Способ подготовки минерального сырья к обогащению и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к обогащётним многокомпонентных видов сырья и позволяет улучшить качество разделения одного или нескольких компонентов (К) кускового материала на струкг турные элементы без нарушения целостности самих структурных элементов этих К путем возможности избирательного дробления. Проводят грохочение с отсевом мелочи и последующее за ним дробление путем сбрасывания материала с высоты на отбойную плиту. Перед (Л ел со ч го Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 В 07 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 41927/8/29-03 (22) 09.12 ° 87 (46) 23.02.89. Бюл.М 7 (71) Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР и Свердловский горный институт им. В.В.Вахрушева (72) Е.Л.Евграфова, Л.A.Áàðñêèé, Б.Н.Кравец, В.Г.Кузьмин и Г.А.Сенкевич .(53) 621.928.2(088.8) (56) Н)ткин JI.À. Электрогидравлическое дробление. — Л.: Л1(НГ(1 ВНИИнеруд, 1960, ч. II

Авторское свидетельство СССР

У 1057113, кл. В 02 С 23/ОО, 1982.

„„Я0„„1459726 А 1 (54} СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МИНЕРАЛЬНОГО

СЫРЬЯ К ОБОГАЩЕНИИ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСЛ(ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к обогащению многокомпонентных видов сырья и позволяет улучшить качество разделения одного или нескольких компонентов (К) кускового материала на струк турные элементы без нарушения целостности самих структурных элементов этих К путем возможности избиратель" ного дробления. Проводят грохочение с отсевом мелочи и последующее за ним дробление путем сбрасывания материала с высоты на отбойную плиту. Перед

1459726

11

212Рст " a i 2g

2 ст11 где h; ст

1) а и а, о дроблением осуществляют дополнитель ную операцию грохочения с рассевом надрешетного продукта на узкие классы крупности. Сбрасывание разделенно" го на узкие фракции материала осуществляют с высоты, определяемой по выРажению he) = 1/2(Рст« а,(2g) ) +

Ъ г Й

",h ° — высота сбрасывания кусков i-го

11 размера, обеспечив ающая разрушение, межструктурных связей j-го К; Р предел прочности на сжатие куска -го размера j-ro (разрушаемого) К; а,, а, - коэф. уравнения пропорционально" сти статистической (P ) и динамической (Р ):нагрузок, имеющего вид: Р (а + à, v) P, где ч — скорость приложения динамической нагрузки при

Изобретение относится к обогащению многокомпонентных видов сырья, включающих компоненты, различающиеся либо по крупности структурных элемен- 5 тов (зерен, гранул, кристаллов), либо по прочности связи между ними, либо по тому и другому признаку одновременно.

Целью изобретения является улуч- fO ,шение качества разделения одного или ! нескольких компонентов кускового материала на структурные элементы без нарушения целостности самих структур ных элементов этих компонентов путем 15 осуществления возможности избирательного дробления, Способ подготовки минерального сырья к обогащению, включающий операции грохочения с отсевом мелочи и по- 2О следующего за ним дробления путем ° сбрасывания материала на отбойную плиту, введением перед дроблением дополнительной операции грохочения с рассевом надрешетного продукта.предыдущего грохочения на узкие классы крупности, позволяет обеспечить относительную независимость ударных насбрасывании кусков на отбойные плиты (ч (2gh) j; б - плотность j-ro

К, r/ñì, d; - мин. размер i-го класса крупности, мм; р 9,8 м/с ускорение свободного падения. Устрой» ство включает дробильную камеру с установленными в ее верхней части колосниковой решеткой (P) 2 и в нижней части дробящим органом в виде наклонной отбойной плиты (It) 3. При этом Р 2 и П 3 выполнены в виде установленных друг под другом параллель" ных ступенчатых секций. Ширина щелей секций от загрузочного конца устройства к разгрузочному ступенчато уае-. личивается, а расстояние между соответствующими секциями P 2 и П 3 сту" пенчато уменьшается. Одновременное сбрасывание различных классов производится с определенных высот, обеспечивающих разрушение кусков только одного К. 2 с.п; ф-лы, 4 ил. грузок, возникающих в момент удара кусков материала о поверхность плиты от их крупности. Сбрасывание разделенного на узкие фракции материала осуществляется с высоты, определяемой по выражению

2(Р„„а, 2 ) + С1 д Р,.а+

1 Г 1 3

1) ст;- а высота сбрасывания кусков

i-ro размера, обеспечивающая разрушение межструктурных связей 1-ro компонента; предел прочности на сжатие куска i-ro размера j-ro (разрушаемого) компонента; коэффициенты уравнения пропорциональности статистической (Р т ) и дня;1мической (P ) нагрузок, имеющего вид

P = (а +аv)P ф О 1 ° Ст

14 скорость приложения динамической нагрузки (при сбрасывании кусков на отбойные плиты

v = 42gh )плотность j-го компонента, г/см минимальный размер кусков i-ro класса крупности, мм;

На фиг.l изображено устройство для подготовки кускового минерального сырья к обогащению, разрез; на фиг.2 — график зависимостей минеральной высоты сбрасывания от размеров кусков; на фиг.3 и 4 - зависимости предела прочности на сжатие кусков и высоты сбрасывания от их крупности.

