Обогатительный модуль

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для извлечения ценных элементов из руд и продуктов их переработки, в частности для извлечения сульфидов меди, никеля, железа и благородных металлов из лежалых хвостов законсервированного хвостохранилища. Обогатительный модуль включает карьерное поле, земснаряд, неподвижный грохот, пятиструйный пульподелитель, сообщенный с вибрационным грохотом с размером отверстий сетки 1,5 мм, насосы для направления подрешетного продукта вибрационного грохота в батареи гидроциклонов, насос, установленный на выходе песков из гидроциклона и сообщенный с пятиструйным пульподелителем и далее с центробежными сепараторами, камерные флотомашины в операции основной флотации хвостов центробежных сепараторов и в операции перечистки. Снабжен одним или двумя дополнительными земснарядами, береговой насосной станцией с установленным на ней вибрационным грохотом с размером сетки 12 мм, зумпфом с переливным карманом, сообщенным самотечным гидротранспортом с карьерным полем для размыва хвостов, дополнительным пятиструйным пульподелителем, сообщенным с дополнительными вибрационными грохотами с размером отверстий сетки 1,5 мм, и зумпфами для приема подрешетного продукта указанных виброгрохотов и направления насосами в батареи гидроциклонов, контактными чанами, один из которых входом сообщен самотечным гидротранспортом с центробежными сепараторами и выходом с зумпфом и насосом с регулируемой производительностью с камерной флотомашиной основной флотации, выполненной механической и состоящей из 5 камер по 130 м³ каждая, запитанных последовательно, выход концентрата которых посредством зумпфа и насоса с регулируемой производительностью сообщен с другим контактным чаном и далее с камерной флотомашиной первой операции перечистки, выполненной пневмомеханической и состоящей из 4 камер по 17 м³ каждая, запитанных последовательно, выход концентрата которых сообщен с зумпфом и насосом с регулируемой производительностью и далее с камерной флотомашиной второй операции перечистки, выполненной пневмомеханической и состоящей из 3 камер по 8 м³ каждая, запитанных последовательно, выход концентрата которых и выход концентрата центробежных сепараторов сообщены через зумпф-мешалку с высоконапорным насосом, при этом выход хвостов второй перечистки самотечным гидротранспортом сообщен с первой камерой первой перечистки, а выход хвостов первой перечистки сообщен через зумпф и насос с первой камерой механической флотомашины основной флотации. Технический результат - повышение выхода и качества концентрата, а также снижение потерь ценных элементов в хвостах флотации. 1 ил.

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для извлечения ценных элементов из руд и продуктов их переработки, в частности для извлечения сульфидов меди, никеля, железа и благородных металлов из лежалых хвостов законсервированного хвостохранилища.

Известен обогатительный модуль для обогащения золотосодержащих руд, в котором по ходу технологического процесса установлены связанные между собой средствами транспортировки пульпы, вибрационный грохот, зумпф-насос, гидроциклоны, дуговой грохот, центробежные концентраторы, хвостовой шлюз (патент РФ 2211731, кл. В03В 7/00, 9/00, опуб. 10.09.2003).

Недостатком известного модуля являются большие потери тонкого и пылевидного золота флотационной крупности и отсутствие технической возможности стабилизации исходного питания центробежных сепараторов по объему пульпы и содержанию твердого.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является модуль для обогащения материала хвостохранилища, включающий земснаряд, неподвижный грохот с размером отверстий сетки 15 мм, пульподелитель, вибрационные грохота с размером отверстий сетки 1,5 мм, пульподелитель двухструйный, насосы, две батареи гидроциклонов, насос, пятиструйный пульподелитель, концентраторы, девятиструйный пульподелитель, пневмомеханические флотомашины (Благодатин Ю.В., Яценко А.А., Захаров Б.А., Чегодаев В.Д., Алексеева Л.И. Вовлечение в переработку новых сырьевых источников цветных и благородных металлов. Цветные металлы. 2003 г. №8-9, с.28-29).

В известном способе эффективность работы модуля зависит от стабильности подачи пульпы, которая определяется многими факторами, в частности непрерывной во времени работой земснаряда, а при его перемещении в забое по схеме с поворотно-роторным свайным ходом (или по любой другой схеме) обязательны технологические остановки для перезаколки свай, перемещения якорей и т.д. (Нурок Г.А. Процессы и технология гидромеханизации открытых горных работ. М., Недра. 1985 г., с.181-186), плановые ремонтные и непредвиденные остановки из-за попадания в грунтозаборное устройство фрезы посторонних предметов. По этим причинам в питании модуля снижается объем пульпы и количество твердого. Поверхность неподвижного грохота забивается крупнообломочным скальным грунтом, которым покрыта поверхность хвостохранилища для предотвращения пылевыноса и ветровой эрозии, что приводит также к снижению объема пульпы в технологический процесс модуля. Безнапорные зумпфа с клапанной системой распределения пульпы приводят к неравномерному распределению объема пульпы по грохотам, батареям гидроциклонов и центробежным сепараторам и, как следствие, к переливам пульпы на грохотах, потери давления пульпы на входе в батареи гидроциклонов предварительной классификации, потери количества и качества концентрата центробежных сепараторов.

