ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2078616

ПОТОЧНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ СМЕСИ РОССЫПНЫХ ПОРОД

ПОТОЧНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ
ПО ПЕРЕРАБОТКЕ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ СМЕСИ РОССЫПНЫХ ПОРОД

Имя изобретателя: Дронов Михаил Семенович; Лукьянов Владимир Исидорович 
Имя патентообладателя: Дронов Михаил Семенович; Лукьянов Владимир Исидорович
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1994.09.29 

Использование: разработка и обогащение полезных ископаемых, преимущественно технология переработки редких и благородных металлов. Сущность изобретения: поточная линия содержит устройство для дезинтеграции исходного материала, выполненное в виде гидровашгерда с гидромонитором, конический гидрогрохот, устройство для улавливания частиц концентрата, выполненное в виде самотечного пульповода -наклонного трубопровода с установленным в его нижней части на заданном расстоянии от входного конца разгрузочным патрубком, магнитный сепаратор для выделения в жидкой среде сильномагнитных фракций, обезвоживающий классификатор, сушильный аппарат, магнитный сепаратор для сухого выделения слабомагнитных фракций и устройство для выделения немагнитных фракций, выполненное в виде феррогидростатического или электродинамического сепаратора. Поточная линия может быть также снабжена участком перечистки продуктов слива обезвоживающего классификатора, содержащего зумпф, дополнительный насос для перекачки пульпы, сгуститель, выполненный например, в виде батареи гидроциклонов, обезвоживающее вибросито, и дополнительно встроенные магнитный сепаратор для сухого выделения слабомагнитных фракций, связанный с виброситом непосредственно или через встроенный дополнительный сушильный аппарат, и устройство для выделения немагнитных фракций, выполненный также в виде феррогидростатического или электродинамического сепаратора.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к разработке и обогащению полезных ископаемых, преимущественно к технологии переработки редких и благородных металлов, которые содержатся в россыпных породах исходного сырья, например золота, и в отвалах обогатительных фабрик.

Известна поточная технологическая линия по переработке золотосодержащих россыпей с большим содержанием полезного компонента в мелких классах, включающая дражную бочку для дезинтеграции исходного материала, ленточный отвалообразователь, шлюзы, дуговые грохоты, гидроциклопы, отсадочные машины, а также связывающую их систему транспорта перерабатываемого материала и систему оборотного водоснабжения, содержащие насосы для перекачки пульпы и подачи воды, средства транспорта перерабатываемого материала и водоводы [1]

Недостатком подобных поточных линий является неспособность улавливать как крупные, так и очень мелкие зерна золота, обычно зерновой состав россыпных месторождений состоит в основном из зерен крупностью от 3 до 0,010 мм. Такая крупность определяется скоростью потока горных рек, которые несли и откладывали взвешенные пустые породы и золото в нижних пологих участках русел рек. Золотые частицы крупностью менее 0,150 мм не улавливаются полностью шлюзами и уносятся к отвал обычно потери этих зерен составляют от 20 до 80% Применение шлюзов в сочетании с отсадочными машинами незначительно повышает извлечения золота, но одновременно усложняет технологию как в части обустройства, так и в эксплуатации.

Кроме того, подобные технологические линии не позволяют удалять магнитные полезные компоненты смеси россыпных пород, что, с одной стороны, загрязняет получаемый готовый продукт магнитными компонентами смеси (магнетит, ильменит, вольфрамит, железо, циркон и т.п.), а с другой стороны -приводит к потери магнитных компонентов смеси россыпных пород.

Наиболее близким к изобретению является поточная технологическая линия иргиредмета для обогащения золотосодержащих глинистых песков, включающая устройство для дезинтеграции исходного материала, устройство для разделения исходного материала по крупности, совокупность устройств для улавливания частиц тяжелых минералов (концентрата), устройство для выделения магнитной фракции концентрата, устройство для выделения немагнитной фракции концентрата, а также накопители концентрата, склады пустой породы с гидроотвалом и связывающую их систему транспорта пульпы (перерабатываемого материала) и оборотного водоснабжения, содержащую насосы для перекачки пульпы и подачи воды, средства транспорта перерабатываемого материала (песков) и водоводы.

В роли дезинтегрирующих аппаратов используются вибрационные машины, применяемые в железнорудной промышленности, которые одновременно выполняют функции и устройства для разделения исходного материала по крупности. Продезинтегрированная пульпа насосом для перекачки пульпы подается в бункер-отстойник, который позволяет большую часть шлаков вывести из процесса. Основная часть песков (28% ) обогащается на винтовых шлюзах как наиболее производительных аппаратах для мелкозернистого материала (до 0,6 мм). Для улавливания крупного (более 2 мм) золота установлены отсадочные машины типа МОД-2П. Шлюзы в сочетании с отсадочными машинами образуют устройство для улавливания частиц концентрата (частиц тяжелых минералов). Ввиду большого содержания шлаковой фракции (12 кг/т), основная масса которой представлена окислами и гидроокислами железа, для доводки гравитационных концентратов в линию встроено устройство для выделения магнитной фракции концентрата - магнитный сепаратор для мокрой сепарации. В конечной стадии обогащения в качестве устройства для выделения немагнитной фракции как один из вариантов использован пневматический концентрационный стол или амальгаматор [2]

Основными недостатками подобных поточных технологических линий по переработке металлосодержащей смеси россыпных пород являются:

низкая степень извлечения немагнитных компонентов в готовый продукт из-за потерь особенно мелких зерен последних (менее 0,1 мм), в частности на шлюзах;

недостаточная эффективность комплексного использования сырья из-за значительных потерь магнитных и особенно слабомагнитных полезных компонентов перерабатываемого сырья;

невозможность получения на выходе линии мономинерального готового продукта из-за засоренности последнего магнитными и особенно слабомагнитными компонентами мелких классов;

загрязнение окружающей среды, в частности ртутью, при использовании на перечистных операциях устройств для амальгамации;

значительное усложнение аппаратурного оформления поточной линии и удорожание ее себестоимости при использовании в процессе обогащения средств пневмосепарации.

Изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности процесса обогащения металлосодержащих смесей россыпных пород, преимущественно золотосодержащих смесей, содержащих наряду с мелкими частицами также значительное количество самородков крупностью от 3 до 25 мм. Решение задачи повышения эффективности процесса переработки (обогащения) исходного сырья обеспечивается достижением технического результата, выраженного в увеличении извлечения тяжелых минералов, преимущественно золота, из мелких классов (менее 0,1 мм) из россыпных пород месторождения и из отвалов, образовавшихся в процессе предыдущей обработки исходного материала на обогатительных комбинатах. Кроме того:

значительно снижается степень загрязнения готового продукта фракциями (особенно мелкими) других компонентов (особенно слабомагнитных), содержащимися в исходном материале, а также повышается комплексность использования исходного материала за счет извлечения других полезных компонентов (магнитных) из полученных в процессе обогащения гравитационных концентратов;

исключается загрязнение окружающей среды, особенно естественных водоемов в районе добычи, например золота, за счет исключения использования в процессах обогащения токсичных материалов, например ртути, и за счет принудительного очищения воды после ее использования в процессах переработки исходного сырья, что позволяет решить проблему экологической безопасности добывающих регионов.

Достижение подобного технического результата обеспечивается тем, что поточная технологическая линия по переработке металлосодержащей смеси россыпных пород, включающая устройство для дезинтеграции исходного материала, устройство для разделения материала по крупности, устройство для улавливания частиц концентрата из пульпы, устройства для выделения магнитной фракции концентрата, устройство для выделения немагнитной фракции концентрата, а также накопители концентрата, гидроотвал и склады пустой породы, и связывающую их систему транспорта перерабатываемого материала и оборотного водоснабжения, содержащую насосы для перекачки пульпы и подачи воды, средства транспорта перерабатываемого материала и водоводы, снабжена дополнительно установленными между устройством для выделения немагнитной фракции концентрата и образующими последовательную технологию цепочку обезвоживания классификатором и дополнительным устройством для выделения магнитной фракции концентрата, причем устройство для улавливания частиц концентрата выполнено в виде самотечного пульповода, представляющего собой установленный с уклоном к горизонтальной плоскости трубопровод со встроенными в нижней части на заданном расстоянии от входного конца трубопровода разгрузочными патрубком, связанным трубопроводом транспорта пульпы непосредственно или через дозирующее приспособление с устройством для выделения магнитной фракции концентрата, устройство для выделения магнитной фракции концентрата выполнено в виде магнитного сепаратора для выделения сильномагнитной фракции, выход которого связан со входом обезвоживающего классификатора, связанного через сливной патрубок с гидроотвалом, а дополнительное устройство для выделения магнитной фракции концентрата связано своими входом и выходом соответственно с выходом обезвоживающего классификатора и с входом устройства для выделения немагнитной фракции концентрата и выполнено в виде магнитного сепаратора для выделения слабомагнитных фракций концентрата.

Поставленная задача решается также тем, что:

устройство для разделения материала по крупности выполнено в виде конического гидрогрохота со встроенным в его разгрузочный патрубок ситом, связанного надрешетной зоной гидрогрохота и подрешетной зоной сита соответственно трубопроводами транспорта пульпы с подрешетной и надрешетной зонами устройства для дезинтеграции исходного материала, а подрешетной зоной гидрогрохота со входом устройства для улавливания частиц концентрата;

устройство для выделения немагнитной фракции концентрата выполнено в виде феррогидростатического сепаратора;

она дополнительно снабжена встроенным между обезвоживающим классификатором и магнитным сепаратором для выделения слабомагнитных фракций сушильным аппаратом, причем устройство для выделения немагнитной фракции концентрата выполнено в виде феррогидростатического сепаратора или электродинамического сепаратора;

она снабжена дополнительно участком перечистки (переработки) продуктов слива обезвоживающего классификатора, соединенным с его сливным патрубком и выполненным в виде технологической цепочки из последовательно установленных и связанных между собой трубопроводами транспорта пульпы зумпфа, насоса для перекачки пульпы, сгустителя и связанного с его разгрузочным патрубком обезвоживающего приспособления, причем разгрузочный патрубок надрешетной зоны обезвоживающего приспособления соединен с загрузочным бункером сушильного аппарата или непосредственно со входом магнитного сепаратора для выделения слабомагнитных фракций, сливы-сгустители и обезвоживающего приспособления соединены с системой оборотного водоснабжения, а зумпф соединен при отсутствии дозирующего приспособления 10 водоводом с насосом для подачи воды;

она снабжена дополнительно участком перечистки продуктов слива обезвоживающего классификатора, соединенным с его сливным патрубком и выполненным в виде технологической цепочки из последовательно установленных и связанных между собой средствами транспорта пульпы и обрабатываемого материала зумпфа, насоса для перекачки пульпы, сгустителя, связанного с его разгрузочными патрубком обезвоживающего приспособления, дополнительного магнитного сепаратора для выделения слабомагнитных фракций концентрата и дополнительного устройства для выделения немагнитной фракции концентрата, причем сливы сгустителя и обезвоживающего приспособления соединены с системой оборотного водоснабжения, а зумпф соединен водоводом с насосом для подачи воды, при отсутствии в линии дозирующего приспособления 10.

дополнительное устройство для выделения немагнитной фракции выполнено в виде феррогидростатического сепаратора, причем разгрузочный патрубок обезвоживающего приспособления соединен непосредственно со входом дополнительного магнитного сепаратора для выделения слабомагнитных фракций концентрата или через дополнительно встроенный сушильный аппарат;

дополнительное устройство для выделения немагнитной фракции концентрата выполнено в виде электродинамического сепаратора, причем разгрузочный патрубок обезвоживающего приспособления соединен со входом дополнительного магнитного сепаратора для выделения слабомагнитных фракций концентрата через дополнительно встроенный сушильный аппарат;

трубопровод самотечного пульповода выполнен с размещенными на его внутренней поверхности по меньшей мере на ее нижней половине по всей длине его участка от входного конца трубопровода до места установки его разгрузочного патрубка или по меньшей мере на его части, примыкающей к месту разгрузочного патрубка, прорезанными вдоль трубопровода пазами;

в систему оборотного водоснабжения встроены тонкослойный сгуститель и связанный с ним шламосборник;

накопитель концентрата выполнен в виде сменных накопительных емкостей.

