Способ экспресс-анализа пород на содержание драгоценных металлов

 

Изобретение относится к экпресс-анализу пород, изучаемых при выполнении поисковых и разведочных работ, на содержание драгоценных металлов, а также для выделения этих металлов из объема породы. Способ экспресс-анализа изучаемых пород на содержание драгоценных металлов включает отбор пробы формированием керна, дробление и измельчение до мелких и пылевидных фракций без нарушения включенных в породу частиц металлов и минералов, по твердости превосходящих основную часть исследуемой породы. Отбор пробы осуществляют физическим методом - энергией динамических газовых струй. Переработку пробы пород осуществляют между ярусами ориентированных тангенциально потоков рабочего газового агента. Отделенные металлические включения заданных фракций отводят из рабочий камеры в бункер-накопитель. Пылевидные и мелкие фракции подают вверх на более тонкое разделение. Все операции выполняют в едином рабочем объеме оборудования. Осуществляют отделение мелких фракций минералов и мелких частиц металлов. Фракцию, содержащую частицы драгоценных металлов, отводят отдельно от других. Повышается технологичность, экспрессивность, эффективность анализа. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам изучения пород на содержание драгоценных металлов экспресс-методами, а также может быть использован для выделения этих металлов из объема породы.

В настоящее время известны принципиальные направления решений этой технологической проблемы, наиболее представительным из которых, по отношению к заявляемому способу, является процесс отбора пробы породы, дробление этой пробы и разделение на составляющие: пустую породу и включения частиц драгоценных металлов.

Наиболее близким из известных аналогичных способов является способ экспресс-анализа пород на содержание драгоценных металлов, включающий отбор пробы формированием керна, дробление, отделение от массы породы включений драгоценных металлов /1/.

При определенной эффективности данный способ имеет существенные и очевидные недостатки, заключающиеся в контактном механическом воздействии на породу при отборе пробы, а также в механическом контактном процессе дробления и разделения пробы породы, что приводит к разрушению частиц включений драгоценных металлов и к потере этих частиц с отводимой пустой породой. Эти существенные недостатки снижают общую эффективность данного способа.

Технический результат данного изобретения заключается в повышении эффективности всего процесса за счет бесконтактного физического метода отбора пробы и бесконтактного разрушения породы - это существенно повышает сохранность включений драгоценных металлов и - корректность определения истинного количества содержания драгоценных металлов в изучаемой породе, кроме того, это повышает технологическую культуру данного процесса.

Указанный технический результат в изобретении достигают за счет того, что способ экспресс-анализа пород на содержание драгоценных металлов, включающий отбор пробы формированием керна, дробление, отделение от массы породы драгоценных металлов, предусматривает формированием керна энергией динамических газовых струй, последующее дробление керна ведут в рабочей камере истекающими под давлением кольцевыми газовыми струями, ориентированными тангенциально ярусами навстречу друг другу, в процессе дробления ведут тонкое измельчение породы, а включения - частицы драгоценных металлов заданных фракций осаждают периферийным газовым потоком за счет создаваемой им центробежной силы и отводят из рабочей камеры гравитационным методом в бункер-накопитель, а пустую породу отводят вверх отраженным от стенок рабочей камеры газовым потоком, причем отвод осуществляют через расположенные коаксиально патрубки, из каждого патрубка отводимую породу направляют в отдельные пневмоциклоны, где ведут ее окончательное разделение на составляющие фракции, при этом фракцию, содержащую частицы драгоценных металлов, отводят отдельно от других.

При этом температуру рабочих газовых струй регулируют в диапазоне от -35^oC до +1100^oC.

В процессе физико-механические характеристики рабочих газовых струй регулируют по скорости истечения, равной 2-5 числам Маха, давлению - от 50 до 1500 кгс/см².

Описываемый способ экспресс-анализа пород на содержание драгоценных металлов осуществляют следующим образом. В намеченной для изучения породе берут пробу, формируя ее в виде керна, за счет воздействия на породу энергией динамических газовых струй, истекающих под давлением из рабочего органа агрегата, предназначенного для взятия этого керна (графические материалы такого агрегата не приводятся ввиду широкой известности, например, по /3/).

Далее взятую породу подвергают дроблению и тонкому измельчению - для этого керн подают в полость рабочей камеры установки для переработки этого керна, показанной на чертежах, где на фиг. 1 показан ее общий вид с сечением по продольной оси; на фиг. 2 показано сечение по А-А на фиг.1; на фиг. 3 показан пневмоциклон в общем виде.

Установка для экспресс-анализа пород на содержание драгоценных металлов содержит рабочую камеру 1, выполненную в виде вертикально ориентированного полого цилиндра 2 (фиг.1), имеющего снаружи рубашку 3. В стенке цилиндра выполнены по его периметру кольцевые сопла 4, ориентированные тангенциально навстречу друг другу ярусами; питание сопел 4, для истечения из них под давлением кольцевых газовых струй, осуществляют через подающий газ патрубок 5.

По центру камеры размещена труба 6, установленная в верхней части корпуса камеры в подшипниковом узле 7. В полость этой трубы также подают газ для питания сопел 8, размещенных ярусами и ориентированных тангенциально и навстречу друг другу, нижняя часть трубы имеет глухое днище. Ориентирование сопел тангенциально, т. е. под углом к диаметральной плоскости (фиг.2) рабочей камеры, позволяет создать циклонический эффект в полости этой рабочей камеры и совместно с ориентированием кольцевых сопел ярусами навстречу друг другу создать наиболее благоприятные условия для интенсивного и полного дробления и измельчения породы в этой рабочей камере; для повышения циклонического эффекта на трубе 6 возможно закрепление еще и винтовых лопастей 9.

