RU2715491C1 - Method of separation of particles by density using a method of heavy-medium separation - Google Patents
Method of separation of particles by density using a method of heavy-medium separation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2715491C1 RU2715491C1 RU2019114443A RU2019114443A RU2715491C1 RU 2715491 C1 RU2715491 C1 RU 2715491C1 RU 2019114443 A RU2019114443 A RU 2019114443A RU 2019114443 A RU2019114443 A RU 2019114443A RU 2715491 C1 RU2715491 C1 RU 2715491C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- particles
- density
- xenon
- heavy
- separation
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 9
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 8
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION 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
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
- B03B5/28—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation
- B03B5/46—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using dry heavy media; Devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B4/00—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents
- B07B4/08—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents while the mixtures are supported by sieves, screens, or like mechanical elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам сепарации из состава смесей полезных компонентов, разделения смесей твердых частиц по плотности и размерам, в частности металлов, платины, золота из горнорудного сырья. Изобретение может быть использовано в технологических процессах по отделению пустой породы в горнодобывающей, обогатительной, химической и других областях промышленности.The invention relates to methods of separation from the composition of mixtures of useful components, separation of mixtures of solid particles by density and size, in particular metals, platinum, gold from mining raw materials. The invention can be used in technological processes for the separation of waste rock in mining, processing, chemical and other industries.
При извлечении мелкого и тонкого свободного золота или других полезных ископаемых из руд и россыпей остро стоят вопросы реализации простых и экономичных технологических схем без использования токсичных реагентов на базе гравитационных методов с повышенной точностью разделения. Известен метод тяжелосредной сепарации, иначе называемый обогащением в тяжелой среде, как наиболее простой и применяемый процесс гравитационного обогащения. В настоящее время возрос интерес к проблемам гравитационного обогащения из-за необходимости освоения экологически чистых технологий и уменьшения энергоемкости обогатительных производств, из-за снижения содержания в рудах полезных компонентов. Метод тяжелосредной сепарации основан на разделении минеральных компонентов руды (песков) по их удельному весу в устойчивой тяжелой среде, заданная плотность которой больше плотности самого легкого минерала и меньше плотности самого тяжелого минерала (Баранова Т.В., Соловьева Л.С. «Обогащение руд процессом тяжелосредной сепарации», ОАО «Иргиредмет» Золотодобыча, №118, Сентябрь, 2008). Отличительной особенностью процесса тяжелосредной сепарации по сравнению с другими методами гравитационного обогащения является то, что он характеризуется наибольшей точностью разделения по плотности, а это позволяет получить высокое извлечение ценного компонента.When extracting fine and thin free gold or other minerals from ores and placers, the implementation of simple and economical technological schemes without using toxic reagents based on gravity methods with increased separation accuracy is acute. The known method of heavy-medium separation, otherwise referred to as enrichment in a heavy medium, as the simplest and most used gravitational enrichment process. Currently, interest in the problems of gravity concentration has increased due to the need to develop environmentally friendly technologies and reduce the energy intensity of concentration plants, due to a decrease in the content of useful components in ores. The heavy-medium separation method is based on the separation of the mineral components of the ore (sand) according to their specific gravity in a stable heavy medium, the specified density of which is greater than the density of the lightest mineral and less than the density of the heaviest mineral (Baranova T.V., Solovyova L.S. “Ore dressing the process of heavy medium separation ”, OJSC“ Irgiredmet ”Gold mining, No. 118, September, 2008). A distinctive feature of the process of heavy-medium separation in comparison with other methods of gravitational enrichment is that it is characterized by the highest accuracy of separation by density, and this allows to obtain high recovery of a valuable component.
