PL235843B1 - Modułowy górniczy kompleks wzbogacający - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest modułowy górniczy kompleks wzbogacający kopaliny użyteczne, a mianowicie wzbogacania kopalin użytecznych twardych, zawierających składniki metaliczne i/lub niemetaliczne.

Znany jest uniwersalny kompleks przygotowania i przeróbki, w skład którego wchodzi agregat główny przygotowania mieszaniny minerałów, złożony z urządzenia odbiorczego i przepustowego, komory zbiorczej, wibracyjnego członowego przesiewacza klasyfikacyjnego, kruszarek głównej i rezerwowej do rozdrabniania różnej jakości urobku, zgodnego z warunkami technicznymi, oraz sprzężone ze sobą agregaty do separacji magnetycznej i elektrycznej, wzbogacania grawitacyjnego i flotacyjnego, obróbki za pomocą przyspieszonego ługowania, a także do przeróbki półproduktów z uzyskaniem łatwo topliwych produktów metalowych i mineralnych, przy czym agregat główny przygotowania masy minerałów i agregaty wzbogacające przy użyciu „mokrych” technologii przeróbki umieszczone są na poziomie dolnym kompleksu, a agregaty z „suchymi” technologiami przeróbki na poziomie górnym [patent Federacji Rosyjskiej nr RU2375577]. Niedogodnością znanego kompleksu wstępnego przygotowania i przeróbki jest nadmierna liczba zastosowanych w nim urządzeń, równorzędna z poziomem zakładu wzbogacającego. W warunkach przetwarzania odpadów wykorzystanie znanego kompleksu jest mało opłacalne ze względu na wysokie koszty produkcji przy stosunkowo niskim wychodzie koncentratu.

Znany jest również kompleks urządzeń do przeróbki węgla surowego i urobku z hałd skały płonnej, składający się z oddziału przygotowawczego, obejmującego przenośnik załadowczy i przesiewacz klasyfikacji wstępnej, sekcję odmulania w postaci osadnika wód płuczkowych, baterii hydrocy klonów, zespołu separatorów zwojowych i zagęszczacza, połączonego ze zbiornikiem wody obiegowej, sekcji wzbogacania magnetycznego obejmującej, odpowiednio, separator magnetyczny i wirówkę sedymentacyjną, oddziału wzbogacania w cieczy ciężkiej, w skład którego wchodzi odpowiedni hydrocyklon, sito łukowe, przesiewacze odwadniający i sortujący połączone, odpowiednio, ze zbiornikami zawiesiny standardowej i rozcieńczonej, a także układ połączonych rurociągów transportowych i przenośników taśmowych („Kompleks urządzeń do przeróbki węgla surowego i urobku z hałd skały płonnej”) GPKI «Gipromashugleobogashcheniye» [Zasoby elektroniczne]. Sposób dostępu: http://www.gmuo.com.ua/fi-les_ru/komplex/ot-val.htm. Kompleks ten umożliwia stosowanie głównie grawitacyjnych metod wzbogacania (z wyjątkiem wzbogacania magnetycznego), a także to, że posiada on zamknięty układ wodno-mułowy. Niedogodnością kompleksu urządzeń pozostaje jego skomplikowana konstrukcja, złożona z wielu zespołów. Ponadto, do wad tego kompleksu należy także zaliczyć ograniczenie przetwarzanej nadawy pod względem wielkości ziaren (0-40 mm). Nie pozwala to na zapewnienie wzbogacania nadawy w szerokim zakresie klasyfikacji, a także na zastosowanie trybu przesiewania na mokro, który wymaga obecności w instalacji znacznej ilości wody, co stanowi przeszkodę do jego stosowania, na przykład, w rejonach suchych. Ponadto, wadą powyższego kompleksu jest także jego ograniczona funkcjonalność, wynikająca z przeznaczenia wyłącznie do przeróbki węgla surowego i urobku z hałd skały płonnej. Konstrukcji tego kompleksu nie można przystosować w stosunkowo krótkim okresie czasu do przeróbki innego materiału.

Najbardziej zbliżony pod względem istoty i uzyskiwanego efektu, i dlatego uznawany za prototyp, jest górniczy kompleks wzbogacający, w skład którego wchodzą ustawione kolejno na metalowych podporach przesiewacze klasyfikacyjne, koryto do transportu wzbogacanego materiału w strumieniu wody poprzez urządzenie do załadunku i odmulania do osadzarki, składającej się ze skrzyni z kilkoma przedziałami roboczymi, z których każdy jest wyposażony w sito osadzarki, wzbudnik drgań i urządzenie wyładowcze produktu ciężkiego na przenośnik transportowy, przesiewacz klasyfikacyjny odwadniający, połączony z jednej strony z przenośnikiem transportowym, a z drugiej, poprzez układ urządzeń, w skład których wchodzą przenośnik czerpakowy odwadniający, przenośnik zgarniakowy, bateria wirówek odwadniających, zbiornik wód płuczkowych i jeszcze jeden przenośnik transportowy z suszarnią, a także hydrocyklon zagęszczający, przesiewacz odwadniający materiału zagęszczonego i zbiornik wody obiegowej (Podstawy produkcji przemysłowej i transport przedsiębiorstw przemysłowych: Podręcznik) - M.: Wyd. WUN im. W. Dala, 2003. - s. 76-77', rys. 5.8. Jednakże to znane rozwiązanie przyjęte jako prototyp posiada szereg różnic konstrukcyjnych. W szczególności, jedną z podstawowych niedogodności znanego górniczego kompleksu wzbogacającego jest złożoność i duża liczba elementów składowych jego konstrukcji. Powyższa wada polega na tym, że poszczególne zespoły produkcyjne nie są rozmieszczone w strukturze ogólnej kompleksu zgodnie ze swoim przeznaczeniem,

