Способ самоизмельчения кимберлитов



 


Владельцы патента RU 2545649:

Открытое акционерное общество Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов ОАО "Иргиредмет" (RU)
АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "АЛРОСА" (открытое акционерное общество) (АК "АЛРОСА" (ОАО)) (RU)

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, точнее к способам самоизмельчения кимберлитов. Способ включает избирательное измельчение кимберлитов, которое осуществляют посредством барабанной мельницы, вращающейся вокруг горизонтальной оси. Измельчение производят с рудной загрузкой в водном режиме. Скорость вращения барабана выбирают из соотношения 0,635nкр<nопт<0,655nкр, где n к р = 42,3 / D , nкр - критическая скорость вращения барабана ММС, мин-1, D - диаметр мельницы, м. Степень заполнения барабана рудной загрузкой составляет 35-45% при содержании твердого 55-65%. Способ обеспечивает снижение ударных нагрузок, приводящих к разрушению кристаллов алмазов. 1 табл.

 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, точнее к способам самоизмельчения кимберлитов.

Известен способ самоизмельчения алмазосодержащих руд, заключающийся в избирательном измельчении руды во вращающейся вокруг горизонтальной оси барабанной мельнице мелющей загрузкой в виде кусков руды крупностью более 100 мм при степени ее заполнения рудой, равной 40-50%, и массовой доле твердого в питании в пределах 50-80%, и с угловой скоростью вращения барабана в процессе измельчения с соотношением ω1<ω<ω2, где ω 1 = k 1 D ; ω 2 = k 2 D ,

где ω1 - угловая скорость вращения барабана, при которой происходит переход мелющей загрузки из водопадного режима движения во внешних слоях нагрузки в каскадный режим движения во внутренних слоях нагрузки, с-1;

ω2 - угловая скорость вращения барабана, при которой происходит переход мелющей загрузки из каскадного режима движения во внутренних слоях нагрузки в водопадный режим движения во внутренних слоях нагрузки, с-1;

K1, K2 - эмпирические коэффициенты, учитывающие свойства измельчаемой алмазосодержащей руды, и равные соответственно 0,47 м0,5с-1 и 0,52 м6,5с-1;

D - диаметр мельницы, м (патент РФ №1587753, 04.11.1988).

Недостатками способа является относительно низкая сохранность алмазов.

Задачей изобретения является повышение сохранности природного качества алмазов в процессе мокрого рудного самоизмельчения.

Поставленная задача решается за счет технического результата, который заключается в создании благоприятных условий для снижения ударных нагрузок, приводящих к разрушению кристаллов алмазов.

Технический результат достигается тем, что в способе самоизмельчения кимберлитов, включающем избирательное измельчение кимберлитов во вращающейся вокруг горизонтальной оси барабанной мельнице с рудной загрузкой в водном режиме измельчения, скорость вращения барабана выбирают из соотношения 0,635nкр<nопт<0,655nкр, где nкр=42,3/√D, об/мин

где nкр - условно критическая скорость вращения барабана,

D - диаметр барабана мельницы, м,

при этом степень заполнения барабана рудной загрузкой составляет 35-45% при содержании твердого 55-65%.

Данная степень заполнения обеспечивает эффективное измельчение кимберлитов. Для обеспечения более высокой сохранности алмазов, массовая доля твердого в питании мельницы выдерживается в пределах 55-65%.

Для снижения повреждаемости алмазов необходимо создать такой режим избирательного измельчения, который бы уменьшил повреждаемость алмазов в процессе измельчения, приводящую, во-первых, к потере части массы кристаллов, а во-вторых, к уменьшению стоимости алмазов вследствие полученных сколов, обколов и трещин.

