RU2262385C1 - Sluice for settling of concentrates of heavy minerals from a pulp and a trapping rug for it - Google Patents
Sluice for settling of concentrates of heavy minerals from a pulp and a trapping rug for it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2262385C1 RU2262385C1 RU2003136036/03A RU2003136036A RU2262385C1 RU 2262385 C1 RU2262385 C1 RU 2262385C1 RU 2003136036/03 A RU2003136036/03 A RU 2003136036/03A RU 2003136036 A RU2003136036 A RU 2003136036A RU 2262385 C1 RU2262385 C1 RU 2262385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cells
- pulp
- inserts
- mat
- magnetic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к конструкции шлюзов и улавливающих ковриков для осаждения из пульпы концентратов таких тяжелых минералов, в исходном гранулометрическом составе которых преобладают тонкодисперсные и/или пластинчатые частицы. Эти шлюзы и коврики предназначены для поисков и разведки естественных и техногенных месторождений ценных тяжелых минералов и оценки величины извлекаемых запасов, а преимущественно - для их добычи из измельченных вмещающих горных пород и/или грунтов при разработке:The invention relates to the design of locks and catching mats for the deposition of concentrates of such heavy minerals from the pulp, in the initial particle size distribution of which finely dispersed and / or lamellar particles predominate. These locks and rugs are designed for the search and exploration of natural and man-made deposits of valuable heavy minerals and for assessing the amount of recoverable reserves, and mainly for their extraction from crushed enclosing rocks and / or soils during development:
естественных россыпей,natural placers
хвостов переработки естественных россыпей менее совершенными средствами,tailings processing natural placers by less sophisticated means,
измельченных отвалов некоторых горных и/или металлургических предприятий и/илиshredded dumps of some mining and / or metallurgical enterprises and / or
золы тепловых электростанций, работающих на твердом топливе. ashes of solid-fuel fired power plants.
Уровень техникиState of the art
Употребленные выше, здесь и далее термины обозначают:The terms used above, hereinafter, mean:
«шлюз» - по меньшей мере односекционное устройство для осаждения концентратов тяжелых минералов, которое для регулирования скорости и направления потока пульпы оснащено по меньшей мере одним комплектом возвратно-поступательно подвижных трафаретов в виде набора продольных волнообразных рифлей и поперечных рифлей;“Gateway” - at least a one-section device for the deposition of heavy mineral concentrates, which is equipped with at least one set of reciprocating movable stencils in the form of a set of longitudinal wave-like corrugations and transverse corrugations to control the speed and direction of the pulp flow;
«улавливающий коврик» - такая съемная донная часть каждой секции шлюза, в которой происходит накопление концентрата тяжелых минералов;“Catching mat” - such a removable bottom of each section of the airlock in which heavy mineral concentrate accumulates;
«тяжелые минералы» - минералы, плотность которых обычно более чем вдвое превышает плотность вмещающих горных пород и/или грунтов и к которым относятся самородные металлы типа золота, серебра, платины и иных металлов платиновой группы, а в некоторых случаях - свинец, мышьяк и ртуть или их природные соединения;“Heavy minerals” - minerals whose density is usually more than double that of the host rocks and / or soils and which include native metals such as gold, silver, platinum and other platinum group metals, and in some cases lead, arsenic and mercury or their natural compounds;
«тонкодисперсные частицы тяжелых минералов» - такие частицы этих минералов, которые имеют максимальный размер в интервале от 0,1 до 0,005 мм;"Fine particles of heavy minerals" - such particles of these minerals that have a maximum size in the range from 0.1 to 0.005 mm;
«пластинчатые частицы тяжелых минералов» - такие частицы этих минералов, у которых толщина существенно меньше длины и ширины;“Lamellar particles of heavy minerals” - such particles of these minerals in which the thickness is significantly less than the length and width;
«горная порода» - такие естественные минералы, как, например кварц, или такие искусственные минералоподобные материалы типа хранящихся в отвалах шлаков или осадков, которые возникли, в частности, при переработке полиметаллических руд и которые содержат примеси ценных тяжелых минералов;“Rock” - such natural minerals as, for example, quartz, or such artificial mineral-like materials such as slags or sediments stored in dumps, which arose, in particular, during the processing of polymetallic ores and which contain impurities of valuable heavy minerals;
«грунты» - изначально рыхлые скопления минеральных частиц преимущественно типа кварцевых песков, которые содержат примеси ценных тяжелых минералов;"Soils" - initially loose clusters of mineral particles, mainly of the type of quartz sand, which contain impurities of valuable heavy minerals;
«черный шлих» - дисперсные частицы горных пород, которые близки по плотности к ценным тяжелым минералам, например:"Black concentrate" - dispersed particles of rocks that are close in density to valuable heavy minerals, for example:
частицы естественных минералов типа магнетита и ильменита и/илиparticles of natural minerals such as magnetite and ilmenite and / or
частицы искусственных минералов типа остатков железной и свинцовой дроби, оплавленной стали, железной окалины и иных отходов, которые обычно широко представлены в отвалах металлургических заводов;particles of artificial minerals such as residues of iron and lead shots, molten steel, iron oxide and other waste, which are usually widely represented in the dumps of metallurgical plants;
«пульпа» - искусственно приготовленная (обычно на водной основе) текучая суспензия, твердая фаза которой содержит смесь частиц по меньшей мере одной измельченной горной породы и/или одного грунта и частиц по меньшей мере одного ценного тяжелого минерала;“Pulp” is an artificially prepared (usually water-based) fluid suspension, the solid phase of which contains a mixture of particles of at least one crushed rock and / or one soil and particles of at least one valuable heavy mineral;
«концентрат» - влажный (но не текучий) промежуточный продукт, который осажден из пульпы и существенно обогащен по меньшей мере одним ценным тяжелым минералом;“Concentrate” is a wet (but not fluid) intermediate product that is precipitated from pulp and substantially enriched with at least one valuable heavy mineral;
«целевой продукт» - выделяемый из концентрата практически чистый ценный тяжелый минерал;“Target product” - an almost pure valuable heavy mineral extracted from a concentrate;
«канал» - по меньшей мере частично извилистое пространство между двумя соседними волнообразными рифлями или между крайними волнообразными рифлями подвижного трафарета и соответствующими бортами проточного желоба, который служит основной корпусной деталью шлюза.“Channel” - at least partially winding space between two adjacent wave-like corrugations or between extreme wave-like corrugations of a movable stencil and the corresponding sides of the flow chute, which serves as the main body part of the lock.
Общеизвестно:It is well known:
что исходная концентрация ценных тяжелых минералов во вмещающих горных породах и грунтах редко достигает 1%, а для драгоценных самородных металлов в россыпях обычно не превышает 0,1% по массе иthat the initial concentration of valuable heavy minerals in the host rocks and soils rarely reaches 1%, and for precious native metals in placers it usually does not exceed 0.1% by weight and
что нередко существенная часть ценных тяжелых минералов вкраплена в диспергированные горные породы и/или грунты в виде тонкодисперсных и/или пластинчатых частиц.often a significant part of valuable heavy minerals is interspersed in dispersed rocks and / or soils in the form of finely dispersed and / or lamellar particles.
Поэтому шлюзы и улавливающие коврики должны:Therefore, gateways and catch mats should:
обеспечивать как можно большую долю целевого продукта в концентрате,provide the largest possible share of the target product in the concentrate,
быть простыми в изготовлении и обслуживания и легко заменимыми,be easy to manufacture and maintain and easy to replace
быть пригодными как для разведки, так и для разработки месторождений,be suitable for both exploration and field development,
обеспечивать безопасность труда, как можно меньшее загрязнение окружающей природной среды и как можно более низкие удельные затраты энергии.ensure labor safety, as little environmental pollution as possible and as low as possible unit energy consumption.
Эти требования трудно совместимы. Поэтому их удавалось выполнить лишь по отдельности и в некоторых частных комбинациях.These requirements are difficult to match. Therefore, they were able to be performed only individually and in some particular combinations.
