установка для извлечения мелких фракций ценных минералов из сульфидосодержащих руд и россыпей

Формула изобретения

Установка для извлечения мелких фракций ценных минералов из сульфидосодержащих руд и россыпей, включающая деки с рифлями волнового профиля с понижением высоты вдоль рифли и поперек деки и с запорной рифлей, установленные на опорах, и креновые механизмы, привод, систему подачи пульпы и воды для смыва с распределителем, отличающаяся тем, что снабжена системой подачи воздуха на деки, установленной стационарно, системой обезвреживания, установленной с возможностью подачи состава в желоб для приема фракции высокой плотности и желоб для приема фракции низкой плотности со сторон, противоположных разгрузке фракций из них, при этом привод выполнен с возможностью обеспечения синхронного вращения распределителя системы подачи пульпы и воды для смыва с деками вокруг общей оси, а рифли дек выполнены суживающимися и ориентированными со смещением центра их образования по отношению к общей оси вращения дек, деки выполнены в виде секторов, расположенных по окружности, образованной общей осью вращения, и снабжены рыхлителями, жестко закрепленными снизу последних, причем опоры дек установлены по центру тяжести дек, а креновые механизмы установлены под загрузочными концами дек, ориентируя их над направляющими желобами для фракции высокой плотности, сопрягаемыми с разгрузочными концами дек, при этом направляющие желоба для фракции высокой плотности установлены под наклоном по радиусам от общей оси вращения дек в сторону желоба для приема фракции высокой плотности, расположенного по периметру под плоскостью, образованной деками, и имеющего дно с наклоном в сторону разгрузки фракций высокой плотности из последнего, причем наружная стенка желоба для приема фракции высокой плотности образует внутреннюю стенку желоба для приема фракции низкой плотности, установленного по наружному периметру плоскости, образованной деками, и имеющего дно с наклоном в сторону разгрузки фракции низкой плотности из последнего.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых из руд и россыпей гравитационным способом динамического типа в тонкослойных потоках на аппаратах, сочетающих принципы обогащения на концентрационных столах обычного типа и вращающихся, с активизацией процесса обезвреживания промпродукта.

Известен стол Холман-Мичел для пленочной флотации сульфидов, содержащий деку, привод колебаний деки, систему воздушных трубок, покрывающих половину площади деки, систему подачи пульпы, систему для смыва концентрата (см. Берт Р.Д. Технология гравитационного обогащения. М.: Недра, 1990, с.311).

Установка позволяет решить вопрос снижения токсичности промпродукта путем пленочной флотации, но не обеспечивает достаточную эффективность извлечения ценных минералов.

Известен круглый, выпуклый, конический стол двух типов. Первый - стол медленно вращается с частотой 2-5 мин^-1, проходя под точками подачи пульпы, смывной воды и очистки. Второй - дека неподвижна, а питание, система промывки и очистители вращаются (см. Берт Р.Д. Технология гравитационного обогащения. М.: Недра, 1990, с.311).

Недостаток этих столов в том, что они могут быть применимы только для монослоя частиц.

Наиболее близкой по технической сущности и по результату, достигаемому при ее использовании, является установка для извлечения мелких фракций ценных минералов из сульфидосодержащих руд и россыпей, включающая деки с рифлями волнового профиля с понижением высоты вдоль рифли и поперек деки и с запорной рифлей, установленные на опорах, и креновые механизмы, привод, систему подачи пульпы и воды для смыва с распределителем (см. Справочник по обогащению руд// Основные процессы/ Под ред. О.С. Богданова. М.: Недра, 1983, стр.83-97 - прототип).

Данная установка не извлекает ценные минералы мелких фракций (-0,2 мм) в широком диапазоне размерного ряда, например до +0,06 мм, и не обеспечивает снижение токсичности промежуточного и конечного продукта при переработке россыпей, содержащих сульфидные минералы.

Цель изобретения - повышение эффективности извлечения ценных минералов со снижением токсичности промпродуктов процесса.