Снизить повреждаемость алмазов в процессе измельчения кимберлитов возможно путем уменьшения доли ударных нагрузок, так как алмазы весьма хрупки и при ударе разрушаются, и повышения доли истирающих нагрузок мелющей загрузки. Характер движения мелющей (рудной) загрузки в барабане мельнице определяется скоростью вращения барабана и его диаметром. При условной критической скорости вращения барабана слои мелющей среды, расположенные у поверхности барабана, начинают центрифугировать, то есть за счет центробежной силы они прижимаются к барабану и, не отрываясь, движутся вместе с ним по круговой траектории, не совершая никакой работы. Паспортная скорость вращения серийно выпускаемых промышленных мельниц мокрого рудного самоизмельчения составляет 80-82% от критической, т.е. это скорость, при которой совершается наибольшая работа по разрушению руды и обеспечивается максимальная эффективность измельчения. В данном случае реализуется, в основном, водопадный режим движения рудной (мелющей) загрузки, где ударные нагрузки на рудный материал существенно превосходят истирающие, что для обеспечения сохранности природной крупности и качества алмазов является неблагоприятным. Уменьшение в процессе измельчения доли ударных нагрузок и повышение доли истирающих нагрузок, к которым алмаз достаточно устойчив, может быть достигнуто путем уменьшения частоты вращения барабана.

Пример осуществления способа

Влияние характера движения мелющей рудной загрузки в процессе измельчения при изменении скорости вращения барабана на повреждаемость кристаллов алмазов исследовано экспериментально в мельнице мокрого самоизмельчения «Сведала» EGL размером D×L=5000×2300 на кимберлитах трубки «Нюрбинская».

Экспериментально был установлен оптимальный скоростной режим измельчения алмазосодержащей руды, в результате которого обеспечиваются наименьшие повреждаемость и потери массы алмазов при сравнительно небольшом росте удельного расхода электроэнергии на измельчение. Исследованиями в промышленных условиях при измельчении кимберлитов трубки «Нюрбинская» крупностью -500 мм в мельнице «Сведала» EGL D×L=5000×2300 в замкнутом цикле по классу +35 мм (хвосты обогащения крупностью -35+6 мм додрабливались в валковом прессе высокого давления) проводились при разной частоте вращения барабана, но при одинаковом водном режиме измельчения и степени заполнения барабана рудной загрузкой.

Для оценки повреждаемости кристаллов использовались окрашенные алмазы-индикаторы трубки «Нюрбинская» крупностью -4,75+2 мм. Установлено что уменьшение скорости вращения мельницы с паспортной 80% до 60% от критической обусловливает снижение повреждаемости алмазов-индикаторов с 29,1% до 14,0%, а потерь массы алмазов вследствие полученных сколов и обколов - с 2,0% до 0,7%. При этом наблюдается снижение производительности мельницы со 187 до 154 т/ч. Исходя из полученных результатов выбирают рациональный диапазон скорости вращения барабана - (0,635÷0,655) nкр, ниже которого уже прослеживается выполаживание кривых повреждаемости кристаллов и потерь массы алмазов (при относительно невысоком снижении производительности на 15-18%).

Для определения перспектив использования заявленного способа измельчения алмазосодержащих руд были проведены сравнительные испытания по измельчению кимберлитов трубки «Нюрбинская» на промышленной мельнице «Сведала» EGL D×L=5000×2300 разными способами измельчения: по прототипу и по заявленному изобретению примерно при средних значениях рекомендуемых диапазонов скорости вращения барабана. Результаты представлены в таблице.

Сравнительные результаты измельчения на руде фабрики 16
Скорость вращения, % от критической Количество алмазов-индикаторов, шт Количество поврежденных кристаллов, % от извлеченных Потери массы, % от первоначальной массы извлеченных кристаллов Производительность мельницы по исх. руде, т/ч
70 250 17,5 1,5 174
65 250 15,5 0,8 159

Анализ данных таблицы показал, что при реализации данного способа количество поврежденных алмазов-индикаторов снижается с 17,5% до 15,5%, а потери массы алмазов снижаются с 1,5% до 0,8% от первоначальной массы кристаллов. Таким образом, способ согласно изобретению позволяет уменьшить техногенную повреждаемость алмазов в процессе самоизмельчения кимберлитов в барабанной мельнице и, как следствие, уменьшить потери массы кристаллов вследствие получаемых сколов и улучшить (повысить) качество (стоимость) алмазов.

Способ самоизмельчения кимберлитов, включающий избирательное измельчение кимберлитов во вращающейся вокруг горизонтальной оси барабанной мельнице с рудной загрузкой в водном режиме измельчения, отличающийся тем, что скорость вращения барабана выбирают из соотношения 0,635nкр<nопт<0,655nкр,
где n к р = 42,3 / D ,
nкр - критическая скорость вращения барабана ММС, мин-1,
D - диаметр мельницы, м,
при этом степень заполнения барабана рудной загрузкой составляет 35-45%, при содержании твердого 55-65%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области пищевой промышленности. Предложен сверхвысокочастотный активатор хлебопекарных дрожжей.