Сравнительный анализ заявленного технического решения с прототипом [2] показывает, что предложенная поточная линия по переработке металлосодержащей смеси россыпных пород отличается от него совокупностью существенных признаков, представленных в отличительных частях пунктов формулы. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию "новизна".

Сравнительный анализ заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями [1] в данной области техники не позволил выявить в них признаки, отличающие данное техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

ПОТОЧНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ СМЕСИ РОССЫПНЫХ ПОРОД

На фиг. 1. представлена принципиальная схема поточной технологической линии по переработке металлосодержащей смеси россыпных пород.

На фиг. 2 - вариант выполнения принципиальной схемы поточной линии с участком перечистки продуктов слива обезвоживающего классификатора.

На фиг. 3. вариант выполнения участка обогащения поточной линии с самостоятельным участком перечистки продуктов слива, имеющим собственные устройства для выделения магнитной и немагнитной фракции концентратора; на фиг. 4. сечение трубопровода самотечного пульповода на участке перед разгрузочным патрубком; на фиг. 5. вариант выполнения конечного участка поточной линии.

Поточная технологическая линия по переработке металлосодержащей смеси россыпных пород представляет собой установленные в соответствии с технологической схемой процесса переработки устройство для дезинтеграции исходного материала, которое может быть выполнено в виде гидровашгерда 1 с гидромонитором 2 или бутары (не показана), устройство для разделения по крупности и выделения самородков золота, которое выполнено в виде конического гидрогрохота 3, в разгрузочный патрубок 4 которого встроено сито 5 для очистки пустой породы, отводимой из гидрогрохота 3, от мелкого (менее 3 мм) продукта, который может содержать некоторое количество, например золота; устройство для улавливания частиц тяжелых минералов концентрата, выполненное в виде самотечного пульповода-установленного с уклоном к горизонтальной плоскости (в сторону устройства для выделения магнитной фракции концентрата) трубопровода 6, в нижней части которого на заданном от связанного с коническим гидрогрохотом 3 выходного конца трубопровода 6 расстоянии встроен разгрузочный патрубок 7 с управляемым затвором 8 на конце; устройство для выделения магнитной фракции концентрата, выполненное в виде магнитного сепаратора 9 для выделения в процессе мокрой магнитной сепарации сильномагнитных фракций, содержащихся в концентрате, который через приспособление 10 для дозирования (а также и перемешивания) с управляемым вентилем 11 на выходе или непосредственно соединен с разгрузочным патрубком 7 самотечного пульповода; обезвоживающий классификатор 12 связанный своим входом с выходом магнитного сепаратора 9 для выделения сильномагнитных фракций, а сливным патрубком 13 соответственно с гидроотвалом 14; устройство (дополнительное) для выделения магнитной фракции концентрата, установленное на выходе обезвоживающего классификатора 12 и выполненное в виде магнитного сепаратора 15 для выделения слабомагнитных фракций, содержащихся в гидравлическом концентрате; устройство 16 для выделения немагнитной фракции концентрата, связанное своим входом с выходом магнитного сепаратора 15, например с помощью ленточного транспортера 17, и выполненное в виде феррогидростатического сепаратора (не показан), на практике представляющего собой установку, включающую собственно сепаратор с рабочей камерой, в которой сепарирующий слой магнитной жидкости, например, коллоидный раствор магнетита в керосине, погружен в воду, обезвоживающий элеватор, виброгрохот для отмыва продуктов сепарации и насос для возврата промывных вод (не показаны) или в виде электродинамического сепаратора 18 (сепаратора, использующего наводимые в сепарируемом электроводном материале внешним переменным магнитным полем вихровые токи); а также накопитель концентрата, которые могут быть выполнены в виде сменных накопительных емкостей 19. В состав поточной линии входят также склады 20, 21 и 22, пустой породы, поступающей соответственно из устройства для дезинтеграции исходного материала (гидровашгерда 1), из надрешетной зоны конического гидрогрохота 3 через разгрузочный патрубок 4 и из устройства для выделения немагнитной фракции концентрата 16 (феррогидростатического или электродинамического сепаратора); насос для перекачки пульпы 23 или гидроэлеватор (не показан) с магистралями транспорта пульпы соответственно 24 из насоса для перекачки пульпы 23 в надрешетную зону гидрогрохота 3, 25 из подрешетной зоны сита 5 гидрогрохота 3 в надрешетную зону гидровашгерда 1, 26 из магнитного сепаратора 9 для выделения сильномагнитных фракций концентрата в обезвоживающий классификатор 12, 27 (на чертеже представлена пунктиром) из обезвоживающего классификатора 12 с магнитный сепаратор 15 для выделения слабомагнитных фракций концентрата и 28 для слива отработанных вод из гидроотвала 14 в водоем 29. Для подачи воды (рабочей жидкости) гидромонитор 2 соединен водоводом 30 с насосом для подачи воды 31 через управляемый вентиль 32, причем насос 31 для подачи воды соединен также водоводом 33 через управляемый вентиль 34 с дозирующим приспособлением 10. В зависимости от требований, предъявляемых к поступающему на сепарацию концентрату (требования к влажности сепарируемого материала), в поточную линию между обезвоживающим классификатором 12 и магнитным сепаратором 15 для выделения слабомагнитных фракций концентрата может быть встроен сушильный аппарат 35, снижающий влажность концентрата с 12-18% (после обезвоживающего классификатора) до 1-6% после сушильного аппарата 35, который связан своими входом и выходом соответственно с выходом обезвоживающего классификатора 12 и с входом магнитного сепаратора 15. Встройка сушильного аппарата 35 особенно необходима при использовании в качестве устройства 16 для выделения немагнитной фракции концентрата электродинамического сепаратора 18, предъявляющего жесткие требования к сепарируемому материалу по влажности. Для исключения потерь полезного компонента (золота) в мелких классах со сливом обезвоживающего классификатора 12 (крупностью 0,1 мм) поточная линия может быть дополнительно снабжена участком перечистки продуктов слива обезвоживающего классификатора 12, соединенным со сливным патрубком 13 обезвоживающего классификатора 12 и выполненным в виде технологической цепочки из последовательно установленных зумпфа 36, который связан своим входом магистралью 37 транспорта пульпы со сливным патрубком 13 обезвоживающего классификатора 12 и при отсутствии дозирующего приспособления 10 водоводом 38 с управляемым вентилем 39 с насосом для подачи воды 31; насоса 40 для перекачки пульпы, связанной магистралями 41 и 42 транспорта пульпы соответственно с выходом зумпфа 36 и встроенным в участок перечистки продуктов слива сгустителем 43, слив которого соединен с гидроотвалом 14, а также обезвоживающего приспособления 44, слив которого также соединен с гидротвалом 14, вход же в разгрузочный патрубок по песку которого связан соответственно с выходом сгустителя 43 и с загрузочными бункером-входом сушильного аппарата 35 или (в случае отсутствия сушильного аппарата 35) непосредственно со входом магнитного сепаратора 15 для выделения слабомагнитных фракций концентрата. Участок перечистки слива обезвоживающего классификатора 12 поточной линии может быть выполнен полностью автономным и снабжен дополнительным магнитным сепаратором 45, вход которого соединен с выходом-разгрузочным патрубком обезвоживающего приспособления 44 непосредственно или через встроенный в технологическую цепочку дополнительный сушильный аппарат 46, и дополнительным устройством 47 для выделения немагнитной фракции концентрата, связанным с выходом дополнительного магнитного сепаратора 45 и выполненным в виде феррогидростатического сепаратора (представлен на чертеже) или в виде электродинамического сепаратора (не показан) подобно устройству 16 для выделения немагнитной фракции концентрата. В случае использования в роли дополнительного устройства 47 для выделения немагнитной фракции концентрата ф/гидростатического сепаратора дополнительный магнитный сепаратор 45 для выделения слабомагнитной фракции концентрата может быть связан своим входом непосредственно с выходом-разгрузочным патрубком обезвоживающего приспособления 44 (пунктирной линией, которой обозначена на чертеже магистраль 48). Выход дополнительного устройства 47 для выделения немагнитной фракции концентрата по пустой породе соединен со складом пустой породы 49, а установленный на выходе данного устройства по полезному компоненту (золоту) накопитель концентрата также может быть выполнен в виде сменной накопительной емкости 19. В систему оборотного водоснабжения поточной линии в линию сброса в водоем 29 отработанной воды из гидроотвала 14 (магистраль 28) для очистки отработанной воды от мельчайших частиц перерабатываемого материала могут быть встроены тонкослойный сгуститель 50 со шламосборником 51. Для повышения эффективности улавливания самотечным пульповодом частиц концентрата, особенно мелких и мельчайших фракций (крупностью до 0,005 мм), в трубопроводе самотечного пульповода на его внутренней поверхности по меньшей мере в ее нижней части по всей длине его участка от входного конца трубопровода 6 до места установки его разгрузочного патрубка 7, или, по меньшей мере, на его части, примыкающей к месту установки разгрузочного патрубка 7, прорезаны могут быть вдоль трубопровода 6 пазы 52, которые обеспечивают в пристенном слое ламинарное течение пульпы.