PL 235 843 B1 a przede wszystkim, że wzajemne rozmieszczenie poszczególnych elementów urządzeń i powiązania technologiczne między nimi nie odpowiadają zasadzie modułowości, co w praktyce uniemożliwia dokonanie na bieżąco wymiany lub przestawienia poszczególnych zespołów konstrukcji (modułów) w zależności od zmiany wzbogacanego materiału. Z tego powodu znanego kompleksu wzbogacającego nie można uznać za uniwersalny. Ponadto, istotną wadą techniczno-technologiczną znanego kompleksu jest przewidziana konstrukcyjnie konieczność dokonywania klasyfikacji wstępnej wzbogacanego materiału w ośrodku wodnym (tzn. surowy materiał wzbogacany podawany jest do strefy roboczej kompleksu wraz z wodą). Stanowi to przyczynę zwiększonego zapotrzebowania na wodę, której znaczna ilość musi być obecna w systemie kompleksu. Z tego powodu znane rozwiązanie techniczne nie ma perspektyw realizacji w rejonach suchych, oddalonych od systemów zaopatrzenia w wodę. Kolejną wadą znanego kompleksu jest skomplikowany układ konstrukcyjnego zapewnienia klasyfikacji wstępnej wzbogacanego materiału. Wada ta wynika z faktu, że znany kompleks posiada od razu dwa przesiewacze, ustawione kolejno jeden za drugim, co powoduje znaczną rozciągłość liniową konstrukcji kompleksu i ogranicza możliwości jego rozmieszczenia w określonych lokalizacjach. Jednocześnie odmulanie nadawy przy pomocy pierwszego przesiewacza doprowadza do tego, że miałkie i drobne frakcje na etapie przygotowania do wzbogacania są bezpowrotnie tracone w wodach płuczkowych. To, w zależności od rodzaju wzbogacanego materiału, powoduje zmniejszenie wy chodu produktu końcowego wzbogacania (jeżeli usunięte cząstki stanowią koncentrat) lub zanieczyszczenie wody technicznej mułem (jeżeli usunięte cząstki stanowią odpady). Klasyfikacja wzbogacanego materiału na drugim przesiewaczu umożliwia wydzielenie klasy ziarnowej maszynowej 0,5-13 mm, co należy uznać za funkcjonalne ograniczenie znanego kompleksu, znajdujące swoje wytłumaczenie w możliwości wzbogacania materiałów wyłącznie w określonym wąskim zakresie ziarnistości nadawy (frakcja +13 mm nie jest wzbogacana i podlega usunięciu z systemu). Jeszcze jedną wadą konstrukcji znanego kompleksu jest obecność koryta odpływowego, które dodatkowo zwiększa rozciągłość liniową kompleksu, oraz urządzenia załadowczo-odmulającego w postaci sita łukowego, które cechuje się znaczną wysokością całkowitą. Zarówno koryto transportowe, jak i urządzenie załadowczo-odmulające (sito łukowe) są przy tym usytuowane przed osadzarką, co dodatkowo zwiększa długość kompleksu. Kolejną wadą znanego kompleksu jest to, że w charakterze urządzenia wyładowczego osadzarką zawiera tylko podnośnik czerpakowy odwadniający. Stwarza to ograniczenia dla wzbogacanego surowca. Dlatego takie rozwiązanie jest całkowicie do przyjęcia w przypadku, gdy produkt ciężki stanowią odpady, na przykład, w przypadku wzbogacania węgla. Jednak jeżeli produkt ciężki jest koncentratem lub produktem przemysłowym, który jeszcze należy dodatkowo rozdrobnić, zgodnie z powszechnie przyjętym schematem technologicznym osadzania, na przykład dodatkowo rozdrobnić zrosty w celu wydzielenia użytecznych cząstek i powtórnie wzbogacić w osadzarce, to w sposób oczywisty urządzenie wyładowcze jednego typu jest niewystarczające (podnośnik czerpakowy odwadniający nie spełnia wymagań w zakresie realizacji powyższych operacji). Za wadę znanego kompleksu należy także uznać nadmierną ilość pomocniczego wyposażenia technologicznego. W szczególności, obecność w składzie kompleksu suszarni wymaga dokładnego odwodnienia cząstek materiału lekkiego odbieranego z osadzarki, co oznacza cały szereg urządzeń dodatkowych (jeszcze jeden podnośnik czerpakowy odwadniający, przenośnik zgarniakowy, baterię wirówek odwadniających, dodatkowy zbiornika wód płuczkowych i dwa przenośniki transportowe (jeden do transportu materiału odwodnionego do suszarni, a drugi do transportu materiału w celu wyładunku). Wszystko to komplikuje konstrukcję kompleksu i w znaczny sposób zwiększa koszty własne produktów uzyskanych w wyniku jego realizacji. Wreszcie, istotną wadą znanego kompleksu jest brak w jego zestawie automatycznego układu sterowania. Brak automatyzacji procesu wzbogacania w istotny sposób obniża wydajność pracy kompleksu, powoduje utrudnienia przy ustawianiu urządzeń pod kątem konkretnego rodzaju wzbogacanego materiału, co ogólnie biorąc negatywnie wpływa na jakość uzyskiwanych produktów.

