СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ ИЗ ПРИРОДНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1996 года по МПК B07B1/00 B02C4/00 

Изобретение относится к разделению или сортировке твердых материалов, в частности к сепарации составляющих смеси по физико-механическим свойствам, а именно к извлечению металлических частиц из сыпучего природного материала.

Изобретение может найти применение в горно-обогатительной, металлургической и других видах промышленности при сортировке смеси для выделения металлических частиц.

Известны способы, а также устройства сепарации (грохочения) составляющих смеси по плотности и форме ("Сепаратор для отделения тяжелых металлических частиц"), в которых первоначально материал подвергают просеиванию через установленное с наклоном сито, а затем просеянный материал промывают, отделяя легкие частицы от тяжелых.

Также известен способ сортировки плоских частей, в частности листовых штамповок, в котором учитываются фрикционные свойства или шероховатости на обеих поверхностях плоских частей материалы.

Кроме того, известен дробильно-сортировочный способ и устройство для извлечения частиц определенной прочности и крупности из сыпучего природного материала включающий два этапа грохочения и дробление надрешетного продукта первого этапа грохочения, однако, в указанном способе и устройстве для его реализации не используется пластичность материала (металла) для его извлечения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ извлечения металлических частиц из природного материала включающий два этапа грохочения исходного материала с промежуточным дроблением и отвод металлических частиц.

Однако, в описанных выше известных способах и устройствах невозможно осуществить более качественное отделение металлических, например, золотых, плоских частиц, которые проваливаются из-за своих мелких размеров, так как ни один из способов и устройство не обеспечивает избирательное отделение металлических частиц при попутном измельчении шлаков (пустой породы) с целью удаления последних, что может быть достигнуто лишь путем изменения формы мелких частиц металла и шлака, а не только их грохочением.

В основу изобретения положена задача создания способа извлечения металлических частиц из сыпучего природного материала, который осуществлял бы дополнительную обработку частиц пустой породы и шлака, изменяя металлические частицы по форме, т.е. уплощая их и увеличивая их линейные размеры, обеспечивая выделение концентрата, тем самым способствуя более эффективному извлечению металлических частиц из природного материала или из хвостов природного материала.

Поставленная задача решается тем, что в способе извлечения плоских металлических частиц из сыпучего природного материала, заключающемся в том, что природный материал подвергают по меньшей мере двум этапам грохочения, дроблению надpешетной фракции первого этапа грохочения и извлечения металлических частиц, согласно изобретению одновременно с дроблением надрешетного продукта осуществляют прокатку или прессование металлических частиц для их упрощения, а повторное грохочение осуществляют на грохоте с размером просеивающих отверстий, равном размеру просеивающих отверстий грохота для предварительного грохочения, при этом уплощенные металлические частицы отводят в виде надрешетного продукта повторного грохочения.

Целесообразно выполнить в устройстве для реализации способа узел дробления в виде двух валков, установленных с возможностью вращения, один из которых был бы кинематически связан с двигателем электропривода, а боковая поверхность другого валка касалась бы боковой поверхности первого валка.

Предлагаемый способ извлечения металлических частиц из сыпучего природного материала, позволяет повысить эффективность процесса извлечения металлических частиц, преимущественно плоских, например, золотых, за счет того, что при дополнительной обработке, т.е. дроблении в виде прокатки или прессовании частиц классифицированного материала, металлические частицы любой формы уплощаются и их линейные размеры увеличиваются, а частицы пустой породы измельчаются.

Предлагаемый способ удовлетворяет требованиям экологии, так как в их осуществлении не участвуют химические процессы и исключаются процессы цианирования, амальгамации, флотации, вредные для природных ресурсов и здоровья людей.

Пылевые загрязнения, в некоторой степени сопутствующие работе устройства, представляют гораздо меньшую опасность для природы и здоровья населения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема осуществления способа извлечения плоских металлических частиц из сыпучего природного материала процессом прокатки; на фиг.2 еще одна функциональная схема осуществления способа, в котором дробление классифицированного материала, осуществляют путем его прессования; на фиг. 3 принципиальная схема устройства для реализации способа (продольный разрез), процессом прокатки в котором узел дробления выполнен в виде двух валков.

Для описания предлагаемого способа извлечения плоских металлических частиц из сыпучего природного материала обратимся к функциональной схеме на фиг.1.

