Устройство для сухого обогащения золотых руд

Авторы патента:

B07B7/00 - Селективное разделение твердых материалов, несомых газовыми или воздушными потоками или диспергированных в них (грохоты или фильтры для отделения твердых частиц от газов или пара B01D)

B07B4/02 - при падении смеси частиц

Владельцы патента RU 2699287:

Шеленин Андрей Валерьевич (RU)

Изобретение относится к средствам сухого обогащения минерального сырья. Устройство для сухого обогащения золотоносных руд содержит узел подачи сырья, узел разгона частиц сырья и узел приема готового продукта. Узел разгона частиц сырья выполнен в виде барабана, снабженного лопастями и соединенного с валом электродвигателя. Узел приема готового продукта выполнен из перфорированных листов с воздухопроницаемым покрытием. Технический результат - снижение потерь мелких фракций золота при обогащении золотоносных руд, а также снижение энергозатрат и увеличение производительности труда. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к средствам сухого обогащения минерального сырья.

Сухое обогащение имеет преимущества перед другими технологиями, применяющими воду, другие растворители и химические реагенты, т.к. отпадает необходимость в последующей сушке и очистке готового продукта, шламонакопителях.

При сухом обогащении используются: обнаружение искомого продукта по вторичному излучению (RU №2131781, опубл. 20.06.1999), последовательное выделение и рассеивание продуктов по линейному размеру частиц (US 43754554, опубл. 01.03.1983, US 5470554, опубл. 28.11.1995, RU 2390380, опубл. 27.05.2010), разделение продуктов по массе частиц при движении по наклонной плоскости (RU 2142859, опубл. 20.12.1999, RU 2292243, опубл. 15.03.2007), центробежно-ударное разделение с последующей сухой магнитной сепарацией (RU 2381079, опубл. 10.02.2010, RU 2370326, опубл. 20.10.2009). Также применяется технология, основанная на разнице времени витания легких и тяжелых частиц сырья (RU 2309804, опубл. 10.11.2007) и устройство, включающее предварительную вибрацию материала и последующее разделение частиц в концентрационном элементе по аэродинамическому сопротивлению частиц, движущихся по гладкой и пористой поверхности (RU 2374002, опубл. 27.11.2009).

Наиболее близким аналогом является устройство для сухого обогащения минерального сырья, содержащее узел измельчения исходного материала до требуемой крупности, пневмофорсунку для придания частицам начальной скорости и приемное устройство, включающее область пролета частиц и разделенные перегородками приемные емкости (RU 2472593, опубл. 20.01.2013).

Недостатками данного устройства являются значительные энергозатраты для формирования потока воздушно-пылевой смеси, искажение большим потоком воздуха траекторий полета частиц и потери мелкой фракции частиц сырья.

Задачей изобретения является снижение энергозатрат на разгон частиц сырья и потерь материала в приемном устройстве, увеличение производительности оборудования для обогащения руд.

Техническим результатом изобретения является непосредственное получение высокообогащенного концентрата золота без потерь мелких фракций, при низких энергозатратах.

Технический результат достигается тем, что разгон частиц осуществляется механическим способом, а область пролета частиц и их приема ограждается листами из перфорированного материала с воздухопроницаемым покрытием.

Сущность изобретения поясняется рисунком, где:

1. Емкость, в которую подается исходное минеральное сырье необходимой крупности;

2. Щелевой канал подачи сырья;

3. Разгонный барабан, вращающийся по часовой стрелке;

4. Лопасти разгонного барабана;

5. Вал электропривода;

6. Верхняя часть приемного устройства;

7. Емкости приема конечного продукта.

На рисунке координаты движения частиц обозначены как х и у, их положительное значение - в направлении стрелок. Начало отсчета - точка 0 на оси х.

Работа устройства основана на отличии баллистических траекторий для частиц разной крупности и плотности.

Исходное сырье из емкости 1 по щелевому каналу 2 подается на барабан 3 диаметром D (по окружности лопастей 4), который вращается с частотой ϕ, и частицы сырья с начальной скоростью v₀=π⋅D⋅ϕ двигаются в области 6 до попадания в приемные емкости 7. Зависимость координат х и у от времени t описывается формулами:

В этих выражениях:

ρ - плотность частицы;

- линейный размер (крупность) частицы;

d - плотность воздуха;

g - ускорение свободного падения.

Начальное направление движения частиц - параллельно линии горизонта.

Целесообразно исходную руду измельчить до крупности зерна не более 10 мм. Для этой цели можно использовать, например, дробилку Metso НРЗ производительностью до 100 т/ч. Далее, на грохотах разделить по крупности частиц на фракции 0,4-0,5 мм, 0.5-0,6 мм, 0,6-0,7 мм, 0,7-0,8 мм, 0.8-0,9 мм, 0,9-1 мм, 1-2 мм, 2-3 мм, 3-4 мм, 4-5 мм, 5-6 мм, 6-7 мм, 7-9 мм, 8-9 мм и 9-10 мм. Фракции меньшей крупности целесообразно обогащать традиционными технологиями.

