Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом



Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом
Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом

 


Владельцы патента RU 2634145:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИГД ДВО РАН) (RU)

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота. Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом включает подачу минеральной гидросмеси и разделение ее на фракции путем создания профиля скоростей потока за счет установки в наклонном желобе с гладким дном деформаторов потока с учетом разжижения минеральной гидросмеси, изменения уклона наклонного желоба и гранулометрического состава золота, слив шлама в рабочем цикле обогащения и периодический автоматизированный, посредством системы орошения, сполоск тяжелой фракции минеральной составляющей минеральной гидросмеси из зон отсадки тяжелой фракции при автоматическом подъеме трафаретов. В процессе рабочего цикла обогащения периодически формируют гидродинамические эффекты резонансного типа при поступлении минеральной гидросмеси в переднюю часть наклонного желоба с системой дезинтеграции глинистых включений посредством гладких и плоских стационарных рассекателей, жестко фиксированных упорами на бортах наклонного желоба с двух сторон в передней и средней частях наклонного желоба, между зонами отсадки тяжелой фракции с трафаретами. Рассекатели установлены попарно крест-накрест под наклонами по отношению к плоскостям, параллельным гладкому дну, под углами от 10° до 20° и в определенной последовательности сверху вниз в передней части наклонного желоба в зависимости от динамики дезинтеграции высокоглинистых песков с зазорами между собой и гладким дном, превышающими максимальный размер окатышей глинистых включений в минеральной гидросмеси, и ориентированы одним углом, равным 90°, навстречу минеральной гидросмеси для формирования под гладкими и плоскими стационарными рассекателями разреженных областей, обеспечивающих формирование кавитационного эффекта, способствующего разрушению глинистых включений и выделению мелких и тонких минеральных частиц ценных компонентов. Технический результат - повышение производительности за счет обеспечения эффективности процесса дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси высокоглинистых россыпей благородных металлов с высоким содержанием мелких и тонких фракций ценных компонентов. 3 ил.

 

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота.

Известны способы промывки золотоносных песков при использовании волн различной физической природы [1-4], а также гидродинамических эффектов [5-6].

Использование электроразрядных и ультразвуковых систем для дезинтеграции высокоглинистых песков россыпей благородных металлов сопряжено с безопасностью, особенно в открытых условиях работы, и с повышением эксплуатационных затрат на обслуживание и энергопотребление. Заменой им, для широкого практического применения, могут стать способы дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси в условиях резонансных акустических явлений в гидропотоке, которые являются значительно безопаснее при эксплуатации и менее затратными при обслуживании [5-6].

Однако такие установки требуют больших затрат на проектирование и изготовление, а при эксплуатации - трудоемки при смене изношенных внутренних устройств, которые создают эффект кавитации.

Альтернативой могут служить более простые установки открытого типа в виде шлюзов. Примером такой установки может быть установка для обогащения песков россыпей [7], обеспечивающая высокую производительность за счет многоуровневости и автоматического подъема трафаретов.

Однако данные установки предназначены для песков с низким содержанием глинистой составляющей - до 25% и не обеспечивают в достаточной мере эффективность обогащения. Потери мелких частиц на шлюзах составляют до 58%.

Известен обогатительный шлюз, состоящий из желоба с параллельными сторонами и гладким днищем, на дно которого уложены коврики с трафаретами, которые выполнены из круглого материала с упорами, соединенными по всей длине соединительными пластинами, не соприкасающимися с ковриками, круглым материалом и расположены в средней и хвостовой частях шлюза таким образом, что образуют между собой щели, параллельные сторонам шлюза. Дополнительная дезинтеграция и сегрегация частиц происходит путем соударения твердых частиц об упоры и соединительные пластины трафаретов из круглого материала [8].

Недостатком данной установки является снижение производительности из-за усложнения процесса съема выделенного концентрата.

Известен шлюз для обогащения песков, состоящий из наклонного днища с бортами, улавливающих элементов в виде сплошных порожков, закрепленных на днище, привода колебаний и оросителя. Днище с бортами установлено с возможностью изменения угла наклона вплоть до отрицательного. Сплошные порожки установлены только в задней части днища, а остальные порожки выполнены прерывистыми, состоящими из чередующихся стенок и просветов между ними, причем стенки соседних порожков размещены в шахматном порядке, а перед нижними сплошными порожками выполнены канавки с разгрузочными отверстиями, под которыми снизу днища размещены с возможностью продольных перемещений кассеты [9]. В данной конструкции дополнительная дезинтеграция осуществляется посредством бороны, которая приводится в колебательное движение посредством привода колебаний.