Природный сыпучий материал (например, пирит) сначала подвергают грохочению (первый этап), помещая (стрелка a) его на сито 1 с прямоугольными, например, квадратными ячейками. Грохочение осуществляют при воздействии вибрации, в результате чего сквозь ячейки сита 1 проходит часть исходного продукта, размеры частиц которого меньше размеров ячеек сита 1. Таким образом (стрелка b₁) образуется первая часть подрешетного продукта, который возможно содержит крупинки металла. (Дальнейшая обработка этого продукта к предмету изобретения не относится). После первого этапа грохочения природный сыпучий продукт (классифицированный материал) по наклонному ситу 1 поступает (стрелка "с") на металлический стол 2, где осуществляют дополнительную обработку, т.е. дробление сыпучего материала. В данном случае дробление выполняют путем его прокатки, например, с помощью катка 3, вращающегося вокруг собственной продольной оси d, перемещаясь по столу 2 в прямом и обратном направлении (см. стрелку е).

В результате прокатки металлические частицы классифицированного материала изменяют свою форму, становясь плоскими, причем линейные размеры металлических частиц увеличиваются. Частицы шлака, также присутствующие в смеси, в результате прокатки измельчаются, превращаясь в пыль. После дробления смесь измельченного шлака и плоских металлических частиц подвергают второму этапу грохочения, для чего ее перемещают (стрелка f) на сито 4, где грохочение, как и на первом этапе, осуществляется при наличии вибрации. После проведения второго этапа грохочения на сите 4 остаются плоские металлические частицы (концентpат), а в подрешетном продукте (b₂) остаются мелкие частицы раздавленной пустой породы. Полученные надрешетный (металлические частицы) и подрешетный (шлак) продукты раздельно удаляют с рабочего участка (стрелки g и b₂).

На фиг.2 представлена схема, по которой осуществляют второй вариант предлагаемого способа извлечения плоских металлических частиц природного материала (ильменит, гранат, пирит) посредством тех же процессов, что и в описанном выше первом варианте. Отличие заключается в том, что в этом варианте дробление осуществляют путем прессования, например, посредством пресса 5, верхняя плита 6 которого совершает удары (движения) по вертикали (стрелка h). В этом случае металлические частицы изменяют форму, т.е. уплощаются за счет раздавливания. Их линейные размеры, как и в описанном выше случае, увеличиваются, а частицы пустой породы измельчаются, благодаря чему металлические частицы (например, золото) остаются на сите 4, а в подрешетное пространство ссыпается пустая порода.

На фиг. 3 схематически изображен вариант устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит приемный бункер в виде воронки 7 для размещения природного материала А, прикрепленной к стенке корпуса 8 над верхним краем сита 1, выполняющего функции первого узла грохочения. Сито 1 установлено с наклоном на пружинных амортизаторах 9. Нижняя кромка сита 1 размещена над промежуточной направляющей воронкой 10, нижнее меньшее отверстие которой обращено к узлу дробления в виде двух валков 11, установленных с возможностью вращения на осях, закрепленных на корпусе 8. Один из валков 11 кинематически связан с двигателем 12 электропривода. Валки 11 установлены на осях 11' так, что их боковые поверхности касаются друг друга (участок р) для обеспечения встречного вращения валков 11. Узкое отверстие воронки 10 расположено над участком р между двумя валками 11. Касание валков 11 обеспечивается с помощью прижимного механизма 13. Под валками 11 установлены очистители 14 из резины, препятствующие загрязнению внутреннего пространства устройства и кроме того выполняющие направляющую функцию, т.е. осуществляющие транспортировку смеси металлических плоских частиц и измельченного шлака в пропускное отверстие 15, выполненное во внутренней перегородке 16 корпуса 8, для направления указанной смеси на сито 4, выполняющее функции второго узла грохочения и установленное с наклоном к горизонту на пружинных амортизаторах 17. Сита 1 и 4 первого и второго узлов грохочения кинематически связаны с блоками вибрации 18,19 соответственно. В корпусе 8 устройства имеются выходные отверстия 20, 21 и 22 для выпуска подрешетного продукта и плоских металлических частиц соответственно. Для более надежной транспортировки подрешетного продукта под ситами 1 и 4 размещены щиты 23,24,25,26, направляющие подрешетный продукт в выпускные отверстия 20 и 21.

