способ промывки золотоносных песков при использовании волн различной физической природы

Формула изобретения

Способ промывки золотоносных песков, включающий механическое перемешивание породы при непрерывном ее орошении водой, образование первичной пульпы, подаваемой на гравитационное разделение, акустическое воздействие на пульпу, отличающийся тем, что гравитационное разделение осуществляется на основном шлюзе, имеющем постоянный угол своего наклона ₁ и содержащем трафарет с постоянными параметрами, где улавливают крупное и среднее золото, и дополнительном шлюзе с трафаретом с регулируемыми параметрами, который устанавливают под регулируемым углом ₂ меньшим ₁, для уменьшения скорости потока вторичной пульпы в дополнительном шлюзе по отношению к скорости потока пульпы в основном шлюзе, при этом пульпу на выходе основного шлюза разделяют на верхнюю и нижнюю часть, осуществляют направление нижней части пульпы на вход дополнительного шлюза, а верхнюю часть пульпы сбрасывают в накопитель, на входе дополнительного шлюза перемешивают и дегазируют нижнюю часть пульпы, а акустическое воздействие на пульпу осуществляют на дополнительном шлюзе при помощи размещенных по длине гидроакустических излучателей ультразвукового, звукового и низкого звукового диапазонов частот.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области физики и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых (в частности, для снижения технологических потерь за счет улавливания мелкозернистых элементов).

Задача, которая решается изобретением, заключается в эффективном улавливании мелкого золота, являющегося технологическими потерями при традиционной промывке золотоносных песков, в интересах рационального природопользования.

Известен способ промывки золотоносных песков, основанный на принципе "обратного грохочения", заключающийся в механическом перемешивании породы при непрерывном ее орошении водой, образовании пульпы, направлении пульпы в специальный аппарат под поверхностью сита. При этом восходящим потоком среды тонкая фракция выносится сквозь сито / Акустическая технология в обогащении полезных ископаемых. / Под редакцией B.C. Ямщикова. - М.: Недра, 1987, с. 109, 110/.

К недостаткам данного способа относятся:

1) малый объем обрабатываемого вещества;

2) недостаточная для промышленных условий эффективность способа;

3) сложность в технической реализации способа.

Известен способ промывки золотоносных песков при помощи грохота с динамической связью просеивающей поверхности и вибровозбудителя электромагнитного типа, заключающийся в механическом перемешивании породы при непрерывном ее орошении водой, образовании пульпы, направлении пульпы на сито, колеблющемся в направлении, перпендикулярном к его плоскости / Акустическая технология в обогащении полезных ископаемых. / Под редакцией B.C. Ямщикова. - М.: Недра, 1987, с.108, 109/.

К недостаткам данного способа относятся:

1) малый объем обрабатываемого вещества;

2) низкая эффективность способа из-за низкой скорости просева частиц;

3) сложность в технической реализации способа.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому относится способ (выбранный в качестве способа способа-прототипа) промывки золотоносных песков, включающий механическое перемешивание породы при непрерывном ее орошении водой (скруббер-бутара), образование первичной пульпы (контактный чан), подаваемой на гравитационное разделение (гидроциклон), акустическое воздействие на пульпу (акустическая машина) /Акустическая технология в обогащении полезных ископаемых. / Под редакцией B.C. Ямщикова. - М.: Недра, 1987, с.90-96/.

Основным недостаткам способа-прототипа является невозможность улавливания мелкого (по гранулометрическому составу) золота.

Задача, которая решается изобретением, заключается в разработке способа, свободного от указанного выше недостатка.

Технический результат предложенного способа заключается в эффективном улавливании мелкого золота, являющегося технологическими потерями при традиционной промывке золотоносных песков.

Поставленная цель достигается тем, что известный способ промывки золотоносных песков включает образование первичной пульпы, подачу ее на гравитационное разделение на основной шлюз и дополнительный шлюз. Основной шлюз имеет постоянный угол наклона ₁ и трафарет с постоянными параметрами. Дополнительный шлюз содержит трафарет с регулируемыми параметрами и установлен под углом ₂, меньшим угла установки основного шлюза ₁. Пульпу на выходе основного шлюза разделяют на верхнюю и нижнюю часть. Осуществляют направление нижней части пульпы на вход дополнительного шлюза. Верхнюю часть пульпы сбрасывают в накопитель. На входе дополнительного шлюза перемешивают и дегазируют нижнюю часть пульпы. На дополнительном шлюзе осуществляют акустическое воздействие на пульпу при помощи размещенных по длине гидроакустических излучателей ультразвукового, звукового и низкого звукового диапазонов частот.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства, реализующего разработанный способ.

Устройство содержит барабан 1, основной шлюз 5 с трафаретом 6, распределитель 8, накопитель 9 и дополнительный шлюз 10 с трафаретом 11, а также с гидроакустическими излучателями 13, 14 и 15.

