NO144195B - Anvendelse av en sorteringsanordning for oppdelig av en partikkelsamling etter saavel tetthet som partikkelstoerrelse - Google Patents

Description

Forutsetningen for anriking av en malm er at den foreligger i form av partikler av ulik gehalt eller kvalitet. Dette avstedkommes vanligvis ved hjelp av knusing eller maling i én eller annen form for kvern. Denne nedbryting skjer vanligvis vått.

En "ideell" knusing eller maling skulle innebære at malmen ble delt etter mineralgrensene. Partiklene i det ned-malte gods skulle da bestå av rene monogranulære malmpartikler og gangartpartikler. Som regel skjer knusingen langt fra dette ideal. Nedknusingssprekkene følger sjelden krystallgrensene og den nødvendige nedbrytingsgrad oppnås ofte ikke før partikkel-størrelsen er meget mindre enn krystallstørrelsen, kanskje en tiendedel av denne. Ved nedknusingen dannes også store mengder slam som vanskeliggjør anrikingsprosessen og øker omkostningene ved denne. For å unngå slamdannelsen skjer nedknusingen av en malm som regel i flere trinn, idet det knuste godset for hvert trinn føres til en sorteringsanordning som til kvernen fører tilbake det grove godset, dvs. det som i altfor stor grad er poly-granulært. * Det finere godset anrikes, idet verdiløst materiale fjernes. Returgodsmengder på 10 - 20 ganger det ferdige produkt (1000 - 2000 % sirkulerende belastning) forekommer ofte.

Den oppdeling som oppnås i vann med de kjente sorteringsanordninger skjer etter det prinsipp at.partikler hvis fall-hastighet i vannet understiger en viss verdi, føres ut til anriking, mens partikler som faller hurtigere tilbakeføres til fornyet maling. Den oppdeling som derved oppnås skjer altså ikke etter partikkelstørrelse annet enn i begrenset omfang. Små, rene, tunge partikler faller like fort som større blandepartikler. Anrikingsprosessen vil således komme til å arbeide med en partikkelsamling der den spesifikt tunge substansen foreligger i en mer nedmalt tilstand enn den spesifikt lette. Rene tunge partikler tilbakeføres til kvernen og kommer tilbake ofte i form av altfor finmalt slam, mens lette blandepartikler som burde utset-tes for ytterligere medknusing føres ut til anrikingen.

Om den teknikk som hittil har vært brukt kan derimot

i korthet sies at den arbeider etter det prinsipp at av rene partikler føres bare slike til anriking som underskrider et visst signifikant for prosessen uheldig lite mål, avhengig bl.a. av væskens viskositet og partikkeltetthet.

Foreliggende oppfinnelse er basert på et helt motsatt prinsipp som sikrer at en større del av spesifikt tyngre malm-holdige partikler i det knuste materiale føres videre til anriking, enn hva som er mulig ved kjente fremgangsmåter basert på forekommende sorteringsanordninger eller sikter.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved anvendelsen av en i og for seg kjent sorteringsanordning på en måte som angitt i patentkravene.

Oppfinnelsen er basert på oppdeling etter partikkel-størrelse ifølge en sannsynlighetsmetode hvor partikkelsamlingen faller gjennom et system av hindre, der åpningene mellom hindrene er så store at det overveiende antall partikler som ankommer til åpningene kan passere gjennom dem, hvorved unngås opp-byggingen av et lag dannet av partikler større enn åpningene.

En slik metode er i og for seg kjent fra US patentskrift 2 572 177. Ved hjelp av denne fremgangsmåte er det mulig å nå driftssikre avskillinger innen betydelig finere partikkelstørrelsesområder enn den som beherskes av konvensjonell sikting. Dette har vist seg å gjelde ikke bare i luft, men også ved avskillinger i vann, idet spesielle forhold har vist seg å opptre.

Når et legeme begynner å falle i en væske gir tyngdekraften opphav til en initialakselerasjon som er uavhengig av legemets natur unntatt dets tetthet (spesifikk vekt). Så fort legemet har nådd en hastighet gir denne opphav til motstandskrefter som vokser jo større hastigheten blir, og snart inntrer en likevekt mellom tyngdekraften og motstandskreftene, slik at legemets akselerasjon blir 0, dvs. hastigheten blir konstant (eller visse svingningstilstander om en konstant hastighet opp-står) . Denne konstante hastighet er betinget av legemets dimen-sjoner, overflatebeskaffenhet og tetthet m.m., samt av mediets viskositet og utstrekning i ulike retninger, kjemiske sammenset-ninger, tetthet m.m. Små spesifikt tunge partikler kan altså få samme slutthastighet som store spesifikt lette, selvom de små tunge tidligere beveget seg betydelig hurtigere. Ved å avbryte fallbevegelser etter meget korte intervaller skulle man ha mu-lighet til å avstedkomme en anriking bare beroende på partiklenes spesifikke vekt; altså uavhengig av partikkelstørrelsen, fordi de av partikkelflåtene fremkalte motstandskrefter ikke rekker å gjøre seg gjeldende. Man kan imidlertid lett vise at de spesifikt lettere partikler blir mer påvirket av mediets be-vegelser. De vil altså i høyre grad opptre som om de var en del av mediet enn de spesifikt tyngre partikler. De lettere partikler får altså en større lettbevegelighet og dermed en større tendens til kollisjon med de hindre som kan finnes innen det om-råde der de faller, hvilket er vesentlig.

