Способ концентрации алмазов на стадии рудоподготовки

 

Изобретение предназначено для обогащения, преимущественно алмазов. Способ концентрации на стадии рудоподготовки включает дробление алмазосодержащего материала в дробилке раздавливающего действия с разгрузочной щелью не менее 2,5 диаметров максимального исходного куска, снабженной запирающим устройством, установленным с возможностью регулирования скорости разгрузки дробленого материала из дробилки, при этом прекращают подачу в бункер исходного материала до полной выработки из него всей массы, дробленый продукт подают на грохот, обеспечивающий проход от 20 до 35% дробленого материала за одну стадию дробления при различных скоростях выгрузки из дробилки, при этом надрешетный продукт направляют в бункер и далее снова в дробилку, образуя циркуляцию дробленного надрешетного продукта в замкнутом цикле с грохотом до требуемой концентрации в нем алмазов. Изобретение позволяет обеспечить попутную концентрацию алмазов в процессе рудоподготовки – раскрытия кристаллов.

Изобретение относится к обогащению преимущественно алмазов и может быть использовано для переработки литейных шлаков, электролитной корки и многих других материалов, компоненты которых отличаются твердостью.

Известны сравнительно сложные технологии обогащения алмазов базирующиеся не на столь стабильных отличительных признаках (люминесценция, краевой угол и др.), как их твердость, при той же необходимости раскрытия кристаллов путем дробления и измельчения всей руды до определенной крупности (Фишман М.А., Зеленов В.И. Практика обогащения руд цветных и редких металлов. М.: Недра, 1967 г. Т. 5).

Задачей изобретения является попутная концентрация алмазов в процессе рудоподготовки - раскрытия кристаллов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе концентрации алмазов на стадии рудоподготовки, включающем дробление алмазосодержащего материала в дробилке раздавливающего действия с разгрузочной щелью не менее 2,5 диаметров максимального исходного куска, снабженного запирающим устройством, установленным с возможностью регулирования скорости разгрузки дробленого материала из дробилки, согласно изобретению прекращают подачу в бункер исходного материала до полной выработки из него всей массы, дробленый продукт подают на грохот, обеспечивающий проход от 20 до 35% дробленого материала за одну стадию дробления при различных скоростях выгрузки из дробилки, при этом надрешетный продукт направляют в бункер и далее снова в дробилку, образуя циркуляцию дробленого надрешетного продукта в замкнутом цикле с грохотом до требуемой концентрации в нем алмазов.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом. В процессе дробления кимберлита в режиме измельчения (например по способу дробления по патенту RU 2075173 C1, B 02 С 1/00, 2/00 от 22.02.94) измельчаются в первую очередь менее твердые минералы. При рассеве дробленного таким способом материала в надрешетном продукте остаются (концентрируются) преимущественно наиболее твердые минералы и самые твердые из них - алмазы. Повторяя дробление надрешетного продукта в замкнутом цикле с грохотом, достигается заданная концентрация алмазов в конечном надрешетном продукте.

Поставленная цель достигается совокупностью и последовательностью следующих приемов (процессов):

- заполняют один из минимум двух бункеров, например N1, исходным материалом и прекращают подачу в него этого материала до полной выработки из него всей массы, т.е. полного опорожнения этого бункера (текущий исходный материал в это время загружают в бункер N2);

- устанавливают ширину разгрузочной щели дробилки размером не менее 2,5 диаметров максимального куска исходного материала;

- регулируют скорость разгрузки дробленого материала из дробилки посредством запирающего устройства, например, в виде барабана, установленного с возможностью изменения скорости вращения;

- устанавливают на грохоте сито с заданным размером ячейки;

- подают из бункера N1 материал в дробилку, а дробленый из нее - на грохот;

- надрешетный продукт грохота направляют в тот же бункер N1, замыкая таким образом цикл дробления (измельчения) надрешетного продукта, до перехода практически всей массы менее твердых частиц в подрешетный продукт;

- надрешетный продукт со сконцентрированным в нем до заданного содержания алмазов направляют в отдельную емкость для концентрата;

- подрешетный продукт утилизируют и заменяют функции бункеров N1 и N2.

