СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ РУД И ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК B03B9/00 B03B7/00 

Изобретение относится к области разделения твердых материалов в жидкой среде и может быть использовано для обогащения полезных ископаемых в горнодобывающей и строительной отраслях промышленности.

Известны способ классификации частиц материала в потоке гидросмеси и устройство для его осуществления, в котором на поток гидросмеси в трубопроводе воздействуют магнитным и электрическим полем с напряженностью, равной пробивной напряженности с граничным размером. Поток гидросмеси разделяют на продольные параллельные струи с одновременным наложением вибрационного поля, посредством автономного пакета параллельных пластин в виде разноименных электродов, прикрепленных посредством шпилек к опирающейся на трубопровод плите, снабженной вибровозбудителем. Верхняя часть трубопровода выполнена с продольными параллельными щелями, в которые вставлены пластины автономного пакета пластин с возможностью извлечения. Нижняя часть трубопровода выполнена с коническим днищем и снабжена разгрузочным клапаном [1].

Недостатками этих изобретений являются сложность устройства и невозможность обогащения слабомагнитных руд.

Наиболее близким по технической сущности является центробежный гравитационный концентратор для извлечения тонких частиц (компания Falcon Concetrators Inc., Канада), содержащий кожух с установленным в нем вращающимся конусом с центральной подачей питания и отводными патрубками для хвостов и концентратов. Тяжелая фракция осаждается на гладкой внутренней поверхности конуса и удерживается на ней с помощью верхнего порога, а разгрузка осуществляется самотеком непрерывно через выпускные клапаны [2].

Недостатками этого устройства и способа обогащения являются жесткость требования к исходному питанию - крупность обогащаемого материала не должна превышать 1,4 мм, плотность питания должна быть не более 45% твердого, а также зависимость от загрузки устройства.

Технический результат изобретения - повышение коэффициента извлечения и степени классификации материала на тонкие фракции.

Указанный результат достигается тем, что линия для обогащения руд включает соединенные пульповодами концентратор, гидроклассификатор, полочный классификатор и концентрационные столы с песковым и шламовым нарифлением дек. Гидроклассификатор выполнен в виде цилиндрической емкости, внутри которой с зазором относительно корпуса установлена кассета с вертикальным рядом конических чаш, со сквозным отверстием по центральной оси и шагом, равным или более высоты чаши, в верхней части гидроклассификатора выполнены отверстия в корпусе и закрытый конус, который укреплен в крышке, в средней части вмонтирован по крайней мере один патрубок для подачи пульпы, а в нижней, суженой части цилиндра, вмонтированы центральный разгрузочный, со сменной кольцевой насадкой, и один или два боковых подводящих патрубка для воды и воздуха. Телесный угол а конуса чаши составляет не более 90^o. Площадь поперечного сечения нижнего отверстия чаши равна площади зазора кольцевого сечения между верхним краем чаши и корпусом гидроклассификатора. Верхняя часть гидроклассификатора снабжена разгрузочным приемником с наклонным днищем. В гидроклассификатор встроен уровнемер. Концентратор выполнен двухэлементным и снабжен тремя выходными патрубками: два для мелких фракций и один для крупной. Полочный классификатор выполнен в виде желоба, разделен на секции с коническим днищем и разгрузочным патрубком в каждом. Первая и последующие секции выполнены с последовательным уменьшением объема.

Способ обогащения руд заключается в гравитационном разделении потока пульпы. Исходную пульпу последовательно дезинтегрируют, классифицируют на концентраторе с выделением мелкой фракции продукта, в гидроклассификаторе разделяют по грансоставу посредством промывки противотоком аэрированной водой с выделением пескового продукта. Легкие фракции направляют самотеком в полочный классификатор для последующего разделения, а затем каждую фракцию - на концентрационный стол с выделением концентратов из продуктов классификации.

На фиг. 1 представлена линия для обогащения слабомагнитных руд, общий вид; на фиг. 2 - гидроклассификатор.

Линия для обогащения руд включает соединенные пульповодами 1 концентратор 2, гидроклассификатор 3, полочный классификатор 4 и концентрационные столы 5 и 6, соответственно с песковым и шламовым нарифлением дек.

