СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СВОЙСТВАМИ РУД БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2020 года по МПК B02C19/18 

Изобретение относится к способу селективного управления свойствами компонентов руд благородных металлов перед измельчением и может быть использовано при рудоподготовке перед извлечением полезного компонента существующими методами обогащения.

Известен способ электроимпульсной селективной дезинтеграции (Селективное разрушение минералов. / В.И. Ревнивцев и др., под ред. И.В. Ревнивцева - М.: Недра 1988 - 286 с. ил.).

Недостатком данного способа является использование высоковольтной техники в условиях повышенной запыленности и влажности.

Известен способ обработки материалов магнитным полем для достижения эффекта их разупрочнения перед помолом (патент РФ №2026991). Этот способ включает воздействие на породу импульсным электромагнитным полем с напряженностью 10³ - 10⁸ А/м и длительностью импульса (1-10)⋅10^-3 с, при этом обработку горной породы осуществляют путем ее перемещения внутри, как минимум, одного соленоида, в котором периодически генерируют импульсное магнитное поле с частотой:

где - ν - скорость перемещения горной породы, м/с;

n - количество соленоидов;

- длина каждого соленоида, м.

В устройстве, реализующем данный способ, содержится, по меньшей мере, один соленоид и конвейер для подачи породы к источнику с приспособлением для периодического регулирования скорости перемещения породы, при этом часть рабочей ветви конвейера размещена внутри соленоида.

Недостатком данного способа и реализующего его устройства является то, что они малопригодны для промышленного использования из-за низкого ресурса работы емкостных накопителей, а так же из-за неполного заполнения индуктора горной породой, что приводит к не эффективному использованию энергии импульсного магнитного поля.

По технической сущности и достигаемому результату, наиболее близким к заявленному способу является способ разупрочнения материалов кристаллической структуры, заключающийся в воздействии на обрабатываемый материал импульсного магнитного поля, причем за время воздействия на материал направления магнитного поля изменяют за счет одновременного воздействия непараллельных основного и дополнительного магнитных полей (см. Евразийский патент №003853).

К недостаткам указанного способа относятся возникновение повышенного содержания мелкой шламовой фракции при последующем механическом разрушении рудного материала в мельницах. Это обусловлено разупрочнением рудной и нерудной фаз при воздействии импульсным магнитным полем.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение производительности измельчительного оборудования и повышение извлечения полезного компонента за счет снижения прочностных характеристик приграничного слоя на границах зерен рудной и нерудной фаз, что обеспечивает селективное разрушение материала при дальнейшем механическом измельчении рудного материала и снижает вероятность разрушения рудной и нерудной фаз. Повышение производительности измельчительного оборудования обусловлено снижением энергетических затрат на создание вновь образованной поверхности. В совокупности, снижение шламовой составляющей раскрытых рудных и нерудных частиц приводит к повышению показателей извлечения и снижению удельных затрат на механическое разрушение в мельницах.

Новизна предлагаемого способа заключается в том, что при воздействии на руды благородных металлов основного импульсного магнитного поля и дополнительного импульсного магнитного поля, направление действия которого составляет 30-90° относительно направления действия основного поля, за время действия основного магнитного поля воздействует дополнительным магнитным полем не менее 10 раз, при этом период действия дополнительного магнитного поля меньше периода действия основного магнитного поля не менее, чем в 100 раз.

В результате многократного воздействия коротких импульсов дополнительного магнитного поля, за время действия основного магнитного поля, происходит частичное упрочнение рудной и нерудной фаз. При этом границы срастания фаз разупрочняются под действием основного магнитного поля, а частичного их упрочнения под воздействием коротких импульсов дополнительного магнитного поля не происходит, так как они имеют большее количество дефектов, чем рудная и нерудная фазы. В итоге: получается разупрочненные границы срастания фаз и упрочненные рудные и нерудные фазы, что приводит к снижению удельной энергоемкости механического измельчения в мельницах без образования мелких шламов.

