способ гравитационного обогащения руд и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ гравитационного обогащения, включающий введение пульпы в зону разделения, поступательное движение в зоне разделения под действием на нее вибрационных колебаний, вывод выделенных фракций, отличающийся тем, что приложение вибрационных колебаний осуществляется под углом 10-30 град. от горизонтальной плоскости параллельно желобу по и против хода движения пульпы.

2. Устройство для гравитационного обогащения руд, включающее раму, платформу, вибропривод, желоб, с установленными поперек желоба порогами, отличающееся тем, что устройство установлено на сани, платформа выполнена с возможностью изменения угла наклона на 10-30 град. от горизонтальной плоскости, на платформе установлен вибропривод, параллельно платформе на шарнирных опорах установлена рама с желобом, расширяющимся от загрузочного конца к разгрузочному.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что желоб выполнен в виде ряда отдельных камер с порогами с возможностью по мере необходимости выпуска полезного компонента (концентрата) без остановки работы устройства, с любой камеры, в любой очередности и любом количестве числа съемов.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что желоб выполнен с порогами, имеющими отогнутые назад концы и регулируемое отверстие в середине каждого порога для постоянного выпуска концентрата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к выделению алмазов, благородных и других полезных компонентов из минерального сырья.

Известны способ и устройство для обогащения минерального сырья (Шохин В. Н. , Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения, М.: Недра, 1960, с 368-369).

Способ включает разделение материала по плотности, выпадение тяжелых минералов и их сростков из зоны действия поверхностного потока, погружение их в толщу подвижной постели под действием вибрации и продвижение к месту разгрузки.

Устройство включает корпус, решетку, карман, регулируемую насадку для выпуска концентрата, промежуточный порог и перфорированные трубы (оросительные).

Недостатками известных cпособa и устройства являются низкие степень концентрации, извлечение тяжелых минералов и скорость процесса обогащения.

Известен способ гравитационного обогащения руд, включающий введение пульпы в зону разделения, ее поступательное движение с одновременным воздействием вибрационных колебаний в горизонтальной плоскости и вывод выделенных фракций. При этом пульпу в зоне разделения подвергают пульсирующему воздействию воды (патент СССР 1557759, МПК В 03 В 7/00).

Известно устройство для гравитационного обогащения, содержащее раму с установленными на ней виброприводом, платформу и суживающийся от загрузочного конца к разгрузочному желоб, имеющий перегородки (патент СССР 1438062, МПК В 03 В 5/26).

Недостатками данных способа и устройства для гравитационного обогащения являются:

- суживающийся лоток способствует сносу полезного компонента, вызванному увеличением скорости движения пульпы;

- обеспечение пульсирующего воздействия воды в зону разделения вызывает усложнение конструкции устройства и увеличение стоимости;

- накопление подрешетного материала, способствует закупорке подрешетных камер и снижает пульсацию воды в них;

- увеличение времени снятия концентратов и их объема;

- затруднена зачистка устройства от труднопроходимых зерен после обработки проб (очистка решеток требует больших затрат времени);

- конструкция устройства не обеспечивает возможность самостоятельной транспортировки внутри участка работ;

- отсутствует возможность выделения минерального комплекса.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение степени концентрации и качества концентрата, увеличение скорости процесса обогащения, выделения минерального комплекса и обеспечение мобильности установки.

Способ гравитационного обогащения руд включает введение пульпы в зону разделения, поступательное движение в зоне разделения под воздействием на нее вибрационных колебаний, направленных под углом 10-30 градусов от горизонтальной плоскости параллельно желобу по и против хода, вывод выделенных продуктов.

Устройство для гравитационного обогащения руд содержит сани, платформу, выполненную с возможностью изменения угла наклона на 10-30 градусов от горизонтальной плоскости, вибропривод, установленный на платформе, раму, установленную на шарнирных опорах параллельно платформе, желоб с порогами, расширяющийся к разгрузочному концу и установленный на раму. Желоб может быть выполнен в виде ряда отдельных камер с порогами с возможностью по мере необходимости выпуска полезного компонента (концентрата) без остановки работы устройства с любой камеры, в любой очередности и любом количестве числа съемов. Желоб может быть выполнен с порогами, имеющими отогнутые назад концы и регулируемое отверстие в середине каждого порога для постоянного выпуска полезного компонента (концентрата).

Приложение вибрационных колебаний, направленных под углом 10-30 градусов от горизонтальной плоскости параллельно желобу по и против хода движения пульпы, позволяет исключить возникновение эффекта уплотнения пульпы между дном желоба и порогами. Уменьшение угла приложения вибрационных колебаний менее 10^o резко уменьшает производительность устройства, неоправданно ведет к увеличению объема концентрата и снижает степень сокращения. Увеличение угла приложения вибрационных колебаний более 30^o резко уменьшает объем концентрата и зону накопления полезного компонента, что приводит к потере полезного компонента.

