СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛОСОДЕРЖАЩЕЙ ГОРНОЙ МАССЫ Российский патент 2000 года по МПК B03B9/00 B03B7/00 

Изобретение относится к области обогащения минералсодержащей горной массы с целью извлечения минералов (в том числе мелких и тонких), например, золота, находящихся в свободном, химически не связанном состоянии.

Изобретение может быть использовано для обогащения как непосредственно исходной горной массы, так и отходов ее переработки с целью обогащения и извлечения минералов или их концентратов, не поддающихся обогащению, например методом флотации.

Изобретение может быть использовано на месторождениях, где добыча минералов считается экономически нецелесообразной по причине низкой извлекаемости минералов и больших технологических потерь на существующем горнодобывающем оборудовании, например, россыпные месторождения мелкого и тонкого золота.

Изобретение может быть использовано для создания как лабораторных, так и промышленных установок.

Известны установка и способ для обогащения золотосодержащих россыпей (Патент RU N 2055644 C1 B 03 B 9/00), где горную массу классифицируют на шлюзовом самородкоуловителе с последующим обогащением на дуговом грохоте и обработкой сгущенного подрешетного продукта в концентраторе.

Недостатками известной установки являются потери частиц минерала (особенно мелких и тонких) за счет сноса последних струей гидромонитора со стола гидровашгерда стоком воды из сгустителя, низкая производительность установки в связи с ограниченными размерами шлюза и пропускной способностью дугового грохота. Кроме того, сама установка не имеет оборудования для получения минерала в "чистом" виде, например, шлихов золота.

Известен способ переработки минералосодержащей горной массы, включающий исключение из исходной общей массы частиц пустой породы, превышающих по размерам максимальный размер частиц извлекаемого минерала, сухой или мокрой расситовкой на калибровочной решетке приемного бункера, последовательную постадийную переработку подрешетного продукта на гидрогрохотах с получением концентрата и слива, сгущения слива, оборотное водоснабжение, магнитную сепарацию и магнитную гидростатическую сепарацию (см. патент RU N 2078616 C1, B 03 B 7/00, 9/00, 10.05.97), который является наиболее близким аналогом к предложенному способу.

Недостатками известного способа являются потери частиц минерала особенно мелких и тонких со стола гидровашгерда и со стоками из наклонного пульпопровода ввиду сложности обеспечения постоянного режима дозированной подачи исходной массы, размываемой и калибруемой на столе гидровашгерда, в гидрогрохот, а также недостаточная эффективность извлечения минералов в "чистом" виде, например, золота или платины.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества извлечения чистых минералов или их концентратов.

Поставленная цель достигается тем, что постадийное грохочение подрешетного продукта осуществляют последовательно на высокопроизводительных гидрогрохотах с применением различных типов калибрующих решет - коническое, ломаное или параболическое, для регулирования времени прохождения обрабатываемой массы по поверхности решет, сгущение подрешетного продукта гидрогрохотов и сгущение слива осуществляют перед магнитной сепарацией, дополнительно обогащают надрешетный продукт последней стадии грохочения, концентрат подрешетного, надрешетного продуктов и слива подают в концентратор для получения шлиха направляемого на магнитную сепарацию, из магнитной фракции которого магнитогидростатической сепарацией получают чистый минерал.