Недостатками данной установки являются дополнительные энергозатраты, износ установки за счет дополнительной вибрации бороны, воздействующей на всю конструкцию, и сложность съема полученного продукта.

Наиболее близким по технической сущности является способ обогащения [10], включающий разделение материала на две фракции путем создания профиля скоростей потока за счет установки в наклонной камере деформаторов потока и разделения потока с помощью отсекателей потока. Разделение материала осуществляют в два этапа, при этом на первом этапе пульпу подают в первую камеру, выполненную в виде наклонного желоба, в котором в качестве деформаторов потока используют цилиндрические стержни, установленные в донной части желоба перпендикулярно направлению движения потока, за счет столкновения потока с цилиндрическими стержнями создают зону пониженной скорости движения потока над отверстием в донной части первого желоба, движущийся поток над которым разделяют с помощью шибера с регулируемым углом наклона. Материал, вытекающий из упомянутого отверстия для осуществления второго этапа разделения, передают, предварительно смешав с водой, во вторую камеру, выполненную в виде наклонного желоба, в котором в качестве деформаторов потока используют, по крайней мере, один цилиндрический стержень, установленный в донной части желоба перпендикулярно направлению движения потока перед отверстием в донной части желоба, за счет столкновения потока с цилиндрическим стержнем создают зону пониженной скорости движения потока над упомянутым отверстием в донной части второго желоба, к которому прикреплена ловушка, предназначенная для извлечения частиц из потока пульпы, имеющая отверстие в нижней части, через которое из второго желоба выводят концентрат.

Недостатком данной установки является снижение производительности из-за усложнения процесса съема выделенного концентрата.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности за счет обеспечения эффективности процесса дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси высокоглинистых россыпей благородных металлов с высоким содержанием мелких и тонких фракций ценных компонентов путем глубокой дезинтеграции твердого при модулировании резонансных акустических явлений в гидропотоке, формируемых посредством стационарных гидродинамических рассекателей.

Технический результат достигается за счет того, что в способе обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом, включающем подачу минеральной гидросмеси и разделение ее на фракции путем создания профиля скоростей потока за счет установки в наклонном желобе, с гладким дном, деформаторов потока с учетом разжижения минеральной гидросмеси, изменения уклона наклонного желоба и гранулометрического состава золота, слив шлама в рабочем цикле обогащения и периодический автоматизированный, посредством системы орошения, сполоск тяжелой фракции минеральной составляющей минеральной гидросмеси из зон отсадки тяжелой фракции при автоматическом подъеме трафаретов, в процессе рабочего цикла обогащения периодически формируют гидродинамические эффекты резонансного типа при поступлении минеральной гидросмеси в переднюю часть наклонного желоба с системой дезинтеграции глинистых включений посредством гладких и плоских стационарных рассекателей, жестко фиксированных упорами на бортах наклонного желоба с двух сторон в передней и средней частях наклонного желоба, между зонами отсадки тяжелой фракции с трафаретами, и установленных попарно крест-накрест под наклонами по отношению к плоскостям, параллельным гладкому дну, под углами от 10° до 20°, и в определенной последовательности сверху вниз в передней части наклонного желоба в зависимости от динамики дезинтеграции высокоглинистых песков с зазорами между собой и гладким дном, превышающим максимальный размер окатышей глинистых включений в минеральной гидросмеси, и ориентированных одним углом, равным 90°, навстречу минеральной гидросмеси для формирования под гладкими и плоскими стационарными рассекателями разреженных областей, обеспечивающих формирование кавитационного эффекта, способствующего разрушению глинистых включений и выделению мелких и тонких минеральных частиц ценных компонентов.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.

Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом осуществляется с помощью автоматизированного комплекса, изображенного на чертежах.

На фиг. 1 - общий вид автоматизированного комплекса; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 в увеличенном масштабе, показан один из вариантов установки на одном из бортов наклонного желоба гладких и плоских стационарных рассекателей посредством подвесок; на фиг. 3 - график полученной зависимости интенсивности дезинтеграции образцов исследованного месторождения.