Известен способ обработки добытой руды методом тяжелосредной сепарации путем разделения частиц по плотности в жидкой среде, плотность которой лежит между плотностью включений и плотностью руды (патент FR 2564749, публик. 29.11.1985), затонувшее вещество подвергают выведению и дальнейшей переработке, а плавающее вещество неоднократно просеивают, чтобы отделить крупные частицы от более мелких частиц.A known method of processing mined ore by heavy medium separation by separating particles by density in a liquid medium, the density of which lies between the density of inclusions and the density of ore (patent FR 2564749, publ. 11/29/1985), the sunken substance is subjected to removal and further processing, and the floating substance is repeatedly sieved to separate large particles from smaller particles.
Таким образом, необходимость неоднократности просеивания частиц оказывает негативное влияние на экономическую полезность системы.Thus, the need for repeated sieving of particles negatively affects the economic usefulness of the system.
Известен способ разделения частиц по плотности, который включает подачу смеси частиц разной плотности в несущую среду, последующее расслоение частиц по глубине рабочего слоя среды и вывод их из ее объема, предварительное покрытие водой свободной поверхности разделительной жидкости, дробление или измельчение перед сепарацией разделяемых частиц. В качестве несущей среды используют квазиутяжеленный магнитным полем ферромагнитный коллоид, который покрывают слоем немагнитной жидкости, например, водой, слабо растворяющей ферромагнитный коллоид, при этом процесс осуществляют в ферромагнитном коллоиде с физической плотностью 0,96 г/см2 и намагниченностью насыщения 18 кА/м и тока в катушках 3,5-8,5 А (патент RU 2486962, опублик. 10.07.2013).A known method of separating particles by density, which includes feeding a mixture of particles of different densities into a carrier medium, subsequent stratification of the particles along the depth of the working layer of the medium and removing them from its volume, preliminary coating the free surface of the separation liquid with water, crushing or grinding before separation of the separated particles. As a carrier medium, a ferromagnetic colloid quasi-magnetic field is used, which is coated with a layer of non-magnetic liquid, for example, water, slightly dissolving the ferromagnetic colloid, while the process is carried out in a ferromagnetic colloid with a physical density of 0.96 g / cm 2 and a saturation magnetization of 18 kA / m and current in coils of 3.5-8.5 A (patent RU 2486962, published. 07/10/2013).
Недостатками данного способа являются низкое извлечение золота в концентрат при переработке мелкозернистого сырья из твердых частиц с малой разницей в плотности или высоким содержанием легких и средних по плотности частиц. Это обусловлено образованием агрегатов из частиц в виде длинных прядей, за счет действия горизонтальных составляющих магнитных выталкивающих сил в объеме магнитной жидкости. Агрегаты частиц формируются вдоль силовых линий магнитного поля, то есть поперек движения потока частиц. Это замедляет движение общего потока и препятствует высвобождению из него тяжелых частиц. В результате извлечение золота в концентрат уменьшается.The disadvantages of this method are the low extraction of gold into concentrate during the processing of fine-grained raw materials from solid particles with a small difference in density or a high content of light and medium-density particles. This is due to the formation of aggregates of particles in the form of long strands due to the action of the horizontal components of the magnetic buoyancy forces in the volume of the magnetic fluid. Aggregates of particles are formed along the lines of force of the magnetic field, that is, across the motion of the particle stream. This slows down the movement of the total flow and prevents the release of heavy particles from it. As a result, the recovery of gold in concentrate is reduced.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является способ разделения частиц по плотности методом тяжелосредной сепарации, в частности, способ сепарации благородных металлов из горнорудного сырья по патенту RU 2275229 (опублик. 27.04.2006). Способ включает подачу через окно ввода в рабочую полость гравитационного сепаратора несущей среды (жидкость/вода/воздух/газ), содержащей разные по плотности частицы примеси. Несущая среда движется под действием перепада давления. Гравитационный сепаратор для выделения частиц примеси более плотных, чем несущая среда состоит из корпуса, верхней крышки, пластин, образующих рабочие слои, кювет с отверстиями для вывода концентрата частиц примеси, накопительных камер.The closest analogue, selected as a prototype, is a method for separating particles by density using the heavy-medium separation method, in particular, a method for separating precious metals from mining raw materials according to patent RU 2275229 (published on April 27, 2006). The method includes supplying a carrier medium (liquid / water / air / gas) containing impurities of different density particles through the input window into the working cavity of the gravitational separator. The carrier medium moves under the influence of a differential pressure. The gravity separator for separating impurity particles denser than the carrier medium consists of a body, a top cover, plates forming working layers, a cuvette with holes for the output of an impurity particle concentrate, and storage chambers.
