Промывочно-обогатительный прибор для глинистых металлоносных песков

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к аппаратам для извлечения благородных металлов и иных тяжелых ценных минералов из металлоносных песков россыпей. Промывочный прибор включает последовательно установленные блок подготовки и транспортирования песков, соединенный транспортным средством с блоком улавливания крупного, среднего по крупности золота и самородков, содержащим шлюз глубокого наполнения, жестко соединенный с блоком улавливания мелкого и тонкого золота, содержащим просеивающее устройство с поддоном, выполненным с W-образным днищем, за которым установлено устройство регулирования выхода концентрата, под которым установлен пульподелитель, под которым установлены винтовые сепараторы, соединенные транспортным средством со шлихообогатительной установкой, устройство для вывода концентрата, при этом блок подготовки и транспортирования песков снабжен барабанным дезинтегратором. Заявленное изобретение позволяет повысить извлечение золота и других ценных компонентов, а также упростить конструкцию. 4 ил.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к аппаратам для извлечения благородных металлов и иных тяжелых ценных минералов из металлоносных песков россыпей.

Известен промывочно-обогатительный прибор ПГНВК (патент РФ 2080933). Промывочно-обогатительный прибор ПГНВК включает последовательно установленные блок подготовки и транспортирования песков, блок улавливания крупного золота и самородков, блок улавливания мелкого и тонкого золота и блок доулавливания ценного компонента из надрешетного продукта. Блок подготовки и транспортирования песков состоит из загрузочного бункера, гидромонитора, гидровашгерда, гидроэлеватора с пульповодом. Этот блок через гидроэлеватор с пульповодом соединен с последующим блоком. Блок улавливания крупного золота и самородков представляет собой шлюз глубокого наполнения, который непосредственно соединен с блоком извлечения мелкого и тонкого золота. Блок улавливания мелкого и тонкого золота состоит из грохота с плоским поддоном для подачи подрешетного продукта на два V-образных шлюза для обогащения россыпей. Блок улавливания мелкого и тонкого золота соединен с блоком доизвлечения ценного компонента из надрешетного продукта, который выполнен из желобов, имеющих V-образное днище, в конце осевой части которых расположено устройство для вывода концентрата, имеющее форму расширяющейся щели с патрубком для подачи концентрата на винтовые сепараторы, после которых установлен концентрационный стол.

Недостатками промывочного прибора ПГНВК являются: - высокие потери золота в процессах размыва, дезинтеграции и подготовки песков к обогащению; - излишняя громоздкость конструкции промприбора, повышенная металлоемкость.

Задачей изобретения является повышение извлечения золота и других ценных компонентов за счет снижения их потерь в процессе размыва, дезинтеграции и подготовки металлоносных песков к последующим операциям обогащения, а также упрощение конструкции.

Технический результат заключается в улучшении качества подготовки сырья, повышении концентрации ценных минералов всех классов крупности и улучшение гидродинамики потока.

Указанный технический результат достигается тем, что в промывочно-обогатительном приборе с непрерывным выводом концентрата, включающем последовательно установленные блок подготовки и транспортирования песков, соединенный транспортным средством с блоком подготовки и транспортирования песков, соединенный транспортным средством с блоком улавливания мелкого и тонкого золота, содержащем просеивающее устройство с поддоном и устройство для вывода концентрата, винтовые сепараторы, соединенные транспортным средством со шлихообогатительной установкой, желоба винтовых сепараторов выполнены с профилем сечения, состоящим из образующей внутреннего борта, расположенной под углом 30^o к горизонту образующей дна желоба, наклоненной к горизонту под углом 5-10^o, пересекающихся на расстоянии, равном 0,16-0,18 от диаметра желоба, и образующей внешнего борта с максимальным габаритом профиля по вертикали 0,25-0,35 от диаметра желоба; просеивающее устройство в блоке улавливания мелкого и тонкого золота выполнено в виде колосников, расположенных поочередно на разных высотных уровнях, а его поддон выполнен с W-образным днищем, причем за просеивающим устройством установлено устройство регулирования выхода концентрата, под которым установлен пульподелитель, под которым установлены винтовые сепараторы, при этом блок подготовки и транспортирования песков снабжен барабанным дезинтегратором.

Наличие признаков, отличающих заявляемый промывочно-обогатительный прибор от прототипа, свидетельствует о соответствии предлагаемого технического решения критерию "новизна".

Включение в блок подготовки и транспортирования песков барабанного дезинтегратора, работающего по принципу рудного самоизмельчения без участия ударных усилий при максимальном использовании гидродинамического перетира для дезинтеграции сильноглинистых песков, обеспечивает качественную подготовку минерального сырья, отмывку и оттир песковой фракции от валунно-галечного материала, снижение потерь золота и ценных минералов с отвальным валунно-галечным материалом, эффективное отделение и выделение зерен ценного компонента от глинистого материала, что обеспечивает повышение извлечения ценных минералов и золота на 6-9%. Также, блок может работать в режиме саморегулировки.

