Способ микродезинтеграции и активации полиминеральной составляющей гидросмеси Российский патент 2024 года по МПК B03B5/00 

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых и рудно-россыпных узлов с повышенным содержанием мелкого, тонкого золота и в сростках.

Известны способы на основе установок, сочетающих в себе процесс дезинтеграции - разрушения сцементированного материала и разделения его на отдельные частицы с целью освобождения зерен ценных минералов друг от друга и от пустой породы, и грохочения - отделения крупного материала, не содержащего ценных минералов, с последующим удалением его в отвал [1], с использованием различных элементов воздействия на перерабатываемый материал: вращением просеивающей поверхности, решета, ротора, вибрацией - их же, барабанного, конического, многоуровнего, ротационного, ротационно-вероятностного типа и других [2-4].

Данные способы с установками применимы к обработке средне и легкопромывистых руд, и песков, не экономичны, требуют большого расхода воды и энергии. Опоры вращения и передаточные механизмы испытывают большие нагрузки при вращении или вибрации огромных масс, приводящие к быстрому износу, снижая надежность.

Известны способы для первичной переработки глинистого материала с использованием теплоносителей и вибровозбудителей [5-6].

Данные установки обладают низкими надежностью, износостойкостью и эффективностью.

Известны способы размыва на основе неподвижных желобов с помощью сильнонапорной струи воды и гидромонитора [7].

Данные способы с установками применимы к обработке средне и легкопромывистых руд, и песков. Установки не способны разрушать сростки золота с кварцем и пиритом, встречающиеся в рудно-россыпных узлах, расположенных, например, в центральной части Северо-Буреинской металлогенической зоны Приамурской золотоносной провинции [8] и других известных рудно-россыпных районах.

Наиболее близким аналогом к предложенному способу микродезинтеграции, активизации и разделения является способ с использованием грохота, поступление исходного материала в котором происходит в каждую из секций надрешетного отделения одновременно для дезинтеграции и разделения на фракции. Глинистые составляющие в виде комочков разной величины, в смеси с песком захватываются начальной кромкой элементов роторов, установленных с наклоном в вертикальной плоскости. Зауженные стороны позволяют внедряться в пластичную массу, образуемую глинистыми минералами снизу, затем по внутренней поверхности элементов, образующая которых выполнена в виде логарифмической спирали, перерабатываемый материал в виде твердой составляющей перемещается к противоположной кромке в зону предварительной обработки [7].

Данный способ не обеспечивает активационное воздействие, способное разрушить достаточно прочные связи в сростках золота с кварцем и пиритом, имеющих место в высокоглинистых рудно-россыпных узлах, а также - длительную эксплуатационную эффективность процесса глубокой дезинтеграции полиминеральной составляющей гидросмеси на основе использования конструктивных особенностей системы, в том числе с обеспечением жесткости и износостойкости.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении технологической и эксплуатационной эффективности процесса микродезинтеграции, активизации разрушения связей в сростках и разделения полиминеральной составляющей гидросмеси на основе использования конструктивных особенностей системы, в том числе с обеспечением жесткости и износостойкости элементов конструкции, непосредственно воздействующих на минеральную составляющую гидросмеси и другие элементы конструкции, обеспечивающие процесс.