Концентратор 2 установлен наклонно, смонтирован из двух концентрационных элементов с выходными патрубками 7 для мелких фракций и 8 - для крупных.

Гидроклассификатор 3 выполнен в виде цилиндрической емкости, внутри которой с зазором относительно корпуса установлена кассета с вертикальным рядом конических чаш 9, со сквозным отверстием по центральной оси и шагом, равным или более высоты чаши. Телесный угол а конуса чаши 9 составляет не более 90^o. Площадь поперечного сечения нижнего отверстия чаши 9 равна площади зазора кольцевого сечения между верхним краем чаши и корпусом гидроклассификатора 3. В верхней части гидроклассификатора 3 установлена крышка 10 с закрытым конусом, соответствующим форме чаши, который служит для стабилизации потока пульпы, и выполнены отверстия 11, а также установлен разгрузочный приемник 12 с наклонным днищем. В средней части гидроклассификатора 3 вмонтирован, по крайней мере, один патрубок 13 для подачи пульпы. В нижней, суженой части гидроклассификатора 3, расположена смесительная камера 14, в которую вмонтированы центральный разгрузочный 15 и два боковых подводящих патрубка 16 для воды и воздуха. Камера 14 сообщена с нижней чашей 9 и патрубком 15 посредством кольцевых сменных насадок 17. Гидроклассификатор 3 снабжен изогнутой трубой 18 перелива для стабилизации давления.

Полочный классификатор 4 выполнен в виде желоба, разделен на секции 19 с коническим днищем и разгрузочным патрубком в каждом. Первая и последующие секции 19 выполнены с последовательным уменьшением объема: это связано с тем, что в первой секции разгружается основная часть продуктов классификации.

Способ обогащения руд заключается в гравитационном разделении потока пульпы. Исходную пульпу последовательно дезинтегрируют, классифицируют на концентраторе 2 с выделением мелкой фракции продукта через патрубки 7 и легкой - через патрубок 8. В гидроклассификаторе 3 тяжелую фракцию разделяют по грансоставу посредством промывки противотоком аэрированной водой с выделением пескового продукта и получением концентрата на концентрационном столе 5. Легкую фракцию направляют самотеком в полочный классификатор 4 для последующего разделения, а затем каждую фракцию - на концентрационный стол 6 с выделением готовых продуктов различного класса.

Работа линии и пример выполнения способа.

Исходный материал подают в загрузочное устройство концентратора 2 - высокочастотную отсадочную машину с функциями грохота, в которой под действием вибрации происходит разделение материала на классы +0.84 (продукт) и -0.84. Продукт I выводят через разгрузочный патрубок 8, а мелкие фракции (-0.84) через патрубки 7 концентратора 2, по пульповодам 1 и патрубкам 13 поступают в среднюю часть гидроклассификатора 3. По патрубкам 16 в смесительную камеру 14 подают под давлением воду и воздух. Проходя через сужающую насадку 17 и гидроклассификатор 3, аэрированная вода противотоком поднимается вверх, увлекая легкие фракции пульпы и разделяя их на чашах 9. Конструктивные элементы гидроклассификатора 3 - распределение чаш 9 и соблюдение зазоров - подобраны экспериментально, и служат для формирования и ламиниризации в зонах классификации внутрикамерного потока; одновременно идет отмывка песковой фракции. Зазор у внутренней поверхности корпуса и сквозные отверстия чаш 9 создают условия для омывания аэрированным потоком всех чаш кассеты и диспергирования пульпы, что позволяет полнее выделить минералы с гидрофобными свойствами по крупности и удельному весу: гематит, магнетит, гидрогематит, пирит, пирротин и др. Слив крупной фракции производят через разгрузочный патрубок 15, а легких фракций - через отверстия 11 в приемник 12. Крупная фракция поступает на концентрационный стол 5 с песковым нарифлением деки для концентрирования продукта II, а легкие самотеком из приемника 12 - в полочный классификатор 4, где происходит дальнейшее разделение в секциях 19 на продукты III - VI, а затем на концентрационных столах 6 - для получения концентратов (продукты III/VI, IV/VI, V/VI, VI/VI). Хвосты VII отводятся из полочного классификатора 4.

