способ доизвлечения мелких тяжелых минералов и металлов в процессе промывки и грохот-шлюз для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ обогащения, включающий улавливание тяжелой фракции в отверстия грохота для дальнейшей промывки в одинаковых составных улавливающих частях шлюза, разгон потока пульпы на шлюзе при снижении общей скорости потока при прохождении составных улавливающих частей шлюза, воздействие на разделяемый материал в каждой составной улавливающей части шлюза потоком с получением взвешенной тяжелой фракции с равномерно распределенной жидкой фазой по всей улавливающей части шлюза в каждой составной улавливающей части шлюза, выделение более тяжелой фракции, отличающийся тем, что разгон потока осуществляют для создания пульсирующего потока на наклонной поверхности грохота с расслоением потока пульпы на более легкую верхнюю часть и более тяжелую нижнюю часть, при этом подачу потока пульпы осуществляют на шлюз, составные улавливающие части которого выполнены в виде составных частей трафарета, при этом каждая составная часть трафарета имеет грохот по всей длине и начинается и заканчивается стыковочными пластинами, установленными с образованием впускных и выпускных щелей под листом грохота, выделяют из тяжелой нижней части потока пульпы наиболее тяжелую фракцию разделяемого материала, улавливают выделенную тяжелую фракцию для дальнейшей промывки в каждой составной части трафарета, воздействие на разделяемый материал в каждой составной части трафарета, закрытого сверху листом грохота осуществляют потоком пульпы через впускную щель, имеющую просвет меньше просвета выпускной щели, а через выпускную щель на верх листа грохота следующей составной части трафарета подают поток пульпы после промывки, при этом часть менее тяжелых частичек вместе с водой выпускают на верх через отверстия листа грохота для лучшего расслоения как подрешетного, так и надрешетного потоков пульпы на легкую и тяжелую фракции, при этом выделение более тяжелой фракции осуществляют в ячейках ковриков каждой составной части трафарета.

2. Устройство для обогащения, содержащее шлюз в виде наклонного желоба, грохот, улавливающее приспособление, расположенное под грохотом, отличающееся тем, что улавливающее приспособление выполнено в виде одинаковых составных частей трафарета с ковриками, которые установлены последовательно на днище желоба шлюза, причем каждая составная часть трафарета имеет сверху, по всей длине, лист грохота с высверленными отверстиями, каждая составная часть трафарета имеет впускную щель под листом грохота для создания потока пульпы и выпускную щель для вывода отработанной пульпы на верх листа грохота следующей составной части трафарета, причем просвет впускной щели уже просвета выпускной щели.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что лист грохота имеет прикрепленные к нему мелкие рифли или лист рифленного железа с вырезами, направленными по ходу обрабатываемой пульпы.

4. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что шлюз в головной части имеет дополнительные трафареты.

Описание изобретения к патенту

Изобретения относятся к технике и технологии обогащения полезных ископаемых, преимущественно золото- и платиносодержащих песков, а также измельченных руд гравитационными методами.

Известен способ обогащения полезных ископаемых, патент РФ 2034662, опубл. 10.05.95, кл. В 03 В 5/70, включающий подачу в зону обработки пульпы, содержащей жидкую и твердую фазы с зернами ценного компонента и пустой породы, формирование и разгон потока обрабатываемой пульпы на исходном участке, перемещение потока в продольном направлении по зоне обработки, в которой создают улавливающее покрытие, создание в процессе перемещения пульпы стационарных вихрей, наполнение улавливающего покрытия зернами ценного компонента с одновременным восстановлением улавливающей способности покрытия и споласкивание улавливающего покрытия с накопленным ценным компонентом.

Недостаток: вместе с потоком пульпы на слив частично выносятся частички ценного компонента, так как нет общего ускорения или торможения потока для сброса потоком более тяжелого компонента, что приводит к низкому извлечению мелкого ценного компонента.

Известен способ обогащения горной массы в потоке, созданном на шлюзе под воздействием инерционных сил (патент РФ 2147933, опубл. 27.04.2000, кл. В 03 В 5/72, 7/00), включающий формирование потока пульпы на шлюзе, осаждение тяжелых частичек и отвод легких, отличающийся тем, что поток пульпы формируют на грохоте, выполненном заодно с шлюзом и расположенном над шлюзом, путем воздействия на горную массу струей воды, формируют поток пульпы на шлюзе с ковриками и трафаретами, создают восстанавливающееся улавливающее покрытие в виде ячеек коврика с принудительно раскручивающимися потоками пульпы. За счет сложного движения потока пульпы на грохоте выносятся через отверстия грохота частички ценного компонента и частички тяжелой фракции и попадают в общий поток на шлюз, имеющий сдергивающую улавливающую поверхность.

