способ обогащения песков россыпных месторождений, содержащих благородные металлы и ферромагнитные минералы

Формула изобретения

Способ обогащения песков россыпных месторождений, содержащих благородные металлы и ферромагнитные минералы, осуществляется воздействием на поток гидросмеси через слой немагнитного материала дна шлюза мелкого наполнения постоянным магнитным полем, отличающийся тем, что напряженность магнитного поля постоянных магнитов устанавливают с равномерным увеличением по направлению потока гидросмеси, причем постоянные магниты располагают по длине шлюза в шахматном порядке с зазорами между постоянными магнитами в ряду и между рядами в зависимости от скорости потока гидросмеси и содержания ферромагнитных минералов, при этом постоянные магниты закрепляют в контейнере, шарнирно прикрепленном к дну шлюза мелкого наполнения, а к торцу шлюза мелкого наполнения присоединяют вибратор регулируемых колебаний всей магнитогидродинамической системы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых при разработке аллювиальных песков россыпных месторождений золота и других ценных минералов.

Изобретение предназначено для предварительного обогащения аллювиальных песков узкого класса крупности (минус 3-5 мм), содержащих ценные компоненты большой плотности (золота, платина и др.) и ферромагнитные минералы.

Известен способ магнитной сепарации смеси ферромагнитных и немагнитных частиц, заключающийся в воздействии на данную смесь импульсного магнитного поля с частотой 10-25 Гц, в результате происходит разделение смеси на два продукта - магнитный и немагнитный (А.С. N 1044334, опубл. 30.09.1983, В 03 C 1/24). Недостатком данного способа является недостаточная концентрация ценного компонента в промпродукте, поскольку отделяются из смеси только магнитные материалы, причем они могут захватывать ценные компоненты, что увеличивает их общие потери.

Известен способ обогащения ценных компонентов магнитным сепаратором-концентратором, выполненным в виде конвейерной ленты с поперечным наклоном и магнитной системой, расположенной над верхней ветвью конвейера и состоящей из немагнитных и магнитных полос, причем напряженность поля магнитных полос увеличивается в сторону наклона ленты (А.с. N 1579564, опубл. 23.07.1990, В 03 C 1/24).

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому решению является способ обогащения песков россыпных месторождений, содержащих благородные металлы и ферромагнитные минералы, осуществляемый воздействием на поток гидросмеси через слой немагнитного материала дна шлюза мелкого наполнения постоянным магнитным полем (Патент РФ N 2068737 C1, опубл. 10.11.1996, В 03 В 5/70).

Недостатком данного способа является сложность конструкции и постоянная напряженность магнитного поля по всей длине шлюза, что приводит к неравномерному распределению образующихся прядей из ферромагнитных материалов и, следовательно, снижению их способности улавливать ценные компоненты.

Целью изобретения является повышение извлечения на шлюзах мелкого наполнения (ШМН) частиц ценного компонента большой плотности, включая мелкие и тонкие фракции, ферромагнитными прядями, сформированными магнитным полем с различной напряженностью по длине шлюза.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обогащения песков россыпных месторождений, содержащих благородные металлы и ферромагнитные минералы, осуществляющимся воздействием на поток гидросмеси через слой немагнитного материала дна шлюза мелкого наполнения постоянным магнитным полем, напряженность магнитного поля постоянных магнитов устанавливают с равномерным увеличением по направлению потока гидросмеси, причем постоянные магниты располагают по длине шлюза в шахматном порядке, с зазорами между постоянными магнитами в ряду и между рядами в зависимости от скорости потока гидросмеси и содержания ферромагнитных минералов, при этом постоянные магниты закрепляют в контейнере, шарнирно прикрепленном ко дну шлюза мелкого наполнения, а к торцу шлюза мелкого наполнения присоединяют вибратор регулируемых колебаний всей магнитогидродинамической системы.

