СПОСОБ ДОИЗВЛЕЧЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ИЗ ПУЛЬПОПРОВОДА ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И УСТАНОВКА ДОИЗВЛЕЧЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ПОТОКА ПУЛЬПЫ Российский патент 2000 года по МПК B03B5/62 B03B9/00 

Способ доизвлечения полезных ископаемых из пульпопровода отходов обогащения минерального сырья и установка доизвлечения полезных компонентов из потока пульпы.

Изобретение относится к оборудованию для обогащения материалов и извлечению полезных компонентов в горнодобывающей, химической промышленности и при производстве строительных материалов из отходов обогащения полезного ископаемого.

Известен способ доизвлечения полезных ископаемых из пульпопровода отходов обогащения минерального сырья путем разделения пульпы на фракции и осветленную воду [1].

Известна также установка доизвлечения полезных компонентов из потока пульпы, содержащая пульпопровод отходов обогащения минерального сырья, расположенные в технологической последовательности конический гидрогрохот, гидроклассификатор разделения зернистых материалов по классам крупности с входными и выходными патрубками и устройствами сгущения, обезвоживания и выгрузки продуктов классификации, насос с водосборником [1].

Недостатком известного способа и устройства является высокая трудоемкость и энергоемкость извлечения продукции из сырья, сопровождающаяся потерями полезных компонентов.

Цель данных изобретений - снижение трудоемкости и энергоемкости при доизвлечении полезного ископаемого из потока пульпы в пульпопроводе отходов обогащения минерального сырья.

Указанная цель достигается за счет того, что в способе доизвлечения полезных ископаемых из пульпопровода отходов обогащения минерального сырья путем разделения пульпы на фракции и осветленную воду отбор пульпы производят из донной части пульпопровода и после разделения пульпы на фракции и осветленную воду последнюю подают под давлением в верхнюю часть пульпопровода.

Указанная цель достигается также за счет того, что установка доизвлечения полезных компонентов из потока пульпы, содержащая пульпопровод отходов обогащения минерального сырья, расположенные в технологической последовательности конический гидрогрохот, гидроклассификатор разделения зернистых материалов по классам крупности с входными и выходными патрубками и устройствами сгущения, обезвоживания, насос с водосборником, снабжена обводным трубопроводом, начало которого сообщено с донной, а конец - с верхней частью пульпопровода, входной патрубок конического гидрогрохота соединен с началом обводного трубопровода, выходной патрубок с гидроклассификатором, а выходной патрубок гидроклассификатора сообщен с водосборником насоса, причем выход насоса сообщен с концом обводного трубопровода.

Гидроклассификатор установки выполнен в виде последовательно установленных секций тонкослойного сгустителя с каналами ввода и вывода гидросмеси, причем канал ввода каждой из секций расположен внизу, а вывода - вверху каждой секции, канал вывода последней секции соединен с водосборником насоса.

На фиг. 1 представлен общий вид установки; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - блок секций гидроклассификатора установки, на фиг. 4 - сечение по А-А на фиг. 3.

Установка доизвлечения полезных компонентов из потока пульпы содержит пульпопровод 1 отходов обогащения минерального сырья, расположенные в технологической последовательности конический гидрогрохот 2, гидроклассификатор 3 разделения зернистых материалов по классам крупности с входным 4 и выходными патрубками 5, 6 гидрогрохота соответственно вывода крупной легкой фракции и выпуска тонкой тяжелой фракции гидрогрохота, и выходного патрубка 7 гидроклассификатора и устройствами 8 сгущения и обезвоживания 9 продуктов классификации, насос 10 с водосборником 11. Установка снабжена обводным трубопроводом 12, начало 13 которого сообщено с донной, а конец 14 - с верхней частью пульпопровода, входной патрубок 4 конического гидрогрохота 2 соединен с началом 13 обводного трубопровода 12, выходной патрубок 6 с гидроклассификатором 3, а выходной патрубок 7 гидроклассификатора сообщен с водосборником 11 насоса 10, причем выход насоса 10 сообщен с концом 14 обводного трубопровода.

Гидроклассификатор 3 выполнен в виде последовательно установленных секций 15 тонкослойного сгустителя с каналами ввода 16 и вывода 17 гидросмеси, причем канал ввода 16 каждой из секции расположен внизу, а вывода 17 - вверху каждой секции, канал 7 вывода последней секции соединен с водосборником 11 насоса 10.

Оборудование смонтировано на общей раме 18. Посредством трубопровода 19 выход насоса соединен с секциями 15 гидроклассификатора для осуществления восходящих потоков гидросмеси с осаждением тонкой тяжелой фракции материала на наклонных пластинах 20 секций. Выпускаемый из секций материал поступает на устройство обезвоживания 9 вибрационного типа и с помощью ленточного конвейера 21 загружается в транспортное средство 22 для отправки на обогатительную фабрику для переработки.

