КОНЦЕНТРАТОР ТЯЖЕЛЫХ МИНЕРАЛОВ Российский патент 2003 года по МПК B03B5/38 

Изобретение относится к гравитационному обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для извлечения золота и тяжелых минералов из сырья с низким их содержанием при гидромеханизарованной разработке россыпей и кор выветривания.

Известна отсадочная машина для обогащения руд, включающая корпус, состоящий из надрешетного и подрешетного отделений, решето, расположенное в корпусе, подвижный корпус для создания пульсаций, приспособления для загрузки исходного материала и разгрузки легкой и тяжелой фракции (Авторское свидетельство СССР 1502107, кл. В 03 В 5/24, 1989).

Однако данное устройство не позволяет достичь высоких значений извлечения тяжелых фракций и их содержания в концентрате из-за неравномерного псевдоожижения взвеси по ее высоте и сложности выпуска концентрата заданного объема.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является концентратор тяжелых минералов, включающий корпус, установленный с возможностью вибрации, приспособления для разгрузки легкой и тяжелой фракции. В корпусе установлено решето конической формы, состоящее из концентрично расположенных дисков, собранных с зазором между собой в пакеты, которые установлены в изолированные отсеки корпуса, отсеки имеют индивидуальные трубопроводы с кранами, регулирующими давление подаваемой рабочей среды в каждом отсеке. Приспособление для разгрузки тяжелой фракции выполнено в виде патрубка, сопряженного с вершиной конической поверхности решета, и снабжено запирающим устройством, установленным с возможностью вертикального перемещения для периодической разгрузки тяжелой фракции (Патент РФ 2084289 С1, 6 В 03 В 5/36).

Однако данное устройство не позволяет увеличить извлечение наиболее тонких фракций металла и содержание его в концентрате.

Основная задача изобретения заключается в создании устройства, позволяющего повысить извлечение тяжелых фракций и содержаний их в концентрате за счет уменьшения взаимозасорения минералов.

Для решения поставленной задачи заявляемое устройство - концентратор тяжелых минералов, включающий корпус, установленный с возможностью колебаний, решето конической формы, лежащее на концентрических перегородках, образующих кольцевые отсеки, снабженные трубопроводами с кранами, регулирующими давление среды, адекватное толщине взвеси материала над отсеками, загрузочное устройство, приспособления для разгрузки легкой и тяжелой фракции, согласно изобретению снабжен неподвижной гребенкой для равномерного разрыхления всего объема взвеси, при этом загрузочное устройство снабжено патрубком для подачи исходного внутрь конического решета ниже уровня взвеси материала, а патрубок для разгрузки тяжелой фракции снабжен устройством для подачи противоточной среды с регулируемым напором в виде дополнительного патрубка с шаровым краном для регулирования напора среды и приспособлением для выпуска заданного объема тяжелой фракции в виде съемного, прозрачного, пластикового контейнера с шаровым краном перед ним.

На чертеже приведен общий вид концентратора, продольный разрез.

Концентратор тяжелых минералов состоит из цилиндрического корпуса 1 с размещенной в нем рабочей конической поверхностью-решетом 2, опирающейся на кольцевые отсеки 3, изолированные друг от друга перегородками 4, снабженными индивидуальными трубопроводами с кранами, регулирующими давление подаваемой противоточной среды. Разгрузка легкой фракции осуществляется через патрубок 5, сопряженный в нижней части кольцевого желоба 6. Корпус концентратора закреплен пружинными опорами 7 к раме 8 и установлен с возможностью колебаний от эксцентрично установленных дисков 9, приводимых в движение электродвигателем 10. Концентратор снабжен патрубком 11 для подвода исходного материала внутрь конуса ниже уровня взвеси. Приспособление для разгрузки тяжелой фракции выполнено в виде патрубка 13, сопряженного с вершиной конического решета 2, и снабжено дополнительным патрубком с шаровым краном 12 для противоточной подачи среды, а также съемным, прозрачным, пластиковым контейнером 14 с шаровым краном перед ним. Вовнутрь конического решета 2 помещена неподвижная гребенка 16.

Концентратор работает следующим образом. В конце разгрузочного патрубка 13 тяжелой фракции герметично приворачивается прозрачный пластиковый контейнер 14 с шаровым краном перед ним. Через патрубок 12 в приспособление для разгрузки тяжелой фракции подается противоточная прозрачная вода, исключающая попадания легкой фракции в контейнер 14.

В кольцевые отсеки 3 по индивидуальным трубопроводам подается подрешетная вода, включается электродвигатель 10, и затем по загрузочному устройству 11 подается исходный материал в сухом виде или в виде пульпы при сравнительно небольшом отношении Ж: Т (разжижении) внутрь конуса ниже уровня взвеси. Материал равномерно псевдоожижается посредством противоточной среды под давлением, пропорциональным высоте взвеси и относительного перемещения гребенками 16. Верхний слой, постепенно освобождаясь от частиц более малой плотности, стекает в кольцевой желоб 6 и патрубок 5 для разгрузки легкой фракции.

Подача исходного внутрь конуса уменьшает вероятность выноса наиболее тонких фракций металла (еще не переместившихся в нижние слои) потоком пульпы в кольцевой желоб.