На шлюзе мелкого наполнения при движении двухфазной гидросмеси, под действием магнитного поля, напряженность которого равномерно увеличивается по направлению движения гидросмеси, при шахматном порядке расположения постоянных магнитов образуются пряди из ферромагнитных частиц, пересекающих гидропоток в перпендикулярном ему направлении и в совокупности по длине ШМН перекрывающие сечение гидропотока, что способствует захвату прядями частиц ценного компонента большой плотности (причем за счет возрастания напряженности поля к концу ШМН объем прядей примерно одинаков), создаваемая вибрация магнитогидродинамической системы препятствует слипанию ферромагнитных частиц в прядях и улучшает миграцию ценных минералов к основанию прядей, где они скапливаются, приобретая такую суммарную массу, которую энергия потока переместить уже не может, хотя при этом происходит некоторое увеличение средней скорости гидропотока при уменьшении эффективного сечения ШМН за счет образования прядей, но это способствует активному выносу потоком воды в хвосты частиц пустой породы.

Устройство для осуществления заявленного способа изображено на чертежах. На фиг. 1 представлен разрез ШМН с изображением прядей из ферромагнитных материалов; на фиг. 2 - вид ШМН в плане с размещением постоянных магнитов.

Исходная минералосодержащая двухфазная гидросмесь 1 поступает на шлюз мелкого наполнения, выполненный из немагнитного материала, например из нержавеющей стали, имеющий с внешней стороны прикрепленный шарнирно ко дну шлюза мелкого наполнения 2 контейнер 3, в который укладывают рядами в шахматном порядке постоянные магниты 4 с различной напряженностью магнитного поля по длине 5 шлюза мелкого наполнения 2, увеличивающейся равномерно по направлению гидросмеси 6, магниты крепятся на немагнитных подушках 7 различной высоты. Между магнитами в ряду и между рядами магнитов остаются зазоры, величина которых зависит от содержания ферромагнитных минералов и ценных компонентов в гидропотоке и от его скорости. Магнитное поле при движении гидросмеси, включающей ферромагнитные минералы, формирует из них пряди 8, пересекающие гидропоток в вертикальном направлении. Вибратор 9 регулируемых колебаний магнитогидродинамической системы создает колебания ШМН, передающиеся магнитогидродинамической системе. Контейнер 3 фиксируется в верхнем положении защелкой 10, при освобождении которой его можно опустить в нижнее положение, удерживая за рукоятку 11.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходная минералосодержащая двухфазная (с крупностью частиц минус 3-5 мм) гидросмесь 1 поступает на шлюз мелкого наполнения 2, ко дну которого с внешней стороны шарнирно прикреплен контейнер 3 с постоянными магнитами 4. Магниты расположены в шахматном порядке по длине 5 шлюза мелкого наполнения 2, причем напряженность их магнитного поля увеличивается равномерно по направлению потока гидросмеси 6. Постоянные магниты 4 в контейнере 3 крепятся на немагнитных подушках. Между магнитами в ряду и между рядами магнитов остается зазор, величина которого зависит от содержания ферромагнитных минералов и ценных компонентов и скорости гидропотока. Пересекая магнитные силовые линии, ферромагнитные частицы захватываются ими и образуют пряди 8, высота которых будет примерно одинаковой по всей длине шлюза благодаря возрастанию магнитной индукции по длине шлюза. В электропроводных частицах ценных компонентов, пересекающих магнитные силовые линии, возникают вихревые токи, создающие силы торможения частиц в потоке, что приводит их к захвату прядями ферромагнитных частиц. Вибратор 9 регулируемых колебаний магнитогидродинамической системы, воздействуя на всю магнитогидродинамическую систему, препятствует формированию флокул из ферромагнитных частиц и создает условия для миграции ценных компонентов к их основанию, где они концентрируются и приобретают такую суммарную массу, которую энергия гидропотока переместить не может; при этом происходит некоторое увеличение средней скорости гидропотока за счет уменьшения эффективного сечения шлюза мелкого наполнения 2 и образования прядей 8, что способствует активному выносу потоком воды частиц пустой породы меньшей плотности. Для съема концентрата со шлюза освобождается защелка 10 контейнера 3, и, удерживая его за рукоять 11, контейнер отводится в нижнее положение, и концентрат смывается со шлюза в специальную емкость.

Обогащение на ШМН данной конструкции минералосодержащих частиц крупностью минус 3-5 мм возможно выполнять в оптимальном режиме гидропотока, при котором достаточно эффективно улавливаются мелкие и тонкие частицы ценного компонента, при этом улучшается экологическая обстановка в районе горных работ, поскольку существенно снижены затраты технологической воды, что приводит к уменьшению разноса хвостов и сокращению площадей, занятых под отвалами горных пород.