Технический результат достигается тем, что в способе микродезинтеграции и активации полиминеральной составляющей гидросмеси, включающем поступление перерабатываемого материала в надрешетные отделения параллельно расположенных полукруглых секций гидродинамического грохота-дезинтегратора одновременно, захват перерабатываемого материала кромками спиралевидных элементов, установленных на роторах с наклоном в вертикальной плоскости вдоль горизонтальной оси в соответствии с наклоном днища надрешетных отделений, для перемещения в межлабиринтном пространстве к противоположной кромке для последующей обработки, поступление перерабатываемого материала в полукруглые секции осуществляют после удаления валунов посредством высокоскоростной подачи струи гидросмеси насосом через сопло на плоскую поверхность рассекателя, сопряженную с конусообразным разделителем между последовательно установленными полукруглыми секциями по ходу продвижения потока гидросмеси для формирования зон, способствующих усилению активизации микродезинтеграции чередующимися спиралевидными элементами, и физико-механического воздействия на минеральную составляющую спиралевидными шарошками для силового истирающего воздействия на сростки золота с кварцем и пиритом в секциях активации разрушения микросвязей, усилению активизации микродезинтеграции в секциях микродезинтеграции и разделения - в секциях отделения глинистой составляющей от полиминеральной составляющей, последовательно расположенных и выполненных ниже уровня днища надрешетного отделения с порогом для слива глинистой составляющей, установленного с зазором, и решетом, выполненным за порогом для слива глинистой составляющей по ходу движения гидросмеси, при этом спиралевидные элементы, предназначенные для дезинтеграции, снабжены дисками с ребрами, втулками для фиксации диска в межлабиринтном пространстве, гайками для крепления на валу ротора снаружи, при этом диски с корпусом выполнены со скосом для захвата перерабатываемого материала и перемещения в межлабиринтном пространстве, а ребра выполнены с двух сторон дисков для турбулизации.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.

Способ микродезинтеграции и активации полиминеральной составляющей гидросмеси изображен на чертежах.

На фиг. 1 - общий вид гидродинамического грохота-дезинтегратора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, изображены полукруглые секции надрешетного отделения; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, секция отделения шламистой глинистой составляющей от полиминеральной составляющей; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2, изображен спиралевидный элемент с дисками, втулками и гайками для крепления на валу ротора; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 4, изображен диск с ребрами спиралевидного элемента; на фиг. 6 - выносной элемент Д на фиг. 4, элемент спирали; на фиг. 7 - вид Е на фиг. 2, изображена спиралевидная шарошка с твердосплавными вставками.

Способ выполняется с помощью гидродинамического грохота-дезинтегратора 1, к которому подсоединен насос 2. Гидродинамический грохот-дезинтегратор 1 содержит надрешетные отделения 3 с параллельно расположенными полукруглыми секциями 4, спиралевидные элементы 5, установленные на роторах 6 с наклоном в вертикальной плоскости 7 вдоль горизонтальной оси 8 в соответствии с наклоном днища 9 надрешетных отделений 3. Для предварительной дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси установлена плоская поверхность рассекателя 10, сопряженная с конусообразным разделителем 11 между последовательно установленными полукруглыми секциями 4. Секции активации разрушения микросвязей 12 снабжены чередующимися по ходу продвижения потока гидросмеси спиралевидными элементами 5 для активизации микродезинтеграции и спиралевидными шарошками 13 для силового истирающего воздействия на сростки золота с кварцем и пиритом. Секции микродезинтеграции 14 снабжены только спиралевидными элементами 5. Днища 15 секций отделения глинистой составляющей от полиминеральной составляющей 16 выполнены ниже уровня днища 9 надрешетного отделения 3 с порогом 17 для слива глинистой составляющей, установленного с зазором 18. Решето 19 выполнено по ходу движения полиминеральной составляющей гидросмеси за порогом 17. Спиралевидные элементы 5 снабжены дисками 20 с ребрами 21, втулками 22 для фиксации диска в межлабиринтном пространстве 23, гайками 24 для крепления на валу 25 ротора 6 снаружи. Диски 20 с корпусом 26 выполнены со скосом 27 для захвата перерабатываемого материала кромкой 28 и перемещения в межлабиринтном пространстве 23 к противоположной кромке 29. Ребра 21 выполнены с двух сторон 30, 31 дисков 20 для турбулизации. Подрешетное отделение 32 секций отделения глинистой составляющей от полиминеральной составляющей 16 выводит полиминеральную составляющую, а надрешетное отделение 33 - глинистую составляющую. Насос 2 подает гидросмесь через сопло 34. Спиралевидные шарошки 13 имеют твердосплавные вставки 35 с алмазным покрытием. Твердосплавные вставки 35 размещаются по винтообразной поверхности паза 36.

