction are subjected to intense mechanical and high temperature deformations, which intensifies the process of their destruction. In this process is conducted continuously. The contrast of the high-temperature effect on the crushed material is enhanced by alternately exposing the material to destructible particles first with sharp (superheated) steam or hot (hot) air with oily and surface-active substances, and then with direct low-temperature exposure to cold water or a surfactant solution. Surfactant molecules have a proppant effect (P.A. Rebinder effect) for microcracks formed in the deforming particles of the material, as well as for the contact of mineral inclusions, contributing to their better opening. Oily substances, in particular fuel oil, are absorbed in this case on the hydrophobic surface of diamonds and, being adsorbed on it, have a simultaneous inhibitory effect, preventing other substances capable of hydrophilizing the surface from being adsorbed on this surface. Hydrophilizing areas of the surface of diamonds are hydrophobized, with surfactants at the time of their high adsorption activity upon opening.

Наклон осей каналов 15 к основанию пустотелого прямого конуса 12 препятствует их забиванию частицами измельчаемого материала при объемном его сжатии. Нахождение слоя воды в нижней части пустотелого прямого конуса 12 предохраняет диск 55 вертикального вала 3 и подшипники 53 от возможного перегрева, экранируя их от высокотемпературной среды (острого пара, горячего воздуха). Роль теплового экрана выполняет при этом также слой жидкости, проходящий по кольцевому зазору 42 в водоподводящем патрубке 16. The inclination of the axes of the channels 15 to the base of the hollow straight cone 12 prevents them from clogging with particles of the crushed material during its volumetric compression. The presence of a layer of water in the lower part of the hollow straight cone 12 protects the disk 55 of the vertical shaft 3 and the bearings 53 from possible overheating, shielding them from high-temperature medium (sharp steam, hot air). The role of the heat shield is also performed by a layer of liquid passing through the annular gap 42 in the water supply pipe 16.

Разгрузку измельченного материала из рабочей камеры 1 осуществляют при подаче воды в кольцевой перфорированный коллектор 9 через водоподводящий патрубок 10. Выходя через выходные отверстия 11, расположенные между футеровочных ребер 8, из кольцевого перфорированного коллектора 9 и двигаясь вниз по рабочей камере 1, она уносит измельченные частицы материала в нижние его слои. При вращении приводной тарели 23 измельченный материала в виде пульпы выходит из рабочей камеры 1 через щели зубчатого торца 26 обечайки 25 и затем снимается с ее поверхности скребком 33 в течку 34 для приема измельченного материала, установленным напротив зазора 32 в кольце 30 с эластичной прокладкой 31, служащей для предотвращения просыпания материала с тарели 23 при ее вращении. Шламы, прошедшие с тарели 23 под эластичную прокладку, попадают в кольцевой желоб 35 с наклонным днищем, откуда они смываются в течку 34 водой, подаваемой через патрубки 33 для подвода смывной воды. Разгрузка измельченного материала из рабочей камеры 1 мельницы регулируется путем поднятия или опускания обечайки 25 или ее частиц над поверхностью тарели 23 посредством силовых гидроцилиндров 27, работа которых может быть автоматизирована. The discharge of crushed material from the working chamber 1 is carried out when water is supplied to the annular perforated collector 9 through the water supply pipe 10. Leaving through the outlet holes 11 located between the lining ribs 8 from the annular perforated collector 9 and moving down the working chamber 1, it carries away the crushed particles material in its lower layers. When the drive plate 23 rotates, the crushed material in the form of pulp leaves the working chamber 1 through the slots of the toothed end 26 of the shell 25 and then is removed from its surface by a scraper 33 into the groove 34 for receiving the crushed material mounted opposite to the gap 32 in the ring 30 with an elastic gasket 31, serving to prevent spillage of material from the plate 23 during its rotation. The sludge passed from the plate 23 under the elastic gasket fall into the annular groove 35 with an inclined bottom, from where they are washed off into the heat 34 by the water supplied through the nozzles 33 for supplying the flushing water. The discharge of crushed material from the working chamber 1 of the mill is regulated by raising or lowering the shell 25 or its particles above the surface of the plate 23 by means of power hydraulic cylinders 27, the operation of which can be automated.

Снижение циркулирующего через мельницу более прочного материала осуществляют пропусканием ее питания через работающую в замкнутом цикле с ней типовую щековую дробилку, оснащенную сверху оросителем, расположенным вдоль приемного отверстия и снизу размещенным вдоль выходной щели перфорированным в пределах ее длины паропроводом и вращающимся барабаном с иглообразной поверхностью его цилиндрической части. The stronger material circulating through the mill is reduced by passing its power through a typical jaw crusher operating in a closed cycle equipped with a sprinkler located on the top along the inlet and below the perforated steam line along the outlet slit and a rotating drum with a needle-shaped cylindrical surface parts.

Таким образом, изобретение позволяет повысить качество подготовки поверхности частиц полезного компонента при непрерывном интенсивном измельчении материала для последующего эффективного их извлечения. Thus, the invention allows to improve the quality of the surface preparation of the particles of the useful component with continuous intensive grinding of the material for their subsequent effective extraction.

Использованная литература
1. RU N 2010606 C1, 15.04.94.References
1. RU N 2010606 C1, 04/15/94.

2. М. Н.Злобин. "Разработка и промышленное освоение флотационной технологии и оборудования для извлечения алмазов из руд", докт.дисс., 1995 г. с. 35-38, рис.8. 2. M. N. Zlobin. “Development and industrial development of flotation technology and equipment for the extraction of diamonds from ores”, Doct. Diss., 1995. p. 35-38, Fig. 8.

Claims

1. A method of processing materials, including feeding material with water into an annular grinding zone from above, volumetric compression of the material in the grinding zone, abrasion of material particles against each other by forced polygradient movement of the concentric layers of the material with simultaneous pulsed action on the particles at the time of deformation and destruction by high-temperature flow liquid, superheated steam or hot air, mixing the crushed product with cold water and removing the pulp from the bottom, characterized in that the material is supplied with water to the annular grinding zone after preliminary volumetric compression of the material in the jaw crusher with the discharge of the crushed product regulated by means of a rotating needle-shaped drum; moreover, sharp steam or hot air is supplied to the volumetric compression zone of the material in the jaw crusher, and the crushed material is irrigated from above with water or a solution of surfactants.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pulsed action on the material particles by a high-temperature fluid stream, superheated steam or hot air at the time of their deformation and destruction is carried out simultaneously with the supply of oily and surfactants.