В этих условиях параллельная запитка девяти пневмомеханических флотомашин с объемом каждой камеры 16 м³ не позволяет с достаточной надежностью стабилизировать уровень пульпы во флотомашинах, что приводит к невосполнимым потерям цветных и благородных металлов с отвальными хвостами флотации.

Из вышесказанного следует, что недостатками данного способа являются:

- аппаратурное оформление модуля не позволяет стабилизировать исходное питание технологических операций по содержанию твердого, объему пульпы;

- отсутствие резерва земснарядов для проведения кратковременных профилактических и длительных ремонтных работ;

- невозможность равномерного распределения пульпы по оборудованию для грохочения и центробежного обогащения с применением безнапорных зумпфов;

- запредельные колебания уровня пульпы во флотомашинах приводят к невосполнимым потерям ценных элементов.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение невосполнимых потерь ценных элементов с хвостами флотации. Технический результат - повышение выхода и качества концентрата за счет стабилизации питания оборудования обогатительного модуля по объему пульпы и количеству твердого.

Решение этой задачи достигается тем, что известный обогатительный модуль, включающий карьерное поле, земснаряд, неподвижный грохот, пятиструйный пульподелитель, сообщенный с вибрационным грохотом с размером отверстий сетки 1,5 мм, насосы для направления подрешетного продукта вибрационного грохота в батареи гидроциклонов, насос, установленный на выходе песков из гидроциклона и сообщенный с пятиструйным пульподелителем и далее с центробежными сепараторами, камерные флотомашины в операции основной флотации хвостов центробежных сепараторов и в операции перечистки согласно изобретению снабжают одним или двумя дополнительными земснарядами, береговой насосной станцией с установленным на ней вибрационным грохотом с размером сетки 12 мм, зумпфом с переливным карманом, сообщенным самотечным гидротранспортом с карьерным полем для размыва хвостов, дополнительным пятиструйным пульподелителем, сообщенным с дополнительными вибрационными грохотами с размером отверстий сетки 1,5 мм и зумпфами для приема подрешетного продукта указанных виброгрохотов и направления насосами в батареи гидроциклонов, контактными чанами, один из которых входом сообщен самотечным гидротранспортом с центробежными сепараторами и выходом с зумпфом и насосом с регулируемой производительностью с камерной флотомашиной основной флотации, выполненной механической и состоящей из 5 камер по 130 м каждая, запитанных последовательно, выход концентрата которых посредством зумпфа и насоса с регулируемой производительностью сообщен с другим контактным чаном и далее с камерной флотомашиной первой операции перечистки, выполненной пневмомеханической и состоящей из 4 камер по 17 м³ каждая, запитанных последовательно, выход концентрата которых сообщен с зумпфом и насосом с регулируемой производительностью и далее с камерной флотомашиной второй операции перечистки, выполненной пневмомеханической и состоящей из 3 камер по 8 м³ каждая, запитанных последовательно, выход концентрата которых и выход концентрата центробежных сепараторов сообщены через зумпф-мешалку с высоконапорным насосом, при этом выход хвостов второй перечистки самотечным гидротранспортом сообщен с первой камерой первой перечистки, а выход хвостов первой перечистки сообщен через зумпф и насос с первой камерой механической флотомашины основной флотации.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема аппаратурного оформления обогатительного модуля.