Устройство, реализующее способ, описанный выше, работает следующим образом. Исходный природный продукт, например, пирит с содержащимися в нем плоскими металлическими частицами загружают в приемный бункер 7, откуда он высыпается на сито 1, подвергающееся вибрации. Через ячейки сита 1 часть исходного природного продукта, в том числе с металлическими крупинками, попадает в подрешетное пространство и поступает в выходное отверстие 20. Частицы большей крупности, в том числе и металлические частицы плоской формы (классифицированный материал), как правило не проходящие сквозь сито 1, по его наклонной плоскости передвигаются в промежуточную направляющую воронку 10, откуда проходят в узел прокатки, попадая между валками 11, вращающимися навстречу друг другу. Первый валок 11 приводится в движение под действием электропривода 12, увлекая другой валок 11. В результате металлические частицы, содержащиеся в классифицированном продукте, становятся плоскими, их линейные размеры увеличиваются, а частицы пустой породы измельчаются. Смесь плоских металлических частиц и частиц пустой породы через пропускное отверстие 15 попадает на наклонное сито 4, приводимое в состояние вибрации под действием блока 19 вибрации. Измельченные частицы пустой породы проваливаются сквозь ячейки сита 4 в подрешетное пространство и через выходное отверстие 21 удаляются из устройства, а плоские металлические частицы остаются на поверхности сита 4 и поступают по нему в выходное отверстие 22.

Заметим, что ячейки сита 4 равны минимальному размеру ячеек сита 1.

П р и м е р 1. В качестве природного продукта использовался материал хвостов гравитационного обогащения одного из приисков Якутии, доставленные в лабораторию.

На первом этапе грохочения проводилось просеивание на серийно выпускаемом сите по классу 0,1 мм. Дробление полученного надрешетного продукта проводили прокаткой на гладком металлическом стальном листе 2 (фиг.1) катком 3, с выполненным вдоль продольной оси сквозным каналом, в котором был свободно установлен металлический прут. Прокатка проводилась вручную.

Второй этап грохочения проводили на сите 4, имеющем перфорацию 0,1 мм и квадратные ячейки. Вибрацию в процессе грохочения обеспечивали вручную.

В результате второго этапа грохочения надрешетный продукт являлся концентратом и представлял собой золотые плоские частицы, а подрешетный продукт раздавленную пустую породу.

Для сравнения аналогичные пробы обработали на флотомашине Ф-2М и на концентрационном столе СКЛ-2. Результаты исследования представлены в табл.1.

П р и м е р 2. Был использован в лабораторных условиях природный материал в виде хвостов гравитации (граната, ильменита), отобранный на одном из приисков Колымы.

На первом этапе грохочения проводилось просеивание по классу 0,5 мм на сите 1 (фиг.3).

Дробление, в данном случае прокатка, классифицированного материала проводилось между валками 11. Полученную в результате смесь раздавленной пустой породы и плоских частиц золота подвергали второму этапу грохочения на сите 4 с квадратными ячейками того же размера 0,5 мм.

В результате в надрешетном продукте второго этапа грохочения (концентрат) оставался материал, содержащий золото, а в подрешетном продукте пустая раздавленная порода.

Для сравнения аналогичная проба обрабатывалась на флотомашине ФМ-2С и на концентрационном столе СКЛ-2.

Результаты исследований представлены в табл.2.

Из приведенных примеров следует, что обогащение природного материала, например, песков россыпных месторождений, предлагаемым способом и реализованное предлагаемым устройством позволяет значительно повысить извлечение золота и снизить выход концентрата, т.е. добиться получения концентрата с более высоким содержанием благородного металла, что означает повышение эффективности процесса извлечения металла из природного материала.

Использование: для разделения или сортировки твердых материалов по физико-механическим свойствам, в горной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: способ извлечения металлических частиц из природного материала содержит предварительное грохочение исходного материала, дробление надрешетного продукта предварительного грохочения с одновременной прокаткой или прессованием металических частиц для их уплощения, повторное грохочение продуктов дробления на грохоте с размером просеиващих отверстий, равном размеру просеивающих отверстий грохота для предварительного грохочения. Уплощенные металлические частицы отводят в виде надрешетного продукта повторного грохочения. 3 ил., 2 табл.

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ ИЗ ПРИРОДНОГО МАТЕРИАЛА, включающий предварительное грохочение исходного материала, дробление надрешетного продукта предварительного грохочения, повторное грохочение продуктов дробления, отвод подрешетного продукта повторного грохочения и отвод металлических частиц, отличающийся тем, что одновременно с дроблением надрешетного продукта предварительного грохочения осуществляют прокатку или прессование металлических частиц для их уплощения, а повторное грохочение осуществляют на грохоте с размером просеивающих отверстий, равном размеру просеивающих отверстий грохота для предварительного грохочения, при этом уплощенные металлические частицы отводят в виде надрешетного продукта повторного грохочения.