СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО МИНЕРАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА

СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО МИНЕРАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА


RU (11) 2029629 (13) C1

(51) 6 B03C7/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4842000/03 
(22) Дата подачи заявки: 1990.04.04 
(45) Опубликовано: 1995.02.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 180571, кл. B 03C 7/02, 1963. 2. Электрический сепаратор ЭС-2. Руководство по эксплуатации ЭС 2.00.00.000 РЭ, 1976. 
(71) Заявитель(и): Институт геологии Коми Научного центра Уральского отделения РАН 
(72) Автор(ы): Котова О.Б.; Бурцев И.Н.; Остащенко Б.А. 
(73) Патентообладатель(и): Котова Ольга Борисовна; Бурцев Игорь Николаевич; Остащенко Борис Андреевич 

(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО МИНЕРАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА 

Назначение: обогащение полезных ископаемых, в частности электрическая сепарация золота. Сущность изобретения: разделение частиц минерального комплекса после дробления до класса - 0,5 мм проводят в электрическом поле напряженностью 2,5-3 кВ/см, помещая частицы на нижний электрод плоского конденсатора, при одновременном нагреве при 200-220°С при отрицательной полярности верхнего электрода. 1 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Предлагаемое изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности золота. Обеспечивает повышение степени извлечения золота, снижает трудоемкость процесса электрической сепарации золота.

Известен способ электростатического разделения частиц, в том числе золота, где частицы разделяются в электрическом поле в зависимости от величины электропроводности [1].

Недостатком этого способа является невозможность разделить частицы с близкой электрической проводимостью.

Известен также способ электрической сепарации золота [2]. Способ заключается в следующем: частицы минерального комплекса после зарядки в коронном поле селективно разряжаются на заземленный металлический электрод в электрическом поле в зависимости от величины сопротивления минерала и удельного веса.

Недостатками такого способа являются: малая эффективность, поскольку вместе с золотом из минерального комплекса извлекаются частицы минералов с близкими значениями сопротивления; трудоемкость процесса, так как минеральную пробу после дробления необходимо делить на классы по крупности и проводить сепарацию частиц разной крупности при разных режимах, для сепарации используют большие значения напряженности поля между электродами.

Цель изобретения - повышение эффективности за счет увеличения степени извлечения золота.

Цель достигается тем, что после дробления частиц минерального комплекса до 0,5 мм частицы помещают на заземленный электрод, а разделение частиц осуществляют в электростатистическом поле горизонтального плоского конденсатора напряженностью 2,5-3,0 кв/см при отрицательной полярности верхнего электрода при одновременном нагреве частиц до 200-220оС.

Способ осуществляется следующим образом.

Минеральную пробу дробят до класса -0,5, помещают на нижний электрод плоского конденсатора и воздействуют электрическим полем Е=2,5-3,0 кВ/см при одновременном нагреве при 200-220оС при отрицательной полярности верхнего электрода.

На чертеже представлена зависимость Qs+(T) от природы и размеров частиц.

При обычных условиях минеральные частицы нейтральны. При нагреве минеральных частиц при указанных температурах на поверхности образуется оптимальная величина положительного заряда Qs+ за счет разрыва связей гидроксильных групп ОН-, имеющих отрицательный заряд с поверхностью. Если верхний электрод имеет отрицательную полярность, то частицы, зарядившись положительно за счет индукционного механизма заряда в сумме с положительным зарядом за счет разрыва групп ОН-, притягиваются к отрицательно заряженному электроду при значительно меньших значениях Е, чем в электрическом поле без нагрева.

Если частицы при индукционной зарядке получили заряд Qj+, который одного порядка с величиной Qs+, что достигается при указанных условиях, то можно разделять частицы с близкими значениями Qj+, но разными значениями Qs+.

Наиболее эффективно отделяются частицы, у которых Qs+=0 (золото, алмазы) от частиц, у которых Qs+>0 (кварц, рутил, ильменит и т.д.). Достаточно такую пробу поместить на нижнюю обкладку конденсатора с положительной полярностью при одновременном нагреве, отрицательно заряженный электрод улавливает все частицы с положительным зарядом при Емакс, необходимой для улавливания всех частиц, обладающих Qs+>0, причем Е для частицы с минимальным положительным зарядом намного меньше, чем Е, необходимое для улавливания частиц без образования Qs+ (без нагрева). На нижнем электроде при наличии достаточно малых Е за счет Qs+ останутся частицы, для которых Qs+=0.