Поставленная цель достигается также тем, что в исходной горной массе лабораторным анализом определяются количество и гранулометрический состав содержащего в ней свободного (химически не связанного) извлекаемого минерала;
- а также тем, что размеры калибровочных отверстий на первой стадии грохочения выбираются из расчета количества подрешетного продукта от 25 до 35% от объема исходной горной массы;
- а также тем, что на пульпроводе подачи подрешетного продукта на вторую стадию грохочения установлен самородкоуловитель;
- а также тем, что на второй и третьей стадиях грохочения подвергается технологической переработке весь объем подрешетного продукта первой стадии грохочения;
- а также тем, что на второй и третьей стадиях грохочения применяется высокопроизводительный двухконтурный грохот с коническим параболическим или ломаным решетами;
- а также тем, что надрешетный продукт после третьей стадии грохочения подвергается технологической переработке для выделения увлекаемых массой пустой породы частиц извлекаемого минерала либо на шлюзе мелкого наполнения, резиновые коврики которого покрыты специальными ковриками, удерживающими частицы крупностью от 20 микрон и выше, либо на отсадочной машине;
- а также тем, что технологическая вода после третьей стадии грохочения подвергается обработке для выделения мелких и тонких частиц извлекаемого материала в отстойнике с блоками ламиниризации, позволяющими извлекать частицы крупностью от 5 микрон и выше;
- а также тем, что объем технологической воды, подаваемой в бункеры-смесители насосов подачи пульпы на вторую и третью стадии грохочения, регулируется расходомерами.

Предложенный способ выделения минерала из исходной горной массы осуществляется следующим образом и в следующей последовательности.

1. Определяются лабораторными исследованиями и анализами гранулометрический состав и содержание выделяемого минерала, содержащегося в исходной горной массе в свободном (химически не связанном) мелкодиспергированном виде, а также гранулометрия вмещающей минерал породы.

2. Исходная горная масса бульдозером или колесным транспортом, насыпом или по транспортеру (не показано) подается в приемный бункер, где на калибровочной решетке, под действием гравитационной силы и с помощью вибратора, калибруется до размеров, не превышающих размер наибольшей из частиц выделяемого минерала (практически это частицы крупностью 30-40 мм).

3. Из приемного бункера подрешетный продукт (концентрат -30 мм) самотеком поступает в дозирующее устройство (дисковый дозатор, вибродозатор или любой другой), откуда поступает дозированными объемами в бункер-смеситель грунтового, пескового или струйного (не показан) насоса.

4. Одновременно в бункер-смеситель подается дозировано вода по водоводной магистрали с регулировкой объема подачи расходомером, насосной станцией или из водоводной сети.

5. Смесь (концентрат размером -30 миллиметров) твердых частиц с водой (пульпа) в соотношении Т:Ж = (1:10)-(1:15) при необходимости смешивается с водой (вода подводится из общей магистрали с регулированием объема подачи регулировочным вентилем и расходомером) и через приемный патрубок подается насосом по напорному пульповоду, имеющему стандартный самородкоуловитель, через приемный патрубок гидрогрохота подается на внутреннюю поверхность решета (решето коническое, ломаное или параболическое) гидравлического грохота, где под действием гравитационной и центробежной сил проходит через отверстия и калибруется до размера (-7 мм) и в виде подрешетного продукта (концентрата -7 мм) из корпуса гидрогрохота самотеком поступает в бункер-смеситель второго грунтового, пескового или струйного (не показан) насоса.

Применение различного типа решет (коническое, ломаное или параболическое) позволяет производить калибровку больших объемов горной массы (от 30 до 500 м³/ч) с регулированием, с помощью применения указанных типов решет, времени прохождения обрабатываемой массы по поверхности решета и, следовательно, повышения качества калибровки частиц решетом.

6. Надрешетный продукт, крупные частицы пустой породы (размером 7-30 миллиметров) выводится через отводной патрубок в отвал, при этом вода, увлекаемая при движении крупными частицами пустой породы, через отверстия размером 5-7 миллиметров, в перфорированном наконечнике выводного патрубка, попадает в сборник, откуда самотеком поступает в бункер-смеситель насоса подачи пульпы в гидрогрохот. Пустая порода с небольшим по объему количеством воды поступает в гидроотвал.

В случае наличия в подаваемой пульпе самородных частиц минерала с размерами более 7 мм последние улавливаются стандартным самородкоуловителем, вмонтированном в напорный пульповод, при прохождении через него потока пульпы.

Вода, увлекаемая при движении по выводному патрубку второго гидрогрохота, крупными частицами пустой породы через отверстия размером 3-5 мм в перфорированном наконечнике выводного патрубка попадает в сборник, откуда самотеком поступает в бункер-смеситель насоса подачи пульпы во второй гидрогрохот.