Так, для извлечения драгоценных металлов из горных пород и грунтов еще с XIX века (см. «Большой энциклопедический словарь ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ», Москва: научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1998, с.25 и с.591) применяют:So, for the extraction of precious metals from rocks and soils since the 19th century (see "The Great Polytechnic Dictionary", Moscow: Scientific Publishing House "Big Russian Encyclopedia", 1998, p.25 and p.591) apply:
амальгамацию, то есть растворение металлов (преимущественно золота или платины) ртутью, отделение амальгамы от не растворившегося остатка горной породы и/или грунта фильтрованием и выделение целевого продукта из фильтрата выпариванием ртути, иamalgamation, i.e. dissolving metals (mainly gold or platinum) with mercury, separating the amalgam from the undissolved rock and / or soil residue by filtration and isolating the target product from the filtrate by evaporating mercury, and
цианирование, то есть селективное растворение (преимущественно золота или серебра) в слабых водных растворах цианидов щелочных металлов и последующее высаждение целевого продукта.cyanidation, that is, selective dissolution (mainly gold or silver) in weak aqueous solutions of alkali metal cyanides and subsequent precipitation of the target product.
Эти процессы энергетически приемлемы и, независимо от формы и размеров частиц, обеспечивают практически полное извлечение благородных металлов из пород и/или грунтов. Однако средства защиты персонала и окружающей среды от воздействия таких токсичных материалов, как ртуть и цианиды, весьма сложны и дороги. Кроме того, указанные методы и аппаратура для их осуществления непригодны для разведки месторождений.These processes are energetically acceptable and, regardless of the shape and size of the particles, provide almost complete extraction of precious metals from rocks and / or soils. However, protecting people and the environment from exposure to toxic materials such as mercury and cyanides is very complex and expensive. In addition, these methods and equipment for their implementation are unsuitable for exploration.
Поэтому ныне амальгамацию и цианирование обычно применяют только в заводских условиях для добычи драгоценных металлов из лома электронных приборов и для переработки таких концентратов этих металлов, которые были получены осаждением из пульпы непосредственно на месторождениях.Therefore, now amalgamation and cyanidation are usually used only in the factory for the extraction of precious metals from scrap electronic devices and for the processing of such concentrates of these metals that were obtained by precipitation from pulp directly in the deposits.
Концентраты обычно получают, используя ускоренное - в сравнении с частицами горной породы и/или грунта - осаждение частиц тяжелых минералов из пульпы в гравитационном поле Земли и смывание с получаемых осадков большей части прочих частиц током воды или, иногда, иной жидкости (см., например, Шохин В.Н., Лопатин А.Г. «Гравитационные методы обогащения», Москва, НЕДРА, 1993).Concentrates are usually obtained using accelerated - in comparison with particles of rock and / or soil - deposition of particles of heavy minerals from the pulp in the Earth's gravitational field and washing most of the other particles out of the resulting sediments with a stream of water or, sometimes, another liquid (see, for example , Shokhin VN, Lopatin AG “Gravity methods of enrichment”, Moscow, NEDRA, 1993).
Пульпа на основе воды и выделенные из нее концентраты биологически инертны, а хвосты, которые поступают в отвалы, представляют собой механические смеси химически неизмененных частиц горных пород и/или грунтов и невыделенных остатков тяжелых минералов. Поэтому процессы гравитационного обогащения практически безопасны и для персонала приисков, и для природной среды.The water-based pulp and the concentrates extracted from it are biologically inert, and the tails that enter the dumps are mechanical mixtures of chemically unchanged rock particles and / or soils and unseparated residues of heavy minerals. Therefore, the processes of gravitational enrichment are practically safe for the personnel of the mines and for the natural environment.
Однако гравитационное обогащение тем менее эффективно, чем меньше разница плотности целевого продукта и вмещающих горных пород и/или грунтов и чем меньше по размерам и ближе по форме к пластинкам частицы ценного тяжелого минерала. Мало того, даже при существенной разнице в плотности, которая характерна, например, для золота и кварцевого песка, потери тонкодисперсных и/или пластинчатых частиц золота в хвостах после отработки россыпей с применением драг весьма велики.However, gravitational enrichment is less effective, the smaller the difference in density between the target product and the host rocks and / or soils and the smaller and closer in shape to the particles of a valuable heavy mineral particle. Moreover, even with a significant difference in density, which is characteristic, for example, for gold and quartz sand, the loss of finely dispersed and / or lamellar particles of gold in the tails after mining placers using drags is very large.
Например, только в Амурской области РФ после извлечения из россыпей около 300 т золота было накоплено свыше 109 м3 хвостов, которые, по оценке института "ИРГИРЕДМЕТ", содержат более 600 т невыделенного золота. Иначе говоря, на месте природных россыпей образовалось крупное (по запасам) и практически недоступное (для обычных средств добычи) техногенное месторождение.For example, in the Amur Region of the Russian Federation alone, after extracting about 300 tons of gold from the placers, more than 10 9 m 3 of tailings were accumulated, which, according to the IRGIREDMET Institute, contain more than 600 tons of unallocated gold. In other words, a large (by reserves) and practically inaccessible (for conventional production means) man-made deposit was formed at the site of natural placers.
Такие потери золота обусловлены тем, что обычные драги и промывочные приборы имеют шлюзы преимущественно мелкого наполнения с монолитными ячеистыми ковриками и жесткими неподвижными трафаретами (см., например, Кармазин В.И. Процессы и машины для обогащения полезных ископаемых. - М.: НЕДРА, 1974, с.115-188).Such gold losses are due to the fact that ordinary dredges and flushing devices have predominantly fine-filled floodgates with monolithic cellular mats and rigid stationary stencils (see, for example, Karmazin V.I. Processes and machines for mineral processing. - M .: NEDRA, 1974, p. 115-188).
Эти шлюзы и улавливающие коврики просты по конструкции, удобны в изготовлении и монтаже и надежны в эксплуатации. Однако ячейки ковриков быстро (за 1,5-2 часа работы) забиваются осадком настолько плотно, что даже мелкие зерна и, тем более, тонкодисперсные и/или пластинчатые частицы золота в токе пульпы свободно проскакивают над возникшей «постелью» и сносятся в отвал, а доля целевого продукта в концентрате оказывается существенно ниже возможной.These locks and catch mats are simple in design, easy to manufacture and install, and reliable in operation. However, the rug cells quickly (in 1.5-2 hours of operation) become clogged with sediment so densely that even small grains and, especially, finely dispersed and / or lamellar gold particles in the pulp flow freely slip over the “bed” that has arisen and are carried away to the dump, and the proportion of the target product in the concentrate is significantly lower than possible.
Для борьбы с этим нежелательным эффектом многие ученые до недавних пор рекомендовали, а старатели практически применяли простейший способ:To combat this undesirable effect, many scientists until recently recommended, and prospectors practically used the simplest method:
периодическое прекращение подачи пульпы в шлюз,periodically stopping the supply of pulp to the gateway,
съем улавливающего коврика иeat the catch mat and
смывание с него накопившегося концентрата.washing off the accumulated concentrate from it.
Естественно, что производительность шлюзов снижается тем заметнее, чем чаще перерывы в работе, и что простои оборудования нередко настолько увеличивают себестоимость целевого продукта, что делают его добычу нерентабельной даже в тех странах, климат которых допускает круглогодичную отработку россыпей.Naturally, the productivity of locks decreases the more noticeably, the more frequent outages, and that equipment downtime often increases the cost of the target product so much that it makes it unprofitable to extract even in countries whose climate allows year-round mining of placers.
Поэтому попытки найти способы и средства предотвращения быстрого и чрезмерного уплотнения "постели" в шлюзах не прекращаются.Therefore, attempts to find ways and means to prevent rapid and excessive compaction of the "bed" in the gateways do not stop.
В частности, было предложено разрыхлять "постель" принудительными колебаниями рифлей трафаретов (SU 831180 A1).In particular, it was proposed to loosen the “bed” by forced vibrations of the corrugated stencils (SU 831180 A1).
К сожалению, таким путем можно суспендировать лишь верхний слой обломочного материала, осаждаемого в ячейках улавливающих ковриков, а оседающий внизу концентрат остается практически нетронутым.Unfortunately, in this way, only the top layer of debris material deposited in the trap mats can be suspended, and the concentrate settling down below remains almost untouched.
Попытки суспендировать всю массу концентрата, подключая шлюзы в целом к вибраторам (см. op cit книгу В.Н. Шохина и А.Г. Лопатина, с.221 и 228), энергетически невыгодны и способствуют интенсивному разрушению корпусных деталей. Мало того, вибрации всего шлюза обычно не обеспечивают эффективное разрыхление осаждающегося концентрата в глубине ячеек улавливающего коврика (особенно тогда, когда попутно с золотом в концентрат переходит черный шлих).Attempts to suspend the entire mass of the concentrate by connecting the floodgates as a whole to the vibrators (see op cit the book by V.N. Shokhin and A.G. Lopatin, p.221 and 228) are energetically disadvantageous and contribute to the intensive destruction of body parts. Moreover, the vibrations of the entire gateway usually do not provide effective loosening of the precipitated concentrate in the depths of the cells of the catching mat (especially when black concentrate enters the concentrate along with gold).
Поэтому разрыхление концентрата, способствующее отделению тонкодисперсных и/или пластинчатых частиц целевого продукта от удаляемых в хвосты обогащения частиц вмещающих пород и/или грунтов, должно быть как можно более целенаправленным.Therefore, the loosening of the concentrate, contributing to the separation of fine and / or lamellar particles of the target product from particles of host rocks and / or soils removed into the tailings of the enrichment, should be as focused as possible.
Такое довольно целенаправленное разрыхление концентрата обеспечивают шлюз и улавливающий коврик согласно RU 2095147, которые наиболее близки по конструкции к предлагаемым далее шлюзу и коврику.Such a rather purposeful loosening of the concentrate is ensured by a lock and a catch mat according to RU 2095147, which are closest in design to the lock and mat proposed below.
Известный шлюз (см.фиг.1 и соответствующие части описания) имеет проточный желоб, у которого по меньшей мере дно выполнено из неферромагнитного материала и который в рабочем положении наклонен к горизонтали и подключен верхним концом к источнику пульпы, а нижним концом - к средству отвода хвостов обогащения в отвал, ячеистый улавливающий коврик, уложенный на дно желоба, и магнитные вкладыши, расположенные по меньшей мере под некоторыми ячейками коврика, комплект кинематически связанных между собой жестких трафаретов мелкого наполнения, каждый из которых имеет по меньшей мере два продольных ряда волнообразных в плане рифлей, расположенных на одном уровне над улавливающим ковриком, и поперечные рифли, и подключен к по меньшей мере одному приводу возвратно-поступательного перемещения вдоль бортов желоба и коврика, и средство возбуждения вертикальных колебаний в потоке пульпы на базе импульсного генератора переменного тока и соленоидов.The known gateway (see Fig. 1 and the corresponding parts of the description) has a flow chute, at least the bottom of which is made of non-ferromagnetic material and which in the working position is inclined to the horizontal and is connected with the upper end to the pulp source and the lower end to the outlet enrichment tailings in a dump, a cellular catching mat laid on the bottom of the gutter, and magnetic inserts located at least under some cells of the mat, a set of kinematically interconnected rigid stencils of small filling, to each of which has at least two longitudinal rows of grooved grooves in plan, located at the same level above the catching mat, and transverse grooves, and is connected to at least one reciprocating drive along the sides of the gutter and rug, and means for exciting vertical vibrations in the pulp stream based on a pulsed alternator and solenoids.
Известный улавливающий коврик (см. там же, фиг.2 и соответствующие части текста описания) имеет верхний ячеистый слой из эластичного материала, в котором каждая ячейка ограничена по периметру бортиками и дном, нижний (в частности, опирающийся в рабочем положении на дно проточного желоба) слой, который также изготовлен из эластичного материала и, по меньшей мере в рабочем положении, связан с верхним слоем, и магнитные вкладыши, которые прочно соединены с нижним слоем (в частности, запрессованы в него) и расположены по меньшей мере под некоторыми ячейками верхнего слоя.The well-known catching mat (see ibid., FIG. 2 and the corresponding parts of the description text) has an upper cellular layer of elastic material, in which each cell is bounded along the perimeter by the sides and the bottom, lower (in particular, resting in the working position on the bottom of the flow chute ) a layer that is also made of an elastic material and, at least in the working position, is connected with the upper layer, and magnetic liners that are firmly connected to the lower layer (in particular, pressed into it) and are located at least under some and the upper layer cells.
В известном шлюзе волнообразные и поперечные рифли колеблющихся трафаретов и бортики ячеек улавливающего коврика тормозят поток пульпы и целенаправленно искажают поле скоростей твердых частиц. При этом частицы «легких» пород и/или грунтов отдаляются от каждой выпуклости той волнообразной рифли, которую огибает часть потока пульпы в каком-либо канале, а частицы тяжелых минералов остаются вблизи или приближаются к этим выпуклостям. Вертикальные колебания частей коврика под импульсным действием соленоидов разрыхляют оседающий в ячейках концентрат, способствуя многократному перераспределению твердых частиц в поле скоростей и обогащению концентрата целевым продуктом.In the known gateway, wave-like and transverse riffles of oscillating stencils and edges of the cells of the catching mat slow down the pulp flow and deliberately distort the velocity field of solid particles. In this case, particles of “light” rocks and / or soils move away from each convexity of that wave-like corrugation that bends around part of the pulp stream in a channel, while particles of heavy minerals remain close to or approach these bulges. Vertical vibrations of the parts of the mat under the pulsed action of the solenoids loosen the concentrate deposited in the cells, contributing to the multiple redistribution of solid particles in the velocity field and the enrichment of the concentrate with the target product.
К сожалению, длительная эксплуатация известного шлюза показала, что он эффективен лишь при совокупности таких условий, как:Unfortunately, the long-term operation of the well-known gateway showed that it is effective only under a combination of conditions such as:
существенное сходство гранулометрического состава исходной дисперсной массы пород и/или грунтов и ценных тяжелых минералов,significant similarity of the particle size distribution of the initial dispersed mass of rocks and / or soils and valuable heavy minerals,
стабильность соотношения Т/Ж (то есть «твердая фаза/жидкость») в пульпе в предпочтительном интервале от 1/10 до 1/7, ибо избыток жидкости в пульпе способствует сносу «постели» в отвал и даже вымыванию осадка из ячеек, а избыток твердой фазы затрудняет его разрыхление, иthe stability of the T / G ratio (that is, the “solid phase / liquid”) in the pulp in the preferred range of 1/10 to 1/7, because excess liquid in the pulp contributes to the demolition of the “bed” in the dump and even leaching of the precipitate from the cells, and the excess the solid phase makes it difficult to loosen, and
практическое отсутствие примесей типа «черный шлих».the practical absence of impurities of the "black concentrate" type.
Однако и при таком благоприятном наборе условий в концентрат переходят только наиболее крупные тонкодисперсные и/или пластинчатые частицы ценных тяжелых минералов. Этот нежелательный эффект обусловлен тем, что:However, even with such a favorable set of conditions, only the largest fine and / or lamellar particles of valuable heavy minerals pass into the concentrate. This undesirable effect is due to the fact that:
плавные сопряжения между полуволнами волнообразных рифлей не позволяют (даже с помощью поперечных рифлей) кратковременно фиксировать относительно ячеек улавливающего коврика то перераспределение разнородных по плотности частиц, которое достигается на каждом повороте потока пульпы, аsmooth conjugations between half-waves of wave-like riffles do not allow (even with the help of transverse riffles) to fix for a short time relative to the cells of the catching mat the redistribution of particles with different density, which is achieved at each rotation of the pulp stream, and
при вертикальных колебаниях практически всей массы осадка тонкодисперсные и/или пластинчатые частицы ценных тяжелых минералов тем чаще увлекаются пульпой, протекающей в криволинейных каналах, и уносятся в хвосты обогащения, чем толще становится «постель» на известном улавливающем коврике, магнитные вкладыши под которым расположены относительно рифлей случайным образом.with vertical vibrations of almost the entire mass of the sediment, finely dispersed and / or lamellar particles of valuable heavy minerals are more often carried away by pulp flowing in curved channels and carried away into the tailings, the thicker the “bed” on the well-known catching mat, the magnetic liners under which are located relative to the flutes randomly.
Соответственно, потери целевого продукта уменьшаются лишь на начальном этапе заполнения ячеек улавливающего коврика концентратом.Accordingly, the loss of the target product is reduced only at the initial stage of filling the cells of the catching mat with concentrate.
Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention
В основу изобретения положена задача изменением формы и взаиморасположения средств торможения потока пульпы и рыхления осадка вертикальными толчками создать такие шлюзы и улавливающий коврик, которые существенно уменьшали бы снос в отвал тонкодисперсных и/или пластинчатых частиц ценных тяжелых минералов и тем самым повышали бы степень концентрирования и эффективность добычи целевого продукта.The basis of the invention is the task of changing the shape and relative position of the means of braking the flow of pulp and loosening the sediment with vertical shocks to create such locks and a catch mat that would significantly reduce the drift into the dump of fine and / or lamellar particles of valuable heavy minerals and thereby increase the degree of concentration and efficiency extraction of the target product.
Поставленная задача в основной части решена тем, что в шлюзе для осаждения концентратов тяжелых минералов из пульпы, имеющем:The task in the main part is solved by the fact that in the gateway for the deposition of heavy mineral concentrates from the pulp, having:
проточный желоб, у которого по меньшей мере дно выполнено из неферромагнитного материала и который, в рабочем положении, наклонен к горизонтали и подключен верхним концом к источнику пульпы, а нижним концом - к средству отвода хвостов обогащения в отвал,a flow chute, at least the bottom of which is made of non-ferromagnetic material and which, in the working position, is inclined to the horizontal and connected with its upper end to the pulp source and its lower end to the enrichment tailings removal means to the dump,
ячеистый улавливающий коврик, уложенный на дно желоба,a mesh catching mat laid on the bottom of the gutter,
магнитные вкладыши, расположенные по меньшей мере под некоторыми ячейками коврика,magnetic liners located at least under some cells of the mat,
комплект кинематически связанных между собой жестких трафаретов мелкого наполнения, каждый из которых имеет по меньшей мере два продольных ряда волнообразных в плане рифлей, расположенных на одном уровне над улавливающим ковриком, и поперечные рифли и подключен к по меньшей мере одному приводу возвратно-поступательного перемещения вдоль бортов желоба и коврика, иa set of kinematically interconnected rigid stencils of small filling, each of which has at least two longitudinal rows of undulating planes located in the same plane above the catching mat, and transverse corrugations and is connected to at least one reciprocating drive along the sides gutters and rugs, and
средство возбуждения вертикальных колебаний в потоке пульпы на базе импульсного генератора переменного тока и соленоидов,means for exciting vertical oscillations in a pulp stream based on a pulsed alternator and solenoid generator,
согласно изобретениюaccording to the invention
каждая волнообразная рифля состоит из последовательно чередующиеся по направлению выпуклости полуволновых частей, соединенных плоскими вставками, через которые на уровне не более половины их высоты пропущены стержни для подвески поперечных рифлей, выполненных в каждом ряду в виде отдельных пластин и установленных с возможностью поворота внутри каналов, причем высота плоских вставок практически равна высоте полуволновых частей волнообразных рифлей,each wave-like corrugation consists of half-wave parts alternately alternating in the convex direction, connected by flat inserts, through which rods for suspension of transverse corrugations, made in each row in the form of separate plates and mounted to rotate inside the channels, are passed through at no more than half their height the height of the flat inserts is almost equal to the height of the half-wave parts of wave-shaped corrugations,
каждый из магнитных вкладышей размещен под точкой пересечения геометрической оси одного из стержней с плоскостью симметрии одной из плоских вставок,each of the magnetic inserts is placed under the intersection of the geometric axis of one of the rods with the plane of symmetry of one of the flat inserts,
обмотки соленоидов по питанию подключены к генератору переменного тока, а торцы этих соленоидов расположены под теми ячейками улавливающего коврика, под которыми расположены магнитные вкладыши.the power solenoid windings are connected to an alternator, and the ends of these solenoids are located under the cells of the catching mat, under which the magnetic liners are located.
Такие формы и взаиморасположение волнообразных и поперечных рифлей и магнитных вкладышей под ячейками улавливающего коврика позволяют:Such shapes and the relative position of undulating and transverse corrugations and magnetic inserts under the cells of the catching mat allow:
во-первых, вблизи каждой плоской вставки между полуволнами волнообразных рифлей:firstly, near each flat insert between the half-waves of undulating corrugations:
- кратковременно прерывать перераспределение «легких» частиц породы и/или грунта и частиц тяжелых минералов в горизонтальном поле скоростей при движении пульпы вокруг каждой очередной полуволны волнообразной рифли,- briefly interrupt the redistribution of "light" particles of rock and / or soil and particles of heavy minerals in the horizontal velocity field when the pulp moves around each regular half-wave of a wave-like corrugation,
- способствовать за время такого прерывания перераспределению указанных частиц по вертикали, то есть оседанию тяжелых и «всплыванию» легких частиц, и- to facilitate during such interruption the redistribution of these particles vertically, that is, the settling of heavy and "floating" of light particles, and
во-вторых, вертикальными колебаниями осадка и пульпы в объеме, находящемся над соответствующим магнитным вкладышем, эффективно встряхивать практически всю массу концентрата в ячейках, суспендируя преимущественно «легкие» частицы породы и/или грунта и перебрасывая заметную часть из них через верхний срез поперечных рифлей для уноса по потоку в отвал.secondly, by vertical oscillations of the sediment and pulp in the volume above the corresponding magnetic liner, effectively shake almost the entire mass of concentrate in the cells, suspending predominantly “light” particles of rock and / or soil and transferring a significant part of them through the upper section of the transverse grooves for ablation downstream to the dump.
Одновременное протекание этих процессов над соответствующими ячейками улавливающего коврика облегчает отсадку в концентрат даже наиболее мелких тонкодисперсных и/или пластинчатых частиц ценного тяжелого минерала. Поэтому к концу каждого очередного цикла работы шлюза доля целевого продукта в концентрате и эффективность его добычи существенно возрастают.The simultaneous occurrence of these processes over the corresponding cells of the catching mat facilitates the depositing of even the finest fine and / or lamellar particles of a valuable heavy mineral into a concentrate. Therefore, by the end of each regular cycle of the lock operation, the share of the target product in the concentrate and the efficiency of its production increase significantly.
Указанные преимущества проявляются даже при существенных различиях гранулометрического состава исходной дисперсной массы пород и/или грунтов и ценных тяжелых минералов на фоне заметной примеси черного шлиха в твердой фазе исходной пульпы и в более широком, чем указано выше, диапазоне соотношений Т/Ж.These advantages are manifested even with significant differences in the granulometric composition of the initial dispersed mass of rocks and / or soils and valuable heavy minerals against the background of a noticeable admixture of black concentrate in the solid phase of the initial pulp and in a wider than the above ratio range T / G.
Первое дополнительное отличие состоит в том, что плоские вставки волнообразных рифлей имеют в нижних частях выемки, а указанные пластины поперечных рифлей также в нижних частях имеют по меньшей мере односторонние боковые выступы, которые размещены в выемках плоских вставок. Это позволяет ограничить повороты частей поперечных рифлей под напором потока пульпы и суммарную скорость сноса твердых частиц в отвал, что особенно важно при каждом очередном запуске процесса.The first additional difference is that the flat inserts of the wave-like corrugations have recesses in the lower parts, and said transverse corrugated plates in the lower parts also have at least one-sided side protrusions that are located in the recesses of the flat inserts. This allows you to limit the rotation of the parts of the transverse grooves under the pressure of the pulp stream and the total speed of the removal of solid particles into the dump, which is especially important at each next start of the process.
Второе дополнительное отличие состоит в том, что шлюз оснащен по меньшей мере одним магнитным сепаратором, в котором количество магнитов и их расположение в плане соответствуют количеству и расположению магнитных вкладышей под ячейками улавливающего коврика и который установлен над по меньшей мере одним выбранным трафаретом и подключен к приводу возвратно-поступательного перемещения относительно этого трафарета. Такой сепаратор позволяет временно улавливать ферромагнитные частицы черного шлиха при вертикальных колебаниях пульпы и, тем самым, препятствует их осаждению вместе с частицами целевого продукта в ячейках улавливающего коврика.The second additional difference is that the gateway is equipped with at least one magnetic separator, in which the number of magnets and their arrangement in plan correspond to the number and location of magnetic liners under the cells of the catching mat and which is mounted above at least one selected stencil and connected to the drive reciprocating movement relative to this stencil. Such a separator makes it possible to temporarily capture ferromagnetic particles of black concentrate during vertical pulp vibrations and, thereby, prevents their deposition together with the particles of the target product in the cells of the catching mat.
Третье дополнительное отличие состоит в том, что магнитный сепаратор выполнен в виде короба из неферромагнитного материала и установленного в нем на подвесках набора плоских магнитов, которые подключены к приводу синхронного возвратно-вращательного движения относительно дна короба. Эта форма выполнения магнитного сепаратора позволяет наиболее эффективно временно выделять ферромагнитные частицы черного шлиха в моменты локальных всплесков колеблющейся пульпы и отдавать их в поток над поперечными рифлями трафаретов в моменты локального понижения уровня пульпы.The third additional difference is that the magnetic separator is made in the form of a box of non-ferromagnetic material and a set of flat magnets mounted on it in suspensions, which are connected to a synchronous reciprocating drive relative to the bottom of the box. This form of execution of the magnetic separator makes it possible to most effectively temporarily isolate ferromagnetic particles of black concentrate at the moments of local bursts of the vibrating pulp and transfer them to the stream above the transverse corrugations of the stencils at the moments of local decrease in the pulp level.
Специалистам понятно, что приведенные ниже примеры осуществления изобретательского замысла (особенно в части конструкции приводов, средств синхронизации их работы, выбора количества магнитных сепараторов и конкретных конструкций улавливающих ковриков) никоим образом не ограничивают объем прав, заданных формулой изобретения.Specialists understand that the following examples of the implementation of the inventive concept (especially in terms of the design of the drives, the means of synchronizing their work, the choice of the number of magnetic separators and specific designs of the trap mats) in no way limit the scope of rights defined by the claims.
Поставленная задача решена также тем, что в улавливающем коврике для осаждения концентратов тяжелых минералов из пульпы, который имеет верхний ячеистый слой из эластичного материала, в котором каждая ячейка ограничена по периметру бортиками и снизу дном, нижний слой из эластичного материала, который по меньшей мере в рабочем положении, связан с верхним слоем, и магнитные вкладыши, прочно соединенные с нижним слоем и расположенные по меньшей мере под некоторыми ячейками верхнего слоя, согласно изобретению магнитные вкладыши выполнены из пластинок постоянных магнитов, при этом в каждой ячейке верхнего слоя над дном расположен лепестковый клапан, а между лепестками клапана и бортиками размещены присоединенные к дну ячеек ворсовые нити.The problem is also solved by the fact that in the capture mat for the deposition of heavy mineral concentrates from the pulp, which has an upper cellular layer of elastic material, in which each cell is bounded along the perimeter by the sides and from the bottom to the bottom, the lower layer of elastic material, which is at least working position associated with the upper layer, and magnetic liners, firmly connected to the lower layer and located at least under some cells of the upper layer, according to the invention, the magnetic liners are made of permanent magnet plates, while in each cell of the upper layer above the bottom there is a flap valve, and between the petals of the valve and the sides there are pile threads attached to the bottom of the cells.
В ячейках такого улавливающего коврика при каждом вертикальном толчке, создаваемом магнитными вкладышами при срабатывании соленоидов, лепестки клапанов приоткрываются и толкают осадок вверх, вызывая в жидкой среде микровихри. При этом попавшие в концентрат относительно легкие частицы породы или грунта чаще проскакивают мимо ворсовых нитей и выбрасываются в поток пульпы, чем тонкодисперсные и, тем более, пластинчатые частицы тяжелых минералов, которые вновь втягиваются в ячейки вследствие изгибания ворсовых нитей вниз при обратном движении лепестков клапанов. Тем самым уменьшается снос частиц тяжелых минералов из ячеек в отвал и повышаются степень концентрирования целевого продукта и эффективность его добычи.In the cells of such a catching mat, at each vertical shock created by magnetic inserts when the solenoids are triggered, the valve petals open and push the sediment up, causing microvortices in the liquid medium. At the same time, relatively light particles of rock or soil that got into the concentrate more often slip past the pile threads and are thrown into the pulp stream than the finely dispersed and, especially, lamellar particles of heavy minerals, which are again drawn into the cells due to the bending of the pile threads down when the valve petals move backwards. This reduces the drift of particles of heavy minerals from the cells to the dump and increases the degree of concentration of the target product and the efficiency of its extraction.
Первое дополнительное отличие состоит в том, что ширина b щели в основании лепесткового клапана и ширина В ячейки связаны соотношением b=(0,2-0,33)·В. Тем самым обеспечивается оптимальное перемешивание концентрата, который оседает в ячейках.The first additional difference is that the width b of the slit at the base of the flap valve and the width B of the cell are related by the ratio b = (0.2-0.33) · B. This ensures optimal mixing of the concentrate that settles in the cells.
Второе дополнительное отличие состоит в том, что высота h ворсовых нитей и высота Н бортиков ячеек связаны соотношением h=(0,5-2,5)·Н. Это способствует эффективному осаждению пластинчатых частиц таких тяжелых минералов, как золото, платина и серебро, и тонкодисперсных капель жидкой ртути.The second additional difference is that the height h of the pile threads and the height H of the sides of the cells are connected by the relation h = (0.5-2.5) · N. This contributes to the efficient deposition of lamellar particles of heavy minerals such as gold, platinum and silver, and fine droplets of liquid mercury.
Третье дополнительное отличие состоит в том, что лепестки каждого клапана в исходном положении сомкнуты. Это препятствует проникновению осадка в подлепестковое пространство клапанов, что особенно важно в начальный период осаждения концентрата.The third additional difference is that the flaps of each valve are closed in the initial position. This prevents the penetration of sediment into the sub-petal space of the valves, which is especially important in the initial period of sedimentation of the concentrate.
Четвертое дополнительное отличие состоит в том, что длина L и ширина В каждой ячейки связаны соотношением L=(2,5-4,0)·В. Это способствует сносу в отвал относительно легких частиц породы или грунта и увеличению доли целевого продукта в концентрате.The fourth additional difference is that the length L and width B of each cell are related by the relation L = (2.5-4.0) · V. This contributes to the demolition of relatively light particles of rock or soil and increase the proportion of the target product in the concentrate.
Понятно, что при выборе конкретных соотношений указанных размеров и форм выполнения лепестковых клапанов возможны произвольные комбинации указанных дополнительных отличий с основным изобретательским замыслом и что описанные ниже предпочтительные примеры его воплощения никоим образом не ограничивают объем изобретения.It is clear that when choosing specific ratios of the indicated sizes and execution forms of flap valves, arbitrary combinations of these additional differences with the main inventive concept are possible and that the preferred examples of its embodiment described below in no way limit the scope of the invention.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Далее сущность изобретения поясняется подробным описанием конструкции и работы шлюза и улавливающего коврика со ссылками на чертежи, где изображены на:Further, the invention is illustrated by a detailed description of the design and operation of the gateway and catch mat with reference to the drawings, which depict on:
фиг.1 - схема взаиморасположения в плане деталей трафаретов и магнитных вкладышей под ячейками улавливающего коврика (с обрывом по торцам и со стороны одного из бортов желоба);figure 1 is a diagram of the relative position in terms of details of the stencils and magnetic liners under the cells of the catching mat (with a break at the ends and from one of the sides of the gutter);
фиг.2 - схема подвески пластин поперечных рифлей на стержнях (аксонометрическая проекция);figure 2 - diagram of the suspension of the plates of the transverse grooves on the rods (axonometric projection);
фиг.3 - схема расположения пластин поперечных рифлей относительно волнообразных рифлей (вид сбоку);figure 3 - arrangement of the plates of the transverse grooves relative to the wave-like grooves (side view);
фиг.4 - секция шлюза, оснащенная магнитным сепаратором (вид сбоку при условно снятом борте);figure 4 - section of the gateway, equipped with a magnetic separator (side view with conventionally removed side);
фиг.5 - улавливающий коврик (поперечный разрез);5 is a capture mat (cross section);
фиг.6 - общая схема распределения твердых частиц разной плотности в поле скоростей внутри криволинейной части канала (аксонометрическая проекция);6 is a General diagram of the distribution of solid particles of different densities in the velocity field inside the curved part of the channel (axonometric projection);
фиг.7 - схема кратковременного прерывания перераспределения твердых частиц разной плотности в поле скоростей вблизи плоских вставок в волнообразные рифли и пластин поперечных рифлей (вид в плане).7 is a diagram of a short-term interruption of the redistribution of solid particles of different densities in the velocity field near flat inserts in wave-like corrugations and plates of transverse corrugations (plan view).
Наилучшие воплощения изобретательского замыслаThe best embodiment of an inventive concept
Основой простейшего шлюза согласно изобретению (см.фиг.1) служит проточный желоб 1. Он имеет боковые борта 2 и изготовленное из неферромагнитного материала дно 3.The basis of the simplest lock according to the invention (see Fig. 1) is a flow chute 1. It has
В рабочем положении желоб 1 наклонен к горизонтали (обычно под углом от 6° до 11°) и подключен верхним концом - к источнику пульпы, а нижним концом - к средству отвода хвостов обогащения в отвал.In the working position, the gutter 1 is inclined to the horizontal (usually at an angle of 6 ° to 11 °) and is connected with the upper end to the pulp source, and the lower end to the means for removing tailings into the dump.
На дно 3 желоба 1 уложен ячеистый улавливающий коврик 4 (который на фиг.1 условно показан лишь фрагментарно в виде сетки пересекающихся линий). По меньшей мере под некоторыми ячейками коврик 4 снабжен магнитными вкладышами 5 в виде пластинок постоянных магнитов (контуры которых на фиг.1 условно показаны штриховыми линиями).At the
Над ковриком 4 расположен комплект кинематически связанных жестких трафаретов 6 мелкого наполнения (которые совокупно обозначены выносной линией со стрелкой). Трафареты 6 обычно изготовлены из неферромагнитного материала и подключены к по меньшей мере одному (условно обозначенному на фиг.1 парой противоположно направленных стрелок) подходящему приводу возвратно-поступательного перемещения вдоль бортов 2 желоба 1 и коврика 4. Каждый трафарет 6 имеет:Above the
во-первых, по меньшей мере два ряда волнообразных в плане рифлей, которые расположены на одном уровне над ковриком 4 вдоль бортов 2 желоба 1 и каждая из которых состоит из практически одинаковых по высоте последовательно чередующиеся по направлению выпуклости полуволновых частей 7 (обычно в виде круговых полуцилиндров) и плоских вставок 8 между каждой смежной парой таких «полуволн» 7, и,firstly, at least two rows of corrugated undulating planes, which are located at the same level above the
во-вторых, по меньшей мере два набора поперечных рифлей 9 в виде пластин, которые по отдельности подвешены на стержнях 10 с возможностью поворота внутри каналов между рядами волнообразных рифлей 7, 8 и между крайними рядами таких рифлей 7, 8 и бортами 2 желоба 1.secondly, at least two sets of
Стержни 10 пропущены через плоские вставки 8 обычно на уровне не более половины их высоты, а каждый из установленных под ячейками коврика 4 магнитных вкладышей 5 размещен под соответствующей точкой пересечения геометрической оси одного из стержней 10 с плоскостью симметрии одной из плоских вставок 8.The
Желательно, чтобы пластины поперечных рифлей 9 в нижних частях имели по меньшей мере односторонние боковые выступы 11 (см.фиг.2), а плоские вставки 8 волнообразных рифлей также в нижних частях имели выемки 12 для размещения в них указанных выступов 11 и ограничения поворотов пластин 9 (см.фиг.3).It is desirable that the plates of the
Каждый шлюз согласно изобретению имеет средство возбуждения вертикальных колебаний в потоке пульпы на базе не показанного особо подходящего импульсного генератора переменного тока и соленоидов 13 (см.фиг.4). Обмотки соленоидов 13 по питанию подключены к упомянутому генератору, а торцы расположены под теми ячейками улавливающего коврика 4, которые снабжены магнитными вкладышами 5.Each gateway according to the invention has a means of exciting vertical oscillations in the pulp stream on the basis of an especially not shown pulsed alternating current generator and solenoids 13 (see figure 4). The windings of the
Желательно, чтобы шлюз был оснащен по меньшей мере одним магнитным сепаратором для улавливания из потока пульпы ферромагнитных частиц и снижения вероятности их попадания в концентрат. Целесообразно, чтобы такой сепаратор (см.фиг.4) имел:It is desirable that the gateway be equipped with at least one magnetic separator to capture ferromagnetic particles from the pulp stream and reduce the likelihood of them entering the concentrate. It is advisable that such a separator (see figure 4) had:
непроницаемый для пульпы короб 14 из неферромагнитного материала, который установлен внутри желоба 1 над по меньшей мере одним выбранным трафаретом (а предпочтительно - над всеми трафаретами) 6 мелкого наполнения,a pulp-
не показанный особо и условно обозначенный лишь противоположно направленными стрелками привод возвратно-поступательного перемещения этого короба 14, который способен работать, как правило, в противофазном режиме с приводом трафаретов 6, иthe reciprocating drive of this
набор плоских магнитов 15, которые установлены внутри короба 14 на одном уровне на шарнирных подвесках 16 с возможностью синхронного возвратно-вращательного движения относительно дна этого короба 14, например, от приводного толкателя 17.a set of
Количество магнитов 15 и их расположение в плане соответствуют количеству и расположению магнитных вкладышей 5 под ячейками улавливающего коврика 4.The number of
Шлюз может быть использован для добычи ценных тяжелых минералов и разведки месторождений с ячеистым улавливающим ковриком 4, существенными признаками которого служат только упомянутые выше магнитные вкладыши 5, закрепленные (например, в шахматном или ином подходящем порядке) под по меньшей мере некоторыми ячейками. Однако и для добычи и, особенно, для разведки месторождений с высокой точностью оценки извлекаемых запасов ценных тяжелых минералов предпочтительно применять коврик 4 согласно изобретению. Такой коврик 4 имеет (см.фиг.5):The airlock can be used for the extraction of valuable heavy minerals and exploration of deposits with a
нижний (опорный) слой 18, который изготовлен из эластичного материала,the lower (supporting)
верхний ячеистый слой 19, который также изготовлен из эластичного материала и по меньшей мере в рабочем положении связан с нижним слоем 18 и в котором каждая ячейка 20 ограничена по периметру бортиками 21 и снизу дном 22,the upper
уже упомянутые магнитные вкладыши 5, которые изготовлены из пластинок постоянных магнитов, прочно соединены с нижним слоем 18 и расположены по меньшей мере под некоторыми ячейками 20 верхнего слоя 19,the already mentioned
лепестковые клапаны 23, которые расположены над дном 22 каждой ячейки 20, и
ворсовые нити 24, которые присоединены ко дну 22 каждой ячейки 20 и размещены между лепестками клапанов 23 и бортиками 21 ячеек 20.pile
Желательно, чтобы:It is desirable that:
ширина b щели в основании каждого лепесткового клапана 23 и ширина В ячейки 20 были связаны соотношением b=(0,2-0,33)·В;the width b of the slit at the base of each
высота h ворсовых нитей 24 и высота Н бортиков 21 для всех ячеек 20 были связаны соотношением h=(0,5-2,5)·Н;the height h of the
лепестки каждого клапана 23 в исходном положении были сомкнуты,the petals of each
длина L и ширина 8 каждой ячейки 20 были связаны соотношением L=(2,5-4,0)·В, аthe length L and
ширина магнитных вкладышей 5 была не менее ширины b щели лепесткового клапана 23, предпочтительно равна этой ширине b, но не превышала ширину В ячейки 20.the width of the
Конкретные линейные размеры ячеек 20 и других частей улавливающего коврика 4 выбирают известным для специалистов образом с учетом состава вмещающих тяжелые минералы пород и/или грунтов и гранулометрического состава целевого продукта. Обычно размер ячеек 20 на свету составляет от 5 мм до 10 мм по ширине и от 10 мм до 25 мм по длине, толщина дна 22 может достигать 1,5-2,0 мм, а высота бортиков 21 не превышает 10 мм. Разумеется, что эти величины служат лишь для ориентировки и никоим образом не ограничивают возможности выбора конкретных размеров деталей коврика 4.The specific linear dimensions of the
Следует иметь в виду, что изготовление коврика 4 как целостного изделия предпочтительно с точки зрения стабильности расположения магнитных вкладышей 5 под щелями в основаниях лепестковых клапанов 23. Однако износ нижнего слоя 18 происходит значительно медленнее, чем износ верхнего ячеистого слоя 19. Поэтому на практике целесообразно изготовлять слои 18 и 19 раздельно.It should be borne in mind that the manufacture of the
Добычу и разведку месторождений тяжелых минералов с применением изобретения ведут следующим образом.Extraction and exploration of deposits of heavy minerals using the invention are as follows.