Для управления потоком пульпы предусмотрены задвижки 23-26.

Работает устройство следующим образом. При открытии задвижек 23 и 25 и закрытой задвижке 24 сгущенная пульпа из придонной части пульпопровода через начальный участок 13 обводного трубопровода 12 и патрубок 4 поступает в гидрогрохот 2 на первую стадию переработки.

Здесь на конической вибрирующей решетке в качестве надрешетного продукта выделяется крупная фракция твердого материала с минимальной плотностью, которая по наклонной трубе 5 вместе с частью воды выводится из процесса и складируется на площадке для последующей транспортировки в хвостохранилище или для использования в строительной отрасли. Легкие частицы более тяжелой фракции материала в виде пульпы самотеком с заданной скоростью и расчетным перепадом давления относительно конического гидрогрохота 2 поступают в нижнюю часть первой секции гидроклассификатора. За счет перепада этого давления, а в дальнейшем и за счет регулируемого подпора осветленной воды в секции возникает восходящий поток пульпы, движущийся вверх между вибрирующими наклонными пластинами 20 с заданной шириной щели между ними. Учитывая, что каждой группе частиц твердого материала соответствуют свои скорости осаждения в жидкости по размеру этих частиц и их плотности, режим восходящего потока выбирают таким образом, чтобы в диапазоне заданного класса частиц скорость восходящего потока уменьшалась снизу вверх в диапазоне гидравлической крупности осаждения частиц. При этом легкие и тяжелые частицы выпадают в осадок в нижней части секции, а другие тяжелые частицы поднимаются в восходящем потоке выше, осаждаются на пластинах и под действием их вибрации скатываются вниз и сгущаются в нижней конусной части секции гидроклассификатора для последующего выпуска на устройство 9 обезвоживания.

Мелкие частицы материала, гидравлическая крупность (скорость оседания) которых оказалась меньшей граничной скорости восходящего потока пульпы в верхней части первой секции гидроклассификатора, за счет разницы уровня пульпы в патрубке 6 гидрогрохота и секции и дополнительного подпора из трубы, свободно изливаются и по каналу поступают в нижнюю часть секции. В этой секции повторяется аналогичная картина процесса осаждения, но только с более тонкими частицами материала по размерам и плотности, соответствующими следующему классу по диапазону гидравлической крупности.

Такое разделение на классы крупности позволяет более качественно производить классификацию материалов с минимальными их потерями и засорениями. При этом в соответствии с диапазоном гидравлической крупности этого класса частиц выбираются скорости восходящего потока пульпы в секции за счет перепада уровней пульпы в секциях, величины подпора осветленной воды из трубопровода, габаритных размеров секции, числа пластин и зазора между ними, интенсивности их вибрации. Оседающие частицы под действием силы своей тяжести концентрируются в нижней части секции и выпускаются на устройство обезвоживания 9 вибрационного типа.

Мельчайшие частицы материала с необходимой плотностью, гидравлическая крупность которых оказалась меньше граничной скорости восходящего потока пульпы в верхней части второй секции гидроклассификатора за счет разности уровней в секциях и дополнительного подпора из трубы свободно изливаются и по каналу поступают в нижнюю часть секции. В этой секции повторяется ранее описанный процесс осаждения, но с самыми мельчайшими частицами по размерам и по соответствующей их плотности. Согласно требованиям этого класса частиц настраивается и режим работы третьей секции по скорости восходящего потока, габаритным размерам секции, количества пластин и зазора между ними, интенсивности их вибрации и величины подпора воды из трубопровода. Оседающие частицы под действием силы своей тяжести, концентрируются в нижней части секции и выпускаются на устройства обезвоживания.

Количество последовательно установленных секций и режим их работы определяется степенью ценности извлекаемых компонентов, а также - их физико-механическими свойствами.

Легчайшие частицы материала, гидравлическая крупность которых оказалась меньше граничной скорости восходящего потока практически осветленной воды в верхней части последней секции гидроклассификатора, за счет разности уровней в секциях и дополнительного подпора из трубы свободно изливается в канал и по лотку поступает в водосборник. После открытия задвижки 26 осветленная вода из насоса 10 поступает в обводной трубопровод 12 и изливается в верхнюю часть пульпопровода 1. Одновременно с этим осветленная вода под напором подается в трубопровод 19 для образования восходящих потоков в секциях гидроклассификатора.

Обезвоженный концентрат полезных ископаемых погружается ленточным конвейером 21 в транспортное средство 22 и доставляется на обогатительную фабрику для последующей переработки.