Устройство для гравитационного обогащения руд поясняется чертежами.

Нa фиг. 1 показан общий вид устройства для гравитационного обогащения руд; на фиг. 2 - вид сверху на желоб для обработки разведочных мономинеральных проб; на фиг.3 - общий вид желоба для непрерывного обогащения мономинерального сырья с рядом отдельных камер с порогами; на фиг.4 - вид сверху на желоб с рядом отдельных камер с порогами; на фиг.5 - общий вид желоба для обработки комплексного сырья; на фиг.6 - вид сверху на желоб с порогами с отогнутыми назад концами с регулируемыми отверстиями в середине порогов.

Устройство (фиг.1, 2) включает санное основание 1, платформу 2, вибропривод 3, шарнирные опоры 4, раму 5, желоб 6.

На санном основании 1 установлена платформа 2, имеющая возможность изменять угол наклона ее относительно основания на угол 10-30 градусов. На платформе 2 монтируется вибропривод 3, состоящий из электродвигателя и эксцентрикового узла 8. Эксцентриковый узел 8, получая вращательное движение от электродвигателя 7 посредством клиноременной передачи, преобразует его в толкательное движение (колебания) с определенной амплитудой, зависящей от крупности пробы.

Колебания от эксцентрикового узла 8 через шаровую опору передаются раме 5, смонтированной на платформе 2 на шарнирных опорах 4. На раме 5 установлен желоб 6, расширяющийся от загрузочного конца к разгрузочному. По длине желоба установлены пороги 9. Вверху загрузочной части и на дне перед порогами вмонтированы оросители 10.

Желоб 6 (фиг. 3,4) может быть выполнен с регуляторами потока пульпы 11 и в виде отдельных камер с порогами 12, которые имеют разную ширину и по длине желоба установлены с расширением от загрузочного конца к разгрузочному, каждая камера имеет возможность независимой разгрузки без остановки работы устройства.

Пороги 9 (фиг. 5,6) могут быть выполнены с отогнутыми назад концами и иметь регулируемое отверстие в середине каждого порога для постоянного выпуска полезного компонента (концентрата).

Устройство работает следующим образом. Подготовленный к обогащению материал (полезные компоненты имеют плотность более 3,2 г/см³): для рыхлых отложений - продезинтегрированный и рассеянный для алмазов при поисковых работах по классу - 8 мм, для разведочных работ на алмазы и благородные металлы по классу - 16 мм, а для комплексного сырья и добычи алмазов и благородных металлов - по максимальной крупности полезных компонентов; для плотных пород - раздробленный до крупности, обеспечивающей сохранность кристаллов алмазов и раскрытие зерен полезных компонентов, подается в загрузочную часть желоба, в которой смешивается с водой, подающейся через оросители. Одновременно с этим включается электродвигатель и эксцентриковый узел вибрационные колебания передает раме на шарнирных опорах, на которой установлен желоб с порогами, конструктивно выполненный расширяющимся от загрузочной части к разгрузочной.

На текущую вниз по лоткам пульпу приложены вибрационные колебания под углом 10-30 градусов от горизонтальной плоскости параллельно желобу по и против хода движения пульпы. Амплитуда зависит от крупности исходного материала и может изменяться от 10,05 мм до 30,05 мм. Это препятствует образованию уплотненного слоя материала, который не позволяет опускаться полезному компоненту на дно желоба. Для улучшения условий вымыва пустой породы на дне лотков встроены оросители. Количество воды зависит от обрабатываемого материала. После прохождения пробой всех порогов желоба пустой материал поступает в отвал. Материал, накопившийся перед порогами при их открывании, собирается в емкость.

При непрерывной обработке мономинерального сырья устанавливается желоб в виде отдельных камер с порогами, которые позволяют производить выпуск полезного компонента (концентрата) без остановки работы устройства, в любой очередности и любом количестве числа съемов.

При обработке комплексного сырья пороги желоба выполнены с отогнутыми назад концами и имеют регулируемые отверстия в середине каждого порога (в зависимости от количества полезного компонента) для постоянного выпуска концентрата. Выпуск концентрата производится постоянно в накопительную емкость.

Преимущества предлагаемого способа и устройства для его осуществления заключаются в следующем:

- приложение вибрационных колебаний под углом 10-30 градусов от горизонтальной плоскости по и против хода движения пульпы приводит к извлечению полезного компонента, в т.ч. включая более мелкие зерна по порогам до 100%, что обеспечивает высокую общую извлекаемость при высокой эффективности обогащения;

- увеличение угла наклона лотка повышает производительность с относительно небольшими капитальными затратами и низкими эксплуатационными расходами;

- возможность проводить обогащение материала в непрерывном режиме.