ГРАВИТАЦИОННЫЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РОССЫПНОЙ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ СУХОЙ ПОРОДЫ Российский патент 1998 года по МПК B07B4/02 

Изобретение относится к технике разделения сыпучих материалов по плотности (удельному весу) в воздушном потоке разделителя и может быть использовано в отрасли добычи драгметаллов, в частности в золотодобывающей промышленности.

Основными недостатками существующих способов добычи драгметаллов является обязательное применение в технологическом процессе жидкой среды [1]. Эта особенность приводит к тому, что в зимних условиях (в северных широтах) и в летнее время при отсутствии или дефиците водных ресурсов добыча драгметаллов становится невозможной.

Важными задачами, решаемыми предлагаемым способом, являются:
- обеспечение круглогодичной добычи драгметаллов в любых регионах, включая северные широты, в зимнее время в условиях предельно низких температур (до -60^oC) из породы, находящейся в состоянии вечной мерзлоты, и в летнее время - при отсутствии или дефиците водных ресурсов;
- увеличение процента извлекаемости драгметаллов из породы за счет извлечения частиц минимальных размеров.

Решение поставленных задач достигается следующими особенностями предлагаемого способа: разделение породы и металла производят в воздушном потоке в камере разделителя, представляющего собой вертикально поставленную воронку, в нижнюю часть которой подается воздух через формирователь, обеспечивающий создание вращающихся потоков воздуха по всему объему камеры разделителя, при этом породу подают порциями, а выброс отработанной породы осуществляется через боковые воздухопроводы.

Способ осуществляется в устройстве, изображенном на фиг. 1, на фиг. 2 - вид сверху на установку.

Конструкция разделителя включает в себя: камеру разделителя 1, представляющую собой вертикально поставленную воронку. В верхней части разделителя расположен бункер 2 с предварительно обработанной породой и механизмом подачи ее в камеру разделителя - шнеком, заключенным в корпус 3. Нижний конец корпуса шнека механизмом 4 может быть установлен (опущен) на 1/2 высоты камеры. Дно бункера исполняет функции отражателя 5. На конце корпуса шнека установлен раструб для равномерного распределения подаваемой породы по объему камеры. По краям верхней части корпуса разделителя расположены воздуховоды для выброса отработанной пустой породы. В нижней части разделителя находится формирователь воздушных потоков 7, обеспечивающий создание вращающегося воздушного потока. Механизмом вращения формирователя 8, жестко связанного с вращающимся воздуховодом 9, в камере разделителя создается вращающийся воздушный поток. Герметизация вращающегося воздухопровода обеспечивается уплотнительными кольцами-сальниками 10. Вращающийся воздухопровод через регулятор подачи воздуха 11 подсоединен к компрессору. В нижней части корпуса разделителя, за его пределами, расположен контейнер-накопитель металла 12, допускающий визуальную функцию поступления металла.

Совокупность особенностей предлагаемого способа извлечения драгметаллов из породы и конструкция разделителя допускают выполнение по заданной программе в течение цикла, длящегося 180 с, ряда последовательных операций по дополнительной обработке породы с целью увеличения извлекаемого из нее металла. Последовательность операций предусматривает:
- создание в камере разделителя вращающегося воздушного потока и равномерный ввод в нее дозированной порции предварительно обработанной породы;
- разделение породы и металла во вращающемся воздушном потоке;
- завершение разделения (оседание трудно извлекаемых частиц металла в накопитель) созданием прямоточных воздушных потоков, благоприятствующих оседанию в накопитель мельчайших частиц металла и частиц металла с большой парусностью, которые не смогли осесть во вращающихся воздушных потоках;
- продувка камеры разделителя.

Пример конкретного выполнения процесса разделения породы и металла предлагаемым способом
Загрузка породы в камеру
1. Регулятором количества подачи воздуха 11, поступающего от компрессора через формирователь воздушных потоков 7, в камере устанавливается необходимая их скорость.

2. Включается механизм вращения формирователя 8. Воздушный поток становится вращающимся.

3. Включается электродвигатель 4 вращения шнекового механизма перемещения породы из бункера 2 в камеру разделителя 1. Для создания условий образования взвешенного состояния частиц породы в камере разделителя и предотвращения выброса частиц породы сразу же после поступления ее в камеру положение выходного конца корпуса шнекового механизма предварительно загрубляется на величину от 1/3 до 1/2 от высоты камеры разделителя. Регулировка величины заглубления осуществляется ввинчиванием корпуса шнекового механизма в корпус бункера.

4. Заданным количеством оборотов винта шнека обеспечивается дозирование вводимой порции породы. Введение породы в камеру разделителя производится в течение Δt₁ = 15 с. Вводимая в камеру разделителя порода оказывается во вращающемся воздушном потоке, что обеспечивает равномерное распределение ее частиц по объему камеры разделителя.