Dersom man istedet for sikting går frem

ifølge foreliggende oppfinnelse, hvor partiklene innføres i et rom fylt med så glissent plasserte hindere at hullene eller åpningene mellom hindrene alltid er større enn den største par-tikkelen som ankommer dit, samt videre anordner hindrene vibrerende slik at kolliderende partikler som regel føres til et visst bestemt hull, vil en helt ny type av utvalg av partikler finne sted. Det som tilbakeføres til kvernen blir altså grove og lette partikler, mens det som går ut på anrikingen blir tunge partikler hvis størrelse oppad bare er begrenset av den valgte størrelse på hullene eller åpningene mellom hindrene betinget av største forekommende rene partikler. Dette betyr altså at det tunge materiale - hvilket vanligvis er det mest lettanrikede og ofte ikke trenger å males ytterligere - blir mindre malt enn det lette. Dette har en meget stor betydning for anrikingsteknikken.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 og 2 viser partikkelseparasjon basert på konvensjonelle metoder (henholdsvis sortering og sikting) og fig. 3 viser tilsvarende separasjon ifølge oppfinnelsen.

Figur 1-3 viser således en sammenligning mellom størrelsesoppdelingen eller separasjonen av en samling partikler, f.eks. magnetitmalm, av ulik densitet A-E og størrelse 1-6, som ankommer fra en kulekvern som arbeider i lukket krets med en sorteringsanordning.

Ifølge det som fremgår av fig. 1 vil partiklene som faller hurtig, dvs. partikler ovenfor linjen K^-I^-K^ gå som returgods tilbake til kvernen. De øvrige magnetiske partiklene gir en slig som i dette tilfelle vil bestå av partikler innen området K^-K^-K^.

Dersom separasjonen istedet skjer i ideell sikting ifølge fig. 2 vil sligen inneholde partikler 1 - 4 av alle fire gruppene A, B, C, D, dvs. partikler innenfor området L^-L2~L^.

Skjer oppdelingen istedet ved hjelp av anvendelsen ifølge oppfinnelsen ifølge fig. 3, vil sligen inneholde partikler innenfor området M^-N^-M^. Denne anvendelse gir således, slik det tydelig fremgår, allerede i første omgang den rikeste sligen. Dette er mulig ved at en stor tung partikkels fall mellom hindrene påvirkes mindre enn en like stor, men lettere partikkels og at små partikler generelt har lettere for å passere gjennom åpningene mellom hindrene. Avhengig således av partiklenes fall-vinkel ved passeringen mellom hindrene, kan partiklene oppsamles i fraksjonene M^, M.^, for anriking og fraksjonen ovenfor linjen M^-N^ for fornyet maling.

Når returgodset igjen forlater kvernen gjentas for de ulike fremgangsmåter atter samme fenomen, men returgodset fra sor-teringsanordningen ifølge fig. 1 vil inneholde mest "urene" partikler og en forholdsvis liten mengde mineraliskt rene partikler. Sligen blir i dette tilfelle mer finkornet og fattigere og følge-lig vanskeligere å anrike.

Som et forklarende eksempel antas det knuste materiale å bestå av fem distinkte partikkelstørrelser, 1, 2, 3, 4, 5..

Hver enkelt av disse partikkelstørrelser har samme volum og hver størrelse består av fem ulike slag partikler A-E. Det kan videre antas at malmen er dobbelt så tung som gangarten. Da gjel-der ifølge nedenstående tabell:

Samtidig skal det underforstås at de ulike anordninger virker i overensstemmelse med figurene 1, 2, 3. Dette innebærer at en vesentlig forskjell foreligger i sammensetningen av slutt-produktene som føres til malmutvinningen allerede etter den første passering gjennom kvernen.

Claims (4)

1. Anvendelse av en sorteringsanordning med et antall hindere mellom hvilke føres partikler i dispersjon, idet pas-seringstverrsnittet i åpningene mellom hindrene er større enn de partikler som til enhver tid ankommer til åpningene, for behandling av partikler av mindre og større kornstørrelse samt lavere og høyere egenvekt for konsentrasjon av partikler med høyere spesifikk vekt overfor partikler med lavere spesifikk vekt.

2. Anvendelse ifølge krav 1 av en sorteringsanordning hvor hinderne er anordnet i et væskefylt rom.

3. Anvendelse ifølge krav 1 og 2 av en sorteringsanordning hvor hinderne er anordnet i et rom fylt med vibrerende væske.

4. Anvendelse ifølge krav 1 av en sorteringsanordning hvor hinderne er anordnet i et rom fylt med luft eller en annen gass.