Модуль включает: карьерное поле 1 с тремя (или как минимум двумя) земснарядами 2; береговую насосную станцию, состоящую из неподвижного 3 и вибрационного 4 грохотов, зумпфа 5 с переливным карманом для возврата избыточного объема пульпы в карьерное поле и попутного размыва хвостов на рабочем борту карьера, насосы 6 с регулируемой производительностью; два напорных пятиструйных пульподелителя 7, десять вибрационных грохотов 8 с полиуретановыми сетками с отверстиями 1,5 мм, два зумпфа 9 и четыре насоса 10 с регулируемой производительностью; четыре батареи обесшламливающих гидроциклонов 11 (в каждой батарее по 16 гидроциклонов диаметром 250 мм, из них 6 могут включаться или выключаться в автоматическом режиме), часть сливов гидроциклонов возвращается в зумпфы 9 при уровне пульпы в них ниже запредельного; два зумпфа 12 и два насоса 13 с регулируемой производительностью в питании центробежных сепараторов, два напорных пятиструйных пульподелителя 14, десять центробежных сепараторов 15; контактный чан 16 объемом 91 м³ с верхним разгрузочным карманом, зумпф 17, насос 18 с регулируемой производительностью в питании основной флотации, пять камер механической флотомашины 19 с объемом 130 м³ каждая в операции основной флотации; зумпф 20 с насосом 21 с регулируемой производительностью в питании контактного чана 22 и четырех камер пневмомеханической флотомашины 23 с объемом 17 м³ каждая для первой перечистки концентрата основной флотации; зумпф 24, насос 25 с регулируемой производительностью в питании трех камер пневмомеханической флотомашины 26 с объемом 8 м³ каждая для второй перечистки концентрата; зумпф 27, насос 28 с регулируемой производительностью, для подачи хвостов первой перечистки в основную флотацию; зумпф 29 и высоконапорный насос 30 для гидротранспортировки общего концентрата.

Обогатительный модуль работает следующим образом.

Исходный продукт модуля - лежалые хвосты законсервированного хвостохранилища от обогащения вкрапленных медно-никелевых руд месторождения Норильск-1, которые в виде пульпы гидротранспортом подают с трех земснарядов 2 с карьерного поля 1 в избыточном количестве по объему пульпу с содержанием твердого 10-20% на неподвижный 3 и вибрационный 4 грохота с размером сетки 12 мм. Надрешетный продукт крупностью более 12 мм (крупнообломочный скальный грунт и металлургический шлак) направляют на строительные цели. Подрешетный продукт поступает в зумпф 5, который находится под грохотами и насосами 6 с регулируемой производительностью, в заданном оператором количестве по объему пульпы подается в технологический процесс модуля. Избыточное количество объема пульпы через переливной карман зумпфа 5 самотечным гидротранспортом поступает на рабочий борт карьера 1 для размыва хвостов. Таким образом, достигается стабилизация объема пульпы для последующих технологических операций. Далее, пульпа двумя насосами подается на два напорных пятиструйных пульподелителя 7, на выходных патрубках которых, на каждый грохот 8 установлены шиберные задвижки в износостойком исполнении с дистанционным пневматическим управлением для подключения или исключения из схемы каждого грохота 8. Подрешетный продукт грохотов 8 поступает в зумпфы 9, где уровень пульпы поддерживается постоянным за счет изменения количества оборотов электродвигателей насосов с использованием ультразвуковых датчиков уровня. При изменении количества оборотов уменьшается или увеличивается объем пульпы, поступающей в батареи гидроциклонов, соответственно увеличивается или уменьшается давление на входе в гидроциклоны, поэтому для поддержания давления на входе в гидроциклоны в оптимальном режиме автоматически добавляется или уменьшается количество работающих гидроциклонов. С повышением или понижением давления на 0,02 мПа автоматически открывается или закрывается шибер на питающем патрубке одного гидроциклона. При понижении уровня пульпы ниже запредельного в зумпфах 9 насосов 10 автоматически открываются шиберные задвижки на трубопроводах возврата части сливов гидроциклонов в зумпфы 9. Постоянное давление на входе стабилизирует содержание твердого в песках гидроциклонов, при этом колебания по содержанию твердого в песках не выходят за пределы режима технологической карты центробежного и флотационного обогащения. Пески гидроциклонов через зумпфы 12, в которых поддерживается постоянный уровень с помощью ультразвуковых датчиков уровня и изменения числа оборотов электродвигателей насосов 13, направляют в два напорных пятиструйных пульподелителя 14, на выходных патрубках которых установлены шиберные задвижки в износостойком исполнении с автоматическим управлением от промышленного логического контроллера, предназначенного для управления работой всех пяти центробежных сепараторов, запитанных от одного пятиструйного напорного пульподелителя. Концентрат центробежных сепараторов направляют в зумпф 29 для дальнейшего гидротранспортирования. Хвосты центробежных сепараторов самотечным гидротранспортом направляют в контактный чан 16, имеющего объем 91 м³, который сглаживает кратковременные колебания объема пульпы и содержания твердого в ней при подаче воды в чаши центробежных сепараторов для сжижения и сполоска концентрата.