Для повышения эффективности и точности разделения перерабатываемого материала (концентрата) за счет уменьшения влияния в процессе сепарации разброса сепарируемого материала по крупности поточная линия может быть дополнительно снабжена приспособлением 53 для классификации материала по крайней мере на две фракции по крупности, установленным между магнитным сепаратором 15 для выделения слабомагнитной фракции и основным устройством 16 для выделения немагнитной фракции, а также по меньшей мере еще одним устройством 54 для выделения немагнитной фракции концентрата, выполненным также в виде феррогидростатического или электродинамического сепаратора, причем вход приспособления 53 для классификации материала по крупности связан с выходом магнитного сепаратора 15, а выходы (по меньшей мере надрешетной и подрешетной зон) соответственно со входами основного устройства 16 и второго устройства 54 для выделения немагнитной фракции концентрата. Выход этого дополнительного устройства 54 по пустой породе также связан со складом пустой породы 22, а выход по полезному компоненту -с накопительной емкостью 19, той же, что и для устройства 16 или отдельной.

Для варианта выполнения поточной линии, представленного на фиг.3, вместо второго вводимого параллельного основному устройства в его роли может быть использовано встроенное в участок перечистки продуктов слива обезвоживающего классификатора 12 дополнительное устройство 47 для выделения немагнитной фракции концентрата, вход которого в данном случае должен быть также связан с выходом (подрешетной зоной) приспособления 53 для классификации материала по крупности.

Конструктивные параметры трубопровода самотечного пульповода, а именно, длина последнего от входного конца до места установки разгрузочного патрубка 7 и диаметр разгрузочного патрубка 7 определяются на основе выражения, установленных экспериментально-расчетным путем.

Длина "L", как и средняя скорость пульпы в трубопроводе, рассчитывается исходя из условия полного сосредоточения золотоносных частиц в придонной части потока пульпы, т.е. из расчета на осаждение самых мелких частиц золота (крупностью до 0,005 мм) на дно пульповода в процессе равномерного движения пульпы, например со скоростью около V=2,5 м/с и с уклоном около 5-8o, и определяется из выражения:



L искомая величина длины пульповода до места расположения разгрузочного патрубка 7 (минимальная), м;

V скорость потока пульпы в пульповоде, м/с;

Dп диаметр пульповода (м), например, равен 0,2 м;

U0,018 скорость свободного падения частицы золота крупностью около 0,005 мм (равна скорости свободного падения частиц пустой породы диаметром 18 мкм или 0,018 мм.), определена эмпирически и равна 0,0002 м/с;

K1 коэффициент, учитывающий ускорение падения частицы в режиме интенсивного перемешивания потока при движении пульпы, равен:



d2 минимальный диаметр частицы, которая должна выпасть в осадок, мм;

K2 коэффициент, учитывающий стесненные условия выпадения частиц пустой породы диаметром 0,018 мм и золота крупностью 0,005 мм в придонном слое пульпы (при концентрации пульпы 30% равен 0,1).