Поставленная цель достигается тем, что установка для извлечения мелких фракций ценных минералов из сульфидосодержащих руд и россыпей, включающая деки с рифлями волнового профиля с понижением высоты вдоль рифли и поперек деки и с запорной рифлей, установленные на опорах, и креновые механизмы, привод, систему подачи пульпы и воды для смыва с распределителем, согласно изобретению снабжена системой подачи воздуха на деки, установленной стационарно, системой обезвреживания, установленной с возможностью подачи состава в желоб для приема фракции высокой плотности и желоб для приема фракции низкой плотности со сторон, противоположных разгрузке фракций из них, при этом привод выполнен с возможностью обеспечения синхронного вращения распределителя системы подачи пульпы и воды для смыва с деками вокруг общей оси, а рифли дек выполнены суживающимися и ориентированными со смещением центра их образования по отношению к общей оси вращения дек, деки выполнены в виде секторов, расположенных по окружности, образованной общей осью вращения, и снабжены рыхлителями, жестко закрепленными снизу последних, причем опоры дек установлены по центру тяжести дек, а креновые механизмы установлены под загрузочными концами дек, ориентируя их над направляющими желобами для фракции высокой плотности, сопрягаемыми с разгрузочными концами дек, при этом направляющие желоба для фракции высокой плотности установлены под наклоном по радиусам от общей оси вращения дек в сторону желоба для приема фракции высокой плотности, расположенного по периметру под плоскостью, образованной деками, и имеющего дно с наклоном в сторону разгрузки фракций высокой плотности из последнего, причем наружная стенка желоба для приема фракции высокой плотности образует внутреннюю стенку желоба для приема фракции низкой плотности, установленного по наружному периметру плоскости, образованной деками, и имеющего дно с наклоном в сторону разгрузки фракции низкой плотности из последнего.

В потоках малой толщины, текущих по наклонной плоскости, на частицы действуют силы: гравитационная, подъемная (архимедова), гидродинамическая (трения жидкости о частицу и давления жидкости на частицу). Размеры частиц настолько малы, что следует учитывать соотношение действия этих сил с силами статического взаимодействия между частицами. Поэтому значение сдвигающего усилия, создаваемого центробежными силами с помощью вращения дек, создает достаточную степень расслоения и разделения твердых фракций различной плотности. Частицы высокой плотности, попадая в зону рифлей, находятся под воздействием центробежных сил, удерживающих их. Частицы высокой плотности перемещаются вдоль рифлей не только под воздействием трех составляющих сил, но и четвертой - центробежной. Для активизации вертикального перемещения частиц в условиях количественного преобладания частиц низкой плотности над частицами высокой плотности предусматривается подача воздуха на половину площади дек.

На чертежах представлена установка для извлечения мелких фракций ценных минералов из сульфидосодержащих руд и россыпей.

На фиг.1 изображен общий вид установки без системы подачи воздуха на деки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.2, деки и направляющие желоба; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2, профиль рифлей в разрезе; на фиг. 5 - вид Г на фиг.2, понижение по высоте рифлей поперек деки; на фиг.6 - вид Д на фиг.1, вид сверху на рифли, показывающий их сужение в сторону разгрузки фракции высокой плотности.

Установка содержит четыре деки 1, имеющие суживающиеся рифли 2, волнового профиля с понижением высоты 3 вдоль рифли 2 и высоты 4 поперек деки 1. Со стороны разгрузки фракции низкой плотности 5 с дек 1 установлены запорные рифли 6 для исключения смыва фракций высокой плотности.

Деки 1 выполнены в виде секторов 7 на четверть окружности и расположены по окружности 8, образованной общей осью 9 вращения дек 1. Суживающиеся рифли 2 ориентированы со смещением центра 10 их образования по отношению к общей оси 9 вращения дек 1. С помощью креновых механизмов 11, установленных под загрузочными концами 12 дек 1 на раме 13, благодаря опорам 14 обеспечивается поперечный и продольный наклон дек 1.

Опоры 14 установлены относительно дек 1 по центру их тяжести 15 и закрепляются на раме 13 установки.