Устройство функционирует следующим образом (фиг.1).

В барабане 1 осуществляется механическое перемешивании породы 2 при ее непрерывном орошении водой 3 и образуется первичная пульпа 4, которая направляется в основной шлюз 5 на гравитационное разделение, имеющий постоянный угол своего наклона ₁ и содержащий трафарет 6 с постоянными параметрами. В основном шлюзе 5 происходит улавливание крупного и среднего золота 7 на трафарете 6. На выходе основного шлюза 6 устанавливается регулируемый распределитель 8, осуществляющий регулируемое механическое разделение пульпы 4 на верхнюю 4-1 и нижнюю части 4-2, направление верхней части первичной пульпы 4-1 в накопитель 9, а также направление нижней части первичной пульпы 4-2 на вход дополнительного шлюза 10. Дополнительный шлюз устанавливают под регулируемым углом наклона ₂, меньшим ₁, для уменьшения скорости потока вторичной пульпы в дополнительном шлюзе по отношению к скорости потока пульпы в основном шлюзе. Дополнительный шлюз содержит трафарет 11 с регулируемыми параметрами.

На входе дополнительного шлюза 10 перемешивают и дегазируют нижнюю часть пульпы 4-2. По длине дополнительного шлюза 10 размещены высоконаправленные гидроакустические излучатели ультразвукового 13, звукового 14 и низкого звукового 15 диапазонов частот. Гидроакустические излучатели 13-15 осуществляют направленное воздействие на пульпу интенсивными акустическими сигналами ультразвукового, звукового и низкого звукового диапазонов частот.

Возможность улавливания мелкого (по гранулометрическому составу) золота достигается тем, что:

1) в накопитель сбрасывается только верхняя часть пульпы;

2) осуществляется направление нижней части пульпы на вход дополнительного шлюза;

3) производится перемешивание и дегазация нижней части пульпы на входе дополнительного шлюза;

4) осуществляется воздействие на пульпу в дополнительном шлюзе интенсивными акустическими волнами ультразвукового звукового и низкого звукового диапазонов частот при помощи высоконаправленных, размещенных по длине дополнительного шлюза гидроакустических излучателей ультразвукового, звукового и низкого звукового диапазонов частот.

Наличие отличительных от прототипа признаков в совокупности с известными обеспечивает появление у заявляемого решения нового свойства, не совпадающего со свойствами известных технических решений - эффективно улавливать мелкое золота, являющегося технологическими потерями при традиционной промывке золотоносных песков, и позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "новизна".

В данном случае мы имеем новую совокупность признаков и их новую взаимосвязь, причем не простое объединение новых признаков и уже известных, а именно выполнение операций в предложенной последовательности и приводит к качественно новому эффекту.

Данное обстоятельство позволяет сделать вывод о соответствии разработанного способа критерию "изобретательский уровень".

Пример реализации способа.

В качестве базовой модели использовался промышленный прибор типа "ПБШ-40". Параметры основного шлюза данного прибора: ширина - 700 мм, высота - 670 мм, длина - 9780 мм. Параметры трафарета, установленного на шлюзе: длина - 1570 мм, угол наклона планки - 60 градусов, высота планки - 32 мм, расстояние между планками - 50 мм. Параметры дополнительного шлюза раскрываться не будут, т.к. работы в этом направлении продолжаются.

На фиг. 2 представлен внешний вид усилителя мощности (фиг.2а), а также гидроакустических излучателей звукового (фиг.2б) и ультразвукового (фиг.2в) диапазонов частот, используемых в процессе проведения экспериментальных исследований.

Для примера на фиг. 3 иллюстрируется графическая зависимость базового параметра акустической волн в зависимости от расстояния (L, м) до точки наблюдения. Как видно из фиг.3, акустические волны наиболее эффективно воздействуют на вторичную пульпу на расстоянии 3-7 м от излучателя при используемых технических характеристиках излучателя и параметрах вторичной пульпы.

На фиг.4 для примера (иллюстрирующего высокую актуальность проблемы) показано распределение золота по классам крупности (фиг.4а) и распределение валунистости песков (фиг.4б) по группам золотороссыпных районов четырех основных месторождений золота Забайкалья /А.В. Липич, В.И. Барышников. Прогнозирование технологических потерь при промывке золотоносных песков. - Безопасность труда в промышленности. - 10, 2001, с.28-30/. При этом по гранулометрическому составу золото классифицировалось на 3 группы (мелкое, среднее и крупное) с размером зерен соответственно -0,1; (+1-3); +3 мм.

Как видно из фиг. 4а, мелкое золото (обозначено квадратом с цифрой 1) превалирует (составляет более 50%) в 3-х из 4-х групп районов Забайкалья.

Как видно из фиг.4б, максимальное содержание валунов в песках отмечается в северной и чикойской группах (15% и 16%, соответственно). При этом размеры валунов колеблются от 300-400 до 600-700 мм.