С учетом двукратного запаса на неустойчивость режима работы, затруднения выпадения частиц в головной части пульповода и т.п. принимаем длину пульповода до разгрузочного патрубка 7 для данного случай равной 40 м.

Диаметр разгрузочного патрубка 7 должен быть выбран из расчета отсечения придонного концентрата, расход которого при расходе пульповода равном приблизительно Q 300 м3/ч. составляет приблизительно 2% т.е. 6 м3/ч, со скоростью, близкой к придонной скорости потока пульпы, около vIп = 1,75 м/с.

Диаметр разгрузочного патрубка 7 пульповода определяется из выражения:



где dпат. диаметр патрубка, мм;

Qn расход придонного концентрата, м3/ч.

Для данного случая диаметр патрубка приблизительно равен 50 мм.

Работает предложенная поточная технологическая линия следующим образом.

Золотоносная песчано-галечная смесь крупностью (0-230 мм), содержащая также примеси других тяжелых минералов, таких как например железо, магнетит, вольфрамит, ильменит, оксиды и гидроксиды железа и пр. а также свинец, олово, медь и пр. разрабатывается бульдозерами и подается в гидровашгерд 1, где под действием струи воды гидромонитора 2 происходит ее дезинтеграция и одновременно отделяются крупные включения (более 25 мм), представляющие собой пустую породу, которая направляется на склад пустой породы отвал 20. Питание гидромонитора 2 осуществляется из водоема 29 посредством насоса для подачи воды 31 (расход приблизительно 300 м3/ч) через водовод 30 с управляемым вентилятором 32. Нижний продукт из-под гидровашгерда 1 крупностью (25 мм и менее) вместе с водой поступает из подрешетной зоны гидровашгерда 1 в накопительную емкость (не обозначена), откуда с помощью землесоса-насоса для перекачки пульпы 23 по магистралям 24 для транспортировки пульпы поступает в надрешетную зону конического гидрогрохота 3. В коническом гидрогрохоте 3 происходят извлечение самородков золота, застревающих на колосниках гидрогрохота, и выделений пустой породы крупностью (более 2,8 мм), которая отводится из надрешетной зоны конического гидрогрохота 3 в склад пустой породы отвал 21, при этом застрявшие в специальных углублениях быстросъемных колосников конического гидрогрохота 3 самородки золота извлекаются оттуда при запланированных остановках поточной линии и отделяются от других крупных кусков других тяжелых минералов, например перебором вручную, пустая порода перед поступлением на склад 21 через разгрузочный патрубок 4 гидрогрохота 3 очищается от мелких частиц на сите 5 уловителе мелких фракций песка, при этом вода и мелкий продукт (менее 2,8 мм), который может содержать некоторое количество золота, а также других тяжелых минералов, самотеком направляется из подрешетной зоны сита 5 гидрогрохота 3 по магистрали 25 транспорта пульпы в гидровашгерд 1 (его надрешетную зону), что исключает потери золота, а, впрочем, и других тяжелых минералов. Подрешетный продукт конического гидрогрохота 3 (эфель крупностью менее 2,6 мм, частицы других тяжелых минералов крупностью менее 2,8 мм и частицы пустой породы кварцевого песка, например, крупностью 10 мм и менее) самотеком поступает в самотечный пульповод трубопровод 6, например длиной 40 м и диаметром 200 мм с рабочим уклоном 6-9 градусов. Средняя скорость течения пульпы в пульповоде 6 и длина его спрямленного участка (до места установки разгрузочного патрубка 7) рассчитаны исходя из условия полного сосредоточения золотоносных частиц в придонной части потока, который затем отводится из пульповода 6 через разгрузочный патрубок 7 для отвода гравитационного (золотоносного) концентрата. Пустая порода при этом проходит по всему пульповоду 6 (крупностью менее 0,018 мм) и вместе с частью тяжелых минералов (крупность частиц зависит от плотности минералов) со сливом уходит в гидроотвал 14, при этом с ними уходит в гидроотвал и часть золотоносного концентрата (крупностью менее 0,005 мм). Отобранный из пульповода гравитационный концентрат, содержащий вместе с другими тяжелыми минералами частицы золота крупностью (от 0,005 до 2,8 мм) и пустую породу крупностью (от 0,018 до 10 мм) через разгрузочный патрубок 7, снабженный регулирующим выход поступающего из пульповода 6 концентрата управляющим вентилем 8 (регулятором) попадает в дозирующее приспособление 10, дозирующие функции которого могут быть совмещены с функциями перемешивали и дезинтеграции посредством встройки в него, например лопастной мешалки, в этом случае для обеспечения условий приготовления однородной гидросмеси к дозирующему приспособлению 10 насосом 31 для подачи воды через управляемый вентиль 34 и магистраль-водовод 33 осуществляется подвод в необходимом количестве воды. Из дозирующего приспособления 10 черновой концентрат, прошедший дополнительную стадию дезинтеграции оттиркой и освобожденный от глинистых и других покровных образований (при наличии в дозирующем приспособлении 10 лопастной мешалки) поступают через вентиль 11 на вход устройства 9 для выделения магнитных фракций концентрата-магнитного сепаратора для выделения сильномагнитных фракций, в котором в процессе мокрой магнитной сепарации в поле постоянных магнитов с величиной магнитной индукции, например порядка 0,14-0,20 Тл, происходит извлечение из концентрата примесей сильномагнитных компонентов тяжелых минералов, таких как железо, магнезит, титаномагнезит и пр. и отвод их, например, в накопительную емкость (не показана) для сбора и последующей переработки. Возможен вариант построения поточной линии, в которой отобранный из пульповода гравитационный концентрат поступает в магнитный сепаратор 9 для выделения сильномагнитных фракций концентрата непосредственно из разгрузочного патрубка 7 через управляемый вентиль-затвор 8.Прошедший стадию мокрой магнитной сепарации в магнитном сепараторе 9 концентрат с помощью магистрали 26 транспорта пульпы поступает на вход обезвоживающего классификатора 12, обеспечивающий выделение тяжелой части концентрата (например, крупностью более 0,100 мм) и снижение влажности концентрата до 12-18% Шлам крупностью (0,1 мм и менее) отводится из обезвоживающего классификатора 12 через его сливной патрубок 13 в гидроотвал 14, откуда отработанные воды через магистраль 28 линии сброса отработанной воды отводятся в водоем 29 системы оборотного водоснабжения для повторного использования в процессе переработки. Из обезвоживающего классификатора 12 обезвоживания песковая часть гравитационного концентрата через магистраль 27 (на чертеже представлена пунктиром) поступает на вход дополнительного устройства 15 для выделения магнитной фракции концентрата магнитного сепаратора для выделения слабомагнитных фракций концентрата, таких как ильменит, вольфрамит, оксиды и гидрооксиды железа и пр.