При диаметре барабана 0,5 м и частоте вращения несущего вала 1500 об/мин, начальная скорость частиц любой крупности будет около 40 м/с.

Ниже приведены координаты частиц крупностью от 0,4 мм до 10 мм в момент времени t=0,5 с, при начальной скорости 40 м/с как для чистых частиц золота, так и для сростков с минералами породы, включая пустую породу. Эти частицы будут иметь истинную плотность от 2000 кг/м³ до 19000 кг/м³. В левой графе указана плотность частиц, уменьшенная в 1000 раз. Координаты частиц указаны в метрах.

Золото, содержащееся в руде, находится, в основном, в виде мелких зерен, величиной от долей миллиметра, до нескольких миллиметров, или в виде сростков с минералами руды. Физически, руда представляет из себя сочетание нескольких минералов. Для анализа, обычно изучают химический состав руды, измеряя содержание различных элементов и пересчитывая затем на оксиды. Приведем состав одной из типичных кварцевых золотых руд.

Средняя плотность руды - около 3000 кг/м³, в то время как плотность частиц золота равна 19000 кг/м³, и это позволяет, согласно данным координатной таблицы, легко разделить в потоке золото с пустой породой, или с породой с малым содержанием золота.

Устройство работает следующим образом. Измельченная в дробилке до крупности менее 10 мм и отсортированная после грохотов рудная крошка из емкости 1 через щелевой канал 2 подается на разгонный барабан 3, снабженный лопастями 4. Вал разгонного барабана 5 соединен через редуктор с валом электродвигателя. Начальная скорость отрыва частицы руды от лопасти барабана регулируется частотой вращения двигателя. Оптимальное значение - 40 м/с. Затем частицы попадают в верхнюю часть приемного устройства 6, движутся по баллистическим траекториям, в соответствии с их размерами и плотностью, и опускаются в разные приемные емкости 7. Золото и высокообогащенные частицы руды опустятся в более далекие емкости. Во избежание потерь мелких фракций руды, неизбежно возникающих при механическом воздействии на руду, все приемное устройство, включая емкости приема готового продукта, выполняются из перфорированного металла, покрытого воздухопроницаемой тканью или бумагой. Данное устройство может использоваться для золотых руд любого минерального и химического состава. При этом, необходимо проводить предварительную калибровку, заключающуюся в расположении приемных емкостей и начальной скорости отрыва частиц от барабана.

Энергоемкость устройства значительно меньше, чем у других, традиционных технологий. Полные затраты электроэнергии, включая дробление, калибровку и обогащение, не превышают 7 кВт⋅ч/т.

Коэффициент извлечения золота у кварцевых руд составляет величину около 85%. Производительность по руде приблизительно 50 т/ч. Производительность по золоту для руды, химический состав которой приведен выше, составит около 1 т/год. Капитальные затраты на комплект оборудования окупаются менее, чем за месяц.

Устройство для сухого обогащения золотоносных руд, содержащее узел подачи сырья, узел разгона частиц сырья и узел приема готового продукта, отличающееся тем, что узел разгона частиц сырья выполнен в виде барабана, снабженного лопастями и соединенного с валом электродвигателя, а узел приема готового продукта выполнен из перфорированных листов с воздухопроницаемым покрытием.

Предложенное изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых. Способ разделения частиц пыли при обогащении полезных ископаемых с использованием газового сепаратора включает стадию разделения частиц по крупности.

Устройство и способ для фракционного разделения порошков карбида бора // 2659921

Изобретение относится к способам выделения тонких фракций из полидисперсных порошков, в частности, фракционному разделению порошков карбида бора. Устройство для фракционного разделения порошков карбида бора включает флотационную камеру, патрубок подачи вводного вещества, патрубки вывода и емкости сбора продуктов разделения.

Аэродинамический рециркуляционный сепаратор сыпучих материалов // 2652808

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Аэродинамический рециркуляционный сепаратор сыпучих продуктов включает нагнетатель воздуха со средством задания направления потока на его выходе, камеру сепарации с двумя входами и двумя выходами, загрузочный бункер, по меньшей мере один выгрузной канал, возвратный воздуховод с рядом поворотных участков и по меньшей мере одну осадочную камеру, возвратный воздуховод содержит по меньшей мере один расширяющийся в горизонтальном направлении участок, с которым через отверстие в нижней стенке воздуховода соединена одна из указанных осадочных камер, причем сепаратор выполнен с возможностью инжекции воздуха в камеру сепарации через выгрузные каналы, первый по потоку расширяющийся в горизонтальном направлении участок имеет выгнутую вниз нижнюю стенку, отверстие в осадочной камере, с которой он соединен, находится в зоне плавного поворота от этого расширяющегося в горизонтальном направлении участка до первого из указанных поворотных участков, выполненного с поворотом вверх, и является единственным отверстием возвратного воздуховода, постоянно соединяющим его с внешней средой.