Wynalazek może być wykorzystany do wzbogacania materiału ze zwałów rud metali żelaznych i kolorowych oraz hałd węglowych stożkowych w przedsiębiorstwach metalurgicznych i chemicznych, a także poprawy jakości koncentratów w zakładach górniczo-wydobywczych i wzbogacających. Cel ten osiąga się poprzez wydzielanie elementów domieszkowych, a także poprzez tworzenie niedużych i średnich złóż okruchowych w celu wydobycia wszelkich kopalin użytecznych, które pozwalają na wzbogacanie metodą grawitacyjną.

Za podstawę wynalazku przyjęto zadanie opracowania konstrukcji górniczego kompleksu wzbogacającego o szerokiej funkcjonalności, z udoskonalonymi charakterystykami technicznoeksploatacyjnymi, dostosowanej do uzyskiwania składników użytecznych z hałd, usuwania elementów

PL 235 843 B1 domieszkowych z koncentratów, a także zapewnienie opłacalnego wydobycia kopalin użytecznych twardych z drobnych i średnich złóż okruchowych, w tym również znajdujących się w rejonach oddalonych i trudnodostępnych, poprzez zestawianie elementów urządzeń produkcyjnych na zasadzie modułowości, z zapewnieniem możliwości ustawiania poszczególnych modułów w zależności od rodzaju wzbogacanego materiału przy ogólnej automatyzacji pracy kompleksu.

Istotą wynalazku jest modułowy górniczy kompleks wzbogacający który zawiera ustawione kolejno na metalowych podporach i połączone układem przenośników transportowych przesiewacz klasyfikacyjny, osadzarkę, posiadającą skrzynię z kilkoma przedziałami roboczymi, z których każdy jest wyposażony w sito osadzarki, wzbudnik drgań i urządzenie wyładowcze produktu ciężkiego w postaci podnośnika odwadniającego i leja wyładowczego, a także przesiewacz klasyfikacyjny odwadniający, hydrocyklon zagęszczający, przesiewacz odwadniający materiału zagęszczonego, zbiornik wody obiegowej, i automatyczny układ sterowania, charakteryzujący się tym, że przesiewacz klasyfikacyjny jest w postaci sita rusztowego, nachylonego względem płaszczyzny poziomej i pionowej z możliwością zmiany kątów nachylenia, połączonego z taśmociągiem transportu produktu nadsitowego, który obejmuje odcinek kontrolny, i ustawiony nad nim zasobnik odbiorczy z podajnikiem materiału wzbogacanego do kruszarki, przy czym sito osadzarki przedziału załadowczego osadzone jest ruchomo i ustawione pod kątem względem płaszczyzny poziomej, a jego powierzchnia robocza jest dłuższa od powierzchni roboczych pozostałych przedziałów, a ponadto, szybkodrgający przesiewacz odwadniający produktu zagęszczonego, który wchodzi w zestaw modułu doprowadzającego do produktu końcowego, dodatkowo jest wyposażony w podstawę podsitową ze szczeliną 100-120 um. Korzystnie zawiera moduł dezintegrujący w postaci płuczki bębnowej. Korzystnie zamiast kruszarki do wydzielania klasy ziarnowej maszynowej zawiera przesiewacz klasyfikacyjny.

Korzystnie kontrolny odcinek taśmociągu transportu produktu nadsitowego wyposażony jest w środki zmechanizowane do wydzielania frakcji gruboziarnistych wzbogacanego materiału. Korzystnie w charakterze środka zmechanizowanego do wydzielania frakcji gruboziarnistych wzbogacanego materiału wykorzystany jest wzbogacalnik radiometryczny, fotometryczny lub, elektromagnetyczny. Korzystnie w charakterze środka zmechanizowanego do wydzielania frakcji gruboziarnistych wzbogacanego materiału wykorzystany jest czujnik radiometryczny, fotometryczny, elektromagnetyczny lub inny, z odpowiednim zmechanizowanym organem wykonawczym (organami wykonawczymi). Korzystnie taśmociąg transportowy produktu nadsitowego połączony jest z dodatkową kruszarką do rozdrabniania frakcji gruboziarnistych wzbogacanego materiału. Korzystnie przesiewacze odwadniające przedziałów osadzarki są ustawione pod kątem ujemnym względem płaszczyzny poziomej. Korzystnie szybkodrgający przesiewacz odwadniający produktu zagęszczonego jest ustawiony pod kątem ujemnym względem płaszczyzny poziomej. Korzystnie zawiera młyn do rozdrabniania produktu pośredniego.