Стенка рабочей камеры вверху имеет загрузочный люк 10 - для подачи в ее полость керна. А в нижней части камера имеет коаксиально расположенные патрубки 11, 12 и 13 для отвода фракций, содержащих частицы драгоценных металлов. В верхней части камера 1 имеет коаксиально расположенные патрубки 14, 15 и 16 для отвода пустой переработанной породы. Из каждого патрубка 11, 12, 13 заданные фракции поступают в свой бункер-накопитель или - в разные секции единого бункера-накопителя (на чертеже не показан). Из верхних патрубков 14, 15, 16 каждая отводимая фракция поступает в свой пневмоциклон, например, из патрубка 16 - в пневмоциклон 17 (фиг.3), где осуществляют разделение поступившей смеси: газ-порода на газ, отводимый через верхний патрубок 18, а порода отводится через нижние коаксиально расположенные патрубки 18, 19 и 20, причем через патрубок 20 отводят породу, содержащую остатки частиц драгоценных металлов на дальнейшее более тонкое разделение, в частности, на возврат в камеру 1 для гравитационного окончательного разделения. Дробление и измельчение породы в рабочей камере осуществляют, как выше описано, исключительно энергией истекающих под давлением кольцевых газовых струй, ориентированных тангенциально и навстречу друг другу ярусами, - это позволяет дробить и вести тонкое измельчение (до пылевидных частиц) только минеральной части породы, не подвергая разрушению включенные в породу частицы драгоценных металлов, т. к. металл, в отличие от минеральной среды-породы, имеет высокую вязкость, поэтому не поддается растрескиванию, шелушению и разрушению как минеральная часть породы, т.е. порода не подвергается грубой механической обработке, а испытывает избирательное воздействие газовых струй. При этом давление струй на разрушаемую породу выбирают в пределах от 50 до 1500 кгс/см² и при скорости истечения рабочих струй из указанных сопел рабочего органа в пределах 2 - 5 чисел Маха (где число Маха - равно отношению и скорости истечения струи к скорости звука в воздухе); учитывая, что породы могут быть различной вязкости, различной степени термоустойчивости и термобуримости, температуру истекающих струй выбирают в диапазоне от -35^oC до +1100^oC, - для этого газ при указанных температурах подают по трубе 6 и патрубку 5 на процесс в камере 1.

Разделение перерабатываемой породы на минеральную часть (пустую породу) и металлические включения ведут за счет создаваемого теми же соплами и газовыми струями интенсивного циклонического вихря, в результате которого металлические частицы, как имеющие наибольший удельный вес, отбрасываются к стенкам камеры, созданной газовыми потоками центробежной силы, и отводятся из рабочей камеры гравитационным методом в бункер-накопитель: если более крупные металлические частицы отводят через патрубок 13, то более мелкие металлические частицы - через патрубок 12, а пылевидные металлические частицы - через центральный патрубок 11. Из бункера-накопителя металлсодержащие фракции направляют на более тонкое разделение, например на повторное разделение в камере 1 или в пневмоциклоне. Поднимаемая же пылевидным фракция пустой породы отводится через патрубки 14, 15 и 16 на дальнейшее разделение в пневмоциклоны, где окончательно отделяют металлические частицы от породы.

Таким образом, разделение породы на "пустую породу" и частицы драгоценных металлов (или металлсодержащую фракцию) можно вести одностадийным или многостадийным методом, направляя на повторную обработку и разделение породы на составляющие фракции, отводя каждый раз металлсодержащую фракцию отдельно от других, т.е. по тому патрубку, где нахождение металлических частиц исходя из закона пневмоцилиндрического и гравитационного (совместного) разделения будет максимальным.

После изучения проб породы и определения таким способом количественного содержания драгоценных металлов в объеме породы делают заключение о целесообразности или нецелесообразности освоения выявленного месторождения полезного ископаемого.

Использованная литература 1. Фишман М. А. Технология полезных ископаемых.- Гос. науч.-тех.издат. литературы по черной и цветной металлургии.- Изд. 2-е перераб., М., 1955, с. 713-730.

2. SU 1435989, E 21 B 25/00, 1988.

3. SU 1358513, E 21 B 25/00, 1986.

Формула изобретения

1. Способ экспресс-анализа пород на содержание драгоценных металлов, включающий отбор пробы формированием керна, дробление, отделение от массы породы включений драгоценных металлов, отличающийся тем, что формирование керна осуществляют энергией динамических газовых струй, последующее дробление керна ведут в рабочей камере истекающими под давлением кольцевыми газовыми струями, ориентированными тангенциально ярусами навстречу друг другу, в процессе дробления ведут тонкое измельчение породы, а включения - частицы драгоценных металлов заданных фракций осаждают периферийным газовым потоком за счет создаваемой им центробежной силы и отводят из рабочей камеры гравитационным методом в бункер-накопитель, а пустую породу отводят вверх отраженным от стенок рабочей камеры газовым потоком, причем отвод осуществляют через расположенные коаксиально патрубки, из каждого патрубка отводимую породу направляют в отдельные пневмоциклоны, где ведут ее окончательное разделение на составляющие фракции, при этом фракцию, содержащую частицы драгоценных металлов, отводят отдельно от других.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру рабочих газовых струй регулируют в диапазоне от -35 до +1100^oС.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что физико-механические характеристики рабочих газовых струй регулируют по скорости истечения, равной 2 - 5 числам Маха, давлению - от 50 до 1500 кгс/см².

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3