В данном сепараторе происходит извлечение в процессе сухой магнитной сепарации в высокоградиентном электромагнитном сепараторе с величиной магнитной индукции в рабочей зоне порядка 1,65 Тл, средне- и слабомагнитных компонентов тяжелых минералов из концентрата и отвод из, например, в накопительную емкость (не показана) для сбора и дальнейшего использования по прямому назначению. В случае необходимости, когда к перерабатываемому материалу (концентрату) в процессе сухой сепарации предъявляются более жесткие требования по влажности ( 1-6% влажности), в поточную линию может быть встроен между обезвоживающим классификатором 12 и магнитным сепаратором 15 для выделения слабомагнитных фракций концентрата сушильный аппарата 35, вход которого связан с выходом по песковой части обезвоживающего классификатора. Данный сушильный аппарат обеспечивает требуемый температурный режим сушки, например нагрев до 150-170oC, концентрата перед поступлением на повторную магнитную сепарацию в магнитный сепаратор 15. С выхода магнитного сепаратора 15 концентрат, освобожденный от магнитных примесей других тяжелых минералов, поступает с помощью средств транспорта перерабатываемого материала, например ленточного транспортера 17, на вход устройства 16 для выделения немагнитной фракции концентрата, которое может быть выполнено в виде либо феррогидростатического сепаратора, либо электродинамического сепаратора 18, где происходит соответственно либо в среде магнитной жидкости с использованием эффекта псевдоутяжеления ферромагнитных жидкостей, либо с использованием эффекта наведения вихревых токов внешним переменным магнитным полем в электропроводных частицах перерабатываемого материала (при соответствующих подобранных режимах: скорость перемещения сепаратируемого материала через рабочую зону, величина напряженности внешнего магнитного поля в различных участках рабочей зоны, реологические свойства магнитной жидкости и пр.). В устройстве 16/18 выделения немагнитной фракции концентрата в данной поточной линии осуществляется выделение частиц полезного компонента золота из пустой породы и немагнитных примесей других тяжелых минералов, например олова, свинца, меди и пр. которые в таком случае вместе с пустой породой уходят на склад пустой породы 22 либо в случае необходимости при выборе соответствующего типа феррогидростатического или электродинамического сепаратора в качестве устройства 16 помимо выделения основного полезного компонента золота в них одновременно происходит выделение и других полезных компонентов немагнитных примесей тяжелых минералов, которые подобно золоту отводятся на выходе устройства 16 для выделения немагнитной фракции и поступают в накопители, выполненные в виде сменных накопительных емкостей 19, для сбора и последующей переработки. Полученный на выходе устройства 16 для выделения немагнитной фракции золотосодержащий концентрат (в накопительных емкостях 19) с данной поточной линии идет для дальнейшей очистки на аффинажный завод. В случае большого разброса по крупности входящих в концентрат компонентов (например, золота), в поточную линию на выходе устройства (дополнительного) 15 для выделения немагнитной фракции концентрата могут быть встроены приспособление 53 для классификации материала по меньшей мере на две фракции по крупности, а также параллельно основному устройству 16 для выделения немагнитной фракции концентрата по меньшей мере еще одно устройство 54 для выделения немагнитной фракции концентрата, также выполненное в виде феррогидростатического или электродинамического сепаратора, причем выходы приспособления 53 для классификации по крупности в зависимости от размеров выделяемых фракций связаны соответственно с входами основного устройства 16 и дополнительного устройства 54 для выделения немагнитной фракции. При таком варианте выполнения поточной линии полученной на выходе магнитного сепаратора 15 концентрат поступает на приспособление для классификации по крупности 53, где разделяется, по меньшей мере на две фракции, после чего каждая фракция поступает на свое устройство 16 или 54 для выделения немагнитной фракции, в которых с большей точностью и эффективностью происходит выделение золота и других немагнитных компонентов.

В случае снабжения поточной линии участком перечистки продуктов слива обезвоживающего классификатора 12 шлам крупностью (0,1 мм и менее) из сливного патрубка 13 обезвоживающего классификатора 12 магистралью 37 транспорта пульпы поступает в зумпф 36, откуда с помощью насоса 40 для перекачки пульпы подается в сгуститель 43 по магистралям 41 и 42 для транспорта пульпы, в котором сгущенный шлам, освобожденный от глинистых включений, выводится через его разгрузочный патрубок в обезвоживающее приспособление 44, а слив в гидроотвал 14. Обезвоженный до влажности 12-18% шлам из обезвоживающего приспособления 44 поступает вместе с основной частью концентрата, поступающей из обезвоживающего классификатора 12, попадает на вход дополнительного устройства 15 для выделения магнитной фракции концентрата (через магистраль 27) или в случае наличия в поточной линии сушильного аппарата на вход сушильного аппарата 35 и далее проходит, как уже было сказано выше, всю технологическую цепочку переработки: сушильный аппарат 35 магнитный сепаратор 15 устройство 16 для выделения немагнитной фракции накопительная емкость 19 или сушильный аппарат 35 магнитный сепаратор 15 приспособление 53 для классификации по крупности устройства 16 или 54 для выделения немагнитной фракции концентрата накопительные емкости 19. Слив обезвоживающего приспособления 44 также сбрасывается в гидроотвал 14. Присутствие в технологической цепочке сушильного аппарата 35 обязательно в случае использования в качестве устройств для выделения немагнитной фракции (16 и/или 54) электродинамического сепаратора. Для улучшения условий магнитной сепарации в устройстве 15 для выделения магнитной фракции в технологической линии может быть предусмотрено охлаждение нагретого в сушильном аппарате 35 концентрата (естественным путем за время транспортировки его от сушилки до магнитного сепаратора 15 или принудительно за счет встройки в линию на этом участке холодильника (до 60-80oC) (не показан).