Включение в блок улавливания мелкого и тонкого золота и других ценных минералов просеивающего устройства, выполненного в виде колосников, расположенных поочередно на разных высотных уровнях, с W-образным поддоном, обеспечивает одновременно транспортировку водным потоком надрешетного песчано-галечного материала, классификацию по крупности размытых песков, обогащение песков и извлечение в подрешетный продукт зерен тяжелых ценных минералов и золота всех классов крупности (мельче размера отверстий перфорации решета), обеспечение оптимального разжижения пульпы перед подачей ее на дальнейшее обогащение. Дополнительным достоинством просеивающего устройства с W-образным поддоном является образование над решетом водяной подушки, создаваемой малой и переменной толщиной поддона. Часть воды в просеивающем устройстве по этой причине остается над решетом и обеспечивает транспортировку надрешетного продукта. При этом не происходит забивки щелей решета, поскольку трапецеидальное сечение колосников не препятствует продвижению минеральных зерен через перфорацию, а создаваемые колосниками вихри отбрасывают "трудные" зерна легких минералов и породы от щелей, чему способствуют и обратные циркуляции жидкой фазы с вымываемыми зернами легких минералов. Следовательно, это все дает возможность повысить извлечение золота и других ценных компонентов не менее чем на 4-6% по сравнению с прототипом.

Включение в блок улавливания и извлечения мелкого и тонкого золота и тяжелых ценных минералов винтовых сепараторов, обеспечивающих высокую концентрацию тяжелой фракции песков с интенсивной промывкой и удалением зерен легких механически захваченных минералов, позволяет, без потерь тонких по крупности зерен ценного, дополнительно повысить извлечение золота и ценных минералов и снизить сложность последующей доводки чернового концентрата до требуемых кондиций.

Соответствие заявляемого изобретения требованию "изобретательский уровень" обусловлено тем, что совокупность его признаков обеспечивает: снижение громоздкости конструкции промывочно-обогатительного прибора, металлоемкости, сложности изготовления и монтажа, конструкционных согласований и регулировки, снижение потерь золота и ценных минералов, повышение раскрытия и освобождения их от глинистого материала и более эффективную подготовку к обогащению; повышение эффективности и степени грохочения и классификации по крупности с совмещением с операциями концентрации и обогащения; снижение сноса и потерь с отвальными продуктами тонких и тонкодисперсных фракций золота и ценных компонентов; в конечном счете, возможность переработки всех типов песков, повышение извлечения и увеличение добычи золота и иных ценных минералов, и явным образом не следует из известного уровня техники.

На фиг.1 схематично изображен промывочно-обогатительный прибор, на фиг.2 - просеивающее устройство, на фиг.3 - элемент просеивающей поверхности, на фиг.4 - винтовой сепаратор.

Промывочно-обогатительный прибор (фиг. 1) с непрерывным выводом концентрата включает блок 1 подготовки и транспортирования песков, блок 2 улавливания крупного и среднего по крупности золота, других ценных компонентов и самородков, блок 3 улавливания мелкого и тонкого золота, блок 4 доводки чернового концентрата (шлихообогатительная установка - ШОУ).

Блок 1 включает площадку 5 и узел подачи 6 исходных песков в барабанный дезинтегратор 7, систему подачи валунно-галечного материала в отвал 8 и зумпф с гидроэлеватором и пульповодом 9.

Блок 2 представляет собой шлюз глубокого наполнения 10 и предназначен для улавливания самородков, крупного и среднего по крупности золота и тяжелых ценных минералов. Шлюз глубокого наполнения 10 непосредственно жестко соединен с блоком 3.

Блок 3 предназначен для улавливания мелкого и тонкого золота и состоит из удлиненного (соотношение ширины грохота к длине составляет 1:(5-8)) просеивающего устройства 11 (фиг.2), за которым установлено устройство 12 регулирования выхода концентрата, за ним расположен хвостовой желоб 13. Под устройством 12 установлен реактивный пульподелитель 14, а под ним расположены винтовые сепараторы 15.

Блок 4 предназначен для доводки и концентрации ценного в черновом концентрате до требуемой степени и включает бункер 16 с питателем, классифицирующее по крупности черновой концентрат устройство, например, вибрационный (инерционный) грохот 17, магнитный (электромагнитный) сепаратор 18 со слабым магнитным полем для извлечения сильномагнитных минералов, электромагнитный (валковый) сепаратор 19 для извлечения слабомагнитных минералов, винтовой сепаратор 20, концентрационный стол 21, гравитационный аппарат или центробежный обогатительный концентратор 22, сушильный аппарат 23, электросепаратор 24.