Wynalazek rozwiązuje istniejące problemy w taki sposób, że w górniczym kompleksie wzbogacającym, w skład którego wchodzą ustawione kolejno na metalowych podporach i połączone układem przenośników transportowych, osadzarka, złożona ze skrzyni z kilkoma przedziałami roboczymi, z których każdy jest wyposażony w sito osadzarki, wzbudnik drgań i urządzenie wyładowcze produktu ciężkiego, a także przesiewacz klasyfikacyjny odwadniający, hydrocyklon zagęszczający, przesiewacz odwadniający produktu zagęszczonego i zbiornik wody obiegowej, zgodnie z propozycją, przesiewacz klasyfikacyjny wchodzi w skład modułu przygotowawczego, przy czym jest wykonany w postaci sita rusztowego, z możliwością jego nachylenia w płaszczyźnie poziomej i pionowej, połączonego z taśmociągiem transportu produktu nadsitowego, uwzględniającym odcinek kontrolny, i ustawionego nad zasobnikiem odbiorczym z podajnikiem materiału wzbogacanego do kruszarki w celu przygotowania klasy ziarnowej maszynowej dla osadzarki, która wchodzi w zestaw modułu wzbogacającego, przy czym sito osadzarki przedziału załadowczego powyższej maszyny jest zamontowane z możliwością zmiany kąta nachylenia względem płaszczyzny poziomej, a jego powierzchnia robocza jest dłuższa od analogicznych powierzchni roboczych innych przedziałów, przy czym urządzenie wyładowcze każdego przedziału osadzarki jest wybierane z zestawu odpowiednich urządzeń o działaniu alternatywnym w postaci podnośnika odwadniającego i leja wyładowczego, zgodnie z potrzebami technologicznymi, i ustawione z możliwością wyładunku produktów wzbogacania na przesiewacz odwadniający, a ponadto na szybkodrgający przesiewacz odwadniający produktu zagęszczonego, wchodzący w zestaw modułu doprowadzającego do produktu końcowego, i dodatkowo wyposażony w podstawę podsitową ze szczeliną 100-120 um, a sam kompleks jest dodatkowo wyposażony w automatyczny układ sterowania, który stanowi podstawę modułu sterującego i składa się z centralnego zespołu sterowania i podrzędnego względem niego zespołu automatycznego sterowania osadzarką.

PL 235 843 B1

Wspólnymi cechami znanego rozwiązania i proponowanego górniczego kompleksu wzbogacającego są:

- obecność w obu konstrukcjach urządzeń do wstępnej klasyfikacji wzbogacanego materiału, a szczególnie przynajmniej jednego przesiewacza klasyfikacyjnego;

- obecność osadzarki jako podstawowego środka do grawitacyjnego wzbogacania materiału;

- obecność przesiewacza klasyfikacyjnego odwadniającego, hydrocyklonu zagęszczającego i przesiewacza odwadniającego materiału zagęszczonego jako środków pomocniczych obróbki materiału wzbogacanego;

- obecność innych urządzeń towarzyszących i narzędzi technologicznych systemu przenośników transportowych, metalowych podpór szkieletowych do montażu urządzeń, zbiornika wody obiegowej, osadnika (zasobnika mułu).

Zgodnie z propozycją, w razie potrzeby technologicznej, w zestaw proponowanego modułowego górniczego kompleksu wzbogacającego mogą wchodzić moduły dodatkowe: zasysania, w postaci układu zasysającego, i dezintegracji, w postaci płuczki bębnowej.

Ponadto, zgodnie z propozycją, w proponowanym modułowym górniczym kompleksie wzbogacającym, do wydzielenia klasy ziarnowej maszynowej może być zamiast kruszarki zastosowany przesiewacz klasyfikacyjny.

Jednocześnie, w rozmaitych wariantach realizacji proponowanego rozwiązania technicznego, zgodnie z propozycją, do wydzielenia frakcji gruboziarnistych wzbogacanego materiału, modułowy górniczy kompleks wzbogacający w zakresie odcinka kontrolnego taśmociągu może być wyposażony w środki zmechanizowane, na przykład, separatory radiometryczne, fotometryczne, elektromagnetyczne lub w odpowiednie czujniki ze zmechanizowanymi organami wykonawczymi.

Ponadto, zgodnie z propozycją, w proponowanym modułowym górniczym kompleksie wzbogacającym taśmociąg transportu produktu nadsitowego może być połączony z dodatkową kruszarką do rozdrabniania frakcji gruboziarnistych wzbogacanego materiału.

Również zgodnie z proponowanym rozwiązaniem technicznym przesiewacz odwadniający produktu zagęszczonego może być ustawiony pod kątem ujemnym względem płaszczyzny poziomej.

Zgodnie z propozycją, pod kątem ujemnym względem płaszczyzny poziomej mogą być także ustawione przesiewacze odwadniające, umieszczone pod przedziałami osadzarki.

Zgodnie z propozycją, konstrukcja modułowego górniczego kompleksu wzbogacającego może dodatkowo obejmować młyn do rozdrabniania produktu pośredniego.

Wymienione cechy proponowanego rozwiązania technicznego stanowią istotne właściwości zgłaszanego wynalazku, które łącznie zapewniają uzyskanie oczekiwanego wyniku technicznego, polegającego na poprawie funkcjonalności kompleksu, zwiększeniu wy chodu koncentratu handlowego, wzroście rentowności produkcji, zmniejszeniu ilości całkowitej wody technicznej obiegowej, zapewnieniu pracy kompleksu w trybie automatycznym z różnymi rodzajami nadawy, niezależnie od składu granulometrycznego i frakcyjnego i obecności obcych domieszek.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony na rysunku, który przedstawia ogólny schemat konstrukcyjno-technologiczny górniczego kompleksu wzbogacającego.