Устройство состоит из дробильной камеры 1 шахтного типа с установленными в ее верхней части колосниковой решетки 2, а в нижней части — дробящего органа в виде наклонной отбойной плиты 3. Колосниковая решетка и отбойная .плита выполнены в виде установленных друг под другом параллельных ступенчатых секций, при этом ширина щелей секций от загрузочного конца устройства к разгрузочному ступенчато увеличивается, а расстояние между соответствующими секциями решетки 2 и отбойной плиты 3 ступенчато уменьшается. Секции отбойных плит 3 могут быть футерованы упругим матери-, алом 4.

Угол наклона секций колосниковой решетки 2 и отбойной плиты 3 обеспечивает самотечное движение материала по секциям от верхней ступени к нижней, а по секциям плит — к разгрузочным течкам 5, размещенным в нижнем конце каждой секции отбойной плиты 3.

Питающий бункер 6 установлен у Верх-, него края самой верхней секции колосниковой решетки.

На фиг.2 приведен график экспери-. ментально полученных зависимостей минимальной высоты сбрасывания, обеспечивающей разрушение на структурные элементы кусков разделяемых компонентов, от размеров этих кусков, служащий для определения ширины классов крупности и высот сбрасывания, с которых необходимо производить сбрасывание этих классов, для обеспечения .селективного разрушения только одного из разделяемых компонентов.

53/2б

Определение условий для реализации предлагаемого способа рудоподготовкн кускового минерального сырья к обога5 щению, обеспечивающего селективное . разрушение одного или нескольких компонентов на структурные элементы беэ нарушения целостности самих структурных элементов этих компонентов, осуществляется в следующей последовательности.

Определяют предел прочности на сжатие самих структурных элементов различных компонентов, присутствующих в исходном материале (Р< ), эатем предков прочности на сжатие кусков различной крупности каждого компонента Р,1

Рассматривают пределы прочности

20 связей между структурными элементами

Р> по выражению

Р21у 43

p . ---«вЂ”

>) (dcgi )4 12

25 с Р.1 где P .. — предел прочности куска

211

1-го размера j-го компонента;

d ; — средний размер куска;

d — средний размер структурно Р> го элемента 1-го компонен" та. и сопоставляют их с пределами прочности самих структурных элементов этих компонентов.

Если найденные пределы прочности структурных элементов (Р, ) и связей между ними (P ) величины одного порядка, т.е преимущественное разруше40 ние кусков по границам между структурными элементами мало вероятно, или значение последних слишком веЛико, исходный материал подвергают ра- эупрочнению одним иэ известных способов, например разогрев с последую45 щим резким охлаждением, после чего вновь определяются и сопоставляются пределы прочности структурных элементов и связи между ними.

По полученным значениям строятся зависимости (фиг.3) предела прочности на сжатие кусков различных компонентов, присутствующих в сырье, от их крупности Р = f(d)е

2)

Иэ анализа полученных зависимостей. определяется очередность разрушения компонентов, присутствующих в исходном материале, и допускаемые диапазо-, ны изменения нагрузки для кусков раз" т 5 l 4597 личной крупности, последовательный п|ереход к которым от меньших значений к большим приводит к последовательноМу разрушению отдельных компонентов, что позволяет при соответствующей

Организации рудопод).отовки последова" тельно выводить компоненты в отдельные продукты.

Определяют соответствия между пре- 30 ельными статистическими и динамичес" ми нагрузками, обеспечивающими раэушение кусков различных компонентов, а структурные элементы Р4 = Й(Р„ ).

Так как эта зависимость между ста- 16 тическими и динамическими нагрузками ймеет вид

РА, = (а„+ ар)Р

6де Р . ° — предел прочности куска 20 ст 11

i-го размера j-ro комно-! кента;

v — скорость приложения ди" намической нагрузки или скорость падения куска на отбойную плиту, т.е.

= 12Ф то задача сводится к определению пос1тоянных коэффициентов ао и а, ° 30

Определяют предельную высоту сбрасывания кусков разлнчной крупности

Для каждого компонента по выражению

1 э — (Р„.. а, гМ + d;)>@1*, Г а,+ ЗБ

+ 2 Рот" à, 2g х ст, «(-Р„, à, zq) + а, р, г.,; а,>1.