Двигаясь вдоль пластин, несущая среда через какое-то время приобретает ламинарное стационарное и преимущественно одномерное течение в горизонтальном направлении под действием градиента давления, созданного, например, за счет перепада уровней жидкости на входе и выходе сепаратора. Для придания требуемой формы движению несущей среды - течения типа Хилли-Шоу требуется выполнение двух неравенств:Moving along the plates, the carrier medium after some time acquires a stationary laminar and mainly one-dimensional flow in the horizontal direction under the action of a pressure gradient created, for example, due to the difference in liquid levels at the inlet and outlet of the separator. To give the desired shape to the motion of the carrier medium - a flow of the Hillie-Shaw type, two inequalities are required:
где: H - высота пластин, м; L>4H - длина пластин, м; d - характерный зазор между пластинами 0,001≤d≤0,01, м; А<Н - продольный размер окна ввода сепарируемой среды, м; ρ, μ - плотность кг/м3 и вязкость, кг/мс несущей среды (жидкости или газа); q - объемный расход жидкости или газа через слой, м3/с; Re*=1000 - критическое число Рейнольдса разрушения ламинарного стационарного и преимущественно одномерного течения в слое; ρТ - плотность частиц примеси, кг/м3; а - характерный размер частиц примеси м; n=1 - характерная величина перегрузки в слое; ϕ - угол наклона пластин к линии действия гравитационной силы, град; Ф(ϕ) - безразмерная функция влияния угла ϕ, определяемая по формуле Ф(ϕ)=(1+0,17|φ|)cos(πϕ/180) для диапазона ϕ≤20°. Таким образом, устраняется паразитный эффект вторичного перемешивания и под действием гравитационной силы более плотные, чем несущая среда частицы примеси смещаются вниз, концентрируются в кюветах вдоль нижней стенке рабочей полости и через специальные отверстия выводятся из нее в накопительную камеру и далее в выходной трубопровод, а более легкие частицы всплывают, и далее рабочую среду с легкими частицами выводят из рабочей полости сепаратора через окно выпуска на верхней крышке корпуса.where: H is the height of the plates, m; L> 4H — plate length, m; d is the characteristic gap between the plates 0,001≤d≤0,01, m; A <H - the longitudinal size of the input window of the separated medium, m; ρ, μ - density kg / m 3 and viscosity, kg / ms of the carrier medium (liquid or gas); q is the volumetric flow rate of the liquid or gas through the layer, m 3 / s; Re * = 1000 is the critical Reynolds number of fracture of the laminar stationary and mainly one-dimensional flow in the layer; ρТ is the particle density of the impurity, kg / m 3 ; a is the characteristic particle size of the impurity m; n = 1 is the characteristic value of the overload in the layer; ϕ is the angle of inclination of the plates to the line of action of the gravitational force, deg; Ф (ϕ) is the dimensionless function of the influence of the angle ϕ, determined by the formula Ф (ϕ) = (1 + 0.17 | φ |) cos (πϕ / 180) for the range ϕ≤20 °. Thus, the parasitic effect of secondary mixing is eliminated and, under the influence of gravitational force, impurity particles that are denser than the carrier medium are displaced downward, concentrated in cuvettes along the bottom wall of the working cavity, and through special openings are removed from it into the storage chamber and further into the outlet pipe, and more light particles float, and then the working medium with light particles is removed from the working cavity of the separator through the exhaust window on the upper housing cover.