Modułowy górniczy kompleks wzbogacający obejmuje ustawione kolejno i powiązane układem przenośników transportowych moduły: przygotowawczy, wzbogacający i doprowadzający do produktu końcowego, połączone przy pomocy modułu sterowania. Moduł przygotowawczy obejmuje przesiewacz klasyfikacyjny 1, wykonany w postaci sita rusztowego, nachylonego pod kątem do 15° względem płaszczyzny poziomej i pod kątem do 30° względem płaszczyzny pionowej, z możliwością zmiany powyższych kątów nachylenia. Dodatkowo, przed przesiewaczem klasyfikacyjnym 1 może być zainstalowane urządzenie dezintegrujące w postaci płuczki bębnowej 2 lub, alternatywnie układ zasysający (nie pokazany). Przesiewacz klasyfikacyjny 1 jest połączony z taśmociągiem transportu produktu nadsitowego 3, który obejmuje odcinek kontrolny (inspekcyjny) 4, zazwyczaj wyposażony w środek zmechanizowany (nie pokazany) do selektywnego usuwania frakcji gruboziarnistych +100 mm produktu nadsitowego. W jednym z wariantów realizacji proponowanego kompleksu taśmociąg transportowy 3 może być połączony z kruszarką szczękową 5 w celu doprowadzenia frakcji gruboziarnistych produktu nadsitowego do stadium rozdrobnienia średniego (wielkość ziaren do 100 mm). Pod przesiewaczem klasyfikacyjnym 1 ustawiony jest zasobnik 6 z podajnikiem 7 do podawania produktu podsitowego do kruszarki szczękowej 8 w celu przygotowania klasy ziarnowej maszynowej doprowadzenie produktu podsitowego do stadium rozdrobnienia miałkiego (wielkość ziaren do 50 mm). W innym wariancie realizacji zamiast kruszarki szczękowej 8 w tym samym celu może być wykorzystany prze

PL 235 843 B1 siewacz klasyfikacyjny (nie pokazany). Moduł wzbogacający zawiera osadzarkę 9, posiadającą kilka przedziałów roboczych 10, z których każde jest wyposażone w sito osadzarki 11, wzbudnik drgań (nie pokazany) i urządzenie wyładowcze 12 produktu ciężkiego 24, przy czym sito osadzarki 11 przedziału załadowczego 10 powyższej maszyny jest zainstalowane w sposób umożliwiający zmianę kąta pochylenia a względem płaszczyzny poziomej. Powierzchnia robocza sita osadzarki 11¹ jest dłuższa, niż analogiczne powierzchnie robocze pozostałych sit osadzarki 11, przy czym w każdym konkretnym przypadku urządzenie wyładowcze 12 każdego z przedziałów 10 osadzarki 9 zostało wybrane z zestawu odpowiednich urządzeń o działaniu alternatywnym w postaci podnośnika odwadniającego i leja wyładowczego, w zależności od wielkości ziaren produktów ciężkich wzbogacania. Urządzenia wyładowcze 12 są ustawione w sposób umożliwiający wyładunek produktu ciężkiego 24 i produktu pośredniego 25 wzbogacania na przesiewacze odwadniające 13, rozmieszczone zazwyczaj pod kątem ujemnym β względem płaszczyzny poziomej. Moduł doprowadzający do produktu końcowego zawiera przesiewacz klasyfikacyjny odwadniający 14 do wydzielania produktu lekkiego 26 w postaci mułu gruboziarnistego - 3 mm, hydrocyklon zagęszczający 15, przesiewacz odwadniający produktu lekkiego zagęszczonego 16 i zbiornik wody obiegowej 17 z pompą 18. Przesiewacz odwadniający produktu zagęszczonego 16 jest zazwyczaj ustawiony pod kątem ujemnym β względem płaszczyzny poziomej i wyposażony w podstawę podsitową 19 ze szczeliną 100-120 μm. W zestaw modułu doprowadzającego do produktu końcowego może także wchodzić młyn 20 do rozdrabniania produktu pośredniego 25. Moduł sterujący składa się z centralnego zespołu sterowania 21 i podporządkowanego mu zespołu automatycznego sterowania osadzarką 22. Zaproponowany modułowy górniczy kompleks wzbogacający działa w sposób następujący. Usunięta z hałdy lub wydobyta ze złoża okruchowego podlegająca wzbogacaniu nadawa 0, zazwyczaj zgrubnie przesortowana, zawierająca również cząstki o wielkości ziaren +100 mm, jest podawana przy pomocy ładowarki (nie pokazana) na sito rusztowe 1 w celu klasyfikacji wstępnej. Jeżeli nadawa zawiera znaczną ilość frakcji pyłowych, to w celu ochrony środowiska i zmniejszenia obciążenia kolejnych zespołów technologicznych kompleksu, na danym etapie do jej obróbki stosuje się dodatkowo zespół zasysający. Jeżeli nadawa zawiera znaczną ilość łatwo oddzielanych domieszek, na przykład, gliniastych, to przed klasyfikacją wstępną podlega ona obróbce w urządzeniu dezintegrującym, na przykład w płuczce bębnowej 2. Po klasyfikacji wstępnej produkt nadsitowy jest podawany na taśmociąg 3, na którym w granicach odcinka kontrolnego (inspekcyjnego) 4 ręcznie lub przy pomocy sprzętu zmechanizowanego dokonywana jest selekcja urobku (przebieranie rudy). Następnie, w zależności od stosunku składników użytecznych i odpadów, produkt nadsitowy kierowany jest do kruszarki szczękowej 5 w celu doprowadzenia do stadium rozdrobnienia średniego i następnie powrotu do strefy działania urządzeń technologicznych kompleksu, lub jest transportowany na hałdę.