Указанная совокупность признаков в патентной литературе не обнаружена. Следовательно, изобретение отвечает критерию «изобретательский уровень».

Способ селективного управления свойствами руд благородных металлов осуществляется следующим образом:

Пример осуществления способа.

Воздействие импульсным магнитным полем осуществляется в соленоидом индукторе, пори его полном заполнении рудой. Это достигается путем вертикального расположение оси соленоида установленного над поверхностью движущейся ленты транспортера. Изменение зазора между торцом индуктора и поверхностью транспортерной ленты и регулирование скорости транспортерной ленты обеспечивает полное заполнение индуктора рудой и заданную скорость движения рудопотока через индуктор.

Преимущества заявляемого способа приведены в таблице 1 на примере измельчения и обогащения золотосодержащей руды.

- Режим 1 - без магнитной обработки;

- Режим 2-е магнитной обработкой по прототипу (биполярные импульсы основного и дополнительного поля) НЧ - синусоидальный затухающий, 12 полуволн, ВЧ - синусоидальный затухающий, 8 полуволн);

- Режим 3-е магнитной обработкой по заявляемому способу, основное магнитное поле с периодом синусоиды равным 10^-3 сек., дополнительное поле - пакет десяти синусоидальных импульсов с периодом 10^-6 сек, в течение действия основного синусоидального поля.

Проба руды с содержанием золота 3,5 г/тонну разделялась на 3 части для дальнейшего тестирования в условиях режимов 1, 2, 3. Далее, каждая проба измельчались в лабораторной мельницы в течение 15 минут (сниженная удельная энергоемкость помола) и 20 минут, подвергалась ситовому анализу для определения гранулометрического состава и определения показателя раскрытия рудной и нерудной фаз. Так же после измельчения они подвергались цианированию, с целью извлечения золота в раствор. Определялись потери (по содержанию золота в хвостах цианирования) и рассчитывался показатель извлечения.

ε - извлечение полезного компонента.

При анализе значений выхода классов крупности минус 0,074 мм и минус 0,03 мм, наблюдалось значительное перераспределения классов крупности относительно базового режима (без обработки) и режима по прототипу. Тесты показали, что при измельчении руды заявленным способом наблюдается значительное снижение количества мелких классов, и одновременное снижение количества сростков, что подтверждает улучшение степени раскрытия за счет разупрочнения границ срастания фаз. При использовании заявленного способа перед измельчением в течение 15 минут (сниженная удельная энергоемкость помола) и последующем цианировании достигается показатель извлечения выше, чем в способе - прототипе при повышенной удельной энергоемкости помола (20 минут), что подтверждает возможность снижение удельной энергоемкости помола или повышение производительности измельчительного оборудования.

Изобретение относится к способу подготовки руды перед извлечением полезного компонента. Способ заключается в том, что на рудный материал воздействуют основным и дополнительным импульсными магнитными полями, при этом направление действия дополнительного импульсного магнитного поля составляет 30-90° относительно направления действия основного поля. За время действия основного магнитного поля воздействуют дополнительным магнитным полем не менее 10 раз, при этом период действия дополнительного магнитного поля меньше периода действия основного магнитного поля не менее чем в 100 раз. Воздействие импульсным магнитным полем осуществляют в индукторе при его полном заполнении рудой. Способ обеспечивает, в частности, повышение извлечения полезного компонента за счет снижения прочностных характеристик приграничного слоя на границах зерен рудной и нерудной фаз. 1 табл.

Способ селективного управления свойствами руд благородных металлов, заключающийся в воздействии на рудный материал основного импульсного магнитного поля и дополнительного импульсного магнитного поля, направление действия которого составляет 30-90° относительно направления действия основного поля, отличающийся тем, что за время действия основного магнитного поля воздействуют дополнительным магнитным полем не менее 10 раз, при этом период действия дополнительного магнитного поля меньше периода действия основного магнитного поля не менее чем в 100 раз.