Роторно-вихревая мельница тонкого помола предназначена для тонкого и сверхтонкого измельчения твердых материалов, для получения продукта с заданной дисперсностью.
Изобретение относится к способу измельчения материалов во вращающемся барабане ферромагнитными мелющими телами и может быть использовано в процессах подготовки сырья к обогащению, а также в строительной, химической и др.

Изобретение относится к дробильно-обогатительному оборудованию, которое может быть использовано при производстве строительных материалов, применяемых в горной, химической и металлургической отраслях промышленности, а также в дорожном строительстве, коммунальном хозяйстве при переработке отходов.

Изобретение относится к измельчению преимущественно ферромагнитного сырья и может быть использовано в процессах переработки магнетитовых и сульфидных руд, содержащих магнетит, пирротин - минералы с высокой магнитной восприимчивостью.

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов, в частности к вибрационным мельницам, которая может найти применение, например, в строительной, горнорудной, металлургической, пищевой или химической отраслях промышленности.
Изобретение относится к технологии извлечения золота из пиритового концентрата. .

Изобретение относится к способам и устройствам для преимущественно тонкого измельчения различных материалов. .
Изобретение относится к способу получения диспергированного льда для использования его в различных отраслях промышленности. .

Изобретение относится к измельчителям с винтообразными дробящими органами для измельчения фуражного зерна и может быть использовано как средство малой механизации для индивидуальных хозяйств и малых животноводческих ферм.

Изобретение относится к устройствам и способам автоматического подавления вибрации и может быть использовано в помольно-смесительных агрегатах с автоматической балансировкой.

Изобретение относится к способам и устройствам для измельчения различных материалов. Способ измельчения заключается в том, что дезинтеграцию измельчаемого материала осуществляют на вращающейся опорной поверхности 2 мелющими телами 1, имеющими форму тел вращения.

Изобретение относится к футеровкам барабанных мельниц и может использоваться в горно-обогатительной, строительной и химической промышленности. Футеровка состоит из выполненных из эластомерного материала элементов.

Группа изобретений относится к конструкции зуба, узлу зуба и барабанному устройству, которые могут быть использованы в минералодробилке. Конструкция зуба содержит корпус, которому придана форма зуба, установленную на корпусе оболочку, и дробящий элемент, установленный на оболочке и формирующий вместе с ней наружный контур зуба.

Изобретение относится к способу получения неорганических полупроводниковых наночастиц из сыпучего материала. Способ заключается в том, что подготавливают неорганический сыпучий полупроводниковый материал 14, который перемалывают при температуре от 100°С до 200°С в присутствии выбранного восстанавливающего агента.
Изобретение относится к комбинированным методам разделения твердых материалов, а именно к переработке радиоэлектронного скрапа. Способ включает преимущественно двустадийное измельчение скрапа молотковыми дробилками до необходимой крупности, магнитную и ситовую сепарации измельченного скрапа с последующей пневматической классификацией по объемной плотности отдельно надрешетного и подрешетного продуктов ситовой классификации.

Изобретение относится к способу отделения налипшего материала от внутренней стенки измельчающего барабана шаровой барабанной мельницы и устройству для его осуществления.

Изобретение относится к технологии измельчения минерала шунгит до частиц наноразмеров, используемых в качестве активного наполнителя при изготовлении эластомерных композитов.

Изобретение относится к средствам измельчения пастообразных материалов. .

Изобретение относится к устройствам для дробления и измельчения различных материалов и может быть использовано в шаровых мельницах. Мельница содержит мелющие тела, устройства загрузки и выгрузки, полый барабан со спиральными направляющими на внутренней поверхности. На внешней поверхности барабана размещена труба, выполненная в виде змеевика. К торцам мельницы с двух сторон присоединены цилиндрические камеры. Одна камера сообщается с устройством загрузки. Другая камера сообщается с устройством выгрузки и имеет лопасти, при этом в камере выполнены отверстия для выгрузки готового продукта. В барабане в зоне выгрузки выполнены окна. В мельнице обеспечивается высокая эффективность измельчения. 3 ил.
Наверх