Недостаток: за счет сложного движения нижней части потока пульпы на шлюзе плывущие частички ценного компонента не достигают нижней части покрытия для улавливания, недостаточная промывка ценного компонента на коротком участке шлюза.

Известен способ промывки рудного сырья (патент РФ 2047378, кл. В 03 В 5/26, 5/40), включающий загрузку исходной пульпы, разделение ее в движущемся потоке на легкую и тяжелую фракции на бесконечной ленте с улавливающим покрытием, движущейся навстречу течению пульпы, непрерывный смыв тяжелой фракции из улавливающего покрытия водой.

Недостаток: за счет периодического разгона и торможения пульпы на движущейся ленте по причине неизбежной пульсации потока пульпы происходит излишнее накопление исходного материала на ленте, при подготовке пульпы нет разделения на тяжелую и легкую фракции в потоке пульпы на движущейся ленте из-за ее однородности.

Известен способ обогащения тяжелых минералов и металлов на механическом лотковом шлюзе (патент РФ 2147934, кл. В 03 В 7/00, 5/70, опубл. 27.04.2000, бюл. 12), включающий разгон потока пульпы на наклонной поверхности каждого составного лотка, снижение общей скорости потока в углублении каждого составного лотка, воздействие на разделяемый материал в каждом составном лотке потоком воды с получением взвешенной тяжелой фракции с равномерно распределенной жидкой фазой по всей рабочей части составного лотка, при этом взвешенную тяжелую фракцию раскручивают на цилиндрической поверхности и выделяют более тяжелую фракцию на конической поверхности.

Этот способ является наиболее близким аналогом заявляемому способу по совокупности существенных признаков для достижения технического результата.

Недостаток: частичная потеря ценного компонента за счет механического выноса вместе с пустой породой из-за недостаточной протяженности для разгона пульпы, необходимого для ее разделения на тяжелые и легкие компоненты.

Способ доизвлечения мелких тяжелых минералов и металлов в процессе промывки и грохот-шлюз для его осуществления имеют следующие преимущества: повышение эффективности извлечения мелких и тонких частичек ценного компонента при высокой производительности процесса промывки, получение концентрата в виде черного и серого шлиха из мелких и тонких частичек.

При этом достигается технический результат в виде разделения на тяжелую и легкую фракции потока пульпы перед дополнительной промывкой выделенной таким образом тяжелой фракции для извлечения ценного компонента.

Способ обогащения включает улавливание тяжелой фракции в отверстия грохота для дальнейшей промывки в одинаковых составных улавливающих частях шлюза, разгон потока пульпы на шлюзе при снижении общей скорости потока при прохождении составных улавливающих частей шлюза, воздействие на разделяемый материал в каждой составной улавливающей части шлюза потоком с получением взвешенной тяжелой фракции с равномерно распределенной жидкой фазой по всей улавливающей части шлюза в каждой составной улавливающей части шлюза, выделение более тяжелой фракции.

Особенность заключается в том, что разгон потока осуществляют для создания пульсирующего потока на наклонной поверхности грохота с расслоением потока пульпы на более легкую верхнюю часть и более тяжелую нижнюю часть, при этом подачу потока пульпы осуществляют на шлюз, составные улавливающие части которого выполнены в виде составных частей трафарета, при этом каждая составная часть трафарета имеет грохот по всей длине и начинается и заканчивается стыковочными пластинами, установленными с образованием впускных и выпускных щелей под листом грохота, выделяют из тяжелой нижней части потока пульпы наиболее тяжелую фракцию разделяемого материала, улавливают выделенную тяжелую фракцию для дальнейшей промывки в каждой составной части трафарета, воздействие на разделяемый материал в каждой составной части трафарета, закрытого сверху листом грохота, осуществляют потоком пульпы через впускную щель, имеющую просвет меньше просвета выпускной щели, а через выпускную щель на верх листа грохота следующей составной части трафарета подают поток пульпы после промывки, при этом часть менее тяжелых частичек вместе с водой выпускают на верх через отверстия листа грохота для лучшего расслоения как подрешетного, так и надрешетного потоков пульпы на легкую и тяжелую фракции, при этом выделение более тяжелой фракции осуществляют в ячейках ковриков каждой составной части трафарета.