Из контактного чана пульпу направляют в зумпф 17 насоса 18. В зумпфе 17 поддерживается постоянный уровень пульпы за счет изменения количества оборотов насоса 18. Далее, пульпу со стабильным объемом и содержанием твердого направляют в механическую флотомашину 19, состоящую из пяти камер по 130 м³ каждая и запитанных последовательно. Уровень пульпы в камерах флотомашины поддерживается постоянным на заданном уровне, с помощью поплавковых датчиков установленных в каждой камере. Большой суммарный объем камер флотомашины сглаживает возможные незначительные изменения объема пульпы из-за поступления в первую камеру хвостов флотомашины 23 (первая перечистка концентрата) и обеспечивает устойчивый пеносъем концентрата. Хвосты флотомашины 19 самотечным гидротранспортом направляют в действующее хвостохранилище. Концентрат флотомашины 19 направляют в зумпф 20, в котором уровень пульпы поддерживают постоянным с помощью ультразвукового датчика за счет изменения количества оборотов электродвигателя насоса 21, который направляет концентрат в контактный чан 22 емкостью 9 м³ с верхним разгрузочным желобом.

Контактный чан 22 предназначен для сглаживания возможных колебаний объема пульпы перед флотомашиной 23 (первая перечистка концентрата) из-за подачи воды в пенные желоба флотомашины 19. Из контактного чана 22 самотечным гидротранспортом концентрат поступает в пневмомеханическую флотомашину 23, состоящую из четырех камер по 17 м³ и включенных в схему последовательно. Уровень пульпы в камерах поддерживается постоянным на заданном уровне посредством поплавковых датчиков, установленных по одному на каждые две камеры. Хвосты флотомашины 23 объединяют с исходным питанием флотомашины 19 через зумпф 27, в котором поддерживают постоянный уровень посредством ультразвукового датчика за счет изменения количества оборотов электродвигателя насоса 28. Концентрат флотомашины 23 (после первой перечистки) через зумпф 24, в котором уровень пульпы также поддерживают постоянным с помощью ультразвукового датчика за счет изменения количества оборотов электродвигателя насоса 25, направляют в пневмомеханическую флотомашину 26, состоящую из трех камер по 8 м³ каждая и запитанных последовательно. Уровень пульпы поддерживается постоянным во всех трех камерах на заданном уровне при помощи одного поплавкового датчика. Концентрат после второй перечистки поступает в зумпф-мешалку 29, где поддерживается постоянный уровень с помощью ультразвукового датчика за счет добавления оборотной воды и изменения количества оборотов электродвигателя насоса 30. В зумпф 29 также направляют концентрат центробежных сепараторов, а объединенный концентрат модуля насосом 30 откачивают в систему гидротранспорта селективных концентратов, полученных из рудного сырья.

Заявляемый модуль испытан при переработке лежалых хвостов от переработки нормально-вкрапленных медно-никелевых руд месторождения Норильск-1, получена дополнительная продукция и прибыль от ее реализации.

Обогатительный модуль, включающий карьерное поле, земснаряд, неподвижный грохот, пятиструйный пульподелитель сообщенный с вибрационным грохотом с размером отверстий сетки 1,5 мм, насосы для направления подрешетного продукта вибрационного грохота в батареи гидроциклонов, насос, установленный на выходе песков из гидроциклона и сообщенный с пятиструйным пульподелителем и далее с центробежными сепараторами, камерные флотомашины в операции основной флотации хвостов центробежных сепараторов и в операции перечистки, отличающийся тем, что снабжен одним или двумя дополнительными земснарядами, береговой насосной станцией с установленным на ней вибрационным грохотом с размером сетки 12 мм, зумпфом с переливным карманом, сообщенным самотечным гидротранспортом с карьерным полем для размыва хвостов, дополнительным пятиструйным пульподелителем, сообщенным с дополнительными вибрационными грохотами с размером отверстий сетки 1,5 мм и зумпфами для приема подрешетного продукта указанных виброгрохотов и направления насосами в батареи гидроциклонов, контактными чанами, один из которых входом сообщен самотечным гидротранспортом с центробежными сепараторами и выходом с зумпфом и насосом с регулируемой производительностью с камерной флотомашиной основной флотации, выполненной механической и состоящей из 5 камер по 130 м³ каждая, запитанных последовательно, выход концентрата которых посредством зумпфа и насоса с регулируемой производительностью сообщен с другим контактным чаном и далее с камерной флотомашиной первой операции перечистки, выполненной пневмомеханической и состоящей из 4 камер по 17 м³ каждая, запитанных последовательно, выход концентрата которых сообщен с зумпфом и насосом с регулируемой производительностью и далее с камерной флотомашиной второй операции перечистки, выполненной пневмомеханической и состоящей из 3 камер
по 8 м³ каждая, запитанных последовательно, выход концентрата которых и выход концентрата центробежных сепараторов сообщены через зумпф-мешалку с высоконапорным насосом, при этом выход хвостов второй перечистки самотечным гидротранспортом сообщен с первой камерой первой перечистки, а выход хвостов первой перечистки сообщен через зумпф и насос с первой камерой механической флотомашины основной флотации.