К недостаткам ближайшего аналога следует отнести сложность конструкции, из-за необходимости формирования в несущей среде тонких слоев, образованных параллельными или почти параллельными плоскими удлиненными пластинами и требования выполнения вышеприведенных неравенств. Кроме того, при сепарации некоторых полезных ископаемых такой способ не всегда применим, т.к. накладывает жесткие требования на выбор материала пластин, который не должен взаимодействовать с элементами руды. Все это ведет к снижению его функциональных возможностей.The disadvantages of the closest analogue include the complexity of the design, due to the need to form thin layers in the carrier medium formed by parallel or almost parallel flat elongated plates and the requirement to fulfill the above inequalities. In addition, in the separation of certain minerals, this method is not always applicable, because imposes stringent requirements on the choice of plate material, which should not interact with ore elements. All this leads to a decrease in its functionality.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение функциональных возможностей способа.The technical result of the claimed invention is to increase the functionality of the method.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе разделения частиц по плотности методом тяжелосредной сепарации, включающем смешение твердых веществ с несущей тяжелой средой, заданная плотность которой больше плотности легких частиц и меньше плотности тяжелых, придание несущей среде движения в рабочей полости сепаратора под действием перепада давления, в результате чего более плотные частицы под действием гравитационной силы смещаются относительно потока несущей среды, а более легкие - под действием Архимедовой силы всплывают, обеспечивая разделение частиц на тяжелую и легкую фракции с последующим их выводом из рабочей полости, новым является то, что, в качестве несущей среды используют ксенон, плотность которого выбирают в зависимости от плотности разделяемых частиц путем изменения давления ксенона на входе в сепаратор с последующим снижением давления по мере оседания разных по плотности частиц, причем после вывода ксенона из рабочей полости сепаратора обеспечивают возврат ксенона к исходному состоянию для осуществления замкнутого цикла.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method for separating particles by density using the heavy-medium separation method, which involves mixing solids with a heavy carrier medium, the specified density of which is greater than the density of light particles and lower than the density of heavy particles, giving the carrier medium motion in the working cavity of the separator under the action pressure drop, as a result of which denser particles under the influence of gravitational force are displaced relative to the flow of the carrier medium, and lighter particles under the influence of Archimedean forces emerge, ensuring the separation of particles into heavy and light fractions with their subsequent withdrawal from the working cavity, new is that, as the carrier medium, xenon is used, the density of which is selected depending on the density of the particles to be separated by changing the xenon pressure at the inlet of the separator followed by a decrease in pressure as particles of different densities settle, and after the xenon is removed from the working cavity of the separator, xenon is returned to its initial state for a closed cycle.
Использование в качестве несущей среды ксенона позволяет реализовать простую и экономичную технологическую схему процесса разделения, применяя инертный газ, который не вступает в реакцию с металлами или другими минеральными веществами руды, при этом не надо использовать токсичные реагенты и дополнительные узлы, утяжелители среды.The use of xenon as a carrier medium allows you to implement a simple and economical technological scheme of the separation process using an inert gas that does not react with metals or other mineral substances of the ore, without the need to use toxic reagents and additional components, weighting agents of the medium.
Изменение плотности ксенона в зависимости от плотности разделяемых частиц путем изменения давления ксенона на входе в сепаратор позволяет расширить диапазон плотностей разделяемых частиц простым способом, т.к. возможность регулировки давления несущей среды и обеспечения требуемого значения легко выполнить, используя при этом серийно выпускаемые агрегаты. Кроме того, можно регулировать величину результирующей силы, действующей на частицы, то есть задавать режим выделения частиц заданной плотности.Changing the density of xenon depending on the density of the separated particles by changing the xenon pressure at the inlet to the separator allows you to expand the range of densities of the separated particles in a simple way, because the ability to adjust the pressure of the carrier medium and provide the desired value is easily performed using commercially available units. In addition, you can adjust the value of the resulting force acting on the particles, that is, to set the mode of separation of particles of a given density.
Последующее постепенное снижение давления несущей среды в процессе оседания плотных частиц до вывода ксенона из рабочей полости сепаратора, позволяет обеспечить гравитационное расслоение всех частиц, плотность которых меньше плотности несущей среды. Граничной плотностью частиц, выделяемых в тяжелую фракцию, является плотность несущей среды, что увеличивает выход ценного компонента, уменьшая количество отвального продукта, расширяя функциональные возможности способа.The subsequent gradual decrease in the pressure of the carrier medium during the deposition of dense particles until xenon is removed from the working cavity of the separator allows gravitational separation of all particles whose density is less than the density of the carrier medium. The boundary density of particles released into the heavy fraction is the density of the carrier medium, which increases the yield of a valuable component, reducing the amount of waste product, expanding the functionality of the method.
Возврат ксенона к исходному состоянию после его вывода из рабочей полости для осуществления замкнутого цикла обеспечивает рентабельность способа при технологичности и экономичности процесса, что расширяет область практического применения заявляемого способа.The return of xenon to its original state after it is withdrawn from the working cavity for a closed cycle ensures the profitability of the method with the manufacturability and efficiency of the process, which expands the field of practical application of the proposed method.
На изображении представлена схема сепарационной системы, позволяющей реализовать заявляемый способ, где: 1 - баллон с ксеноном; 2 - бункер с рудой; 3 - вентиль для ввода ксенона; 4 - гравитационный сепаратор; 5 - расширение рабочей полости сепаратора; 6 - накопительная камера для концентрата плотных частиц; 7 - накопительная камера для концентрата менее плотных, чем ксенон частиц; 8 - выходной трубопровод для вывода концентрата более плотных, чем ксенон частиц; 9 - выходной трубопровод для вывода концентрата менее плотных, чем ксенон частиц; 10 - вентиль для вывода ксенона из рабочей полости; 11 - компрессор.The image shows a diagram of a separation system that allows you to implement the inventive method, where: 1 - cylinder with xenon; 2 - bunker with ore; 3 - valve for input xenon; 4 - gravity separator; 5 - expansion of the working cavity of the separator; 6 - storage chamber for a concentrate of dense particles; 7 - storage chamber for concentrate particles less dense than xenon; 8 - output pipeline for the output of the concentrate more dense than xenon particles; 9 - output pipeline for the output of the concentrate is less dense than xenon particles; 10 - valve for removing xenon from the working cavity; 11 - compressor.
Примером конкретного выполнения сепарационной системы для осуществления заявляемого способа может служить система сепарации благородных металлов (золота, платины, палладия, редкоземельных металлов) или других полезных минералов (например, алмазов) из горнорудной руды. Сепарационная система включает баллон с ксеноном, бункер с рудой в виде сыпучей смеси из частиц разной плотности, гравитационный сепаратор для выделения частиц более плотных, чем ксенон. Большое влияние на показатели процесса разделения имеют физические характеристики исходного сырья и несущей среды, а также взаимодействия их друг с другом. Выбор ксенона (при состоянии ниже критической точки) в качестве несущей среды связан с тем, что он из числа химически чистых газов является одним из самых тяжелых. Ксенон имеет высокую плотность 5,9 кг/м3 (при температуре 0°C и нормальном давлении). Удобство использования ксенона связано также с его естественной радиационной чистотой. Сепаратор состоит из корпуса, с образованием рабочей полости, которая соединяется патрубками с системой трубопроводов. Рабочая полость выполнена с расширением. В нижней части сепаратора расположены кюветы с отверстиями для вывода концентрата более плотных, чем ксенон частиц в накопительную камеру, соединенную с выходным трубопроводом. В верхней части - расположены кюветы для сбора менее плотных, чем ксенон частиц для вывода концентрата в соответствующую накопительную камеру, соединенную с соответствующим выходным трубопроводом. Система трубопроводов снабжена вентилями для подачи в рабочую полость ксенона и для вывода из нее. Сепарационная система снабжена компрессорной установкой для осуществления процесса газоподготовки (сжатия газа до необходимого рабочего давления) перед закачкой ксенона в баллон и дальнейшего использования в цикле.An example of a specific implementation of the separation system for the implementation of the proposed method can be a system for the separation of noble metals (gold, platinum, palladium, rare earth metals) or other useful minerals (e.g. diamonds) from mining ore. The separation system includes a xenon cylinder, a hopper with ore in the form of a granular mixture of particles of different densities, a gravity separator to separate particles denser than xenon. The physical characteristics of the feedstock and the carrier medium, as well as their interaction with each other, have a great influence on the performance of the separation process. The choice of xenon (at a state below the critical point) as the carrier medium is due to the fact that it is one of the most difficult ones among chemically pure gases. Xenon has a high density of 5.9 kg / m 3 (at a temperature of 0 ° C and normal pressure). The ease of use of xenon is also associated with its natural radiation purity. The separator consists of a housing, with the formation of a working cavity, which is connected by pipes to the piping system. The working cavity is made with the extension. In the lower part of the separator are cuvettes with openings for the output of the concentrate more dense than xenon particles into the storage chamber connected to the outlet pipe. In the upper part there are cuvettes for collecting particles that are less dense than xenon for withdrawing the concentrate into the corresponding storage chamber connected to the corresponding outlet pipe. The piping system is equipped with valves for supplying and discharging xenon into the working cavity. The separation system is equipped with a compressor unit for carrying out the gas preparation process (gas compression to the required working pressure) before pumping xenon into a cylinder and then using it in a cycle.
Способ разделения частиц по плотности осуществляли следующим образом.The method of separating particles by density was carried out as follows.
После газоподготовки ксенон под давлением 20 атмосфер и плотностью, например, 7 кг/м3 (для извлечения золота, плотность которого 14 кг/м3) из баллона 1 через открытый вентиль 3 закачивают в зону сепарации - рабочую полость гравитационного сепаратора 4, после чего вентиль 3 закрывают. При этом сыпучую смесь из частиц разной плотности из бункера 2 также подают в рабочую полость сепаратора 4. Под действием гравитационной силы более плотные частицы смеси смещаются вниз, при этом сначала осаждаются самые плотные частицы, далее по направлению движения потока осаждаются остальные частицы, имеющие плотность большую, чем ксенон, который двигаясь в рабочей полости и попадая в ее расширенную часть, теряет давление и, соответственно снижается его плотность. При этом частицы, плотность которых меньше плотности ксенона под действием Архимедовой силы продвигаются по ходу потока, всплывают и концентрируются в верхней части рабочей полости. Плотные частицы концентрируются в кюветах на нижней стенке сепаратора 4 и через специальные отверстия (не показано на изображении) выводятся из его рабочей полости в накопительную камеру 6, а далее выводятся по выходному трубопроводу 8. Частицы, плотность которых меньше плотности ксенона, выводятся в накопительную камеру 7 и далее выводятся по выходному трубопроводу 9. Меняя давление ксенона можно регулировать величину результирующей силы, действующей на частицы, то есть задавать режим выделения частиц нужной плотности, что обеспечивает расширенные функциональные возможности способа разделения. Ксенон без полезного компонента и отвала через открытый вентиль 10 выводится из рабочей полости для дальнейшего использования после газоподготовки с помощью компрессорной установки 11.After gas treatment, xenon under a pressure of 20 atmospheres and a density of, for example, 7 kg / m 3 (to extract gold with a density of 14 kg / m 3 ) from a cylinder 1 through an
Таким образом, заявляемый способ имеет расширенные функциональные возможности и обеспечивает более полное извлечение полезного компонента из руды и высокую производительность.Thus, the inventive method has enhanced functionality and provides a more complete extraction of the useful component from the ore and high productivity.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019114443A RU2715491C1 (en) | 2019-05-08 | 2019-05-08 | Method of separation of particles by density using a method of heavy-medium separation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019114443A RU2715491C1 (en) | 2019-05-08 | 2019-05-08 | Method of separation of particles by density using a method of heavy-medium separation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2715491C1 true RU2715491C1 (en) | 2020-02-28 |