Автоматизированный комплекс 1 снабжен наклонным желобом 2 с гладким дном 3 и деформаторами потока 4 с учетом разжижения минеральной гидросмеси, изменения уклона 5 наклонного желоба 2 и гранулометрического состава золота. Зоны отсадки 6 тяжелой фракции снабжены трафаретами 7, которые выполнены съемными и автоматически управляемыми посредством автоматизированной системы управления 8. Система орошения 9 также соединена с автоматизированной системой управления 8. Наклонный желоб 2 снабжен системой дезинтеграции 10 глинистых включений минеральной гидросмеси с гладкими и плоскими стационарными рассекателями 11, которые жестко фиксированы упорами 12 на бортах 13 наклонного желоба 2 с двух сторон 14, 15 в передней 16 и средней частях 17 наклонного желоба 2, между зонами отсадки 6 тяжелой фракции с трафаретами 7. Гладкие и плоские стационарные рассекатели 11 установлены попарно крест-накрест 18 под наклоном 19 по отношению к плоскостям 20, параллельным 21 гладкому дну 3, под углами 22 размером от 10° до 20°, и в последовательности сверху вниз 23 в зависимости от динамики дезинтеграции J высокоглинистых песков в воде. Если кривая интенсивности дезинтеграции J показывает (фиг. 3), что наиболее эффективно процесс дезинтеграции в воде осуществлялся в первый временной интервал, затем происходит существенное снижение интенсивности, то последовательность расположения гладких и плоских стационарных рассекателей 11 должна осуществляться в передней 16 части наклонного желоба 2 сверху вниз 23, т.е. первые пары 24 стационарных рассекателей 11 должны располагаться выше, а вторые пары 25 - ниже. Гладкие и плоские стационарные рассекатели 11 устанавливаются с зазорами 26 между собой 27 и зазорами 28 с гладким дном 3, превышающим максимальный размер окатышей 29 глинистых включений в минеральной гидросмеси, и ориентированных одним углом 30, равным 90°, навстречу минеральной гидросмеси 31. Контур 32 на фиг. 2 позиционирует положение наклонного желоба 2 в рабочем состоянии. Гладкие и плоские стационарные рассекатели 11 через шарнирные соединения 33 связаны с подвесками 34, которые вешаются на бортах 13 и имеют соединения 35, обеспечивающие регулирование по высоте 36.

Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом выполняется следующим образом.

В зависимости от динамики дезинтеграции J высокоглинистых песков, которая определяется на основе результатов эксперимента и исходя из учета массовой доли (%) фракции образца М, продезинтегрированной в единицу времени Т, по формуле:

J=М/Т,

осуществляют установку гладких и плоских стационарных рассекателей 11.

Пример. В лабораторных условиях проведен эксперимент по дезинтеграции образцов месторождения Поспелиха. Эксперимент проводился при средних значениях температуры 22°С и влажности 65% посредством полного погружения образца в емкость с водопроводной водой. Очистка воды производилась фильтрованием посредством системы REVERSE OSMOSIS SYSTEM «ATOLL 560». Средняя масса образцов при средней исходной влажности 4% составляла от 4462 г до 6082 г. Через равные промежутки времени осуществлялось отделение жидкой части от твердой неразрушенной части образцов. После седиментации твердая фаза помещалась в сушильный шкаф. Затем, высушенная при температуре 99°С, твердая составляющая охлаждалась и взвешивалась на лабораторных электронных весах OHAUS Scout Pro SPU202 для определения массы дезинтегрированной фракции. На фиг. 3 представлена зависимость изменения динамики дезинтеграции J массовой доли образцов исследуемого месторождения в зависимости от последовательных, равных по продолжительности, интервалов времени. В эксперименте установлено, что наиболее эффективно процесс дезинтеграции в воде осуществлялся в первый временной интервал, затем происходит существенное снижение интенсивности, поэтому определенная последовательность расположения гладких и плоских стационарных рассекателей 11 должна осуществляться в передней 16 части наклонного желоба 2 сверху вниз 23, т.е. первые пары 24 стационарных рассекателей 11 должны располагаться выше, а вторые пары 25 - ниже. Гладкие и плоские стационарные рассекатели 11 системы дезинтеграции 10 глинистых включений минеральной гидросмеси устанавливаются попарно крест-накрест 18 под наклоном 19 по отношению к плоскостям 20, параллельным 21 гладкому дну 3, под углами 22 размером от 10° до 20°. Наклон 19 регулируется с помощью шарнирного соединения 33 с подвесками 34 и соединений 35, обеспечивающих регулирование по высоте 36. Гладкие и плоские стационарные рассекатели 11 устанавливаются с зазорами 26 между собой 27 и зазорами 28 с гладким дном 3, превышающим максимальный размер окатышей 29 глинистых включений в минеральной гидросмеси, и ориентированы одним углом 30, равным 90°, навстречу минеральной гидросмеси 31, вешаются на бортах 13 с двух сторон 14, 15 в передней 16 и средней частях 17 наклонного желоба 2, между зонами отсадки 6 тяжелой фракции с трафаретами 7 и жестко фиксируются упорами 12.

