Способ покусковой сепарации минерального сырья



Способ покусковой сепарации минерального сырья

 


Владельцы патента RU 2403091:

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU)
Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" (RU)

Изобретение относится к области обогащения минерального сырья и, в частности, его можно использовать в методах покусковой сепарации как радиоактивных, так и нерадиоактивных руд. Способ включает подачу рудных кусков в зону измерения, регистрацию потока ионизирующего излучения узлом измерения, разделение рудных кусков на продукты обогащения по величине превышения сигналом установленного порога разделения. Предварительно перед сепарацией на основании данных о контрастности исследуемой пробы рассчитывают критерий применимости учета массы рудных кусков, заключающийся в том, что для рудных кусков, масса которых больше среднего значения (qi>), содержание в них ниже граничного уровня (αiг), а их суммарный выход (γi), умноженный на количество полезного компонента в них (·βi), был бы больше, чем для рудных кусков с массой ниже среднего значения (qi<), содержанием больше граничного уровня (αiг), а количеством полезного компонента ниже граничного значения (Мiг). Технический результат - повышение эффективности сепарации. 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к области обогащения минерального сырья и, в частности, его можно использовать в методах покусковой сепарации как радиоактивных, так и нерадиоактивных руд.

В настоящее время покусковая сепарация минерального сырья осуществляется как по содержанию, так и по количеству полезного компонента (ПК) в рудных кусках.

Теоретически при идеальных условиях сепарации по содержанию (вертикальная кривая разделения и нулевая ошибка в определении массы рудного куска) показатели обогащения оказываются выше, чем при сепарации по количеству ПК. Это объясняется тем, что в процессе сепарации возможны случаи, когда рудные куски с массой ниже среднего значения (qi<) в сортируемом классе и содержанием ПК выше граничного значения (αiг) попадают в хвосты, т.к. количество полезного компонента в них ниже граничного уровня (Мiг). И, наоборот, рудные куски с массой выше среднего значения (qi>) в сортируемом классе и содержанием ПК ниже граничного (αiг) попадают в концентрат, т.к. количество полезного компонента в них выше граничного уровня (Мiг).

Однако при реальных условиях сепарации (вероятностная кривая разделения не вертикальна и ошибка в определении массы рудных кусков отлична от нулевой) показатели обогащения при сепарации по содержанию в ряде случаев оказываются даже ниже, чем при сепарации по количеству полезного компонента.

Это объясняется тем, что эффективность процесса сепарации в сильной степени зависит от точности определения массы рудного куска тем или иным способом учета массы, характера распределения в руде ПК, контрастности и от вещественного состава исследуемой рудной массы.

Известен способ покусковой сепарации минерального сырья, в котором повышение эффективности сепарации достигается с помощью частичного учета массы рудного куска в режиме регистрации гамма-излучения при постоянной экспозиции и постоянном пороге настройке за счет включения в схему радиометра специального дополнительного электронного устройства (См. кн. И.И.Крейндлин и др. «Приборы для радиометрического обогащения руд», М., Атомиздат, 1972 г., стр.179-188).

Наиболее близким является способ покусковой сепарации по содержанию полезного компонента, включающий покусковую подачу рудных кусков в зону измерения, регистрацию гамма-излучения, разделение рудных кусков на продукты обогащения по величине превышения сигналом установленного порога настройки (См. кн. И.И.Крейндлин и др. «Приборы для радиометрического обогащения руд», М., Атомиздат, 1972 г., стр.182-184).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка специального критерия, на основании которого точно оценивается возможность применения к исследуемой пробе способа сепарации (по содержанию или по количеству ПК).

Технический результат достигается тем, что в известном способе покусковой сепарации минерального сырья, включающем подачу рудных кусков в зону измерения, регистрацию потока ионизирующего излучения узлом измерения, разделение рудных кусков на продукты обогащения по величине превышения сигналом установленного порога разделения, предварительно перед сепарацией на основании данных о контрастности исследуемой пробы рассчитывают критерий применимости учета массы рудных кусков, заключающийся в том, что для рудных кусков, масса которых больше среднего значения (qi>), содержание в них ниже граничного уровня (αiг), а количество полезного компонента больше граничной величины (Miг), их суммарный выход (γi), умноженный на количество полезного компонента в них (·βi), был бы больше, чем для рудных кусков с массой ниже среднего значения (qi<), содержанием больше граничного уровня (αiг), а количеством полезного компонента ниже граничного значения (Мiг).