7. В коническом отстойнике смесь воды с концентратом размером (-3 мм) сгущается до соотношения Т:Ж = 1:2, при этом сгущенный концентрат с регулировкой объемного расхода шланговым затвором поступает самотеком в концентратор, а переливающаяся через края емкости конического отстойника вода самотеком поступает в сгуститель, в котором мелкие и тонкие частицы минерала, уносимые водой, сгущается до соотношения Т:Ж = 1:2 и периодически по мере накопления осадка с регулировкой объемного расхода шланговым затвором поступает в концентратор.

8. В сгустителе происходит осаждение частиц минерала размерами от 5 до 40 мкм и производится в блоках ламиниризации, размещенных в корпусе отстойника. Поступающие в блоки вместе со сточной водой мелкие и очень мелкие частицы минерала, например, мелкого и тонкого золота (пульпа с большим соотношением Т:Ж), подвергаются ламиниризации в наклонных каналах секций блоков ламиниризации, представляющих собой узкие, изолированные друг от друга, наклонные прямолинейные каналы, выполненные из коррозийностойкого по отношению к рабочей жидкости (воде) материала, не подвергающегося адгезии со стороны частиц выделяемого минерала, например, титана, нержавеющей стали, пластика и т.д.

Каналы устанавливаются под углами наклона к горизонтальной плоскости, превышающими углы естественного откоса для частиц минерала, конструктивно эти величины выбираются в пределах 40-80^o.

В каждом из наклонных каналов движутся два встречных потока - вверх движется ламинарный поток суспензии, из которого интенсивно осаждаются на дно канала взвешенные частицы. Осаждаясь на дно, эти частицы образуют плотный слой, который под действием гравитационной силы опускается вниз по плоскости канала в виде тонких струй. Вследствие ламинарного режима потока, движущегося вверх, донный сползающий слой твердых частиц не взмучивается, так как скорость встречного потока в придонном слое близка к нулю.

Применение блоков ламиниризации в сотни и тысячи раз ускоряет процесс осаждения и выделения мелких и очень мелких частиц минерала.

9. В концентраторе масса концентрата размером (-3 мм) получает шлих, который после сушки поступает на магнитный сепаратор для отделения магнитной фракции шлиха, а пустая порода выводится в отвал. Вода в концентратор подводится из общей магистрали с регулированием объема подачи запорным вентилем.

10. Шлих минерала из магнитного сепаратора поступает на магнитно-гравитационный сепаратор, где доводится до состояния "чистого" минерала (например, золота) и после сушки складируется в специальные сборники минерала.

11. Совокупность существенных вышеперечисленных признаков предложенного способа проявляет новые свойства таким образом, что предложенное решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Способ осуществляется на технологической линии, приведенной на чертеже.

Линия содержит приемный бункер 1 с калибровочной решеткой 2 и вибратором 3. Из приемного бункера 1 подрешетный продукт (концентрат -30 мм) самотеком поступает в дозирующее устройство 5, откуда поступает дозированными объемами в бункер-смеситель 11 насоса 6.

Одновременно в бункер-смеситель 11 подается дозировано вода по водоводной магистрали с регулировкой объема подачи вентилем 10 и расходомером 18 от насосной станции 7 (или из водоводной сети), берущей воду из водоема 8.

Объем подачи воды насосной станцией регулируется вентилем 9.

Смесь твердых частиц с водой (пульпа) подается насосом 6 по напорному пульповоду, имеющему стандартный самородкоуловитель 39, через приемный патрубок гидрогрохота 12 на внутреннюю поверхность решета гидравлического грохота, где под действием гравитационной и центробежной сил проходит через отверстия решета и калибруется до размера (-7 мм) и в виде подрешетного продукта из корпуса гидрогрохота самотеком поступает в бункер-смеситель насоса 16.