Корпус 25 просеивающего устройства 11 имеет форму неподвижного грохота с отношением ширины к длине 1:(5-8) с параллельными бортами 26 и двойное днище (решето 27 с поддоном 28). Решето 27 или просеивающая поверхность выполнены колосниками 29 трапецеидального сечения (фиг.3) с разновысотным расположением колосников 29.

Винтовой сепаратор 15 (фиг.4) включает устройство приема исходного питания (чернового концентрата) 30 коробчатого типа, винтовой желоб 31 с профилем сечения, состоящим из образующей внутреннего борта 32 под углом 30^o к горизонту, образующей дно желоба 33, наклоненной к горизонту под углом 5-10^o, указанные образующие пересекаются на расстоянии 0,16-0,18 от диаметра желоба при отсчете от вертикальной оси, образующей внешнего борта 34, выполненной по окружности радиусом 0,15-0,2 от диаметра желоба, максимальный габарит профиля по вертикали 0,25-0,35 от диаметра желоба. Винтовой желоб в центре содержит жестко закрепленную с желобом 31 центральную трубу 35 с отверстиями 36, выполненными по винтовой линии для подачи смывной воды, отверстия выполнены под углом 45-60^o вниз от горизонта, отсекатель концентрата 37 установлен на выходном срезе последнего витка, опорные стойки 38 крепятся непосредственно к наружному борту желоба 30. Для сброса хвостов винтового сепаратора 15 имеется хвостовой желоб 39.

Блоки 1-4 смонтированы последовательно. При необходимости повышения производительности блока 1 остальные блоки, образующие цепь аппаратов, устанавливают и монтируют параллельно этой цепи.

При использовании рельефа местности из схемы цепи аппаратов могут быть исключены гидроэлеватор 9 с пульповодом; технологически и механически барабанный дезинтегратор соединяется с блоком 2 (со шлюзом глубокого наполнения 10).

Промывочно-обогатительный прибор с непрерывным выводом концентрата работает следующим образом (фиг.1).

Обогащаемые пески, подаваемые бульдозером в блок 1 на площадку 5, через узел подачи 6 (загрузочная воронка или бункер) поступают в барабанный дезинтегратор 7. Отработанный и отмытый от песков валунно-галечный материал сбрасывается в отвал (система 8).

Размытые и дезинтегрированные пески гидроэлеватором 9 и пульповодом или иным транспортным средством направляются в блок 2 в головную часть шлюза глубокого наполнения 10. В шлюзе глубокого наполнения 10 трафаретами с ковриками улавливается крупнозернистая тяжелая фракция, самородки, крупное и среднее по крупности золото и другие ценные компоненты. Образуемый при этом концентрат периодически снимается, сокращается на подшлюзке и отправляется на доводку на шлихообогатительную установку (ШОУ).

Хвосты шлюза глубокого наполнения 10, содержащие мелкое и тонкое золото, самотеком поступают в блок 3 на верхнее перфорированное дно просеивающего устройства 11. Мелкий продукт, особенно тяжелые минералы, проходит через движущуюся минеральную постель и через верхнее перфорированное дно решета 27 поступает в W-образный поддон 28 с угловым расположением полуднищ (на нижнее дно грохота). Угловая конфигурация дна поддона 28 гидродинамически расслаивает твердую фазу подрешетного продукта по плотности и концентрирует тяжелые ценные минералы и золото при движении потока по осям в угловых продольных направляющих дна. При этом поперечные циркуляции воды вымывают из потока тяжелой дисперсной фазы зерна легких минералов. На решете 27 просеивающего устройства 11 дисперсный твердый материал с водой поступает уже в расслоившемся по плотности и крупности состоянии, при котором тяжелые мелкие зерна находятся в придонном слое. Трапецеидальная форма сечения и установка на разной высоте колосников 29 гидродинамически вызывает образование вихрей, затягивающих зерна тяжелых минералов и золота в область поддона 28 и выталкивающих зерна легких минералов в надрешетную зону. Углообразная конфигурация (W-образная) сечения поддона 28 просеивающего устройства 11 обеспечивает усиление расслоения дисперсной минеральной фазы по плотности в вертикальной плоскости и концентрацию зерен тяжелых минералов в отдельно движущиеся придонные потоки и направляет эти потоки к устройству регулирования выхода концентрата 12. При подходе к устройству 12 в нижних частях потока сконцентрированы зерна тяжелых минералов и золота, в верхней части потока скопились излишки воды и зерен легких минералов, которые сбрасывают в отвал с помощью хвостового желоба 13. При этом осуществляется и саморегулировка разбавления (консистенции) питания последующего оборудования. Поток тяжелой фракции песков (концентрат) на выходе из W-образного желоба (поддона) имеет сечение в виде хвоста ласточки. Нож отсекателя имеет такую же конфигурацию с возможностью регулировки в вертикальном и горизонтальном направлении (болтовые соединения с болтовыми отверстиями в виде прорезей). Отсеченная часть потока, содержащая повышенное содержание тяжелых ценных минералов, направляется в пульподелитель и далее на винтовые сепараторы. Подрешетный обогащенный дисперсный материал самотеком поступает в реактивный пульподелитель 14, делящий поток на равные части по числу винтовых сепараторов 15.