Produkt podsitowy po wstępnej klasyfikacji trafia przy pomocy przenośnika do zasobnika 6, skąd jego regulowana ilość kierowana jest równomiernie przy pomocy podajnika 7 do urządzeń technologicznych do wydzielania klasy ziarnowej maszynowej kruszarki szczękowej 8 lub przesiewacza klasyfikacyjnego (nie pokazany). Materiał klasy maszynowej 0-50 mm jest podawany do przedziału załadowczego 10 osadzarki 9, gdzie na powszechnie znanej zasadzie podlega on rozdziałowi na produkty ciężki, pośredni i lekki, przy czym wydłużona powierzchnia robocza sita osadzarki 11, ustawiona pod kątem względem płaszczyzny poziomej, zapewnia wyższą jakość wydzielania różnych frakcji produktu ciężkiego, wskutek czego ilość produktu pośredniego będzie niewielka lub zerowa. Wyładunek produktów ciężkich z osadzarki 9 odbywa się za pomocą urządzeń wyładowczych 12 na przesiewacze odwadniające 13, ustawione zwykle pod kątem ujemnym β względem płaszczyzny poziomej, przy czym do wyładunku stosunkowo gruboziarnistych produktów wzbogacania w charakterze urządzeń wyładowczych 12 stosuje się podnośniki odwadniające, a dla produktów drobniejszych leje wyładowcze (nie pokazane). Jeżeli w produkcie pośrednim znajdują się zrosty z dużą zawartością produktu końcowego wzbogacania, produkt pośredni podlega rozdrobnieniu przy pomocy młyna 20 i w takim stanie jest ładowany do osadzarki 9 w celu powtórnego cyklu wzbogacania. Produkt lekki prze próg przelewowy osadzarki 9 jest podawany grawitacyjnie na przesiewacz klasyfikacyjny odwadniający 14, z którego produkt nadsitowy jest kierowany do wysyłki (jeżeli stanowi koncentrat) lub na hałdę (jeżeli jest uznany za odpad). Produkt podsitowy w postaci mułu gruboziarnistego - 3 mm razem z wodą odpływową jest podawany do hydrocyklonu zagęszczającego 15, a następnie w stanie zagęszczonym trafia do szybkodrgającego przesiewacza odwadniającego 16, wyposażonego w podstawę podsitową 19 ze szczeliną 100-120 μm, które zapewniają ostateczne odwodnienie i wychwycenie frakcji drobnych. Ścieki technologiczne przecho

PL 235 843 B1 dzą do osadnika (zasobnika mułu) 23, z którego sklarowana woda techniczna jest podawana do zbiornika wody obiegowej 17, skąd przy pomocy pompy 18 wraca do osadzarki 9 i, w razie konieczności, do urządzenia dezintegrującego 2. Daje to korzystny efekt w postaci uzyskania dodatkowej ilości produktu odpowiadającego warunkom technicznym o wilgotności 6-10% (jeżeli produkt zatrzymany przez podstawę wibrującą jest koncentratem) lub w postaci istotnego zmniejszenia zanieczyszczenia wody obiegowej mułem (jeżeli dany produkt jest odpadem). Wszystkie operacje technologiczne podczas eksploatacji kompleksu są realizowane automatycznie przy pomocy centralnego zespołu sterującego 21, przy czym sam proces osadzania jest sterowany przy pomocy zespołu automatycznego sterowania osadzarką 22. Poniżej objaśniony jest związek przyczynowo skutkowy istotnych cech proponowanego rozwiązania technicznego z osiąganym wynikiem technicznym. W konstrukcji modułu górniczego kompleksu wzbogacającego zastosowana jest zasada modułowa: kompleks składa się z poszczególnych modułów, czyli zespołów technologicznych, powiązanych ze sobą przy pomocy środków transportu i sterowanych przy pomocy zautomatyzowanego układu sterowania w celu zapewnienia jednolitego procesu technologicznego, polegającego na grawitacyjnym wzbogacaniu kopalin użytecznych. Należy zaznaczyć, że w module przygotowawczym propono wanego kompleksu nie jest przewidziana konieczność nasycenia wzbogacanego materiału wodą. Pozwala to, w porównaniu z prototypem, na zmniejszenie ilości całkowitej wody w systemie kompleksu. To również rozszerza w istotny sposób możliwości zastosowania proponowanego kompleksu, szczególnie w bezpośrednim sąsiedztwie hałd lub złóż okruchowych, w przypadku braku dostępu do systemów zaopatrzenia w wodę. Udoskonalona konstrukcja urządzeń do klasyfikacji wstępnej w postaci przesiewacza rusztowego, nachylonego pod odpowiednimi kątami względem płaszczyzny poziomej i pionowej, pozwala na skuteczną obróbkę dowolnego materiału zarówno odpadów przemysłowych, jak i szerokiego zakresu kopalin użytecznych wydobytych ze złóż okruchowych. Możliwość zmiany powyższych kątów nachylenia pozwala przy tym uwzględnić właściwości cierne materiału względem powierzchni rusztów: w każdym konkretnym przypadku dolna, nachylona część powierzchni przesiewacza rusztowego służy do nagromadzenia produktu nadsitowego w celu jego późniejszego transportu przy pomocy taśmociągu.

Ponadto, połączenie taśmociągu z zespołem pośrednim w postaci kruszarki zapewnia w razie konieczności możliwość doprowadzania frakcji gruboziarnistych transportowanego produktu nadsitowego w środkowym stadium rozdrabniania do stanu zgodnego z warunkami technicznymi, co z kolei pozwala na ponowne wprowadzenie obrobionego materiału do strefy działania urządzeń roboczych proponowanego kompleksu. Jest to ważne przy organizowaniu kompleksowego wzbogacania kopalin użytecznych wydobytych ze złóż okruchowych, gdyż w wydobytym materiale, w odróżnieniu od odpadów, w postaci frakcji gruboziarnistych może znajdować się znaczna ilość składników użytecznych.

Dzięki temu, że taśmociąg w proponowanym kompleksie zawiera odcinek kontrolny, zapewniona jest możliwość wybiórczego usuwania z ogólnego strumienia produktu nadsitowego części kopalin użytecznych, w zależności od przeznaczenia funkcjonalnego. Na przykład, w przypadku wzbogacania nadawy z hałd górniczych przedsiębiorstw wydobywczych i usuwania zrostów zawierających użyteczne składniki, z późniejszym uwalnianiem zrośniętych ze sobą ziaren poprzez rozdrabnianie i powrotem materiału na linię technologiczną wzbogacania pozwala to na uzyskanie wyraźnie większego wychodu koncentratu. Pozostałości produktu nadsitowego, niezależnie od tego, czy uzyskanie produktu docelowego wzbogacania jest łatwe czy trudne, jest z reguły transportowany taśmociągiem na hałdę, gdyż jak powszechnie wiadomo, w odpadach górniczych przedsiębiorstw wydobywczych i zakładów wzbogacających koncentrat jest zazwyczaj zawarty w postaci miałkich i drobnych cząstek, nie wydzielonych w odpowiednim czasie z powodu niedoskonałości technologii przeróbki wstępnej. W przypadku zaś wzbogacania szerokiej klasy urobku ze złóż okruchowych, który nie podlega przeróbce wstępnej, obecność odcinka kontrolnego w składzie taśmociągu zapewnia usuwanie ze strumienia produktu nadsitowego cząstek, które ze względu na swoje właściwości różnią się od produktu końcowego wzbogacania (tzn. stanowią odpady). W rezultacie, wspomniane powyżej części materiału nie podlegają rozdrobnieniu, co sprzyja oszczędzaniu zasobów energetycznych i zmniejszeniu zużycia urządzeń rozdrabniających. W obu wariantach wykonania w konstrukcji proponowanego kompleksu przewidziana jest obecność zmechanizowanych środków kontroli oddzielaczy lub czujników z mechanicznymi organami wykonawczymi. Właściwości konstrukcyjne i zasada działania powyższych środków zależą od konkretnych właściwości produktu nadsitowego i mogą być oparte na radiometrycznych, fotometrycznych, elektromagnetycznych lub wszelkich innych znanych metodach sortowania.

PL 235 843 B1

Ponadto, przy obecności pojedynczych zrostów w odpadowych produktach wzbogacania lub pojedynczych pozostałości skały płonnej w materiale surowym, bez względu na nieracjonalność eksploatacji w danym przypadku środków zmechanizowanych, usuwanie wspomnianych cząstek może odbywać się ręcznie. Obecność w konstrukcji zasobnika z podajnikiem, w odróżnieniu od prototypu, zapewnia zgromadzenie i równomierne podawanie regulowanej ilości produktu klasyfikacji wstępnej do urządzeń technologicznych w celu wydzielenia klasy maszynowej wzbogacanego materiału. Funkcje powyższych urządzeń w konstrukcji proponowanego kompleksu spełnia kruszarka, która pozwala na uzyskanie materiału z ziarnami o wielkości maksymalnej w celu dalszego wzbogacania w osadzarce. Należy przy tym zauważyć, że przy względnej jednorodności składu frakcyjnego obrabianego materiału lub w przypadku wzbogacania odpadów górniczych przedsiębiorstw wydobywczych, zamiast kruszarki wskazane jest wykorzystanie przesiewacza klasyfikacyjnego z odpowiednim rozmiarem szczeliny lub otworu powierzchni przesiewającej.

Ponadto, w razie konieczności, zaproponowany górniczy kompleks wzbogacający może dodatkowo zawierać moduł zasysający w postaci systemu zasysającego o dowolnej znanej konstrukcji, możliwej do przyjęcia pod względem technologicznym. Wspomniany moduł może być połączony z modułem przygotowawczym, gdyż jak wiadomo urządzenia sortujące i rozdrabniające należą do źródeł szczególnie intensywnej emisji pyłu. Sprzyja to optymalizacji pracy proponowanego kompleksu, poprawie warunków pracy i ochronie środowiska w rejonie prowadzenia prac związanych ze wzbogacaniem.

Moduł górniczy kompleks wzbogacający może także uwzględniać moduł dezintegrujący, którego podstawową maszyną jest płuczka bębnowa, szczególnie efektywna przy wzbogacaniu materiału z zawartością cząstek gliniastych. Rozszerza to dodatkowo możliwości funkcjonalne proponowanego kompleksu.