Известен промывочный прибор для обогащения полезных ископаемых (патент РФ 2038158, опубл. 27.06.1995, кл. В 03 В 5/70), включающий загрузочное приспособление, грохоты, шлюзы, сборники подрешетных продуктов с выпускными отверстиями, причем грохоты установлены один над другим и сопряжены со шлюзами.

Недостаток: при однородности размеров частичек происходит выделение тяжелой фракции на шлюзе, при этом, соединившись с менее тяжелыми частичками, более тяжелые компоненты могут терять свои свойства и становиться менее подвижными при промывке или, наоборот, сдергиваться при рабочем напоре воды.

Известен камерный концентратор (патент РФ 2044571, кл. В 03 В 5/70, опубл. 27.09.1995), включающий приемный бункер, лоток-распределитель в виде открытого желоба с люком в днище, под которым расположены камеры обогащения из двух отсеков, один из которых перекрыт решетом, с уклоном в сторону разгрузки, патрубки водоподгонки.

Недостаток: нет подготовительного расслоения надрешетного продукта хотя бы частично на тяжелую и менее тяжелую фракции, что влияет на эффективность промывки.

Известен лоток (патент РФ 2035234, кл. В 03 В 5/26, 5/40, 5/70), включающий желоб с отверстием в днище, перекрытым колосниковой решеткой, расположенный под отверстием улавливающий карман со сливным каналом.

Недостаток: низкая эффективность улавливания мелкого золота из потока пульпы, проходящего над карманом по каналу. Недостаточная промывистость песков в кармане.

Этот способ является наиболее близким аналогом заявляемому устройству и имеет следующие общие признаки: шлюз, грохот, улавливающее приспособление, расположенное под грохотом.

Технический результат достигается тем, что устройство для обогащения содержит шлюз в виде наклонного желоба, грохот, улавливающее приспособление, расположенное под грохотом.

Особенность заключается в том, что улавливающее приспособление выполнено в виде одинаковых составных частей трафарета с ковриками, которые установлены последовательно на днище желоба шлюза, причем каждая составная часть трафарета имеет сверху, по всей длине, лист грохота с высверленными отверстиями, каждая составная часть трафарета имеет впускную щель под листом грохота для создания потока пульпы и выпускную щель для вывода отработанной пульпы на верх листа грохота следующей составной части трафарета, причем просвет впускной щели уже просвета выпускной щели.

Особенность заключается в том, что лист грохота имеет прикрепленные к нему мелкие рифли или лист рифленного железа с вырезами, направленными по ходу обрабатываемой пульпы.

Особенность заключается в том, что шлюз в головной части имеет дополнительные трафареты.

На фиг. 1 изображен шлюз, большая часть которого имеет составные части трафарета, где каждая составная часть трафарета закрыта сверху листом грохота в виде решета: 1 - стенка шлюза или короб шлюза; 2 - составная часть трафарета; 3 - резиновый коврик, закрывающий днище шлюза; 4 - лист грохота в виде решета; 11 - трафареты головной части шлюза; 6 - подпружиненные регулируемые опоры; - угол наклона шлюза; L - длина части шлюза из составных частей трафаретов, каждая из которых закрыта сверху листом грохота в виде решета, ₁ - угол наклона рифлей головной части шлюза, 7 - мелкие рифли или рифленый лист.

На фиг.2 изображен поперечный разрез шлюза: 8 - установочные ребра жесткости; 9 - боковая стенка составного трафарета со срезанными углами; 10 -поперечный швеллер короба шлюза.

На фиг.3 - изображен продольный разрез составной части трафарета, которая закрыта сверху листом грохота в виде решета: 5 - стыковочная пластина 12 - рифля; V₁ - скорость надрешетного потока пульпы; V₂ - скорость потока пульпы в составной части трафарета, каждая из которых закрыта сверху листом грохота в виде решета; r₁ - высота просвета входной щели К₁, r₂ - высота просвета выходной щели К₂.

На фиг.4 показана увеличенная часть продольного разреза шлюза: с - расстояние между наклонными рифлями трафарета; ₂ - угол наклона рифлей составной части трафарета; h₁ - высота рифли трафарета; h₂ - высота канала трафарета; а - ширина полки рифли трафарета; в - ширина полки рифли верхнего трафарета.

На фиг. 5. изображен увеличенный разрез листа грохота: 90^o - угол фаски в отверстии; d - диаметр отверстия в листе грохота; D - диаметр фаски в отверстии листа грохота; t - расстояние между отверстиями по длине составной части трафарета; S - толщина листа грохота, имеющего вид решета.

