Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, точнее к способам самоизмельчения кимберлитов.
Известен способ самоизмельчения алмазосодержащих руд, заключающийся в избирательном измельчении руды во вращающейся вокруг горизонтальной оси барабанной мельнице мелющей загрузкой в виде кусков руды крупностью более 100 мм при степени ее заполнения рудой, равной 40-50%, и массовой доле твердого в питании в пределах 50-80%, и с угловой скоростью вращения барабана в процессе измельчения с соотношением ω1<ω<ω2, где
где ω1 - угловая скорость вращения барабана, при которой происходит переход мелющей загрузки из водопадного режима движения во внешних слоях нагрузки в каскадный режим движения во внутренних слоях нагрузки, с-1;
ω2 - угловая скорость вращения барабана, при которой происходит переход мелющей загрузки из каскадного режима движения во внутренних слоях нагрузки в водопадный режим движения во внутренних слоях нагрузки, с-1;
K1, K2 - эмпирические коэффициенты, учитывающие свойства измельчаемой алмазосодержащей руды, и равные соответственно 0,47 м0,5с-1 и 0,52 м6,5с-1;
D - диаметр мельницы, м (патент РФ №1587753, 04.11.1988).
Недостатками способа является относительно низкая сохранность алмазов.
Задачей изобретения является повышение сохранности природного качества алмазов в процессе мокрого рудного самоизмельчения.
Поставленная задача решается за счет технического результата, который заключается в создании благоприятных условий для снижения ударных нагрузок, приводящих к разрушению кристаллов алмазов.
Технический результат достигается тем, что в способе самоизмельчения кимберлитов, включающем избирательное измельчение кимберлитов во вращающейся вокруг горизонтальной оси барабанной мельнице с рудной загрузкой в водном режиме измельчения, скорость вращения барабана выбирают из соотношения 0,635nкр<nопт<0,655nкр, где nкр=42,3/√D, об/мин
где nкр - условно критическая скорость вращения барабана,
D - диаметр барабана мельницы, м,
при этом степень заполнения барабана рудной загрузкой составляет 35-45% при содержании твердого 55-65%.
Данная степень заполнения обеспечивает эффективное измельчение кимберлитов. Для обеспечения более высокой сохранности алмазов, массовая доля твердого в питании мельницы выдерживается в пределах 55-65%.
Для снижения повреждаемости алмазов необходимо создать такой режим избирательного измельчения, который бы уменьшил повреждаемость алмазов в процессе измельчения, приводящую, во-первых, к потере части массы кристаллов, а во-вторых, к уменьшению стоимости алмазов вследствие полученных сколов, обколов и трещин.
Снизить повреждаемость алмазов в процессе измельчения кимберлитов возможно путем уменьшения доли ударных нагрузок, так как алмазы весьма хрупки и при ударе разрушаются, и повышения доли истирающих нагрузок мелющей загрузки. Характер движения мелющей (рудной) загрузки в барабане мельнице определяется скоростью вращения барабана и его диаметром. При условной критической скорости вращения барабана слои мелющей среды, расположенные у поверхности барабана, начинают центрифугировать, то есть за счет центробежной силы они прижимаются к барабану и, не отрываясь, движутся вместе с ним по круговой траектории, не совершая никакой работы. Паспортная скорость вращения серийно выпускаемых промышленных мельниц мокрого рудного самоизмельчения составляет 80-82% от критической, т.е. это скорость, при которой совершается наибольшая работа по разрушению руды и обеспечивается максимальная эффективность измельчения. В данном случае реализуется, в основном, водопадный режим движения рудной (мелющей) загрузки, где ударные нагрузки на рудный материал существенно превосходят истирающие, что для обеспечения сохранности природной крупности и качества алмазов является неблагоприятным. Уменьшение в процессе измельчения доли ударных нагрузок и повышение доли истирающих нагрузок, к которым алмаз достаточно устойчив, может быть достигнуто путем уменьшения частоты вращения барабана.
Пример осуществления способа
Влияние характера движения мелющей рудной загрузки в процессе измельчения при изменении скорости вращения барабана на повреждаемость кристаллов алмазов исследовано экспериментально в мельнице мокрого самоизмельчения «Сведала» EGL размером D×L=5000×2300 на кимберлитах трубки «Нюрбинская».