Для повышения эффективности извлечения полезного компонента (золота), особенно в мелких классах (менее 0,1 мм) и повышения выхода полезного компонента за счет исключения потерь мелких классов, участок перечистки продуктов слива обезвоживающего классификатора 12 может быть снабжен автономным сушильным аппаратом 46, магнитным сепаратором 45 для выделения слабомагнитных фракций концентрата и устройством 47 для выделения немагнитной фракции концентрата и при таком выполнении участка перечистки продуктов слива шлам из обезвоживающего приспособления 44 поступает либо непосредственно с помощью магистрали 48 (обозначена пунктиром) на вход магнитного сепаратора 46 для выделения слабомагнитных фракций концентрата, либо через сушильный аппарат 46, что важно в случае выполнения устройства 47 для выделения немагнитной фракции концентрата в виде электродинамического сепаратора (на фиг.3 изображено устройство 47 для выделения немагнитной фракции, выполненное в виде феррогидростатического сепаратора). С выхода магнитного сепаратора 45 концентрат, освобожденный от магнитных примесей тяжелых минералов, поступает на вход устройства 47 для выделения немагнитной фракции концентрата, в котором также как и в устройстве 16 осуществляется выделение полезного компонента (золота) и других немагнитных компонентов, содержащихся в концентрате либо в условиях феррогидростатической сепарации либо в условиях электродинамической сепарации, причем пустая порода отводится на устройства 47 для выделения немагнитной фракции концентрата в склад пустой породы 49, полезный компонент (золото) в накопительную емкость 19, другие немагнитные компоненты в подобные накопительные емкости (не показаны). Возможны различные варианты использования в поточной линии устройств 16, 47 и 54 для выделения немагнитной фракции концентрата: выполнение всех устройств одного типа (феррогидростатические или электродинамические сепараторы) или их сочетания, при этом для устройств, предназначенных для выделения мелких классов, например встроенных в участок перечистки продуктов слива обезвоживающего классификатора 12, предпочтительнее феррогидростатические сепараторы.

При встройке в поточную линию (в линию сброса отработанной воды в водоем 29 системы оборотного водоснабжения (тонкослойного сгустителя 50 со шламосборником 51 отработанные воды проходят в них очистку, сгущенный шлам собирается в шламсборнике 51, а очищенные воды отводятся в водоем для повторного использования в техпроцессе, не загрязняя особенно естественных водоемов и грунтовых вод продуктами переработки в регионах добычи золота.

При реализации предложенных технических решений на практике в технологический регламент на проектирование промышленной поточной технологической линии по переработке золотосодержащих смесей россыпных пород с производительностью, например 50 м3/ч, по твердому (исходному материалу) или 300 м3/ч, по пульпу могут быть включены следующие аппараты, составляющие основное оборудование принципиальной схемы заявленной поточной линии:

  • в качестве устройства для дезинтеграции гидровашгерд с гидромонитором, в который подается с помощью насоса вода в количестве 300 м3/ч;

  • в качестве устройства для разделения по крупности материала конический гидрогрохот мод. ЭКГГ-1000, пропускная способность которого удовлетворяет требуемому значению расхода гидросмеси 300 м3, и который способен выполнять также функции улавливателя самородков золота крупностью от 2,8 до 25 мм);

  • в качестве самотечного пульповода трубопровод диаметром 0,2 м диаметром разгрузочного патрубка 50 мм и длиной спрямленного участка 40 м, способного улавливать частицы золота от 2,8 до 0,005 мм;

  • в качестве дозирующего приспособления, например, чан соответствующей емкости с мешалкой (лопастной);

  • в качестве магнитного сепаратора для выделения сильномагнитных фракций концентрата, например сепаратор магнитный барабанный мод. ПБМ 90/250, с величиной индукции магнитного поля 0,16 Тл;

  • в качестве обезвоживающего классификатора обычный спиральный классификатор с максимальной крупностью продуктов слива 0,1 мм;

  • в качестве основного сушильного аппарата типовая барабанная вращающаяся прямоточная сушилка с подачей топлива на входе, обеспечивающая нагрев материала до 150-170oC и обезвоживание концентрата до влажности 1-6%

  • в качестве магнитного сепаратора для выделения слабомагнитных фракций концентрата электромагнитные валковые сепараторы мод. 2ЭВС-36/100 с величиной магнитной индукции 1,65 Тл (несколько сепараторов, установленных параллельно);

  • в качестве устройств для выделения немагнитной фракции концентрата как основного, так дополнительных, феррогидростатические или электродинамические сепараторы типа сепараторов ЦНИИОЛОВО и Днепропетровского горного института, например по а.с. СССР N 956012 от 1980 г.

  • в качестве сгустителя батареи гидроциклонов;

  • в качестве обезвоживающего приспособления и приспособления для классификации по крупности частиц концентрата подобранные по параметрам ячеек сеток вибросита;

  • в качестве дополнительного сушильного аппарата, например трехфазная индукционная нагревательная установка промышленной частоты с пофазным регулированием силы тока в индукторах;

  • в качестве тонкослойного сгустителя, например тонкослойный сгуститель мод. ТСМ-10.

Предложенная поточная линия по переработке золотосодержащей смеси россыпных пород позволяет добиться увеличения извлечения золота до 90-99% за счет снижения потерь самых мелких классов (менее 20 мкм), решить проблему экологической безопасности золотодобывающих процессов за счет реализации безамальгамационного процесса обогащения золотосодержащего сырья, исключившего использование токсичных веществ, например ртути, а также благодаря сведению до минимума загрязнения водоемов отходами процесса переработки исходного сырья. Кроме того, она позволяет комплексно решать проблему переработки металлсодержащей смеси за счет извлечения в процессе переработки не только золота, но и попутных других тяжелых минералов.

Данная поточная технологическая линия пригодна для извлечения не только золота, но и других тяжелых минералов при условии подбора режимов и параметров используемого оборудования без изменения принципиальной схемы поточной линии.