Пример. После дезинтеграции исходного материала на промывочном столе вашгерта пульпа поступает на шлюз 1, имеющий угол наклона = 5...7 град. для разгона потока пульпы до скорости V₁= 1...3 м/с. Шлюз установлен на регулируемых опорах 6 и имеет трафареты головной части 11 с углом наклона ₁=45 град. и последовательно установленные на резиновых ковриках 3. Составные части трафарета 2 вместе составляют по длине L = 7 ...10 м без учета трафаретов головной части шлюза и предназначены для более полного улавливания мелкого и тонкого ценного компонента с размерами частичек до 15 мкм. Каждая составная часть трафарета начинается и заканчивается стыковочной пластиной 5, имеет боковые стенки 9 со срезанными углами и рифли 12, причем каждая составная часть трафарета имеет трафареты от шлюза мелкого наполнения, имеющие рифли 12 с углом наклона рифлей ₂=35 град. и закрытые сверху листами грохота 4 в виде решета, имеющими отверстия, расположенные в шахматном порядке, и закрепленными сверху на каждой составной части трафарета посредством установочных ребер жесткости 8 листа грохота 4. С образованием установочными ребрами жесткости каналов трафарета между рифлями 12 и листом грохота 4 лист грохота толщиной S = 5...8 мм имеет отверстия по всей длине составной секции с диаметром d= 15... 20 мм с фаской в диаметре D не меньше 30 мм, причем расстояние по длине составной части трафарета между отверстиями t = 50...60 мм. Непосредственно к нижней части листа грохота крепятся мелкие рифли 7 с шириной полки в = 10...15 мм или рифленый лист железа с углом выреза по ходу движения пульпы. Верхнее расположение рифлей под листом грохота в каждой составной части трафарета улучшает промывистость тяжелой фракции и поддержание ее во взвешенном состоянии за счет обратного отвода частичек с водой через отверстия на верх грохота на последней по длине части каждой составной части трафарета за счет перепада скоростей потока. Поток пульпы на каждом листе грохота, закрывающим каждую составную часть трафарета, расслаивается за счет пульсации потока, вызванной как частичным забором пульпы через отверстия, так и торможением в потоке крупной фракции за счет периодического качения ее по листу грохота, при этом под пульсацией потока понимается прохождение линией потока мысленно: периодически то суживающейся, то расширяющейся части шлюза. Разделяемый материал в виде более тяжелых частичек частично улавливается в отверстиях грохота вместе с частичками ценного компонента за счет выпадения их из потока пульпы на листе грохота, после чего частички попадают на промывку в составную часть трафарета, где промываются в менее быстром потоке со скоростью потока пульпы V₂ =0,5...1 м/с, созданном за счет забора части верхнего потока пульпы через впускную щель K₁ с высотой просвета r₁=d и меньшим, чем высота просвета выпускной щели K₁ с r₂= 3. ..5d канала, с высотой канала трафарета h₂, а также через отверстия листа грохота, при этом образуется взвешенная тяжелая фракция за счет последовательного выноса нижнего потока пульпы на верх пластины грохота очередной составной части трафарета, при этом улучшаются условия промывки в каждой составной части трафарета с последующим доизвлечением мелкого и тонкого полезного компонента, неуловленного в предыдущей составной части, с регулировкой скорости V₂ путем подбора ширины полки рифли а, в, расстояния с между рифлями трафарета и подбора высоты канала трафарета h₂ между днищем трафарета и листом грохота, а также подбором высоты рифли h₁ составной части трафарета. Расслоение пульпы на верхнюю легкую часть и нижнюю более тяжелую часть служит для выделения тяжелых частичек и частичек ценного, более тяжелого компонента на поверхности листа грохота с последующим улавливанием через отверстия листа грохота для дальнейшей промывки в составной части трафарета с забором пульпы через впускную щель. За счет забора части верхнего потока пульпы через впускную щель создают менее быстрый поток пульпы внутри каждой составной части трафарета с выводом такого потока на верх листа грохота следующей составной части трафарета, при этом часть менее тяжелых частичек вместе с водой выпускают на верх через отверстия листа грохота для лучшего расслоения как подрешетного, так и надрешетного потоков пульпы на легкую и тяжелую фракции. Частички ценного более тяжелого компонента улавливают в ячейках резиновых ковриков, расположенных под каждой составной частью трафарета.