С помощью автоматизированной системы управления 8 автоматизированного комплекса 1 осуществляют подачу минеральной гидросмеси в переднюю часть 16 наклонного желоба 2 с гладким дном 3. Происходит разделение минеральной гидросмеси на фракции путем создания профиля скоростей потока за счет установки в наклонном желобе 2 деформаторов потока 4 с учетом разжижения минеральной гидросмеси, изменения уклона 5 наклонного желоба 2 и гранулометрического состава золота. Контур 32 на фиг. 2 позиционирует положение наклонного желоба 2 в рабочем состоянии.

В процессе рабочего цикла обогащения периодически формируют гидродинамические эффекты резонансного типа при поступлении минеральной гидросмеси в переднюю часть 16 наклонного желоба 2 с системой дезинтеграции 10 глинистых включений в минеральной гидросмеси посредством гладких и плоских стационарных рассекателей 11, установленных с зазорами 26 и ориентированных одним углом, равным 90°, навстречу минеральной гидросмеси. Под гладкими и плоскими стационарными рассекателями 11 формируются разреженные области, обеспечивающие формирование кавитационного эффекта, способствующего разрушению глинистых включений и выделению мелких и тонких минеральных частиц ценных компонентов. В рабочем цикле обогащения происходит слив шлама и периодический автоматизированный, посредством системы орошения 9, сполоск тяжелой фракции минеральной гидросмеси из зон отсадки 6 тяжелой фракции при автоматическом подъеме трафаретов 7.

Способ повышает производительность за счет автоматизации процессов управления всеми системами и обеспечения эффективности процесса дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси высокоглинистых россыпей благородных металлов с высоким содержанием мелких и тонких фракций ценных компонентов.

Источники информации

1. Бахарев С.А. Способ промывки золотоносных песков при использовании волн различной физической природы: Патент RU 2214866, МПК В03В 5/00, В03В 5/70, 27.10.2003.

2. Хрунина Н.П., Мамаев Ю.А. Способ управления процессом трансформации золотосодержащей породы: Патент RU 2276727, МПК Е21С 45/00, 20.05.2006, Бюл. №14.

3. Хрунина Н.П. Грохот-дезинтегратор с интенсификацией кавитации комбинированным воздействием ультразвука: Патент RU 2200629, МПК В03В 5/00, 7/00; В07В 1/00, 20.03.2003, Бюл. №8.

4. Хрунина Н.П., Рассказов И.Ю., Мамаев Ю.А. Способ акустикогидроимпульсного разупрочнения и дезинтеграции высокопластичных глинистых песков золотоносных россыпей: Патент RU 2433867, МПК В03В 5/00, Е21С 41/30, 20.11.2011, Бюл. №32.

5. Хрунина Н.П. Способ струйно-акустической дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси и гидродинамический генератор акустических колебаний: Патент RU 2506127, МПК В03В 5/00, 10.02.2014, Бюл. №4.

6. Хрунина Н.П. Способ дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси в условиях резонансных акустических явлений в гидропотоке и геотехнологический комплекс для его осуществления: Патент RU 2506128, МПК В03В 5/00, опубл. 10.02.2014, Бюл. №4.

7. Мамаев Ю.А., Хрунина Н.П. Установка для обогащения песков россыпей: Патент RU 1559503, МПК В03В 5/70, 14.06.1994.

8. Смирнов В.А. Обогатительный шлюз: Патент RU 2214869, МПК В03В 5/70, 27.10.2003.

9. Федоров В.Г. Шлюз для обогащения песков: Патент RU 2433869, МПК В03В 5/70, 20.11.201, Бюл. №32.

10. Чертов В.И., Васин А.А. Способ обогащения: Патент RU 2225259, МПК В03В 5/62, 10.03.2004.

Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким и тонким золотом, включающий подачу минеральной гидросмеси и разделение ее на фракции путем создания профиля скоростей потока за счет установки в наклонном желобе с гладким дном деформаторов потока с учетом разжижения минеральной гидросмеси, изменения уклона наклонного желоба и гранулометрического состава золота, слив шлама в рабочем цикле обогащения и периодический автоматизированный, посредством системы орошения, сполоск тяжелой фракции минеральной составляющей минеральной гидросмеси из зон отсадки тяжелой фракции при автоматическом подъеме трафаретов, отличающийся тем, что в процессе рабочего цикла обогащения периодически формируют гидродинамические эффекты резонансного типа при поступлении минеральной гидросмеси в переднюю часть наклонного желоба с системой дезинтеграции глинистых включений посредством гладких и плоских стационарных рассекателей, жестко фиксированных упорами на бортах наклонного желоба с двух сторон в передней и средней частях наклонного желоба, между зонами отсадки тяжелой фракции с трафаретами, и установленных попарно крест-накрест под наклонами по отношению к плоскостям, параллельным гладкому дну, под углами от 10° до 20° и в определенной последовательности сверху вниз в передней части наклонного желоба в зависимости от динамики дезинтеграции высокоглинистых песков с зазорами между собой и гладким дном, превышающими максимальный размер окатышей глинистых включений в минеральной гидросмеси, и ориентированных одним углом, равным 90°, навстречу минеральной гидросмеси для формирования под гладкими и плоскими стационарными рассекателями разреженных областей, обеспечивающих формирование кавитационного эффекта, способствующего разрушению глинистых включений и выделению мелких и тонких минеральных частиц ценных компонентов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения руд и песков, содержащих мелкое золото, на обогатительных фабриках, драгах и промывочных приборах.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для гравитационного извлечения благородных металлов из руд, а также природных и техногенных россыпей.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам гравитационного обогащения полезных ископаемых, а именно золото-платиносодержащих россыпных месторождений.

Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых и используется при разработке россыпей золота. Наклонный шлюз содержит загрузочный и разгрузочный узлы.

Изобретение относится к технологии утилизации отходов переработки полезных ископаемых, в частности утилизации угольных шламов илонакопителей, которые образуются на обогатительных фабриках угольной и коксохимической промышленности.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при добыче ценного компонента благородных и редких металлов из береговых пляжных отложений. .

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при промывке золото- и платиносодержащих песков. .

Изобретение относится к области разделения твердых материалов с помощью жидкостей и может быть использовано при обогащении минерального сырья, при геологических и технологических исследованиях.

Изобретение относится к горной промышленности, к обогащению песков россыпных месторождений и может быть использовано при разработке золотосодержащих песков. .

Изобретение относится к области гравитационного обогащения полезных ископаемых, в частности к устройствам для разделения материалов в воде по плотности, и может применяться для разделения труднообогатительных руд, содержащих пылевидные и пластинчатые металлы и минералы.

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота. Способ обогащения высокоглинистых песков россыпей с преимущественно мелким золотом включает подачу гидросмеси, разделение минеральной составляющей гидросмеси на фракции путем создания профиля скоростей потока за счет установки в наклонном желобе, с гладким дном, деформаторов потока с учетом разжижения гидросмеси, изменения уклона наклонного желоба и гранулометрического состава золота, слив шлама в рабочем цикле обогащения и периодический автоматизированный сполоск тяжелой фракции из зон со съемными и автоматически управляемыми подъемом трафаретами посредством системы орошения. В процессе рабочего цикла обогащения периодически формируют гидродинамические эффекты резонансного типа при поступлении гидросмеси в переднюю часть наклонного желоба с системой дезинтеграции глинистых включений в гидропотоке посредством понижения V-образного профиля в продольном направлении по отношению к плоскости гладкого дна наклонного желоба в зависимости от соотношения Т:Ж гидросмеси, содержания глинистой составляющей в песках, уклона наклонного желоба и гранулометрического состава золота, а также деформаторов потока в виде стационарных рассекателей. Последние выполнены на бортах наклонного желоба с двух сторон в передней и средней частях наклонного желоба, между зонами со съемными и автоматически управляемыми подъемом при автоматизированном сполоске трафаретами. Передние поверхности стационарных рассекателей образуют с их боковыми поверхностями углы, равные 30°, а боковые поверхности образуют с горизонтальной осью передней части наклонного желоба углы 15°, обеспечивая этим создание разреженной области для формирования кавитационного эффекта, способствующего разрушению мелких минеральных частиц. Первые по ходу движения гидросмеси стационарные рассекатели установлены передней своей частью вверх таким образом, что расстояние вершин передних кромок рассекателей от плоскости гладкого дна желоба составляет величину, равную 0,75 высоты потока гидросмеси, а наклоны их верхних поверхностей образуют углы, равные 20°, по отношению к плоскости гладкого дна желоба. Последующие по ходу движения гидросмеси рассекатели своей передней частью повернуты вниз на глубину, образующую минимальный зазор между вершинами передних кромок стационарных рассекателей и V-образным профилем передней части, а также плоскостью гладкого дна желоба в средней его части, превышающий максимальный размер окатышей глинистых включений в гидросмеси, для дополнительного разрушения и обеспечения вихревого перемещения. Технический результат - повышение производительности за счет обеспечения эффективности процесса дезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси высокоглинистых россыпей благородных металлов с высоким содержанием мелких фракций ценных компонентов. 3 ил.
Наверх