На основании вышеприведенного анализа можно сделать вывод о том, что предложенное техническое решение удовлетворяет критерию "промышленная применимость".

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Поточная технологическая линия по переработке металлосодержащей смеси россыпных пород, включающая устройство для дезинтеграции исходного материала, устройство для разделения материала по крупности, устройство для улавливания частиц концентрата, устройство для выделения магнитной фракции концентрата, устройство для выделения немагнитной фракции концентрата, а также накопители концентрата, гидроотвал, склады пустой породы и связывающую их систему транспорта перерабатываемого материала и оборотного водоснабжения, содержащую насосы для перекачки пульпы и подачи воды, средства транспорта перерабатываемого материала и водоводы, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительно установленными между устройством для выделения магнитной фракции концентрата и устройством для выделения немагнитной фракции концентрата и образующими последовательную технологическую цепочку обезвоживающим классификатором и дополнительным устройством для выделения магнитной фракции концентрата, причем устройство для улавливания частиц концентрата выполнено в виде самотечного пульповода, представляющего собой установленный с уклоном к горизонтальной плоскости трубопровод с встроенным в нижней части на заданном расстоянии от входного конца трубопровода разгрузочным патрубком, связанным трубопроводом транспорта пульпы непосредственно или через дозирующее приспособление с устройством для выделения магнитной фракции концентрата, устройство для выделения магнитной фракции концентрата выполнено в виде магнитного сепаратора для выделения сильномагнитной фракции, выход которого связан с входом обезвоживаюшего классификатора, связанного через сливной патрубок с гидроотвалом, а дополнительное устройство для выделения магнитной фракции концентрата связано своими входом и выходом соответственно с выходом обезвоживающего классификатора и с входом устройства для выделения немагнитной фракции концентрата и выполнено в виде магнитного сепаратора для выделения слабомагнитных фракций концентрата.

2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для разделения материала по крупности выполнено в виде конического гидрогрохота с встроенным в его разгрузочный патрубок ситом, связанного надрешетной зоной гидрогрохота и подрешетной зоной сита соответственно трубопроводами транспорта пульпы с подрешетной и надрешетной зонами устройства для дезинтеграции исходного материала, а подрешетной зоной с входом устройства для улавливания частиц концентрата.

3. Линия по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что устройство для выделения немагнитной фракции концентрата выполнено в виде феррогидростатического сепаратора.

4. Линия по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена встроенным между обезвоживающим классификатором и магнитным сепаратором для выделения слабомагнитных фракций сушильным аппаратом, причем устройство для выделения немагнитной фракции концентрата выполнено в виде феррогидростатического или электродинамического сепаратора.

5. Линия по пп. 1 4, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительно участком перечистки продуктов слива обезвоживающего классификатора, соединенным с его сливным патрубком и выполненным в виде технологической цепочки из последовательно установленных и связанных между собой трубопроводами транспорта пульпы зумпфа, насоса для перекачки пульпы, сгустителя и связанного с его разгрузочным патрубком обезвоживающего приспособления, причем разгрузочный патрубок обезвоживающего приспособления соединен с загрузочным бункером сушильного аппарата или непосредственно с входом магнитного сепаратора для выделения слабомагнитных фракций, сливы сгустителя и обезвоживающего приспособления соединены с системой оборотного водоснабжения.

6. Линия по пп. 1 4, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительно участком перечистки продуктов слива обезвоживающего классификатора, соединенным с его сливным патрубком и выполненным в виде технологической цепочки из последовательно установленных и связанных между собой средствами транспорта пульпы и обрабатываемого материала зумпфа, насоса для перекачки пульпы, сгустителя, связанного с его разгрузочным патрубком обезвоживающего приспособления, дополнительного магнитного сепаратора для выделения слабомагнитных фракций концентрата и дополнительного устройства для выделения немагнитной фракции концентрата, причем сливы сгустителя и обезвоживающего приспособления соединены с системой оборотного водоснабжения.

7. Линия по п. 6, отличающаяся тем, что дополнительное устройство для выделения немагнитной фракции концентрата выполнено в виде феррогидростатического сепаратора, причем разгрузочный патрубок обезвоживающего приспособления соединен непосредственно с входом дополнительного сепаратора для выделения слабомагнитных фракции концентрата или через дополнительно встроенный сушильный аппарат.

8. Линия по п. 6, отличающаяся тем, что дополнительное устройство для выделения немагнитной фракции концентрата выполнено в виде электродинамического сепаратора, причем разгрузочный патрубок обезвоживающего приспособления соединен с входом дополнительного магнитного сепаратора для выделения слабомагнитных фракций концентрата через дополнительно встроенный сушильный аппарат.

9. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что трубопровод самотечного пульповода выполнен с размещенными на его внутренней поверхности, по меньшей мере на ее нижней половине, по всей длине его участка от входного конца трубопровода до места установки его разгрузочного патрубка или по меньшей мере на его части, примыкающей к месту установки разгрузочного патрубка, прорезанными вдоль трубопровода пазами.

10. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что в систему оборотного водоснабжения встроены тонкослойный сгуститель и связанный с ним шламосборник.

11. Линия по п.1, отличающаяся тем, что накопители концентрата выполнены в виде сменных накопительных емкостей.

12. Линия по пп.1-5, отличающаяся тем, что она снабжена приспособлением для классификации материала, по меньшей мере, на две фракции крупности, установленным между магнитным сепаратором для выделения слабомагнитных фракций и устройством для выделения немагнитной фракции концентрата, и, по меньшей мере, еще одним устройством для выделения немагнитной фракции концентрата, выполненным в виде феррогидростатического или электродинамического сепаратора, причем выходы приспособления для классификации материала связаны соответственно со входами основного и дополнительного устройств для выделения немагнитной фракции концентрата.

13. Линия по пп.6-8, отличающаяся тем, что она снабжена приспособлением для классификации материала на две фракции крупности, установленным между магнитным сепаратором для выделения слабомагнитных фракций концентрата и устройством для выделения немагнитной фракции концентрата, и связанным своими выходами по крупной и мелкой фракции соответственно с входами основного и дополнительного устройств для выделения немагнитной фракции концентрата.

Версия для печати
Дата публикации 15.03.2007гг


вверх