Надрешетный продукт, крупные частицы пустой породы, выводится через отводной патрубок 13 в отвал 14, при этом вода, увлекаемая при движении крупными частицами пустой породы, через отверстия в перфорированном наконечнике выводного патрубка 13, попадает в сборник 15, откуда самотеком поступает в бункер-смеситель насоса подачи пульпы 6 в гидрогрохот 12. Пустая порода с небольшим по объему количеством воды поступает в гидроотвал 14.

В случае наличия в подаваемой пульпе самородных частиц минерала с размерами более 7 мм последние улавливаются стандартным самородкоуловителем 18, вмонтированном в напорный пульповод насоса 6.

В приемном бункере второго насоса 16 подачи пульпы концентрат при необходимости смешивается с водой (вода подводится из общей магистрали с регулированием объема подачи регулировочным вентилем 17 и расходомером 18) и через приемный патрубок подается на внутреннюю поверхность решета гидравлического грохота 19, где под действием гравитационной и центробежной сил проходит через отверстия и калибруется до размера (-3 мм) и в виде подрешетного продукта из корпуса гидрогрохота 19 самотеком поступает в конический отстойник 25.

В случае наличия в подаваемой пульпе самородных частиц минерала с размерами более 3 мм последние улавливаются стандартным самородкоуловителем 39, вмонтированном в напорный пульповод.

Надрешетный продукт, крупные частицы пустой породы, выводится через отводной патрубок 20 на шлюз мелкого наполнения 21 с резиновыми ковриками. Пустая порода поступает со шлюза 21 в отвал 22. Вода на шлюз подводится из общей магистрали от насосной станции 7.

Надрешетный продукт, крупные частицы пустой породы, может выводиться через отводной патрубок 20 на отсадочную машину 23, откуда богатый концентрат (продукт отсадки) поступает в концентратор 27.

Вода, увлекаемая при движении по выводному патрубку второго гидрогрохота, крупными частицами пустой породы, через отверстия в перфорированном наконечнике выводного патрубка 20, попадает в сборник 24, откуда самотеком поступает в бункер-смеситель насоса подачи пульпы 16 во второй гидрогрохот 19.

Технологически высокопроизводительные гидравлические грохоты (производительностью до 5500 м³/ч по пульпе) 12 и 19 могут быть заменены одним двухконтурным высокопроизводительным гидравлическим грохотом.

В коническом отстойнике 25 смесь воды с концентратом сгущается, при этом сгущенный концентрат с регулировкой объемного расхода шланговым затвором 26 поступает самотеком в концентратор 27, а переливающаяся через края емкости конического отстойника 25 вода самотеком поступает в сгуститель 31, в котором мелкие и тонкие частицы минерала, уносимые водой, сгущаются и периодически по мере накопления осадка с регулировкой объемного расхода шланговым затвором 33 поступают в концентратор 27.

Технологическая вода из сгустителя 31 через патрубок 32 самотеком поступает в водоем 8.

В концентраторе 27 масса концентрата доводится до состояния шлиха, а пустая порода выводится в отвал 29.

Концентрат после сушки в сушилке 30 поступает на магнитный сепаратор для отделения магнитной фракции шлиха 34, а пустая порода выводится в отвал 35. Вода в концентратор 27 подводится из общей магистрали от насосной станции 7 с регулированием объема подачи запорным вентилем 28.

Шлих минерала из магнитного сепаратора 34 поступает на магнитно-гравитационный сепаратор 36, где доводится до состояния "чистого" минерала 38 и после сушки складируется в специальные сборники 37.

Пустая порода выводится из магнитно-гравитационного сепаратора 36 и складируется в отвал 35.

Технологическая линия переработки минералсодержащей горной массы работает следующим образом.

Исходная горная масса бульдозером или колесным транспортом, насыпом или по транспортеру (не показано) подается в приемный бункер 1, где на калибровочной решетке 2 под действием гравитационной силы и с помощью вибратора 3 калибруется до размеров, не превышающих размер наибольшей из частиц выделяемого минерала (практически это частицы размером (30-40 мм).