На i-ую частицу с зарядом qi в поле Е действует сила Fi, определяемая по формуле

Fi=q i E, (1)

Такая частица двигается к верхней противоположно заряженной обкладке конденсатора при условии

Fi mig (2) где mi - масса i-й частицы;

g - ускорение свободного падения.

Для N частиц

F = Q E, (3)

F mg, (4)

где Q=qi m=mi

Тогда Q=mg/E, (5)

При нагреве на поверхности частиц образуется положительный заряд Q+s= qsi (qsi - заряд на поверхности одной частицы) за счет разрыва связей ОН-групп с поверхностью. Тогда на частицы с зарядом

Q+ = Qj+ + Qs+

будет действовать сила F в поле Е

F=(Qj+ + Qs+) E (6)

Из уравнений (3), (4) и (6) следует, что

Qs+= mg(1/E-1/E), (7) где mg = const для частиц данной природы и одного размера. Const для частиц определенного размера будет разной для разных минералов.

Сonst не вносит вклада в характер поведения кривой Qs+(T), в то же время затрудняет наглядность демонстрации зависимости Qs+(T) от природы и размеров частиц, так как const из уравнения (7) дает смещение Qs+(T) по оси ординат.

П р и м е р 1 (по прототипу). Пробу минерального комплекса дробят и делят на классы по крупности согласно таблице. Для выделения из минерального комплекса частиц минералов с высокой проводимостью (в том числе золота) применяют коронное электрическое поле. При этом режим сепарации устанавливается следующий: угловое положение коронирующего электрода соответствует углу k= 60о, расстояние между коронирующим и осадительным электродами Н=20 мм, напряжение, подаваемое на коронирующий электрод, отрицательное, температура подогрева вибролотка 80оС, осадительного - 50оС, частота вращения осадительного электрода в зависимости от крупности обрабатываемого материала отражена в таблице. Напряженность поля между электродами - 7,5 кВ/см.

Из таблицы видно, что процент извлечения золота данным способом при напряженности поля Е= 7,5 кВ/см невелик, а трудоемкость выполнения операций большая.

П р и м е р 2. Пробу минерального комплекса дробят до крупности менее 0,5 мм, помещают между обкладками конденсатора при Е=1,5 кВ/см при одновременном нагреве до 200-220оС. Частицы с некоторого значения Q+ захватываются отрицательно заряженным электродом. Извлечение золота составило 75%, следовательно, Е=1,5 кВ/см < Емакс (т.е. меньше напряженности поля, необходимого для улавливания отрицательным электродом частиц с минимальным Q+).

П р и м е р 3. Пробу минерального комплекса дробят до крупности менее 0,5 мм, помещают между обкладками конденсатора при Е=2,5 кВ/см при одновременном нагреве до 200-220оС. Частицы с Q+ >0 захватываются отрицательно заряженным электродом. Извлечение золота составило 100%, следовательно, Е=2,5 кВ/см= Емакс (т.е. при такой напряженности поля все частицы с Q+ >0 улавливаются отрицательным электродом).

П р и м е р 4. Пробу минерального комплекса дробят до крупности менее 0,5 мм, помещают между обкладками конденсатора при Е=3 кВ/см при одновременном нагреве до 200-220оС. Частицы с Q+ >0 захватываются отрицательно заряженным электродом. Извлечение золота составило 100%, следовательно, при данных параметрах режим, рассмотренный в примере 3 и 4 оптимальный.

П р и м е р 5. Пробу минерального комплекса дробят до крупности менее 0,5 мм, помещают между обкладками конденсатора при Е=7,5 кВ/см при одновременном нагреве до 200-220оС. Частицы с Q+ >0 захватываются отрицательно заряженным электродом. Извлечение золота составило 100%, следовательно, дальнейшее повышение напряжения между обкладками нецелесообразно.

Эффективность предлагаемого способа максимальна, так как извлечение золота составляет 100%. Способ рассчитан на мелкие и тонкие классы минералов с большой удельной поверхностью частиц. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО МИНЕРАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА, включающий помещение частиц в электрическом поле и отбор разделенных фракций, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации, разделение частиц осуществляют в электростатическом поле горизонтального плоского конденсатора напряженностью 2,5 - 3,0 кВ/см при отрицательной полярности верхнего электрода при одновременном нагреве частиц до 200 - 220oС.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru