[go: up one dir, main page]

RU2742793C1 - Cascade water bubble concentrator of heavy metals - Google Patents

Cascade water bubble concentrator of heavy metals Download PDF

Info

Publication number
RU2742793C1
RU2742793C1 RU2020125694A RU2020125694A RU2742793C1 RU 2742793 C1 RU2742793 C1 RU 2742793C1 RU 2020125694 A RU2020125694 A RU 2020125694A RU 2020125694 A RU2020125694 A RU 2020125694A RU 2742793 C1 RU2742793 C1 RU 2742793C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
column
pipe
heavy metals
cascade
concentrator
Prior art date
Application number
RU2020125694A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Демьянович Кудлай
Сергей Николаевич Курышкин
Лада Евгеньевна Кудлай
Владимир Максимович Борисенко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЮГТЕХМАШ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЮГТЕХМАШ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЮГТЕХМАШ"
Priority to RU2020125694A priority Critical patent/RU2742793C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2742793C1 publication Critical patent/RU2742793C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/28Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/24Pneumatic

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry.
SUBSTANCE: invention can be most effectively used for re-enrichment of tailings (waste) of gold-recovery factories for the processing of precious metal ores (gold, platinum, tin, etc.), as well as sands of placer deposits of precious metals that are in the original rock mass in dispersed state, including those brought into such a state by special techniques, for example, sieving, crushing, or their combinations. The cascade water-bubble concentrator of heavy metals contains an inlet pipe, including a receiving funnel with a float regulator, an impeller and a shaft with an electric motor and auger, a cascade system including parallel column pipes with active turbines and augers in their lower part, located in parallel and connected consecutively by means of corner bends, and the outlet pipe of the cascade system with a control valve. The column-pipes include air injectors and liquid discharge valves made with the ability to adjust the flow rate and directional movement of the precipitated particles of heavy metals.
EFFECT: increase in the coefficient of extraction of heavy components from the concentrated rock mass, as well as an increase in the quality of the concentrate and the productivity of the device.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и наиболее эффективно может использоваться для повторного обогащения хвостов (отходов) золотоизвлекательных фабрик по переработке руд драгметаллов (золота, платины, олова и др.), а также песков россыпных месторождений драгметаллов, находящихся в исходной горной массе в свободном состоянии, в том числе, введенных в такое состояние специальными приемами, например, рассевом, дроблением или их комбинациями. The invention relates to the mining industry and can be most effectively used for re-enrichment of tailings (waste) of gold recovery factories for the processing of precious metal ores (gold, platinum, tin, etc.), as well as sands of placer deposits of precious metals, which are in the original rock mass in a free state, including those introduced into such a state by special techniques, for example, sieving, crushing, or their combinations.

Существует достаточно большое количество технических решений, направленных на повышение качества извлечения драгметаллов из исходной горной массы, как непосредственно в производственном процессе обогащения, так и в процессе повторной переработки отходов с целью доизвлечения утерянного ранее полезного продукта.There are a fairly large number of technical solutions aimed at improving the quality of extraction of precious metals from the original rock mass, both directly in the production process of enrichment and in the process of recycling waste in order to recover the previously lost useful product.

Известны технические решения и устройства (сепараторы) центробежно-вибрационного и вибрационно-гравитационного типа, в которых разделение материала (обогащаемой горной массы) по плотности, предварительно расклассифицированного на грохоте с задаваемыми параметрами ячеи, осуществляется в жидкой среде за счет центробежных сил, действующих на суспензию, подаваемую во вращающуюся цилиндрическую или усечено-коническую емкость с нарифлениями различной формы (АС № 1651955, МПК В03В 5/32, опубл. 1991г; патент RU № 21000086, МПК В03В 5/32, опубл. 1993г; патент RU № 2100087, МПК В03В 5/32, опубл. 1995г., а также концентратор Falcon фирмы SEPRO MINERAL SYSTEMS https://seprosystems.com/language/ru/products/%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B-falcon-sb/). Known technical solutions and devices (separators) of the centrifugal-vibration and vibration-gravitational type, in which the separation of the material (the enriched rock mass) by density, previously classified on a screen with set cell parameters, is carried out in a liquid medium due to centrifugal forces acting on the suspension , fed into a rotating cylindrical or truncated-conical container with ribbing of various shapes (AC No. 1651955, IPC В03В 5/32, publ. 1991; patent RU No. 21000086, IPC В03В 5/32, published 1993; patent RU No. 2100087, IPC В03В 5/32, publ. 1995, as well as the Falcon hub by SEPRO MINERAL SYSTEMS https://seprosystems.com/language/ru/products/%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0 % B8% D1% 82% D0% B0% D1% 86% D0% B8% D0% BE% D0% BD% D0% BD% D1% 8B% D0% B5-% D0% BA% D0% BE% D0% BD% D1% 86% D0% B5% D0% BD% D1% 82% D1% 80% D0% B0% D1% 82% D0% BE% D1% 80% D1% 8B-falcon-sb /).

Недостатком указанных устройств является периодичность работы с остановками для выгрузки концентрата с перенастройкой режима работы аппарата, невозможность управлять направлением перемещения исходного сырья при изменении вектора результирующей продольной составляющей центробежной силы, что понижает производительность процесса обогащения и снижает его качество. The disadvantage of these devices is the frequency of work with stops for unloading the concentrate with reconfiguring the operating mode of the apparatus, the inability to control the direction of movement of the feedstock when the vector of the resulting longitudinal component of the centrifugal force changes, which lowers the efficiency of the beneficiation process and lowers its quality.

Известно также устройство [Патент RU № 2432996, МПК B03B 5/70, опубл. 10.11.2011], выполненное в виде трубы, наклоненной к горизонтали и подключенной верхним концом к источнику пульпы, а нижним - к средству отвода хвостов обогащения в отвал. Продольное сечение трубы представляет собой синусоидальную волну. На высшей точке верхних полуволн трубы расположен прямолинейный участок. Нижние полуволны, являющиеся ячейками для сбора концентрата, снабжены разрыхляющим механизмом и средством выпуска концентрата, например, в виде механического или электромеханического клапана. Also known device [Patent RU No. 2432996, IPC B03B 5/70, publ. 11/10/2011], made in the form of a pipe, inclined to the horizontal and connected with the upper end to the pulp source, and the lower end to the means for draining the tailings to the dump. The longitudinal section of the pipe is a sine wave. A straight section is located at the highest point of the upper half-waves of the pipe. The lower half-waves, which are cells for collecting the concentrate, are equipped with a loosening mechanism and a means for releasing the concentrate, for example, in the form of a mechanical or electromechanical valve.

Недостатком устройства является его сложность, необходимость применения разрыхляющих механизмов и клапанов на каждой из полуволн. The disadvantage of the device is its complexity, the need to use loosening mechanisms and valves on each of the half waves.

Известно устройство по способу концентрирования тяжелых минералов и концентратор для его осуществления [Патент RU № 2423183, МПК B03B 5/32, опубл. 10.07.2011], который реализуется путем создания осевосходящего спирального потока поступающей обрабатываемой пульпы внутри корпуса концентратора, непрерывной разгрузки легких минералов и концентрирования тяжелых минералов в выделившихся зонах. Способ осуществляют с помощью концентратора, включающего корпус с разнесенными по высоте боковой внутренней поверхности концентрационными канавками и расположенным в нижней части коническим дном, тангенциальный патрубок для подачи исходной пульпы внутрь, приспособление для разгрузки легких зерен минералов - хвостов и патрубок для разгрузки тяжелых зерен минералов - концентрата, выполненный в центральной части конического дна. Концентратор снабжен вертикальной центральной трубой с закрытой верхней частью, к которой присоединен тангенциальный патрубок подачи исходной пульпы, и расположенным под ее открытым нижним концом конусообразным распределителем питания, установленным с возможностью осевого перемещения и прижатым герметично к коническому дну концентратора в рабочем положении. Боковая внутренняя поверхность концентратора выполнена в виде чаши, расширяющейся кверху. Радиус по угловой координате чаши выполнен переменным, изменяющимся относительно ее среднего радиуса по поперечному срезу чаши, по периодическому знакопеременному закону.Known device for the method of concentration of heavy minerals and a concentrator for its implementation [Patent RU No. 2423183, IPC B03B 5/32, publ. 10.07.2011], which is realized by creating an axially ascending spiral flow of the incoming processed pulp inside the concentrator housing, continuous discharge of light minerals and concentration of heavy minerals in the separated zones. The method is carried out using a concentrator, including a housing with concentration grooves spaced along the height of the lateral inner surface and a conical bottom located in the lower part, a tangential pipe for feeding the initial slurry inside, a device for unloading light grains of minerals - tails and a pipe for unloading heavy grains of minerals - concentrate , made in the central part of the conical bottom. The concentrator is equipped with a vertical central tube with a closed upper part, to which a tangential feed pipe of the initial slurry is connected, and a cone-shaped feed distributor located under its open lower end, installed with the possibility of axial movement and pressed tightly against the conical bottom of the concentrator in the working position. The lateral inner surface of the concentrator is made in the form of a bowl expanding upward. The radius along the angular coordinate of the bowl is made variable, changing relative to its average radius along the transverse section of the bowl, according to a periodic sign-changing law.

Недостаток: сложность в изготовлении, в обеспечении паспортных режимов работы, недостаточная улавливающая способность вследствие высокой турбулентности потоков жидкой среды.Disadvantage: difficulty in manufacturing, in providing passport operating modes, insufficient capturing ability due to high turbulence of fluid flows.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому являются колонные пневмомеханические флотационные машины НПО «РИВС» http://www.rivs.ru/oborudovanie/flotacionnoe-oborudovanie/pnevmomekhanicheskie-flotomashiny/. Колонная флотомашина состоит из высокого цилиндрического чана, в верхнюю часть которого подают пульпу, а в нижней части находится устройство, через которое в окружающую водную среду испускаются мелкие воздушные пузырьки. Твердые компоненты в составе пульпы опускаются вниз, а навстречу им поднимаются пузырьки воздуха. При столкновении указанных элементов создаются условия, следствием которых одни частицы твердых компонентов пульпы (гидрофобные – цветные металлы) подхватываются пузырьками и выносятся на поверхность чана, в то время , как другие частицы (гидрофильные-пустые породы) продолжают опускаться вниз и оседают в донной части чана. The closest in technical essence to the claimed are column pneumomechanical flotation machines NPO RIVS http://www.rivs.ru/oborudovanie/flotacionnoe-oborudovanie/pnevmomekhanicheskie-flotomashiny/. The column flotation machine consists of a high cylindrical vat, in the upper part of which the pulp is fed, and in the lower part there is a device through which small air bubbles are emitted into the surrounding aqueous medium. The solid components in the pulp go down, and air bubbles rise towards them. When these elements collide, conditions are created, as a result of which some particles of solid components of the pulp (hydrophobic - non-ferrous metals) are picked up by bubbles and carried to the surface of the vat, while other particles (hydrophilic-waste rocks) continue to descend and settle in the bottom of the vat ...

Недостатком указанного устройства является необходимость подачи в пульпу пенообразующих веществ (флотореагентов), экологически не безопасных, с последующей очисткой и нейтрализацией рабочей жидкости, хвостов обогащения и концентрата, а также сложность удаления «всплывающих» частиц с поверхности чана при одновременной встречной подаче пульпы. The disadvantage of this device is the need to supply foam-forming substances (flotation reagents), which are not environmentally safe, into the pulp, followed by purification and neutralization of the working fluid, tailings and concentrate, as well as the difficulty of removing "floating" particles from the surface of the vat with simultaneous counter supply of the pulp.

Задачей изобретения является повышение производительности устройства, повышение качества концентрата, обеспечение возможности оперативного управления процессом обогащения и повышение экологической безопасности. The objective of the invention is to increase the productivity of the device, improve the quality of the concentrate, ensure the possibility of operational control of the beneficiation process and improve environmental safety.

Техническим результатом предлагаемого по данной заявке устройства – каскадного водно-пузырькового трубо-колонного концентратора, является снижение эксплуатационных затрат и повышение коэффициента извлечения тяжелых компонентов из обогащаемой горной массы за счет неоднократного повторения процесса обогащения пульпы в системе каскадно-размещенных труб-колонн с замкнутой системой использования рабочей жидкости (воды). При этом указанная каскадная система оснащена простыми устройствами регулировки режимов обогащения в целях обеспечения максимально возможного извлечения полезных компонентов в узком фракционном диапазоне. The technical result of the device proposed for this application - a cascade water-bubble pipe-column concentrator, is a decrease in operating costs and an increase in the recovery factor of heavy components from the concentrating rock mass due to repeated repetition of the pulp enrichment process in a system of cascade-placed column pipes with a closed system of use working fluid (water). In this case, the specified cascade system is equipped with simple devices for adjusting the enrichment modes in order to ensure the maximum possible extraction of useful components in a narrow fractional range.

Коэффициент извлечения – отношение извлеченного количества тяжелых компонентов ко всему количеству тяжелых компонентов в исходной горной массе, подлежащей обогащению.The recovery factor is the ratio of the recovered amount of heavy components to the total amount of heavy components in the original rock mass to be concentrated.

Технический результат достигается за счет того, что каскадный водно-пузырьковый концентратор (сокращенно КВПК) выполнен в виде комплекта из нескольких вертикальных и последовательно сообщающихся друг с другом трубных колонн, по которым постоянно в одном направлении сверху-вниз движется пульпа с полезным компонентом, а снизу вверх поднимаются воздушные пузырьки, в количестве, достаточном для создания «подушки», сквозь которую не могут пройти легкие частицы в составе пульпы (пустые породы), но «проваливаются» частицы более тяжелых компонентов (благородных металлов). Каждая из труб-колонн оканчивается тупиковым накопительным стаканом, внутри которого размещается шнек, приводимый во вращение активной турбиной ( а на первой из труб каскада - электродвигателем), находящейся на одной оси со шнеком, и в свою очередь вращающейся от набегающего потока пульпы; при этом в накопительном стакане размещается кольцевой инжектор-испускатель воздушных пузырьков, поднимающихся навстречу потоку пульпы.The technical result is achieved due to the fact that the cascade water-bubble concentrator (abbreviated as KVPK) is made in the form of a set of several vertical and sequentially communicating with each other pipe columns, along which the slurry with a useful component is constantly moving in one direction from top to bottom, and from below air bubbles rise upward, in an amount sufficient to create a “cushion” through which light particles in the pulp (waste rocks) cannot pass, but particles of heavier components (noble metals) “fall through”. Each of the pipe-columns ends in a dead-end storage cup, inside which there is a screw driven by an active turbine (and on the first of the cascade pipes - by an electric motor), located on the same axis with the screw, and in turn rotating from the oncoming pulp flow; at the same time, an annular injector-emitter of air bubbles rising towards the pulp flow is placed in the storage cup.

На Фиг. 1 изображен каскадный водно-пузырьковый концентратор.FIG. 1 shows a cascade water bubble concentrator.

На Фиг. 2 представлена схема движения частиц и рабочей жидкости в зоне сочленения трубы-колонны с коленом-отводом (зона «А»).FIG. 2 shows a diagram of the movement of particles and working fluid in the zone of junction of the pipe-column with the elbow-branch (zone "A").

На Фиг. 3 показан график изменения скорости подъема пузырьков воздуха в зависимости от их диаметра.FIG. 3 shows a graph of the change in the rate of rise of air bubbles depending on their diameter.

КВПК состоит из входной (центральной) трубы-колонны 8 и параллельных ей труб-колонн (на фиг. не обозначены), образующих своеобразную каскадную систему с последовательной передачей обогащаемой горной массы по мере изменения её фракционного и вещественного состава. Размеры труб-колонн (высота и диаметр) определяются задаваемой производительностью и могут иметь практические значения в пределах: диаметр до 2-4х метров, высота до 6м.KVPK consists of an inlet (central) pipe-column 8 and pipes-columns parallel to it (not indicated in the figure), forming a kind of cascade system with sequential transfer of the enriched rock mass as its fractional and material composition changes. The dimensions of the pipes-columns (height and diameter) are determined by the specified capacity and can have practical values within the range: diameter up to 2-4 meters, height up to 6m.

Входная труба-колонна 8 (головная) имеет приемную воронку 3, куда из бункера 1 поступает через дозатор 2 мелкодисперсная сыпучая масса, содержащая полезный компонент, с одновременной подачей воды в приемную воронку. Уровень воды в приемной воронке 3 регулируется поплавковым регулятором 5. Для более качественного (равно насыщенного) приготовления пульпы в приемной воронке 3 размещен импеллер 7, приводимый во вращение электродвигателем 6 с валом 4, расположенным по оси трубы, на другом конце которого закреплен шнек 10. Под шнеком 10 расположен кольцевой инжектор 9, через который в окружающую водную среду испускаются воздушные пузырьки, нагнетаемые компрессором (на фиг. не показан). The inlet pipe-column 8 (head) has a receiving funnel 3, where a finely dispersed bulk mass containing a useful component is fed from the hopper 1 through the dispenser 2, with the simultaneous supply of water to the receiving funnel. The water level in the receiving funnel 3 is regulated by a float regulator 5. For a better (equally saturated) pulp preparation, an impeller 7 is placed in the receiving funnel 3, driven by an electric motor 6 with a shaft 4 located along the pipe axis, at the other end of which a screw 10 is fixed. An annular injector 9 is located under the screw 10, through which air bubbles are emitted into the surrounding aqueous medium, which are forced by a compressor (not shown in the figure).

К входной трубе-колонне 8 выше уровня шнека 10 присоединяется с помощью углового отвода 12 вторая труба-колонна, аналогичная первой, и также имеющая вал 13 с закрепленным на нижнем конце шнеком 10, вращаемым активной турбиной 14, закрепленной на верхнем конце вала 13, и приводимой во вращение набегающим потоком пульпы. Далее следует третья труба-колонна, полностью конструктивно повторяющая вторую трубу. В зависимости от физико-механических характеристик исходного сырья, типа полезного ископаемого, гранулометрической характеристики исходного сырья могут добавляться еще одна или более таких же труб, образуя последовательно соединенную каскадно-обогатительную систему. Количество труб в каскаде определяется на основании фракционного анализа исходного сырья по наличию тяжелых элементов со средним содержанием, экономически оправдывающим затраты по их извлечению. Последняя труба-выпускная оснащена краном сброса жидкости 15 (вентилем), регулирующим количество расходуемой пульпы (пропускную способность системы), скорость потока и направленное движения осождаемых частиц тяжелых металлов.To the inlet pipe-column 8, above the level of the screw 10, a second pipe-column, similar to the first one, and also having a shaft 13 with a screw 10 fixed at the lower end, rotated by an active turbine 14 fixed at the upper end of the shaft 13, is connected by means of an angular outlet 12, and rotated by the oncoming flow of the slurry. This is followed by the third pipe-column, structurally repeating the second pipe. Depending on the physical and mechanical characteristics of the feedstock, the type of mineral, the granulometric characteristics of the feedstock, one or more of the same pipes can be added, forming a series-connected cascade-enrichment system. The number of pipes in the cascade is determined based on the fractional analysis of the feedstock for the presence of heavy elements with an average content that economically justifies the costs of their extraction. The last outlet pipe is equipped with a liquid discharge valve 15 (valve), which regulates the amount of consumed slurry (throughput of the system), flow rate and directional movement of precipitated particles of heavy metals.

Описанное устройство работает следующим образом. The described device works as follows.

Во входной трубе-колонне 8 задается движение пульпы, содержащей твердые компоненты определенной фракции, в т.ч. частицы указанных тяжелых металлов. Для этого в воронку 3 подаются одновременно (в задаваемых пропорциях) вода (через регулировочный кран) и сухая горная масса из бункера 1 через дозатор 2. Порционирование указанных компонентов –воды и сухой массы – осуществляют дозирующей задвижкой 2 и выпускным вентилем 15, а уровень (следовательно и расход) воды поддерживается с помощью поплавкового регулятора 5. Полученная таким образом смесь (пульпа) поступает в зону импеллера 7, где происходит перемешивание пульпы с окончательной дезинтеграцией. Вращение лопаток импеллера 7 осуществляется электродвигателем 6.In the inlet pipe-column 8, the movement of the slurry is set, containing solid components of a certain fraction, incl. particles of said heavy metals. To do this, the funnel 3 is fed simultaneously (in preset proportions) water (through the control valve) and dry rock mass from the hopper 1 through the dispenser 2. The portioning of these components - water and dry mass - is carried out by the metering valve 2 and the outlet valve 15, and the level ( hence the flow rate) of water is maintained by means of a float regulator 5. The resulting mixture (slurry) enters the zone of the impeller 7, where the slurry is mixed with final disintegration. The rotation of the blades of the impeller 7 is carried out by the electric motor 6.

Далее пульпа поступает во входную трубу-колонну 8, к которой на некотором расстоянии от импеллера 7 примыкает отвод-колено 12 из трубы такого же или меньшего диаметра, ось которой в зоне примыкания к вертикальной входной трубе-колонне 8 наклонена к горизонту под углом б=20ч25о. На продолжении вертикальной трубы-колонны 8 ниже отвода-колена 12 расположен шнек 10, насаженный на тот же вал 4, что приводит во вращение импеллер 7. Ниже шнека 10 размещают инжектор 9 (рассеиватель) воздушных пузырьков. Он выполнен в виде плоского пустотелого кольца, одна сторона которого закрыта сеткой с ячеей размером менее 0,5мм. При подаче воздуха через рассеиватель образуется множество пузырьков, диаметр которых не превышает 1-2мм, поднимающихся вверх по входной трубе-колонне 8. В зоне сопряжения отвода-колена 12 с трубой-колонной создаются условия, при которых поток рабочей жидкости (воды) перенаправляется (изменяет направление движения) под углом 65ч70о. В эту же зону снизу по входной трубе-колонне 8 со стороны рассеивателя поднимаются пузырьки воздуха в количестве, необходимом и достаточном для создания своеобразной «подушки», препятствующей опусканию более легких частицы в составе пульпы (пустые породы), но не удерживающие частицы более тяжелых компонентов (благородных металлов). Next, the slurry enters the inlet pipe-column 8, to which, at some distance from the impeller 7, the bend-elbow 12 from the pipe of the same or smaller diameter adjoins, the axis of which in the zone of abutment to the vertical inlet pipe-column 8 is inclined to the horizon at an angle b = 20h25 o . On the continuation of the vertical pipe-column 8, below the bend-elbow 12, there is a screw 10 mounted on the same shaft 4, which drives the impeller 7 into rotation. Below the screw 10, an injector 9 (diffuser) of air bubbles is placed. It is made in the form of a flat hollow ring, one side of which is closed with a mesh with a mesh of less than 0.5 mm. When air is supplied through the diffuser, a lot of bubbles are formed, the diameter of which does not exceed 1-2 mm, rising up the inlet pipe-column 8. In the interface of the bend-elbow 12 with the column-pipe, conditions are created under which the flow of working fluid (water) is redirected ( changes the direction of movement) at an angle of 65h70 about . Into the same zone from the bottom along the inlet pipe-column 8 from the side of the diffuser, air bubbles rise in an amount necessary and sufficient to create a kind of "cushion" that prevents the lighter particles from falling in the pulp (waste rocks), but does not hold particles of heavier components (precious metals).

Устройствами регулировки режимов работы (процессов) в заявляемой конструкции являются: активные турбины 14 с изменяющимся углом установки рабочих лопаток, работающие за счет потока рабочей жидкости (воды); краны инжекторов 9, регулирующие количество воздуха, подаваемого в виде пузырьков в поток пульпы; кранов 16 сброса части рабочей жидкости в соответствующей трубе-колонне; выпускной вентиль 15 и дозатор 2 сыпучей массы вместе с краном подачи воды (на фиг. не обозначен) в воронку 3. Выбор режима работы элементов системы производится по показателю наибольшего выхода полезных компонентов в снимаемом концентрате путем постановки серии экспериментов с одной и той же исходной порцией горной массы, подлежащей обогащению. The devices for adjusting the operating modes (processes) in the claimed design are: active turbines 14 with a variable angle of installation of the rotor blades, operating due to the flow of working fluid (water); taps of injectors 9, which regulate the amount of air supplied in the form of bubbles to the pulp flow; valves 16 for dumping part of the working fluid in the corresponding pipe-column; outlet valve 15 and dispenser 2 of the bulk mass together with the water supply valve (not indicated in the figure) to the funnel 3. The choice of the operating mode of the system elements is made according to the indicator of the highest yield of useful components in the removed concentrate by setting up a series of experiments with the same initial portion rock mass to be concentrated.

Как известно, скорость подъёма пузырьков в чистой воде определяется размерами пузырька и выражается зависимостью вида V=100√d, мм/с или графиком на Фиг.3 (справедливым для диаметров пузырька до 4ч5мм). Из этого вытекает, что скорость движения пульпы в трубе-колонне должна быть существенно ниже скорости подъема пузырьков воздуха, что должно учитываться при задании производительности установки. As you know, the rate of rise of bubbles in pure water is determined by the size of the bubble and is expressed by a dependence of the form V = 100√d, mm / s or the graph in Fig. 3 (valid for bubble diameters up to 4х5mm). It follows from this that the speed of the slurry in the column-pipe should be significantly lower than the rate of rise of air bubbles, which should be taken into account when setting the productivity of the installation.

В тоже время скорость опускания твердых частиц в воде (скорость витания) пустой породы и полезного компонента различаются в 3,5ч4 раза. Следовательно, при прочих равных условиях при выходе частиц на границу зоны «А» их поведение будет подчиняться законам инерции, и, таким образом у более тяжелой частицы вероятность преодолеть эту зону будет более высокой. Более легкие частицы компонентов пульпы, падение которых сдерживается поднимающимися пузырьками воздуха, имеют значительно большую вероятность быть подхваченными искривляющимся в зоне «А» потоком рабочей жидкости и вынесенными в соседнюю трубу-колонну.At the same time, the rate of subsidence of solid particles in water (speed of hovering) of waste rock and useful component differ by 3.5–4 times. Consequently, all other things being equal, when particles leave the boundary of the zone "A", their behavior will obey the laws of inertia, and thus the probability of a heavier particle to overcome this zone will be higher. Lighter particles of pulp components, the fall of which is restrained by rising air bubbles, are much more likely to be picked up by the flow of working fluid curving in zone "A" and carried into the adjacent pipe-column.

Поскольку твердые частицы (как пустых пород, так и полезного компонента) имеют разные физические свойства, размеры и формы, обеспечить 100%-е разделение частиц в вышеуказанной зоне «А» затруднительно, и будет иметь место, как проникновение частиц пустой породы вниз, так и вынос частиц драгметалла в соседнюю трубу-колонну. Поэтому для уменьшения разубоживания концентрата, оседающего в нижней (тупиковой) части входной трубы-колонны 8, предусмотрено устройство в виде шнека 10, размещаемого в нижней ее части (в стакане). Since solid particles (both waste rock and useful component) have different physical properties, sizes and shapes, it is difficult to ensure 100% separation of particles in the above zone "A", and both the penetration of waste rock particles downward and and removal of precious metal particles into the adjacent pipe-column. Therefore, to reduce the dilution of the concentrate settling in the lower (dead-end) part of the inlet pipe-column 8, a device is provided in the form of a screw 10, located in its lower part (in a glass).

При включении электродвигателя 6 приходят во вращение импеллер 7 и шнек 10. Спираль шнека 10 и его вращение создают круговорот в тупиковой части входной трубы-колонны 8: восходящий поток пульпы в центральной части входной трубы-колонны 8 и нисходящий на её периферийной части. Скорость вращений шнека 10 и крутизна его спирали подбираются таким образом, что создают условия для подхватывания более легких частиц твердого (пустые породы) в составе пульпы и вместе с поднимающимися пузырьками способствует их выносу в зону колена-отвода 12 соседней трубы (зона «А»). В этой зоне они попадают в отклоняющийся поток пульпы на переходе во вторую трубу–колонну. (см. Фиг.2). При этом более тяжелые частицы полезных компонентов пульпы не подхватываются пузырьками воздуха и лопатками шнека 10, а опускаются в приемную камеру 11. When the electric motor 6 is turned on, the impeller 7 and the auger 10 start to rotate. The spiral of the auger 10 and its rotation create a cycle in the dead-end part of the inlet pipe-column 8: an upward flow of pulp in the central part of the inlet pipe-column 8 and descending on its peripheral part. The speed of rotation of the screw 10 and the steepness of its spiral are selected in such a way that they create conditions for picking up lighter particles of solid (waste rocks) in the pulp and, together with the rising bubbles, contributes to their removal into the elbow 12 of the adjacent pipe (zone "A") ... In this zone, they enter the deviating pulp flow at the transition to the second pipe-column. (see Fig. 2). In this case, the heavier particles of useful components of the pulp are not picked up by air bubbles and the blades of the screw 10, but are lowered into the receiving chamber 11.

Обеспечение необходимых условий для осаждения тяжелых компонентов пульпы в вертикальной входной трубе-колонне 8 достигается регулировкой скорости потока пульпы в ней с помощью регулировочного крана 15, регулировкой плотности пульпы (отношение Т:Ж) с помощью задвижки 2 и регулировкой расхода воздуха (количества пузырьков и их размера). Ensuring the necessary conditions for the deposition of heavy components of the slurry in the vertical inlet pipe-column 8 is achieved by adjusting the flow rate of the slurry in it using the control valve 15, adjusting the density of the pulp (S: L ratio) using the valve 2 and adjusting the air flow rate (the number of bubbles and their size).

В соседней трубе-колонне будут иметь место те же процессы и зависимости, что и во входной трубе-колонне 8. Отличие состоит в том, вращение шнека 10 осуществляется от активной турбины 14, в свою очередь приводимой во вращение набегающим потоком пульпы. Кроме того, в соответствии с принципом работы заявляемого устройства во вторую трубу-колонну вероятнее всего могут поступать из первой трубы–колонны более мелкие частицы полезного компонента или более плоские, по тем или иным причинам избежавшие благоприятных условий для оседания в первой трубе-колонне. В связи с этим режим работы второй трубы-колонны может отличаться от режима работы первой (входной) трубы-колонны, главным образом в части задания скорости потока рабочей жидкости. А точнее для уменьшения этой скорости в связи с уменьшением размера частиц полезного компонента. Для этого в конструкции ВПК предусмотрена возможность сброса части рабочей жидкости с помощью крана 16.In the adjacent pipe-column, the same processes and dependencies will take place as in the inlet pipe-column 8. The difference is that the screw 10 rotates from the active turbine 14, which in turn is driven by the oncoming pulp flow. In addition, in accordance with the principle of operation of the inventive device, the second pipe-column is most likely to receive from the first pipe-column smaller particles of the useful component or flatter ones, which for one reason or another have avoided favorable conditions for settling in the first pipe-column. In this regard, the mode of operation of the second pipe-column may differ from the mode of operation of the first (inlet) pipe-column, mainly in terms of setting the flow rate of the working fluid. More precisely, to reduce this speed due to a decrease in the particle size of the useful component. For this, the design of the military-industrial complex provides for the possibility of dumping part of the working fluid using the valve 16.

Claims (1)


Каскадный водно-пузырьковый концентратор тяжелых металлов, содержащий входную трубу, включающую приемную воронку с поплавковым регулятором, импеллер и вал с электродвигателем и шнеком, каскадную систему, включающую параллельно расположенные и последовательно соединенные с помощью угловых отводов трубы-колонны с активными турбинами и шнеками, расположенными в их нижней части, выпускную трубу каскадной системы с регулировочным краном, причем трубы-колонны включают воздушные инжекторы и краны сброса жидкости, выполнены с возможностью регулировки скорости потока и направленного движения осаждаемых частиц тяжелых металлов.

A cascade water-bubble concentrator of heavy metals, containing an inlet pipe, including a receiving funnel with a float regulator, an impeller and a shaft with an electric motor and auger, a cascade system, including parallel pipes with active turbines and augers located in parallel and connected in series by means of corner bends in their lower part, the outlet pipe of the cascade system with a control valve, and the column pipes include air injectors and liquid discharge valves, are made with the possibility of adjusting the flow rate and directional movement of the precipitated particles of heavy metals.
RU2020125694A 2020-08-03 2020-08-03 Cascade water bubble concentrator of heavy metals RU2742793C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125694A RU2742793C1 (en) 2020-08-03 2020-08-03 Cascade water bubble concentrator of heavy metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125694A RU2742793C1 (en) 2020-08-03 2020-08-03 Cascade water bubble concentrator of heavy metals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2742793C1 true RU2742793C1 (en) 2021-02-10

Family

ID=74554706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020125694A RU2742793C1 (en) 2020-08-03 2020-08-03 Cascade water bubble concentrator of heavy metals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2742793C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022043963A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 Krass De Krassnokutski Alexei Egmar Water digger

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1297921A1 (en) * 1985-10-22 1987-03-23 Грузинский политехнический институт им.В.И.Ленина Pneumatic flotation column machine
RU2059443C1 (en) * 1994-09-13 1996-05-10 Черных Сергей Иванович Flotation pneumatic multichamber machine
RU2135297C1 (en) * 1998-11-24 1999-08-27 Черных Сергей Иванович Method and apparatus for flotation of placer gold
RU2135291C1 (en) * 1998-04-17 1999-08-27 ОАО "Рудгормаш" Three-product hydraulic classifier
RU25434U1 (en) * 2002-04-19 2002-10-10 ОАО "Производственное объединение Усольмаш" FLOTATION UNIT
UA45188U (en) * 2009-06-09 2009-10-26 Сумской Государственный Университет Hydraulic classifier

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1297921A1 (en) * 1985-10-22 1987-03-23 Грузинский политехнический институт им.В.И.Ленина Pneumatic flotation column machine
RU2059443C1 (en) * 1994-09-13 1996-05-10 Черных Сергей Иванович Flotation pneumatic multichamber machine
RU2135291C1 (en) * 1998-04-17 1999-08-27 ОАО "Рудгормаш" Three-product hydraulic classifier
RU2135297C1 (en) * 1998-11-24 1999-08-27 Черных Сергей Иванович Method and apparatus for flotation of placer gold
RU25434U1 (en) * 2002-04-19 2002-10-10 ОАО "Производственное объединение Усольмаш" FLOTATION UNIT
UA45188U (en) * 2009-06-09 2009-10-26 Сумской Государственный Университет Hydraulic classifier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022043963A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 Krass De Krassnokutski Alexei Egmar Water digger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU596924B2 (en) Improved froth flotation method and apparatus
AU2019100827A4 (en) Flotation cell
US3642129A (en) Apparatus and method for continuously separating solid particles in a fluid medium
AU2019100829A4 (en) Flotation cell
AU2019100828A4 (en) Flotation line
AU2017305865B2 (en) Flotation line and a method
CN109641219B (en) Flotation process
RU2144429C1 (en) Method of dressing sulfide copper-and-nickel ores containing inherent minerals of platinum metals and magnetite
RU2742793C1 (en) Cascade water bubble concentrator of heavy metals
AU2019100825A4 (en) Flotation cell
Nayak et al. Separation behaviour of iron ore fines in Kelsey centrifugal jig
RU2185247C1 (en) Magnetic hydroseparator
CN212418290U (en) Improved composite force mineral processing equipment
AU2019100826A4 (en) Flotation cell
RU2483806C1 (en) COUNTERFLOW SEPARATOR FOR CONCENTRATION OF FINE COALS (0-3 mm)
CN111068895A (en) A compound force beneficiation equipment
CN211964553U (en) Composite force ore dressing equipment
RU201834U1 (en) Drum-type heavy metal concentrator
JP7193068B2 (en) Wet separation method and wet separation apparatus
Buonvino A study of the Falcon concentrator
CN111632751A (en) An improved compound force beneficiation equipment
RU2721522C1 (en) Pipe-spiral-conic concentrator of heavy metals
CN218690376U (en) Front drum type sawtooth wave jigger with adjustable hydraulic flow field
CA3108232C (en) Flotation cell
RU2321460C1 (en) Centrifugal vibratory concentrator