Пустая порода с поверхности калибрующей решетки 2 под действием вибрационного воздействия отводится в отвал 4. Из приемного бункера 1 подрешетный продукт (концентрат -30 мм) самотеком поступает в дозирующее устройство 5, откуда поступает дозированными объемами в бункер-смеситель 11 насоса 6.

Одновременно в бункер-смеситель 11 подается дозировано вода, по водоводной магистрали, с регулировкой объема подачи вентилем 10 и расходомером 18, от насосной станции 7 или из водоводной сети.

Смесь (концентрат размером -30 мм) твердых частиц с водой (пульпа) в соотношении Т:Ж = (1:10)-(1:15) через приемный патрубок подается насосом 6 по напорному пульповоду, имеющему стандартный самородкоуловитель 39, через приемный патрубок гидрогрохота на внутреннюю поверхность решета грохота 12, где под действием гравитационной и центробежной силы проходит через отверстия и калибруется до размера (-7 мм) и в виде подрешетного продукта (концентрата -7 мм) из корпуса гидрогрохота 12 самотеком поступает в бункер-смеситель насоса 16.

Надрешетный продукт, крупные частицы пустой породы (размером 7-30 мм), выводится через отводной патрубок 13 в отвал, при этом вода, увлекаемая при движении крупными частицами пустой породы, через отверстия размером 5-7 мм в перфорированном наконечнике выводного патрубка 13 попадает в сборник 15, откуда самотеком поступает в бункер-смеситель насоса 6 подачи пульпы в гидрогрохот 12. Пустая вода с небольшим по объему количеством воды поступает в гидроотвал 4.

В случае наличия в подаваемой пульпе самородных частиц минерала с размерами более 7 мм последние улавливаются стандартным самородкоуловителем 39, вмонтированном в напорный пульповод, при прохождении через него потока пульпы.

В приемном бункере второго насоса 16 подачи пульпы концентрат размером (-7) мм при необходимости смешивается с водой (вода подводится из общей магистрали с регулированием объема подачи регулировочным вентилем 17 и расходомером 18) и через приемный патрубок подается на внутреннюю поверхность решета (решето коническое, ломаное или параболическое) гидравлического грохота 19, где под действием гравитационной и центробежной сил проходит через отверстия и калибруется до размера (-3 мм) и в виде подрешетного продукта (концентрата -3 мм) из корпуса гидрогрохота 19 самотеком поступает в конический отстойник 25.

На второй и третьей стадиях обогащения может применяться высокопроизводительный двухконтурный гидрогрохот с коническим ломаным или параболическим решетом.

Надрешетный продукт, крупные частицы пустой породы, выводится через отводной патрубок 20 на шлюз мелкого наполнения 21, резиновые коврики которого покрыты специальными ковриками, удерживающими частицы минерала крупностью от 20 мкм и выше. Пустая порода поступает со шлюза 21 в отвал 22. Вода на шлюз подводится из общей магистрали от насосной станции 7.

Надрешетный продукт, крупные частицы пустой породы (размером 3-7 мм) может выводиться через отводной патрубок 20 на отсадочную машину 23, откуда богатый концентрат (после отсадки) поступает в концентратор 27.

Вода, увлекаемая при движении по выводному патрубку 20 второго гидрогрохота 19, крупными частицами пустой породы, через отверстия размером 3-5 мм, в перфорированном наконечнике выводного патрубка 20, попадает в сборник 24, откуда самотеком поступает в бункер-смеситель насоса 16 подачи пульпы во второй гидрогрохот 19.

В коническом отстойнике 25 смесь воды с концентратом сгущается до соотношения Т:Ж = 1:2, при этом сгущенный концентрат с регулировкой объемного расхода шланговым затвором 26 поступает самотеком в концентратор 27, а переливающаяся через края емкости конического отстойника 25 вода самотеком поступает в сгуститель 31, в котором мелкие и тонкие частицы минерала, уносимые водой, сгущается до соотношения Т:Ж = 1:2 и периодически по мере накопления осадка с регулировкой объемного расхода шланговым затвором 33 поступает в концентратор 27.