Способ микродезинтеграции и активации полиминеральной составляющей гидросмеси осуществляется следующим образом.

Начальный этап дезинтеграции высокоглинистых песков россыпей посредством активизации процесса разрушения связей полиминеральной составляющей гидросмеси включает высокоскоростную подачу струи перерабатываемого материала из сопла 34 насоса 2 в гидродинамический генератор 1 на плоскую поверхность рассекателя 10, сопряженную с конусообразным разделителем 11 между последовательно установленными полукруглыми секциями 4 по ходу продвижения потока гидросмеси для формирования зон, способствующих усилению активизации микродезинтеграции чередующимися спиралевидными элементами 5 со спиралевидными шарошками 13. Спиралевидные элементы 5, установленные на роторах 6 с наклоном в вертикальной плоскости 7 вдоль горизонтальной оси 8 в соответствии с наклоном днища 9 надрешетных отделений 3, осуществляют захват перерабатываемого материала кромками 28 для перемещения в межлабиринтном пространстве 23 к противоположной кромке 29 скоса 27, выполненного на дисках 20 и корпусе 26. Посредством ребер 21, выполненных с двух сторон 30, 31 дисков 20, происходит усиление турбулизации гидросмеси при вращении, а посредством втулок 22 и гаек 24 - с жесткой фиксацией дисков 20 на валу 25 ротора 6 -обеспечивается устойчивая стабилизация процесса. Спиралевидные шарошки 13 в секциях активации разрушения микросвязей 12 усиливают физико-механическое воздействие на сростки золота с кварцем и пиритом посредством твердосплавных вставок 35 с алмазным покрытием, выполненным по винтообразной поверхности паза 36, приводя к раскрытию зерен и перемещению по ходу продвижения потока гидросмеси. Гидросмесь с полиминеральной составляющей из секций активации разрушения микросвязей 12 поступает в секции микродезинтеграции 14, подвергаясь дополнительному воздействию спиралевидными элементами 5, по аналогии происходящего процесса в секциях активации разрушения микросвязей 12. В секциях отделения глинистой составляющей от полиминеральной составляющей 16, последовательно расположенных и выполненных ниже уровня днища 9 надрешетного отделения 3, порог 17 обеспечивает взмучивание гидросмеси, последующее гравитационное отделение и накопление полиминеральной составляющей по ходу перемещения по днищу 15. В результате гравитации осевшая полиминеральная составляющая перемещается по днищу 15 через зазор 18 и решето 19 подрешетного отделения 32 для последующего гравитационного разделения на последующих стадиях переработки, а глинистая составляющая через надрешетное отделение 33, после аналитического исследования - направляется на первую стадию обогащения или проходит дополнительную гравитационную обработку и последующее обогащение.

Способ микродезинтеграции и активации полиминеральной составляющей гидросмеси обеспечит повышение технологической и эксплуатационной эффективности процесса микродезинтеграции за счет активизации разрушения связей в сростках и разделения полиминеральной составляющей гидросмеси на основе использования конструктивных особенностей системы, повысит рентабельность производства и экологическую безопасность за счет снижения из технологического цикла использование реагентов для разрушения глин и полиэлектролитных комплексов для выщелачивания ценных компонентов.

Источники информации:

1. Полькин С.И., Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов, М., Недра, 1987, 428 с.

2. SU 1618464 А, 07.01.1991, В07В 1/22.

3. SU 447176 А, 25.10.1974, В07В 1/06.

4. SU 1724373 А1, 07.04.1992, В03В 5/52.

5. SU 1643115 А, 23.04.1991, В07В 1/22.

6. SU 1660765 А, 07.07.1991, В07В 1/28.

7. Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения: Учеб. Для вузов. - М.: Недра, 1993. - 350 с.; ил. ISBN 5-247-01452-9. (стр. 324).

8. Степанов, В.А., Мельников, А.В., Вах, А.С. и др. Приамурская золоторудная провинция. - Благовещенск: АмГУ; НИГТЦ, 2008. - 232 с.

9. Патент РФ №2203148 В07В 1/00; В03В 5/00.