Экспериментально был установлен оптимальный скоростной режим измельчения алмазосодержащей руды, в результате которого обеспечиваются наименьшие повреждаемость и потери массы алмазов при сравнительно небольшом росте удельного расхода электроэнергии на измельчение. Исследованиями в промышленных условиях при измельчении кимберлитов трубки «Нюрбинская» крупностью -500 мм в мельнице «Сведала» EGL D×L=5000×2300 в замкнутом цикле по классу +35 мм (хвосты обогащения крупностью -35+6 мм додрабливались в валковом прессе высокого давления) проводились при разной частоте вращения барабана, но при одинаковом водном режиме измельчения и степени заполнения барабана рудной загрузкой.
Для оценки повреждаемости кристаллов использовались окрашенные алмазы-индикаторы трубки «Нюрбинская» крупностью -4,75+2 мм. Установлено что уменьшение скорости вращения мельницы с паспортной 80% до 60% от критической обусловливает снижение повреждаемости алмазов-индикаторов с 29,1% до 14,0%, а потерь массы алмазов вследствие полученных сколов и обколов - с 2,0% до 0,7%. При этом наблюдается снижение производительности мельницы со 187 до 154 т/ч. Исходя из полученных результатов выбирают рациональный диапазон скорости вращения барабана - (0,635÷0,655) nкр, ниже которого уже прослеживается выполаживание кривых повреждаемости кристаллов и потерь массы алмазов (при относительно невысоком снижении производительности на 15-18%).
Для определения перспектив использования заявленного способа измельчения алмазосодержащих руд были проведены сравнительные испытания по измельчению кимберлитов трубки «Нюрбинская» на промышленной мельнице «Сведала» EGL D×L=5000×2300 разными способами измельчения: по прототипу и по заявленному изобретению примерно при средних значениях рекомендуемых диапазонов скорости вращения барабана. Результаты представлены в таблице.
Анализ данных таблицы показал, что при реализации данного способа количество поврежденных алмазов-индикаторов снижается с 17,5% до 15,5%, а потери массы алмазов снижаются с 1,5% до 0,8% от первоначальной массы кристаллов. Таким образом, способ согласно изобретению позволяет уменьшить техногенную повреждаемость алмазов в процессе самоизмельчения кимберлитов в барабанной мельнице и, как следствие, уменьшить потери массы кристаллов вследствие получаемых сколов и улучшить (повысить) качество (стоимость) алмазов.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
МЕЛЬНИЦА МОКРОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ | 1993 |
|
RU2035228C1 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МОКРОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В МЕЛЬНИЧНОМ АГРЕГАТЕ | 2008 |
|
RU2379112C1 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ПЛАНЕТАРНОЙ МЕЛЬНИЦЫ | 2009 |
|
RU2391140C1 |
СПОСОБ ПРЕДКОНЦЕНТРАЦИИ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИХ РУД | 2018 |
|
RU2691418C1 |
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЗ РУД АЛМАЗОВ | 2002 |
|
RU2213622C1 |
СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИХ РУД | 1995 |
|
RU2104792C1 |
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ РАЗРАБОТКИ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИХ РУД | 1996 |
|
RU2117762C1 |
БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА | 1998 |
|
RU2165295C2 |
СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ АЛМАЗОНОСНОЙ САПОНИТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ ДЛЯ ЕЁ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ОБОГАЩЕНИЯ | 2016 |
|
RU2665767C2 |
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ АЛМАЗОВ ИЗ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ | 2001 |
|
RU2201298C1 |
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, точнее к способам самоизмельчения кимберлитов. Способ включает избирательное измельчение кимберлитов, которое осуществляют посредством барабанной мельницы, вращающейся вокруг горизонтальной оси. Измельчение производят с рудной загрузкой в водном режиме. Скорость вращения барабана выбирают из соотношения 0,635nкр<nопт<0,655nкр, где
Способ самоизмельчения кимберлитов, включающий избирательное измельчение кимберлитов во вращающейся вокруг горизонтальной оси барабанной мельнице с рудной загрузкой в водном режиме измельчения, отличающийся тем, что скорость вращения барабана выбирают из соотношения 0,635nкр<nопт<0,655nкр,
где
nкр - критическая скорость вращения барабана ММС, мин-1,
D - диаметр мельницы, м,
при этом степень заполнения барабана рудной загрузкой составляет 35-45%, при содержании твердого 55-65%.
SU 1587753 A3, 10.07.2000 | |||
СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИХ РУД | 1992 |
|
RU2054329C1 |
Способ холодной электродуговой сварки и наплавки чугуна чугунными электродами | 1951 |
|
SU94168A1 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МОКРОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В МЕЛЬНИЧНОМ АГРЕГАТЕ | 2008 |
|
RU2379112C1 |
Экономайзер | 0 |
|
SU94A1 |
Авторы
Даты
2015-04-10—Публикация
2013-10-24—Подача