Проточный желоб 1 устанавливают в рабочее положение под углом 6-11° к горизонтали. На его дно 2 укладывают улавливающий коврик 4 так, чтобы магнитные вкладыши 5 были расположены практически точно под ячейками 20 (а в случае применения коврика 4 согласно изобретению - под щелями в основаниях лепестковых клапанов 23 в ячейках 20).The flow chute 1 is installed in the working position at an angle of 6-11 ° to the horizontal. A
Затем включают привод возвратно-поступательного перемещения трафаретов 6 и начинают подачу пульпы. Соленоиды 13 могут быть подключены к импульсному источнику питания с некоторой задержкой, но не позднее появления пульпы на выходе из желоба 1.Then turn on the drive reciprocating movement of the
Протекание по извилистым каналам между возвратно-поступательно движущимися волнообразными рифлями 7, 8 и между такими рифлями и боковыми бортами 2 приводит к торможению пульпы и перераспределению «легких» частиц пород и/или грунтов и «тяжелых» частиц целевого продукта в поле скоростей внутри криволинейных участков каналов.The flow through the winding channels between the reciprocating moving wave-
Это видно на фиг.6, где «тяжелым» и «легким» частицам соответствуют темные и светлые кружочки, а промежуточные по массе частицы обозначены наполовину темными кружочками. Там же хорошо видно, что «тяжелые» частицы (под действием результирующей силы F как векторной суммы силы земного тяготения F1 и центростремительной силы F2) стремятся к оседанию вблизи поверхности с минимальным радиусом, а «легкие» частицы отбрасываются к поверхности с максимальным радиусом.This can be seen in Fig.6, where the "heavy" and "light" particles correspond to dark and light circles, and intermediate by mass particles are indicated by half dark circles. It is also clearly seen that “heavy” particles (under the action of the resulting force F as the vector sum of the Earth’s gravitational force F 1 and centripetal force F 2 ) tend to settle near the surface with a minimum radius, and “light” particles are thrown to the surface with a maximum radius .
Описанному перераспределению твердых частиц в каналах дополнительно способствует возвратно-поступательное перемещение трафаретов 6.The described redistribution of solid particles in the channels is additionally facilitated by the reciprocating movement of the
Существенные особенности работы шлюза состоят в следующем (см.фиг.7):The essential features of the gateway are as follows (see figure 7):
перераспределение твердых частиц в потоке пульпы в каналах кратковременно прерывается вблизи боковой поверхности каждой плоской вставки 8 между полуволновыми частями 7 каждой волнообразной рифли,the redistribution of solid particles in the pulp stream in the channels is interrupted briefly near the lateral surface of each
столкновение потока пульпы с подвешенными на стержнях 10 пластинами поперечных рифлей 9 способствует перемещению твердых частиц в обозначенные черным цветом на фиг.7 зоны, под которыми расположены ячейки 20 улавливающего коврика 4 и магнитные вкладыши 5 (эти зоны ограничены концевыми по потоку частями «полуволн» 7, примерно половиной каждой плоской вставки 8 и соответствующей поперечной рифлей 9),the collision of the pulp stream with the
вертикальные толчки, которые действуют на ячеистый слой 19 улавливающего коврика 4 при колебаниях магнитных вкладышей 5 под действием соленоидов 13, эффективно встряхивают практически всю массу оседающего в ячейках 20 концентрата.vertical shocks that act on the
В итоге облегчаются всплывание «легких» частиц пород и/или грунтов и их унос в отвал через верхний срез поперечных рифлей 9 и соскальзывание «тяжелых» частиц (включая даже тонкодисперсные и/или пластинчатые частицы ценного тяжелого минерала) по поверхности поперечных рифлей 9 в ячейки 20 улавливающего коврика 4 и получение концентрата.As a result, the floating of “light” particles of rocks and / or soils and their removal to the dump through the upper cut of the
Ограничение угла поворота пластин поперечных рифлей 9 краями выемок 12 в плоских вставках 8 волнообразных рифлей снижает вероятность проскока «тяжелых» частиц в зазоре между трафаретами 6 и бортиками 21 ячеек 20 улавливающего коврика 4 (см.фиг.4). Это особенно важно при каждом очередном запуске процесса.Limiting the angle of rotation of the plates of the transverse corrugations to 9 edges of the
Наиболее эффективное улавливание тонкодисперсных и/или пластинчатых частиц ценных тяжелых минералов с увеличением доли целевого продукта в концентрате достигается при использовании улавливающего коврика 4 с лепестковыми клапанами 23 (см.фиг.5).The most efficient capture of fine and / or lamellar particles of valuable heavy minerals with an increase in the proportion of the target product in the concentrate is achieved by using a
Действительно, при каждом вертикальном толчке, создаваемом магнитными вкладышами 5 при срабатывании соленоидов 13, лепестки клапанов 23 приоткрываются и толкают осадок вверх, вызывая в жидкой среде микровихри. Эти микровихри суспендируют прежде всего попавшие в концентрат относительно легкие частицы пород и/или грунтов, которые проскакивают мимо ворсовых нитей 24 в поток пульпы, а тонкодисперсные и, тем более, пластинчатые частицы тяжелых минералов обычно вновь втягиваются в ячейки 20 вследствие изгибания ворсовых нитей 24 вниз при смыкании лепестков клапанов 23.Indeed, with each vertical push created by the
Этот положительный эффект наглядно проявляется при добыче золота из техногенных россыпей и при демеркуризации, поскольку при оседании между бортиками 21 ячеек 20 и наклонными поверхностями лепестков клапанов 23 частицы золота образуют плотную массу, защемляемую в указанном зазоре при раскрытии лепестков, а микрочастицы жидкой ртути сливаются в крупные слабо подвижные капли.This positive effect is clearly manifested during the extraction of gold from man-made placers and during demercurization, since when settling between the sides of the 21
Если пульпа содержит значительную примесь черного шлиха, состоящего из ферромагнитных частиц, шлюз эксплуатируют с применением магнитного сепаратора, который устанавливают над трафаретами 6 (см.фиг.4).If the pulp contains a significant admixture of black concentrate, consisting of ferromagnetic particles, the gateway is operated using a magnetic separator, which is installed above the stencils 6 (see figure 4).
Возвратно-поступательное перемещение короба 14 толкателем 17 (как правило, противофазно такому же перемещению трафаретов 6) и повороты плоских магнитов 15 между положениями «параллельно» и «перпендикулярно» дну короба 14 обеспечивают:The reciprocating movement of the
«выхватывание» ферромагнитных частиц из потока пульпы в каналах в моменты локальных всплесков пульпы при толкании ячеек 20 магнитными вкладышами 5 и“Snatching” of ferromagnetic particles from the pulp stream in the channels at the moments of local bursts of pulp when pushing the
сброс этих частиц в поток пульпы в остальные моменты работы шлюза (обычно с уносом в отвал поверх поперечных рифлей 9).discharge of these particles into the pulp stream at other times of operation of the airlock (usually with ablation to dump over transverse grooves 9).
После заполнения ячеек 20 подачу пульпы в шлюз прекращают, извлекают из проточного желоба 1 по меньшей мере верхний ячеистый слой 19 улавливающего коврика 4, концентрат общеизвестным способом удаляют из ячеек 20 и упаковывают в не показанный здесь контейнер для хранения и перевозки на предприятие по извлечению целевого продукта.After filling the
Затем процесс повторяют, как описано выше.Then the process is repeated as described above.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Шлюзы и улавливающие коврики согласно изобретению нетрудно изготовлять промышленным путем на существующих машиностроительных заводах и заводах по выпуску резинотехнических изделий. Далее шлюзы могут быть предпочтительно использованы как последние в технологической цепочке аппараты:The locks and catch mats according to the invention are easy to manufacture industrially at existing engineering plants and factories for the production of rubber products. Further, the gateways can preferably be used as the last devices in the technological chain:
на драгах или иных устройствах для гидравлической отработки как природных, так и техногенных россыпей благородных металлов с преобладанием мелких гранулометрических классов (мельче 0,15 мм), иon dredges or other devices for hydraulic mining of both natural and man-made placers of precious metals with a predominance of small particle size classes (smaller than 0.15 mm), and
на выходе хвостов из шлихообогатительных установок и фабрик.at the tailings exit from the concentrating plants and factories.