Таким образом, данные технические решения позволят:
Повысить эффективность работы устройства. Отходы обогащения обычно транспортируют в хвостохранилище по пульпопроводам диаметром 600-1000 мм и скоростью 3-4 м/сек на расстоянии 5-15 км. Хотя характер потока пульпы и является турбулентным, но основная масса частиц материала перемещается в придонном слое трубопровода. Поэтому отбор пульпы с наилучшим соотношением твердого вещества к жидкому целесообразно производить из донной части трубопровода, а возвращать осветленную воду из установки - в верхнюю часть, где сопротивление движению потока наименьшее. Расположение каналов ввода гидросмеси в секции гидроклассификатора внизу, а вывода - вверху обеспечивает осаждение частиц в восходящих потоках с одновременным уменьшением скорости движения между пластинами в верхних частях секций, что способствует улучшению условий протекания процесса.

Создать безопасные условия эксплуатации устройства в аварийных ситуациях путем переключения задвижек. Можно направлять поток пульпы через отводной трубопровод либо в установку, либо в пульпопровод.

Упростить конструкцию за счет обеспечения возможности непосредственного управления подачей пульпы в гидрогрохот из отводного канала. При этом надрешетный продукт в виде крупных фракций материала с минимальной плотностью выпускают по трубе на площадку складирования, а тонкую тяжелую фракцию в виде подрешетного продукта пропускают по наклонной течке в виде пульпы в первую секцию гидроклассификатора для осаждения на пластинах сгустителя в восходящем потоке гидросмеси.

Снизить трудоемкость монтажных работ и работ по ремонту и замене оборудования за счет обеспечения монтажа секций гидроклассификатора на одной раме.

Уменьшить энергозатраты за счет внутреннего водооборота. Осветленная вода подается в водосборник насоса. Одновременно эта же вода может быть использована и для подпора восходящих потоков в секциях гидроклассификатора.

Источник информации
Хрусталев М.И. Передовой опыт обогащения песков. М.: 1990, ВНИИЭСМ.

Изобретение относится к оборудованию для обогащения материалов и извлечению полезных компонентов в горнодобывающей, химической промышленности и при производстве строительных материалов из отходов обогащения полезного ископаемого. Установка доизвлечения полезных компонентов из потока пульпы содержит пульпопровод отходов обогащения минерального сырья, расположенные в технологической последовательности конический гидрогрохот, гидроклассификатор разделения зернистых материалов по классам крупности с входными и выходными патрубками и устройствами сгущения и обезвоживания продуктов классификации, насос с водосборником. Установка снабжена обводным трубопроводом, начало которого сообщено с донной частью пульпопровода, из которой производят отбор пульпы, а конец - с верхней частью пульпопровода, куда подают под давлением осветленную воду после разделения пульпы на фракции и осветленную воду. Входной патрубок конического гидрогрохота соединен с началом обводного трубопровода, выходной патрубок с гидроклассификатором, а выходной патрубок гидроклассификатора сообщен с водосборником насоса, причем выход насоса сообщен с концом обводного трубопровода. Изобретение повышает эффективность доизвлечения полезных компонентов минерального сырья, снижает трудоемкость и энергоемкость этого процесса. 2 с. и 1 з.п. ф-лы. 4 ил.

1. Способ доизвлечения полезных ископаемых из пульпопровода отходов обогащения минерального сырья путем разделения пульпы на фракции и осветленную воду, отличающийся тем, что отбор пульпы производят из донной части пульпопровода и после разделения пульпы на фракции и осветленную воду последнюю подают под давлением в верхнюю часть пульпопровода. 2. Установка доизвлечения полезных компонентов из потока пульпы, содержащая пульпопровод отходов обогащения минерального сырья, расположенные в технологической последовательности конический гидрогрохот, гидроклассификатор разделения зернистых материалов по классам крупности с входными и выходными патрубками и устройствами сгущения и обезвоживания продуктов классификации, насос с водосборником, отличающаяся тем, что она снабжена обводным трубопроводом, начало которого сообщено с донной, а конец - с верхней частью пульпопровода, входной патрубок конического гидрогрохота соединен с началом обводного трубопровода, выходной патрубок - с гидроклассификатором, а выходной патрубок гидроклассификатора сообщен с водосборником насоса, причем выход насоса сообщен с концом обводного трубопровода. 3. Установка доизвлечения полезных компонентов из потока пульпы по п.1, отличающаяся тем, что гидроклассификатор выполнен в виде последовательно установленных секций тонкослойного сгустителя с каналами ввода и вывода гидросмеси, причем канал ввода каждой из секций расположен внизу, а вывода - вверху каждой секции, канал вывода последней секции соединен с водосборником насоса.