Способ и линия для разделения руд были опробованы на опытной установке на Михайловском горно-обогатительном комбинате. В качестве исходного материала была выбрана пульпа слабомагнитных гематитовых руд Михайловского месторождения Курской магнитной аномалии с содержанием железа общего до 26,4% (хвосты мокрой магнитной сепарации). Содержание железа общего в продуктах класса -0.044 составило до 66%.

Результаты классификации потока пульпы сведены в таблицу.

Предлагаемые способ и линия предназначены для обогащения различных руд, особенно эффективны для слабомагнитных, схема проста и надежна, экологически чиста, не предусматривает вредных химических реагентов.

Литература
1. RU 2144432, кл. ВО 3 С 1/32, 1999.

2. Falcon concetrators Inc. Канада. Центробежный гравитационный концентратор для извлечения тонких частиц. - Горный журнал, 1999, N 3, с. 78.

Изобретение может использоваться для обогащения, например, слабомагнитных руд. Исходную пульпу последовательно дезинтегрируют, классифицируют на концентрате с выделением мелкой фракции продукта, в гидроклассификаторе разделяют по грансоставу посредством промывки противотоком аэрированной водой с выделением пескового продукта. Гидроклассификатор выполнен в виде цилиндрической емкости, внутри которой с зазором относительно корпуса установлена кассета с вертикальным рядом конических чаш, со сквозным отверстием по центральной оси и шагом, равным или более высоты чаши. В верхней части гидроклассификатора выполнены отверстия в корпусе и закрытый конус, который укреплен в крышке, в средней части вмонтированы по крайней мере один патрубок для подачи пульпы, а в нижней, суженой части цилиндра, вмонтированы центральный разгрузочный, со сменной кольцевой насадкой, и один или два боковых подводящих патрубка для воды и воздуха. Телесный угол α конуса чаши составляет не более 90^o. Площадь поперечного сечения нижнего отверстия чаши равна площади зазора кольцевого сечения между верхним краем чаши и корпусом гидроклассификатора. Легкие фракции направляют самотеком в полочный классификатор для последующего разделения, а затем каждую фракцию - на концентрационный стол соответственно с песковым и шламовым нарифлением дек. Изобретение повышает коэффициент извлечения тонких фракций и качество обогащения. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 1 табл., 2 ил.

1. Линия для обогащения руд, включающая концентратор с загрузочным и разгрузочным устройствами, отличающаяся тем, что содержит соединенные пульповодами концентратор, гидроклассификатор, полочный классификатор и концентрационные столы с песковым и шламовым нарифлением деки, при этом гидроклассификатор выполнен в виде цилиндрической емкости, внутри которой, с зазором относительно корпуса, установлена кассета с вертикальным рядом конических чаш, со сквозным отверстием в днище по центральной оси и шагом, равным или более высоты чаши, причем телесный угол чаши выполнен под углом не более 90°, а площадь поперечного сечения нижнего отверстия чаши равна площади зазора кольцевого сечения между верхним краем чаши и корпусом гидроклассификатора, в верхней части гидроклассификатора выполнены отверстия в корпусе и закрытый конус, который укреплен в крышке гидроклассификатора, в средней части вмонтирован по крайней мере один патрубок для подачи пульпы, а в нижней расположена смесительная камера с центральным разгрузочным, со сменной кольцевой насадкой и одним или двумя боковыми подводящими патрубками для воды и воздуха. 2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что концентратор установлен наклонно и выполнен из двух элементов. 3. Линия по п.1, отличающаяся тем, что гидроклассификатор в верхней части сообщен с разгрузочным приемником с наклонным днищем и снабжен трубой перелива. 4. Линия по п.1, отличающаяся тем, что полочный классификатор выполнен в виде желоба, разделен на секции с коническим днищем и разгрузочным патрубком в каждом, первая и последующие секции выполнены с последовательным уменьшением объема. 5. Способ обогащения руд, включающий гравитационное разделение потока пульпы, отличающийся тем, что исходную пульпу последовательно дезинтегрируют, классифицируют на концентраторе с выделением крупной фракции продукта, в гидроклассификаторе мелкие фракции пульпы разделяют по грансоставу посредством промывки противотоком аэрированной водой с выделением пескового продукта, направляют самотеком в полочный классификатор для последующего разделения, а затем каждую фракцию подают на концентрационный стол с выделением готового продукта.