Режим разделения породы и металла
Собственно, процесс извлечения металла из породы в разделителе начинается уже во время загрузки камеры. Наиболее легкие частицы выдуваются, осуществляя тем самым процесс обогащения породы. Частицы металла перемещаются в нижнюю часть камеры и далее в накопитель 12. Значительная продолжительность режима разделения породы металла ( Δt₂ = 140 с), непрерывное соударение частиц друг с другом и стенками камеры разделителя в составе дозированной порции породы, ее обогащение создают условия для дополнительного разделения "слипшихся" частиц породы и металла и извлечения наиболее мелких частиц металла. То есть режим разделения породы и металла в данном случае определяется двумя факторами: гравитационным и временным.

Режим прямоточных воздушных потоков
Выключением механизма вращения формирователя 8 осуществляется переход в режим прямоточных потоков с сохранением их скорости. Наличие такого режима определяется необходимостью создания наилучших условий для оседания в нижнюю часть камеры и входа в накопитель наиболее мелких частиц металла и частиц металла с большой парусностью. Работа в данном режиме продолжается в течение Δt₃ = 20 с.

Режим продувки камеры
Регулятором количества подаваемого воздуха 11 производится резкое увеличение скорости воздушного потока (в 2-3 раза), за счет чего осуществляется продувка камеры в течение Δt₄ = 5 с.

Оптимальная структура воздушных потоков в камере разделителя устанавливается в зависимости от характера и состояния породы или в случае измельчения исходного материала (например, изменения месторождения, вида драгметалла, и т.п.) регулировками:
- изменения глубины погружения в камеру корпуса шнекового механизма;
- изменения скорости воздушного потока регулировкой количества воздуха, подаваемого с компрессора;
- изменения скорости вращения формирователя потоков регулировкой параметра электродвигателя.

Исполнение каждого из видов регулировок может производится как вручную, так и автоматически. После установления оптимальной структуры воздушного потока переключение режимов осуществляется по заданной программе.

Состав аппаратуры, обеспечивающий добычу драгметаллов предлагаемым способом, и компактность устройства разделителей, исполняющих собственно извлечение металла из породы, при использовании одновременно группы разделителей (10-12 шт.) допускает размещение всей необходимой аппаратуры в двух подвижных кабинах в виде мобильного золотодобывающего комплекса. Подобного рода комплекс обеспечит перемещение его при необходимости установления в наиболее перспективных участках независимо от наличия или отсутствия там воды (фиг. 2).

При обработке 15 дм³ породы в течение трех минут и одновременной работе 10 разделителей в течение суток может быть переработано до 60 м³ породы.

Источники информации
Фишман М.А. и др., Практика обогащения руд цветных и редких металлов. Ч. 1, 2, М., 1957.

Использование: техника разделения сыпучих материалов по плотности в воздушном потоке, может быть использовано в отрасли добычи драгметаллов, в частности в золотодобывающей промышленности. Сущность изобретения: разделение породы и металла производится в воздушном потоке в камере разделителя, представляющего собой вертикально поставленную воронку. В нижнюю узкую часть камеры подается воздух через формирователь потоков, обеспечивающих вращение их по всему объему камеры. Наибольшая скорость воздушных потоков имеет место в нижней части камеры, уменьшаясь в направлении широкой части. Порода подается в верхнюю часть камеры дозированными порциями, равномерно, в начале каждого цикла работы разделителя. Выброс отработанной породы осуществляется через боковые воздухопроводы. В каждом цикле работы разделителя в соответствии с заданной программой для конкретного характера и состояния породы производятся четыре операции: загрузка породы в камеру разделителей, разделение во вращающихся потоках металла и породы, находящейся во взвешенном состоянии, при одновременном обогащении за счет выдувания наиболее легких частиц и осаждения металла в накопителе, завершение процесса разделения прекращением вращения потоков и продувкой камеры от остатков частиц породы. Состав устройств, обеспечивающих предварительную обработку породы, и компактность устройств разделителей допускают размещение из в двух перемещающихся кабинах, составляющих мобильный золотодобывающий комплекс. Технический результат - круглогодичная добыча драгметаллов в зимнее время в условиях предельно низких температур и в летнее время при отсутствии или дефиците ресурсов. 2 ил.

Гравитационный аэродинамический способ извлечения драгоценных металлов из россыпной измельченной сухой породы, отличающийся тем, что разделение породы и металла производят в воздушном потоке в камере разделения, представляющего собой вертикально поставленную воронку, в нижнюю часть которой подается воздух через формирователь, обеспечивающий создание вращающихся потоков воздуха по всему объему камеры разделителя, при этом породу подают порциями, а выброс отработанной породы осуществляют через боковые воздуховоды.