Предложенное изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых и рудно-россыпных узлов. Способ микродезинтеграции и активации полиминеральной составляющей гидросмеси включает поступление перерабатываемого материала в надрешетные отделения параллельно расположенных полукруглых секций гидродинамического грохота-дезинтегратора одновременно, захват перерабатываемого материала кромками спиралевидных элементов, установленных на роторах с наклоном в вертикальной плоскости вдоль горизонтальной оси в соответствии с наклоном днища надрешетных отделений, для перемещения в межлабиринтном пространстве к противоположной кромке для последующей обработки. Поступление перерабатываемого материала в полукруглые секции осуществляют после удаления валунов посредством высокоскоростной подачи струи гидросмеси насосом через сопло на плоскую поверхность рассекателя, сопряженную с конусообразным разделителем между последовательно установленными полукруглыми секциями по ходу продвижения потока гидросмеси, для формирования зон, способствующих усилению активизации микродезинтеграции чередующимися спиралевидными элементами, и физико-механического воздействия на минеральную составляющую спиралевидными шарошками для силового истирающего воздействия на сростки золота с кварцем и пиритом в секциях активации разрушения микросвязей, усиления активизации микродезинтеграции в секциях микродезинтеграции и разделения в секциях отделения глинистой составляющей от полиминеральной составляющей, последовательно расположенных и выполненных ниже уровня днища надрешетного отделения с порогом для слива глинистой составляющей, установленного с зазором, и решетом, выполненным за порогом для слива глинистой составляющей по ходу движения гидросмеси. Спиралевидные элементы, предназначенные для дезинтеграции, снабжены дисками с ребрами, втулками для фиксации диска в межлабиринтном пространстве, гайками для крепления на валу ротора снаружи. Диски с корпусом выполнены со скосом для захвата перерабатываемого материала и перемещения в межлабиринтном пространстве. Ребра выполнены с двух сторон дисков для турбулизации. Технический результат - повышение технологической и эксплуатационной эффективности процесса микродезинтеграции, активизации разрушения связей в сростках и разделения полиминеральной составляющей гидросмеси. 7 ил.

Способ микродезинтеграции и активации полиминеральной составляющей гидросмеси, включающий поступление перерабатываемого материала в надрешетные отделения параллельно расположенных полукруглых секций гидродинамического грохота-дезинтегратора одновременно, захват перерабатываемого материала кромками спиралевидных элементов, установленных на роторах с наклоном в вертикальной плоскости вдоль горизонтальной оси в соответствии с наклоном днища надрешетных отделений, для перемещения в межлабиринтном пространстве к противоположной кромке для последующей обработки, отличающийся тем, что поступление перерабатываемого материала в полукруглые секции осуществляют после удаления валунов посредством высокоскоростной подачи струи гидросмеси насосом через сопло на плоскую поверхность рассекателя, сопряженную с конусообразным разделителем между последовательно установленными полукруглыми секциями по ходу продвижения потока гидросмеси, для формирования зон, способствующих усилению активизации микродезинтеграции чередующимися спиралевидными элементами, и физико-механического воздействия на минеральную составляющую спиралевидными шарошками для силового истирающего воздействия на сростки золота с кварцем и пиритом в секциях активации разрушения микросвязей, усиления активизации микродезинтеграции в секциях микродезинтеграции и разделения в секциях отделения глинистой составляющей от полиминеральной составляющей, последовательно расположенных и выполненных ниже уровня днища надрешетного отделения с порогом для слива глинистой составляющей, установленного с зазором, и решетом, выполненным за порогом для слива глинистой составляющей по ходу движения гидросмеси, при этом спиралевидные элементы, предназначенные для дезинтеграции, снабжены дисками с ребрами, втулками для фиксации диска в межлабиринтном пространстве, гайками для крепления на валу ротора снаружи, при этом диски с корпусом выполнены со скосом для захвата перерабатываемого материала и перемещения в межлабиринтном пространстве, а ребра выполнены с двух сторон дисков для турбулизации.