Кроме того, шлюзы с улавливающими ковриками согласно изобретению применимы:In addition, locks with catch mats according to the invention are applicable:
для очистки промышленных отходов, содержащих тонкодисперсные частицы ртути, свинца, мышьяка и других тяжелых металлов,for the purification of industrial waste containing fine particles of mercury, lead, arsenic and other heavy metals,
для выделения непромышленных примесей золота и платины при гидравлической добыче сыпучих строительных материалов типа песка,for the allocation of non-industrial impurities of gold and platinum in the hydraulic mining of bulk building materials such as sand,
для попутного извлечения благородных металлов (даже при непромышленном содержании) из донных осадков во время углубления фарватеров рек и морских шельфов иfor the associated extraction of precious metals (even with non-industrial content) from bottom sediments during the deepening of the fairways of rivers and sea shelves and
для геологоразведочных работ и научных исследований грунтов, кор выветривания, процессов гипергенного рудообразования и осадконакопления в целом.for exploration and scientific research of soils, weathering crusts, processes of hypergenic ore formation and sedimentation in general.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003136036/03A RU2262385C1 (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Sluice for settling of concentrates of heavy minerals from a pulp and a trapping rug for it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003136036/03A RU2262385C1 (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Sluice for settling of concentrates of heavy minerals from a pulp and a trapping rug for it |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003136036A RU2003136036A (en) | 2005-06-10 |
| RU2262385C1 true RU2262385C1 (en) | 2005-10-20 |
Family
ID=35833639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003136036/03A RU2262385C1 (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Sluice for settling of concentrates of heavy minerals from a pulp and a trapping rug for it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2262385C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2395346C1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АМ-Куб" | Magnetic fluid separator |
| RU2396126C1 (en) * | 2007-09-24 | 2010-08-10 | Алексей Эдуардович Чертилин | Sluice for extracting heavy minerals out of pulp |
| WO2012141669A1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | Oleksii Eduardovich Chertilin | Strake for gravitational settling of heavy minerals from pulp |
| RU2581065C2 (en) * | 2014-02-25 | 2016-04-10 | Олег Петрович Марковчук | Rocking long tom |
| RU2649614C1 (en) * | 2016-12-13 | 2018-04-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Concentrator for heavy minerals from liquid material |
| RU2834736C1 (en) * | 2024-03-18 | 2025-02-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) | Method for gravitational extraction of polymineral components with hydrodynamic activation |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2139119A (en) * | 1983-04-04 | 1984-11-07 | Edward Martinez | Gravity - magnetic ore separators |
| SU1357076A2 (en) * | 1986-01-31 | 1987-12-07 | Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" | Magnetic separator |
| SU1360799A2 (en) * | 1986-01-31 | 1987-12-23 | Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" | Magnetic separator |
| RU2003377C1 (en) * | 1991-05-05 | 1993-11-30 | Уфимский авиационный институт | Bulk material separation method and apparatus |
| RU2095147C1 (en) * | 1995-05-03 | 1997-11-10 | Виктор Трофимович Кардаш | Method of placer mineral concentration by continuous loosening of heavy mineral concentrate and device for its embodiment |
| RU99115691A (en) * | 1999-07-20 | 2001-05-10 | Кардаш Виктор Трофимович | METHOD FOR ENRICHMENT OF DIFFICULTY WASHING SCRATCHES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION IN DRAGS, IN SEDIMENTAL INSTALLATIONS AND IN FLUSHING INSTRUMENTS |
-
2003
- 2003-12-15 RU RU2003136036/03A patent/RU2262385C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2139119A (en) * | 1983-04-04 | 1984-11-07 | Edward Martinez | Gravity - magnetic ore separators |
| SU1357076A2 (en) * | 1986-01-31 | 1987-12-07 | Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" | Magnetic separator |
| SU1360799A2 (en) * | 1986-01-31 | 1987-12-23 | Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" | Magnetic separator |
| RU2003377C1 (en) * | 1991-05-05 | 1993-11-30 | Уфимский авиационный институт | Bulk material separation method and apparatus |
| RU2095147C1 (en) * | 1995-05-03 | 1997-11-10 | Виктор Трофимович Кардаш | Method of placer mineral concentration by continuous loosening of heavy mineral concentrate and device for its embodiment |
| RU99115691A (en) * | 1999-07-20 | 2001-05-10 | Кардаш Виктор Трофимович | METHOD FOR ENRICHMENT OF DIFFICULTY WASHING SCRATCHES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION IN DRAGS, IN SEDIMENTAL INSTALLATIONS AND IN FLUSHING INSTRUMENTS |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2396126C1 (en) * | 2007-09-24 | 2010-08-10 | Алексей Эдуардович Чертилин | Sluice for extracting heavy minerals out of pulp |
| RU2395346C1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АМ-Куб" | Magnetic fluid separator |
| WO2012141669A1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | Oleksii Eduardovich Chertilin | Strake for gravitational settling of heavy minerals from pulp |
| RU2581065C2 (en) * | 2014-02-25 | 2016-04-10 | Олег Петрович Марковчук | Rocking long tom |
| RU2649614C1 (en) * | 2016-12-13 | 2018-04-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Concentrator for heavy minerals from liquid material |
| RU2834736C1 (en) * | 2024-03-18 | 2025-02-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) | Method for gravitational extraction of polymineral components with hydrodynamic activation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003136036A (en) | 2005-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2080933C1 (en) | Cleansing apparatus | |
| US5927508A (en) | Method and apparatus for recovering fine gold from low grade ores | |
| RU2262385C1 (en) | Sluice for settling of concentrates of heavy minerals from a pulp and a trapping rug for it | |
| CN206980972U (en) | A kind of Heavy metal separation device in garbage incinerator slag | |
| Silva | Placer gold recovery methods | |
| RU2095147C1 (en) | Method of placer mineral concentration by continuous loosening of heavy mineral concentrate and device for its embodiment | |
| RU2396126C1 (en) | Sluice for extracting heavy minerals out of pulp | |
| UA103203C2 (en) | Sluice for gravitational settling of heavy minerals from pulp | |
| WO2007131453A1 (en) | Ore-separating method, ore-dressing method adopting the method, ore-separating equipment and size classification apparatus | |
| EA022959B1 (en) | Method for pneumatically concentrating mineral raw materials | |
| Falcon | The gravity recovery of cassiterite | |
| US2053802A (en) | Means for classifying materials | |
| RU2153399C2 (en) | Method of concentrating gold-bearing dust and washing device for gold-bearing dust concentration | |
| UA4710U (en) | sluice for sedimentation of concentrates of heavy minerals from a pulp and catching pad for it | |
| Turner | Gravity concentration, past, present and future | |
| CN101102849A (en) | Sluice for the deposition of heavy mineral concentrates from mineral slurries and collecting felt therefor | |
| RU2403978C1 (en) | Washing and cleaning device for metalliferous sand processing | |
| RU2095149C1 (en) | Method for concentration of sands of noble metals of placer deposits | |
| RU2106912C1 (en) | Sluice for concentration of placer minerals | |
| UA4758U (en) | Magnetic separator of sluice for precipitation of concentrates of heavy minerals from the pulp | |
| UA4759U (en) | Catching pad for sluice for precipitation of concentrates of heavy minerals from the pulp | |
| RU2661965C1 (en) | Gold-containing sands enrichment plant | |
| RU2269379C2 (en) | Production line for processing of a flow of the crushed gold ore tailings of washing of the gold-platinum-bearing sands by dredges | |
| RU2217236C1 (en) | Method of extraction of gold at hydro-mechanized mining of oxidized ores of weathering crust | |
| RU2764714C1 (en) | Centrifugal dressing and processing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121216 |