При дроблении сравнительно крупных классов (например, 10-25 мм) разгрузочную щель дробилки устанавливают не менее 63 мм. С целью увеличения производительности дробилки дробленый продукт направляют на двухситный грохот с размером ячейки верхнего сита 10 мм, а нижнего, например, 0,5 мм (обосновав крупность отвального класса). Промежуточный класс 0,5-10 мм направляют на переработку по данному способу на другой дробилке с разгрузочной щелью не менее 25 мм, работающей в замкнутом цикле с двухситным грохотом с размером ячеек сит, например 5 и 0,5 мм. В дробилке с шириной разгрузочной щели равной 2,5 и более диаметров максимального куска исходного материала и регулируемой скоростью выгрузки дробленого из дробилки посредством запирающего устройства, например, по способу, указанному в патенте, куски руды разрушают друг друга, т.е. идет процесс самоизмельчения. За одну стадию дробления наиболее слабые минералы переходят в более мелкие классы, в том числе пылевидную фракцию.

Пример 1. Экспериментально установлено, что при ширине разгрузочной щели щековой дробилки, например, 12,5 мм, и крупности исходного материала 5-1 мм в подрешетный продукт грохота с размером ячейки сита 1×1 мм при различных скоростях выгрузки из рабочей камеры за одну стадию дробления уходит от 20 до 35% дробленого материала. В таком порядке сокращается масса циркулирующего надрешетного продукта с каждым циклом дробления и, таким образом, возрастает концентрация в нем кристаллов от 1/50000000 до 1/5, т.е. 20%. Дальнейшая концентрация алмазов небезопасна для целостности кристаллов. При большем их содержании в рабочей зоне дробилки возможно разрушение кристаллов самих себя. Цифра 1/50000000 соответствует примерно среднему содержанию алмазов в кимберлитовых трубках. Цифра 35% обусловлена тем, что при дальнейшем увеличении выхода подрешетного продукта за одну стадию дробления путем снижения скорости движения материала через дробилку значительно снижается производительность дробилки по вновь образованному подрешетному продукту, так как увеличение содержания в рабочей зоне дробилки мелких частиц ухудшает условие разрушения более крупных. Поэтому работа дробилки в замкнутом цикле с грохотом позволяет не только выделить сравнительно твердые частицы, но и увеличить производительность дробилки по подрешетному продукту, при прочих равных условиях.

Размер ячейки верхнего сита при дроблении предварительно классифицированного материала устанавливают равным нижнему пределу крупности исходного материала. Размер ячейки нижнего сита определяют технико-экономическим анализом вариантов рудоподготовки, содержанием и стоимостью кристаллов, крупностью менее ячейки сита.

При дроблении исходного неклассифицированного материала размер ячейки верхнего сита определяют технико-экономическим сравнением вариантов.

Преимущества попутного извлечения алмазов в процессе рудоподготовки по предложенному способу в том, что сравнительно сложные технологии обогащения алмазов базируются не на столь стабильных отличительных признаках (лиминесценция, краевой угол и др.), как их твердость, при той же необходимости раскрытия кристаллов путем дробления и измельчения всей руды до определенной крупности, способ позволяет повысить концентрацию кристаллов алмазов от 1/50000000 до 1/5, т.е. на 20%.

Формула изобретения

Способ концентрации алмазов на стадии рудоподготовки, включающий дробление алмазосодержащего материала в дробилке раздавливающего действия с разгрузочной щелью не менее 2,5 диаметров максимального исходного куска, снабженной запирающим устройством, установленным с возможностью регулирования скорости разгрузки дробленого материала из дробилки, отличающийся тем, что прекращают подачу в бункер исходного материала до полной выработки из него всей массы, дробленый продукт подают на грохот, обеспечивающий проход от 20 до 35% дробленого материала за одну стадию дробления при различных скоростях выгрузки из дробилки, при этом надрешетный продукт направляют в бункер и далее снова в дробилку, образуя циркуляцию дробленого надрешетного продукта в замкнутом цикле с грохотом до требуемой концентрации в нем алмазов.