Проводят построение зависимости значения предельных высот сбрасывания кусков каждого компонента от их круп" ности и анализ этих зависимостей с получением значений максимальных и минимальных размеров кусков, сбрасывание которых с .одинаковой высоты

Приводит к полному разрушению на структурные элементы только одного <омпонента, наименее прочного из щ сравниваемых. Так согласно фиг.4 сбрасывание кусков -d + dq и -d< +

+ Й соответственно с высоты h< и h э обеспечивает разрушение кусков только

1-ro компонента. 5Б

Таким образом определяются макси-., мально возможная ширина классов крупности исходного материала, сбрасывание которых с соответствующей высоты обеспечивает разрушение кусков только одного из сравниваемых компонентов, Проведя такой сопоставительный анализ для любой пары компонентов, можно определить классы крупности и высоты сбрасывания каждого иэ них, обеспечивающие разрушение кусков только одного иэ сравниваемых компонентов.

Процесс рудоподготовки проводят таким образом, что сбрасывание выделенных классов крупности может осуществляться неоднократно, причем каждый раз бдновременное сбрасывание различных классов производится с определенных высот, обеспечивающих разрушение кусков только одного компонента, кроме того, обеспечивается возможность выделения этих компонен" тов в отдельные продукты путем отсева раздробившейся части материала после каждого сбрасывания на соответствующих ситах.

Способ рудоподготовки кускового минерального сырья к обогащению осуществляется следующим образом.

Исходный материал, включающий компоненты, различающиеся по крупности структурных элементов или прочности сВязи между ними, или о тому и другому признаку одновременно, подвергается рассеву на узкие классы крупности, найденные при определении условий.

Каждый из выделенных в процессе рассева классов крупности сбрасывается со строго определенной высоты на от-: бойные плиты, футерованные упругим материалом, толщина которого пропор-. циональна среднему размеру сбрасываемых кусков и соответствует 1/10 его размера.

Высота сбрасывания кусков каждого из выделенных классов крупности, найденная при определении условиЯ для реализации предлагаемого способа, обеспечивает разрушение кусков на структурные элементы только одного из разделяемых в дальнейшем компонентов.

Затем раздробленный таким образом материал подвергается рассеву на сите с размером ячеек, соответствующим максимальному размеру структурного элемента разрушенного компонента, в процессе которого этот компонент выводится в отдельный продукт. Для выделения в отдельные продукты остальных компонентов, присутствующих в

1459726 сырье, достаточно повторить перечисленные операции с соответствующим изменением начальных условий, т.е. шири ны классов крупности (если это не.5 обходимо), высот сбрасывания каждого класса крупности и сит для последующего отсева раздробившейся части ма-. териала. Благодаря тому, что в предлагаемом способе разрушение происхо- 10 дит преимущественно по границам между структурными элементами, можно выделить в отдельные продукты также компоненты, которые отличаются от остальных только крупностью структурных 15 элементов, независимо от прочности . связи между ними.

Формула изобретения

1. Способ подготовки минерального сырья к обогащению, включающий грохочение материала с отсевом мелочи и дробление путем сбрасывания материала с высоты на отбойную плиту, о т л и — 25 ч а ю шийся тем, .что, с целью улучшения качества разделения одного или нескольких компонентов кускового материала на структурные элементы без нарушения целостности самих струк- 30 турных элементов этих компонентов путем осуществления избирательного дробления, перед дроблением осуществляют дополнительное грохочение с рассевом надрешетного продукта предыдущего грохочения на узкие классы круп1 ности, а сбрасывание разделенного на узкие фракции материала осуществляют с высоты, определяемой по выражению

Ь;1 = 2(р„,- а, гс ) + à;Р; Р ..a.+

+ 2(-Р; а;РЕ °

45 где h"

1) Рст °

11 а и а, о высота сбрасывания кусков

i-го размера, обеспечивающая разрушение межструктурных связей j-ro компонента; предел прочности на сжатие куска i-ro размера 1-ro (разрушаемого) компонента; коэффициенты уравнения пропорциональности статической (Р,„ ) и динамической (Р ) нагрузок, имеющего вид

P = (ао + а,v)P, скорость приложения динамической нагрузки (при сбрасывании кусков на отбойные плиты v = 2gh ); плотность j-го компонента, г/см минимальный размер i-го класса крупности, мм;

2. Устройство для подготовки минерального сырья к обогащению, включающее дробильную камеру с установленными в ее верхней части колосниковой решеткой и в нижней части дробящим органом в виде наклонной отбойной плиты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества раз-" деления одного или нескольких компонентов кускового материала на структурные элементы без нарушения целостности самих структурных элементов этих компонентов путем осуществления возможности избирательнОГо дробления, колосниковая решетка и отбойная плита выполнены в виде. установленных одна под другой параллельных ступенчатых секций, при этом ширина щелей секций колосниковой решетки от загрузочного конца устройства к разгрузочному ступенчато увеличивается, а расстояние между соответствующими секциями решетки и отбойной плиты ступенчато уменьшается.

1459726

m,c

Фиа 2

Фиг. 4

Составитель Б.Левчаев

Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник

Редактор Н.Лаз, репко

Производстве"..;. « п гр >4ическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 391/б Тираж 542 Подписное

ВНИИПИ Государсти нног комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I1 10 1, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5