Устройство для пневматического разделения и очистки зерновых материалов // 2641534

Изобретение относится к устройствам для двухступенчатого разделения зерновых материалов в системах пневмотранспорта, совмещенных с зерноочистительным оборудованием.

Устройство для разделения зерносоломистого вороха // 2603107

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к зерноочистительным и зерноуборочным устройствам для разделения зерносоломистого вороха.

Регулируемый мельничный сепаратор // 2535397

Изобретение относится к регулируемым сепараторам, позволяющим регулировать размеры частиц измельчаемого материала на мельнице для твердого топлива и может быть использована для отделения более крупных частиц от более мелких частиц, захваченных восходящими воздушными потоками.

Устройство для сухого обогащения минерального сырья // 2472593

Изобретение относится к средствам сухого обогащения минерального сырья. .

Гранулы, таблетки и гранулирование // 2441696

Изобретение относится к гранулам, таблеткам, а также способу и установке для их получения. .

Водовоздушный пылеуловитель // 2405113

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим очистку загрязненного воздушного и газового потоков и может быть использовано в энергетической, химической, машиностроительной и других отраслях промышленности, где есть пыле-золо-газовые выбросы в атмосферу.

Воздушный сепаратор для очистки зерна // 2392067

Изобретение относится к воздушным сепараторам, применяющимся для очистки зерна от легких примесей на зерноперерабатывающих предприятиях с внутрицеховым пневматическим транспортом.

Сепаратор для разделения сыпучей смеси на фракции // 2696883

Изобретение относится к устройствам для воздушной сепарации (разделения) сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве для подготовки семян к посеву или для селекционных целей.

Способ сепарации с дополнительной очисткой зернового материала и аэродинамический сепаратор "сад" для его реализации // 2694601

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. В способе сепарации осуществляют виброгравитационную подачу смеси частиц материала в зону монотонно возрастающего воздействия на них каскада плоских струй.

Способ сепарации с дополнительной очисткой зернового материала и устройство для его реализации // 2692302

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована для очистки и сортировки семян сельскохозяйственных культур. Способ сепарации, при котором осуществляют виброгравитационную подачу частиц материала в зону аэродинамического монотонно возрастающего воздействия на них каскадом плоских струй, отделяют крупные примеси и разделяют частицы.

Пневмосепаратор для отделения плодовой оболочки из рушанки масличных семян // 2689004

Изобретение относится к маслодобывающей отрасли, а именно к пневмосепарирующему оборудованию для удаления аэроуносимых частичек плодовой оболочки воздушным потоком из рушанки масличных семян, таких как подсолнечные, соевые, рапсовые и другие, где предусмотрено отделение плодовой оболочки при подготовке их к извлечению масла.

Сепаратор зерновой смеси // 2682261

Изобретение относится к устройствам для очистки зерна. Сепаратор зерновой смеси содержит приемно-загрузочное устройство, связанное через окно с сепарирующим каналом.

Воздушно-решетная зерноочистительная машина // 2681493

Изобретение относится к зерноочистительной технике и может быть использовано в сельском хозяйстве для сортирования семян. Воздушно-решетная зерноочистительная машина включает верхний и нижний решетные станы, соединенную с вентилятором осадочную камеру, пневматические каналы предварительной и окончательной аспирации, питающий валик и шнеки вывода тяжелых и легких примесей.

Способ сепарации сыпучей смеси в текучей среде и устройство для его осуществления // 2676789

Изобретение используется преимущественно в сельском хозяйстве для очистки и сортировки семян злаковых, травяных и других культур, на селекционных станциях, в фермерских хозяйствах, в мукомольном и комбикормовом производстве, а также при производстве строительных материалов, в пищевой, химической, угольной промышленности для обогащения угля и в других отраслях народного хозяйства.

Способ сепарации сыпучей смеси в текучей среде и устройство для его реализации // 2672894

Предложенная группа изобретений относится к способу и устройству для воздушной или жидкостной сепарации сыпучих материалов и может быть использована в пищевой, химической и других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве для подготовки семян к посеву и для селекционных целей.

Способ для разделения сыпучих материалов по фракциям методом метания смеси частиц с одинаковой скоростью и устройство для его осуществления // 2672697

Предлагаемое изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства, где необходима сортировка сыпучих материалов по фракциям, например песка.