Загрузочные концы 12 дек 1 устанавливаются над направляющими желобами для фракции высокой плотности 16, которые сопрягаются с разгрузочными концами 17 дек 1. Направляющие желоба для фракции высокой плотности 16 установлены под наклоном 18 по радиусу 19 от общей оси 9 вращения дек 1 в сторону желоба для приема фракции высокой плотности 20, который расположен по периметру под плоскостью 21, образованной деками 1. Дно 22 желоба для приема фракции высокой плотности 20 имеет наклон в сторону разгрузки 23 фракции высокой плотности из него, а наружная стенка 24 его образует внутреннюю стенку 25 желоба для приема фракции низкой плотности 26, который установлен по наружному периметру плоскости 21, образованной деками 1.

Дно 27 желоба для приема фракции низкой плотности 26 имеет наклон в сторону 28 разгрузки фракции низкой плотности из него. Деки 1 имеют жестко закрепленные на них снизу рыхлители 29, которые свободно перемещаются с деками 1. Система подачи пульпы и воды для смыва 30 установлена на раме 31 и имеет распределитель 32, синхронно вращающийся при помощи привода 33 с деками 1.

Для активизации процесса сегрегации разделяемых частиц устанавливается система подачи воздуха 34, показаная на фиг.2, которая стационарна по отношению к декам 1 и закреплена на основании 35.

На раме 31 устанавливается система обезвреживания 36, из которой с помощью насосной системы (на чертежах не показана) по трубопроводу распределяется подача мелко измельченного железа, СаО, угля или других веществ для образования в процессе переработки из минералов с токсичными элементами Sb, Аs, Bi, Pb, Hg, Мо, Zn более устойчивых сульфатов или сорбции сульфидов.

Система обезвреживания 36 снабжена автоматической системой регулирования периодической подачи состава в желоб для приема фракции высокой плотности 20 и желоб для приема фракции низкой плотности 26 со сторон 37, 38, противоположных разгрузке фракций через желоба 39, 40.

Установка работает следующим образом.

Происходит настройка поперечного и продольного наклона дек 1 с помощью креновых механизмов 11, установленных на раме 13, и опор 14, размещенных в центре тяжести 15 дек 1 и закрепленных на раме 13. Загрузочные концы 12 дек 1 ориентируются над направляющими желобами для фракции высокой плотности 16, которые сопрягаются с разгрузочными концами 17 дек 1.

Включается привод 33, который осуществляет синхронное вращение дек 1 с распределителем 32 системы подачи пульпы и воды для смыва 30 относительно общей оси 9. Скорость вращения дек 1 регулируется с учетом параметров обогащаемого материала, гранулометрии, относительного содержания фракции низкой плотности. Пульпа поступает в верхнюю часть загрузочного конца 12 дек 1.

На поверхности дек 1, выполненных в виде секторов 7 и расположенных по окружности 8, образованной общей осью 9 вращения, под воздействием гравитационных, гидродинамических и центробежных сил происходит расслоение (разъединение) частиц различной плотности и перемещение фракций высокой плотности к направляющим желобам для фракций высокой плотности 16. Частицы низкой плотности переносятся поперек дек 1 в сторону разгрузки фракции низкой плотности 5 за счет поперечного наклона дек 1 и понижения высоты суживающихся рифлей 2. Понижение высоты 3 суживающихся рифлей 2 и их волновой профиль продолжается. Рыхлители 22, жестко закрепленные на деках и имеющие возможность перемещаться вместе с ними, способствуют процессу механохимической активации среды. Возникает изменение ионно-молекулярного состава системы, активизируются электрохимические и химические процессы. Происходит обезвреживание фракции высокой плотности и периодическая разгрузка ее через желоб 39 благодаря наклону дна 22 в сторону разгрузки 23.

Фракция низкой плотности в процессе обогащения поступает поперек дек 1 в желоб для приема фракции низкой плотности 26, внутренняя стенка 25 которого образована наружной стенкой 24 желоба для приема фракции высокой плотности 20.

Одновременно с поступлением фракции низкой плотности в желоб для приема фракций низкой плотности 26 из системы обезвреживания 36 со стороны 38 подается состав для сорбции сульфидов или образования более устойчивых соединений, пригодных для длительного хранения. Затем в процессе обогащения и накопления фракции низкой плотности с помощью рыхлителей 29 процесс активизируется и по дну 27, имеющему наклон в сторону 2, через желоб 40 происходит выгрузка фракции низкой плотности.

Установка обеспечивает эффективность извлечения ценных минералов и снижает токсичность продуктов обогащения.