Пример расчета

Сущность расчета заключается в следующем. На основании предварительного изучения фракционного состава исследуемой пробы все изученные рудные куски разделим на шесть условных фракций, у которых содержание (αi), количество ПК (Mi) и массы рудных кусков (qi) находятся в определенном соотношении.

Для удобства анализа все данные о рудных кусках сведены в табл.1 и изображены на графике в системе координат αi-qi. График зависимости αi=f(qi) при Mг=Const показан на чертеже.

Анализ данных, приведенных в табл.1, показывает следующее. Теоретически при идеальных условиях сепарации (вертикальная кривая разделения и нулевая ошибка в определении массы рудного куска) как по количеству, так и по содержанию ПК рудные куски первой и второй фракций попадают в хвосты, а пятой и шестой - в концентрат. Следовательно, для этих четырех фракций нет необходимости учитывать массу рудных кусков.

Для рудных кусков, относящихся к третьей фракции, необходим учет массы, т.к. при сепарации по количеству ПК они попадают в концентрат, а их необходимо направить в хвосты.

Для рудных кусков четвертой фракции также необходим учет их массы, т.к. они при сепарации по количеству ПК попадают в хвосты, а их необходимо направить в концентрат.

Таким образом, из всех рассмотренных фракций для обеспечения максимальной эффективности сепарации учету массы должны подвергаться только рудные куски, относящиеся к третьей и четвертой фракциям. Отметим, что в настоящее время при сепарации руд по содержанию ПК учету массы подвергаются рудные куски всех шести фракций, т.к. нет возможности выделить по какому-либо признаку куски, относящиеся только к третьей и четвертой фракциям.

Таблица 1
Характеристика рудных кусков
№ фракции Значение признака Распределение кусков при сепарации по:
αi Mi qi количеству ПК содержанию ПК
1 αiг Mi<Mг qi> хвосты хвосты
2 αiг Miг qi> хвосты хвосты
3 αiг Mi>Mг qi> концентрат хвосты
4 αiг Miг qi< хвосты концентрат
5 αiг Miг qi< концентрат концентрат
6 αiг Miг qi> концентрат концентрат

Для оценки влияния рудных кусков, относящихся к третьей и четвертой фракциям, на эффективность процесса сепарации проведем расчет технологических показателей обогащения с учетом массы рудных кусков при идеальных условиях сепарации (вертикальная кривая разделения и нулевая ошибка в определении массы рудных кусков). Для этого на основе полученного фракционного состава исследуемой рудной пробы выведем необходимые расчетные формулы.

Введем следующие обозначения:

γi - выход рудных кусков по массе i-ой фракции;

βi - содержание ПК в рудных кусках i-ой фракции;

γхм - выход хвостов при сепарации по количеству ПК;

γхα - выход хвостов при сепарации по содержанию ПК;

γкм - выход концентрата при сепарации по количеству ПК;

γкα - выход концентрата при сепарации по содержанию ПК;

θм - содержание в хвостах при сепарации по количеству ПК;

θα- содержание в хвостах при сепарации по содержанию ПК;

βм - содержание в концентрате при сепарации по количеству ПК;

βα - содержание в концентрате при сепарации по содержанию ПК.

Из фракционного состава пробы (см. чертеж) следует, что

Таким образом, зная границу разделения, выход и содержание ПК каждой фракции, по вышеприведенным формулам (1-8) можно рассчитать основные технологические показатели обогащения как с учетом, так и без учета массы рудных кусков при идеальных условиях сепарации.

Оценим степень влияния учета массы рудных кусков для третьей и четвертой фракции на эффективность процесса сепарации.

Из формул (1) и (5) следует, что

Сопоставление формул (3) и (7), после несложных преобразований, приводит к результату

Анализ формул (9) и (10) показывает, что повышение эффективности процесса сепарации за счет учета массы рудных кусков можно достичь только по тем рудам, фракционный состав которых удовлетворяет следующим условиям

Таким образом, если анализируемая рудная проба удовлетворяет условиям (11) и (12), то при сепарации по содержанию ПК будет достигнуто повышение эффективности процесса сепарации, как за счет увеличения выхода хвостов (γхαхм), так и за счет уменьшения содержания ПК в них по сравнению с сепарацией по количеству ПК (θα<0м).