Самые плотные частицы, опускаясь в нижние слои, достигают решета 2 и под действием тангенциальной составляющей гравитационной силы перемещаются по нему в вершину конического решета 2, где более интенсивно происходит процесс самоочищения от случайных частиц легкой фракции за счет дополнительного противотока среды через разгрузочное устройство 13. По мере накопления тяжелой фракции происходит периодическая разгрузка ее через сопряженный с вершиной конуса 2 патрубок 13 путем уменьшения напора противоточной среды, пока в контейнере 14 визуально не обнаружим поступление концентрата. Предлагаемое устройство при перечистке шлихового золота позволит регулировать съем концентрата заданного цвета. После разгрузки тяжелой фракции запирающая противоточная подача среды через патрубок 12 возвращается в исходное положение и процесс накопления тяжелой фракции в вершине конуса продолжается. Перекрывается кран перед контейнером 14 и контейнер заменяют на порожний и снова наполняют его чистой водой из патрубка 12.

Устройство используется следующим образом.

Пример 1. Месторождение окисленных валунчатых золотоносных руд кор выветривания с высоким содержанием глинистой фракции 80% отрабатывают открытым способом с использованием гидромеханизированной разработки. Подачу руды на перфорационную поверхность 20 мм гидровашгерда осуществляют бульдозером. Размыв горных пород на горизонтальном и наклоном столе гидровашгерда выполняют гидромонитором путем вращательного перемешивания в пульпе глинистой валунчатой руды от ближнего края вдоль кучи до дальнего края. Грунтонасосом ГрАУ-400/20 пульпу подают на шлюз глубокого наполнения ПГШ-50 и с него в бочечный грохот. Фракцию 10 мм подают на комплекс шлюзов мелкого наполнения. Сполоскнутый материал шлюзов мелкого наполнения направляют в концентратор тяжелых минералов по прототипу. Среднее содержание золота в валунчатой руде 2,36 г/т. Объемная масса сухой руды составляет 1,65 т/м³.

Производительность добычного комплекса 26 т/ч. Использование оперативного времени для промывки и переработки руды в течение суток составляет 23 часа. Продолжительность промсезона - 180 рабочих дней. Сквозное извлечение золота составило 68%. За одну стадию обогащения получен концентрат с содержанием металла 32%.

Пример 2. Разрабатываемое месторождение и технология горных работ аналогичны приведенным в примере 1.

Сполоскнутый концентрат с улавливающей поверхности шлюзов мелкого направления направляют в концентратор тяжелых минералов через патрубок загрузочного устройства вовнутрь конического решета ниже уровня взвеси, в котором приспособление для разгрузки тяжелой фракции снабжено патрубком с противоточной подачей среды и съемным, прозрачным, герметичным, пластиковым контейнером, в результате которого получают богатый концентрат с содержанием золота 48%.

Производительность добычного комплекса 15,76 м³/ч.

Сквозное извлечение золота составило 69%.

Предлагаемое к использованию устройство "Концентратор тяжелых минералов" при разработке валунчатых окисленных руд кор выветривания по сравнению с прототипом позволяет увеличить количество извлекаемого металла за один промсезон на 2,5 кг и получать богатый концентрат на 18% выше.

Изобретение относится к гравитационному извлечению полезных компонентов при гидромеханизарованной разработке россыпей и кор выветривания. Концентратор включает корпус, установленный с возможностью колебаний, решето конической формы, лежащее на концентрических перегородках, образующих кольцевые отсеки, снабженные трубопроводами с кранами, регулирующими давление среды, адекватное толщине взвеси материала над отсеками, неподвижную гребенку для равномерного разрыхления всего объема взвеси. Загрузочное устройство снабжено патрубком для подачи исходного внутрь конического решета ниже уровня взвеси материала. Патрубок для разгрузки тяжелой фракции снабжен устройством для подачи противоточной среды с регулируемым напором в виде дополнительного патрубка с шаровым краном и приспособлением для выпуска заданного объема тяжелой фракции в виде съемного, прозрачного, пластикового контейнера с шаровым краном перед ним. Изобретение повышает извлечение ценных минералов за счет исключения взаимозасорения разделяемых фракций. 1 ил.

Концентратор тяжелых минералов, включающий корпус, установленный с возможностью колебаний, решето конической формы, лежащее на концентрических перегородках, образующих кольцевые отсеки, снабженные трубопроводами с кранами, регулирующими давление среды, адекватное толщине взвеси материала над отсеками, загрузочное устройство, приспособления для разгрузки легкой и тяжелой фракции, отличающийся тем, что он снабжен неподвижной гребенкой для равномерного разрыхления всего объема взвеси, при этом загрузочное устройство снабжено патрубком для подачи исходного внутрь конического решета ниже уровня взвеси материала, а патрубок для разгрузки тяжелой фракции снабжен устройством для подачи противоточной среды в виде дополнительного патрубка с шаровым краном для регулирования напора среды и приспособлением для выпуска заданного объема тяжелой фракции в виде съемного, прозрачного, пластикового контейнера с шаровым краном перед ним.