Пульпа подается в приемное устройство коробчатого типа 30 (фиг.4), откуда поступает в верхнюю часть винтового желоба 31 и под действием гравитационной силы движется вниз по винтовому желобу 31. Тяжелые минералы сосредотачиваются движущимся потоком ближе к вертикальной оси аппарата. Легкие минералы под действием центробежной силы и большая часть жидкой фазы (воды) движется вдоль наружного борта 34 винтового желоба 31 сепаратора 15. Для улучшения качества получаемого концентрата подается промывная и смывная вода через отверстия 36 центральной трубы 35. Отсекателем 37 тяжелая фракция (черновой концентрат) направляется на шлихообогатительную установку (ШОУ) для доводки до требуемых кондиций. Легкая фракция сбрасывается в отвал. Хвосты винтового сепаратора сбрасываются в хвостовой желоб 39.

Черновой концентрат винтовых сепараторов 15 поступает в блок 4 на шлихообогатительную установку (ШОУ) для доводки, повышения концентрации золота и подготовки к плавке золота в слитки. Для этого черновой концентрат загружается в бункер 16 ШОУ, откуда питателем с добавлением технологической воды направляется на грохочение 17 по классу 0,5 мм. Надрешетный продукт грохота 17 подвергается магнитной сепарации на барабанном магнитном сепараторе 18 для выделения сильномагнитных минералов. Магнитная фракция после магнитной перечистки складируется в спецотвал. Немагнитная фракция подвергается электромагнитной сепарации на валковом электромагнитном сепараторе 19 для выделения слабомагнитных минералов, которые также складируются в спецотвал. Аналогичной доводке подвергается и подрешетный продукт грохота 17, но с возможным изменением технологических и режимных параметров работы оборудования. Немагнитная фракция после накапливания и аккумулирования подвергается обогащению на винтовом сепараторе 20 (или винтовом шлюзе для случая переработки материала крупностью мельче 0,5 мм) малого типоразмера с перечисткой на концентрационном столе 21 (песковом или шламовом), гравитационном аппарате типа барабанного концентратора или на центробежном обогатительном концентраторе 22. Полученный золотосодержащий концентрат подвергается сушке в сушильном аппарате 23 и при необходимости подвергается электросепарации на комбинированном электросепараторе 24. Хвостовые продукты перечисленных аппаратов складируются в спецотвал. Золотые концентраты сдаются в золотоприемную кассу (ЗПК).

Заявляемый промывочно-обогатительный прибор предполагается использовать на текущих золотосодержащих песках участка "Ходакан" старательской артели "Тайга". Это свидетельствует о соответствии технического решения критерию "промышленная применимость". Этот прибор может также быть использован, кроме золота, для извлечения иных тяжелых ценных минералов, как вольфрамит, касситерит, танталит, колумбит, алмаз и другие.

Формула изобретения

Промывочно-обогатительный прибор с непрерывным выводом концентрата, включающий последовательно установленные блок подготовки и транспортирования песков, соединенный транспортным средством с блоком улавливания крупного, среднего по крупности золота и самородков, содержащий шлюз глубокого наполнения, жестко соединенный с блоком улавливания мелкого и тонкого золота, содержащим просеивающее устройство с поддоном и устройство для вывода концентрата, винтовые сепараторы, соединенные транспортным средством со шлихообогатительной установкой, отличающийся тем, что желоба винтовых сепараторов выполнены с профилем сечения, состоящим из образующей внутреннего борта, расположенной под углом 30^o к горизонту образующей дна желоба, наклоненной к горизонту под углом 5-10^o, пересекающихся на расстоянии, равном 0,16-0,18 от диаметра желоба, и образующей внешнего борта с максимальным габаритом профиля по вертикали 0,25-0,35 от диаметра желоба, просеивающее устройство в блоке улавливания мелкого и тонкого золота выполнено в виде колосников, расположенных поочередно на разных высотных уровнях, а его поддон выполнен с W-образным днищем, причем за просеивающим устройством установлено устройство регулирования выхода концентрата, под которым установлен пульподелитель, под которым установлены винтовые сепараторы, при этом блок подготовки и транспортирования песков снабжен барабанным дезинтегратором.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4