В концентраторе 27 получают шлих, который после сушки в сушилке 30, поступает на магнитный сепаратор 34 для отделения магнитной фракции шлиха, а пустая порода выводится в отвал 35.

Вода в концентратор подводится из общей водоводной магистрали с регулированием объема подачи запорным вентилем 28.

Шлих минерала из магнитного сепаратора 34 поступает на магнитно-гравитационный сепаратор 36, где доводится до состояния "чистого" минерала 38 и после сушки складируется в специальные сборники 37.

Изобретение может быть использовано на россыпных месторождениях мелкого и тонкого золота, а также для переработки отходов промышленной переработки горной массы. Способ содержит исключение из исходной массы частиц пустой породы сухой или мокрой расситовкой постадийное грохочение подрешетного продукта последовательно на высокопроизводительных гидрогрохотах с применением различных типов калибрующих решет - коническое ломаное или параболическое для регулирования времени прохождения по ним обрабатываемого материала. Сгущение подрешетного продукта гидрогрохотов осуществляют перед магнитной сепарацией. Обогащают надрешетный продукт последней стадии грохочения. Концентрат подрешетного, надрешетного продуктов и слива сгущения подают в концентратор для получения шлиха, направляемого на магнитную сепарацию, из магнитной фракции которого магнитогидростатической сепарацией получают чистый минерал. Изобретение повышает качество извлечения чистых минералов или их концентраторов, особенно мелких и тонких, например, золота и платины. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ переработки минералосодержащей горной массы, содержащий исключение из исходной массы частиц пустой породы, превышающей по размерам максимальный размер частиц извлекаемого минерала, сухой или мокрой расситовкой, последующую постадийную переработку подрешетного продукта на гидрогрохотах, сгущение подрешетного продукта гидрогрохотов с получением концентрата и слива, сгущение слива, оборотное водоснабжение, магнитную сепарацию и магнитогидростатическую сепарацию, отличающийся тем, что постадийное грохочение подрешетного продукта осуществляется последовательно на высокопроизводительных гидрогрохотах с применением различных типов калибровочных решет - коническое, ломаное или параболическое, для регулирования времени прохождения обрабатываемой массы по поверхности решет, сгущение подрешетного продукта гидрогрохотов и сгущение слива осуществляют перед магнитной сепарацией, дополнительно обогащают подрешетный продукт последней стадии грохочения, при этом концентрат подрешетного, надрешетного продуктов и слива подают в концентратор для получения шлиха, направляемого на магнитную сепарацию, из магнитной фракции которого магнитогидростатической сепарацией получают чистый минерал. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в исходной горной массе лабораторными анализами определяются количество и гранулометрический состав содержащегося в ней свободного (химически не связанного) минерала, а также гранулометрический состав вмещающей минерал породы. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что размеры калибровочных отверстий на первой стадии грохочения выбираются из расчета количества подрешетного продукта от 25 до 35% от объема исходной горной массы. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на пульповоде подачи подрешетного продукта на вторую стадию грохочения установлен самородкоуловитель. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на второй и третьей стадиях грохочения подвергается технологической переработке весь объем подрешетного продукта первой стадии грохочения. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что на второй и третьей стадиях грохочения применяется высокопроизводительный двухконтурный грохот с коническим, параболическим или ломаным решетами. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что надрешетный продукт после третьей стадии грохочения повергается технологической переработке для выделения увлекаемых массой пустой породы частиц извлекаемого минерала, либо на шлюзе мелкого наполнения, резиновые коврики которого покрыты специальными ковриками, удерживающими частицы извлекаемого минерала крупностью от 20 мкм и выше, либо на отсадочной машине. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что технологическая вода после третьей стадии грохочения подвергается обработке, для выделения мелких и тонких частиц извлекаемого минерала, в отстойнике с блоками ламиниризации, позволяющими извлекать частицы крупностью от 5 мкм и выше. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что объемы технологической воды, подаваемые в бункеры-смесители насосов подачи пульпы на вторую и третью стадии грохочения, регулируются расходомерами.