Family
ID=69768195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019114443A RU2715491C1 (en) | 2019-05-08 | 2019-05-08 | Method of separation of particles by density using a method of heavy-medium separation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2715491C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2029637C1 (en) * | 1991-12-23 | 1995-02-27 | Петр Иванович Пашник | Method and apparatus for separating bulk materials in fluid bed |
| RU2275229C2 (en) * | 2004-05-27 | 2006-04-27 | Сергей Михайлович Дроздов | Method and device for separating admixture particles from liquids and gases |
| EP2857352A2 (en) * | 2013-10-03 | 2015-04-08 | Air Products And Chemicals, Inc. | System and method for xenon recovery |
| JP2015080731A (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-27 | 岩谷瓦斯株式会社 | Specific gravity separation method and specific gravity separation liquid |
| RU2668818C2 (en) * | 2014-12-30 | 2018-10-08 | Таншань Шэньчжоу Мэньюфэкчеринг Ко., Лтд | Separator for dry separation in heavy medium in which a layer for dry separation in heavy medium is used and separation device |
-
2019
- 2019-05-08 RU RU2019114443A patent/RU2715491C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2029637C1 (en) * | 1991-12-23 | 1995-02-27 | Петр Иванович Пашник | Method and apparatus for separating bulk materials in fluid bed |
| RU2275229C2 (en) * | 2004-05-27 | 2006-04-27 | Сергей Михайлович Дроздов | Method and device for separating admixture particles from liquids and gases |
| EP2857352A2 (en) * | 2013-10-03 | 2015-04-08 | Air Products And Chemicals, Inc. | System and method for xenon recovery |
| JP2015080731A (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-27 | 岩谷瓦斯株式会社 | Specific gravity separation method and specific gravity separation liquid |
| RU2668818C2 (en) * | 2014-12-30 | 2018-10-08 | Таншань Шэньчжоу Мэньюфэкчеринг Ко., Лтд | Separator for dry separation in heavy medium in which a layer for dry separation in heavy medium is used and separation device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Schriner et al. | Centrifugal concentration of rare earth minerals from calcitic gangue | |
| CN102791380B (en) | For determining method of drifting along and the device of mineral ore dressing prospect | |
| RU2200632C2 (en) | Method of concentrating oxidized nickel-containing ores | |
| Sobhy | Recent trends in mineral processing based on density and particle size–a review | |
| RU2715491C1 (en) | Method of separation of particles by density using a method of heavy-medium separation | |
| Mitchell et al. | A review of gold particle-size and recovery methods | |
| Chaurasia et al. | Enhancing gravity separation for improved mineral processing | |
| CN115475695A (en) | A short-process beneficiation method for low-grade celestite ore | |
| Balasubramanian | Gravity separation in ore dressing | |
| RU2490068C2 (en) | Method of dressing of iron ore | |
| Gungoren et al. | Introduction to Mineral Research | |
| Grigorova et al. | Granulometric separation in laminar flow | |
| RU2245740C1 (en) | Method of heavy metals deposits ore dressing | |
| RU2817241C1 (en) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores | |
| RU2814040C1 (en) | Method for gravitational extraction of gold during placer beneficiation | |
| RU2814039C1 (en) | Method for gravitational extraction of gold during placer processing | |
| RU2814041C1 (en) | Method for gravitational extraction of gold during placer processing | |
| Zhou et al. | Gravity-based pre-concentration strategies for complex rare earth ore containing niobium and zirconium | |
| RU2780443C1 (en) | Method for enriching heavy fine fraction of hydraulic suspension | |
| Yang et al. | Iron ore beneficiation with packed column jig | |
| RU2814007C1 (en) | Method for gravitational extraction of gold during placer processing | |
| RU2814043C1 (en) | Method for gravitational extraction of gold during placer processing | |
| RU2816971C1 (en) | Method of gravity dressing of uranium-containing ores | |
| RU2814099C1 (en) | Method for gravitational extraction of gold during placer beneficiation | |
| RU2814048C1 (en) | Method for gravitational extraction of gold during placer beneficiation |