Полученные выражения (11) и (12) являются основными критериями, с помощью которых можно оценить целесообразность применения учета массы рудных кусков к исследуемой рудной пробе.

Пример

Приведены результаты расчета искомого критерия применимости учета масс рудных кусков для двух проб класса крупности - 50+25 мм.

Все исходные данные сведены в табл.2.

Таблица 2
Проба №1 Проба №2
Номер фракции Выход фракции γi, % Содержание во фракции βi, % Выход фракции γi, % Содержание во фракции βi, %
1 14,56 0,016 3,10 0,022
2 17,67 0,015 28,03 0,003
3 9,71 0,031 2,01 0,033
4 2,65 0,060 3,47 0,081
5 17,60 0,396 26,19 0,607
6 37,82 0,875 37,19 1,190
Итого 100,00 0,409 100,00 0,606

Анализ полученных данных показывает, что для пробы №1 необходимо применять способ с учетом массы рудных кусков, т.к. γ34 (9,71>2,65) и γ3·β34·β4 (0,301>0,159).

Для пробы №2 нет необходимости проводить сепарацию с учетом массы рудных кусков.

Способ покусковой сепарации минерального сырья, включающий подачу рудных кусков в зону измерения, регистрацию потока ионизирующего излучения узлом измерения, разделение рудных кусков на продукты обогащения по величине превышения сигналом установленного порога разделения, отличающийся тем, что предварительно перед сепарацией на основании известных данных о контрастности исследуемой пробы рассчитывают критерий применимости учета массы рудных кусков, заключающийся в том, что для рудных кусков, масса которых больше среднего значения (qi>), содержание ниже граничного уровня (αiг), a их суммарный выход (γi), умноженный на количество полезного компонента в них (·βi), был бы больше, чем для рудных кусков с массой ниже среднего значения (qi<), содержанием больше граничного уровня (αiг), a количеством полезного компонента ниже граничного значения (Mi<Mг).



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых на горно-обогатительных предприятиях по переработке рудных полезных ископаемых, в частности руд черных металлов.

Изобретение относится к способам автоматической сортировки руд и предназначено, в частности, для извлечения алмазов из алмазосодержащих смесей минералов, например, из концентратов предварительного обогащения.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и, в частности его можно использовать в методах покусковой сепарации как радиоактивных, так и не радиоактивных руд.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к способам рентгенолюминесцентного обогащения дробленого минерального материала крупных фракций, размер которых сравним с протяженностью зоны возбуждения-регистрации сепаратора.

Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых, а именно к способам обогащения дробленого минерального материала. .

Изобретение относится к способу и устройству для обработки сыпучего материала, в частности минералов и углеродистых твердых материалов, таких как уголь, железная руда, марганец, алмазы и другие материалы.

Изобретение относится к машинам, предназначенным для сортировки зерна, и может быть использовано в сельском хозяйстве для очистки зерновых смесей. .

Изобретение относится к способу регулирования белизны для удаления печатных красок в установках обесцвечивания. .

Изобретение относится к области обращения твердых радиоактивных отходов. .

Изобретение относится к области физики и может быть использовано при добыче благородного металла (БМ): золота, платины, олова, меди и т.д

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при кусковой радиометрической сепарации руд

Изобретение относится к устройствам для гравитационного обогащения полезных ископаемых в горнодобывающей промышленности

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при кусковой или поточно-кусковой радиометрической сортировке руд

Изобретение относится к устройствам для извлечения золота и платиносодержащих песков и может быть использовано в устройствах систем очистки водоемов, а также в строительной и других отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при формировании качества руд на стадии горных работ

Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых, а именно к рентгеновским способам обогащения различных пород полезных ископаемых, и может быть использовано при сепарации алмазосодержащей породы

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для сортировки минерального сырья по содержанию в нем полезного компонента с помощью устройств, осуществляющих сортировку радиометрическими методами

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении рудного сырья для металлургии

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для разделения золотосодержащей горнорудной массы на сорта по содержанию золота на предприятиях золотодобывающей промышленности, разрабатывающих открытым способом месторождения коренного золота
Наверх