Moduł górniczy kompleks wzbogacający posiada bardziej udane, w porównaniu z prototypem, wzajemne rozmieszczenie przestrzenne urządzeń wchodzących w jego skład. W szczególności, zgodnie z propozycją, urządzenia modułu przygotowawczego, a mianowicie przesiewacz rusztowy, zasobnik odbiorczy z podajnikiem, kruszarka (lub przesiewacz klasyfikacyjny), a także, ewentualnie, urządzenia zasysające i dezintegrujące, są położone bezpośrednio pod przedziałem załadowczym osadzarki jako głównego elementu modułu wzbogacającego. Taki układ jest generalnie zgodny z zasadą wzbogacania grawitacyjnego, kiedy to materiał samoczynnie, pod wpływem siły ciężkości, przemieszcza się w kierunku z góry na dół w linii technologicznej kompleksu. Eliminuje to konieczność mechanicznego transportu materiału z jednego modułu do drugiego, sprzyja obniżeniu kosztów energii, a także pozwala na zmniejszenie długości całkowitej infrastruktury inżynieryjnej. Rezygnacja z zastosowania urządzenia załadowczo-odmulającego (sita łukowego) sprzyja uproszczeniu konstrukcji kompleksu i zapewnia jego technologiczność, gdyż w praktyce instalacja sit łukowych jest zawsze utrudniona z powodu ich znacznych gabarytów (wysokość 3-3,5 m). Ponadto, z powodu braku sita łukowego, w trakcie eksploatacji proponowanego kompleksu z procesu technologicznego nie zostają usunięte miałkie i drobne frakcje wzbogacanego materiału (mułu), a co za tym idzie, wszystkie one w pełnym zakresie podlegają wzbogacaniu w osadzarce. W szczególności, lepszemu w porównaniu z prototypem rozdziałowi wzbogacanego materiału sprzyja udoskonalona konstrukcja przedziału załadowczego osadzarki. Jak wiadomo, istotny wpływ na wskaźniki procesu osadzania ma zawartość miałkich frakcji ciężkich we wzbogacanej nadawie, która trafia bezpośrednio do przedziału załadowczego osadzarki, ponieważ część z nich może przechodzić do następnego przedziału maszyny i osiadając tam, zmieniać zaplanowane wskaźniki jakości produktu pośredniego i produktu lekkiego. Przedłużona powierzchni roboczej sita osadzarki w przedziale załadowczym osadzarki ma na celu usunięcie właśnie na tym etapie jak największej ilości cząstek ciężkich, w tym również miałkich. W ten sposób nadawa wzbogacana w przedziale załadowczym przechodzi dłuższą niż normalnie drogę, a zatem cząsteczki wzbogacanego materiału w ciągu dłuższego okresu czasu znajdują się w stanie przemieszczania wzdłuż i rozwarstwiania pionowego pod wpływem drgań ośrodka wodnego, co zapewnia osadzanie się nie tylko gruboziarnistych cząstek materiału, ale i miałkich cząstek ciężkich (mułu). W ten sposób, w przedziale załadowczym osadzarki rozdział cząstek materiału odbywa się nie tylko według składu frakcyjnego, ale i granulometrycznego. Zarazem, zainstalowanie sita osadzarki z możliwością zmiany kąta nachylenia względem płaszczyzny poziomej zapewnia lepsze w porównaniu z prototypem rozwarstwienie dolnej warstwy pościeli, co ma pozytywny wpływ na jakość produktów wzbogacania. Zapewnienie możliwości wyposażenia przedziału osadzarki w urządzenia rozładowcze różnego typu, w zależności od technologicznych potrzeb wzbogacania materiału konkretnego rodzaju, pozwala na efektywny wyładunek nie tylko gruboziarnistych cząstek ciężkich, ale również miałkich.

PL 235 843 B1

W szczególności, przedziały osadzarki mogą być wyposażone w podnośniki odwadniające do wyładunku produktu ciężkiego w zakresie frakcji gruboziarnistych. Co więcej, w przypadku, jeżeli w ciężkich produktach wzbogacania przeważają frakcje miałkie i drobne, wyposażenie przedziałów osadzarki może zostać zmienione przez dodanie lejów wyładowczych. Jednocześnie w proponowanej konstrukcji kompleksu do wyładunku produktów ciężkich z przedziałów osadzarki, niezależnie od ich docelowego przeznaczenia (koncentrat lub odpady), przewidziane są przesiewacze odwadniające. Sprzyja to usunięciu z produktów wzbogacania wody grawitacyjnej i zapewnia obieg wody w systemie kompleksu. Ponadto, proces odwadniania jest wspomagany przez ustawienie przesiewaczy odwadniających pod kątem ujemnym względem płaszczyzny poziomej.

Konstrukcja modułu kompleksu zawiera także urządzenie do dodatkowej obróbki pośredniego produktu wzbogacania w postaci młyna. Dzięki niemu rozdrobnione cząstki produktu pośredniego mogą być skierowane ponownie do osadzarki w celu powtórnego wzbogacania. W ten sposób zostaje wyeliminowana konieczność dodatkowego stosowania w toku eksploatacji proponowanego kompleksu wszelkich innych dodatkowych urządzeń do przeróbki produktu przejściowego, zapewnia się zwiększenie wychodu koncentratu handlowego, a także znika konieczność transportu i składowania produktów pośrednich. Moduł doprowadzający do produktu końcowego w proponowanym kompleksie pozwala na skuteczne usuwanie niewielkich cząstek lekkich wzbogacanego materiału. Osiągnięcie tego celu umożliwia głównie fakt, że przesiewacz odwadniający produktu zagęszczonego jest przesiewaczem szybkodrgającym, i że dodatkowo jest wyposażony w podstawę podsitową ze szczeliną 100-120 μm. Rozwiązanie takie pozwala nie tylko w istotny sposób uprościć konstrukcję kompleksu w porównaniu z prototypem, ale także uzyskać nad nim określoną przewagę pod względem technicznoekonomicznym. W przypadku, jeżeli produkt lekki jest koncentratem, wydzielenie cząstek miałkich danego produktu sprzyja istotnemu wzrostowi wydajności. W przypadku, jeżeli produkt lekki jest uważany za odpady procesu wzbogacania, wydzielenie cząstek miałkich danego produktu pozwala obniżyć obciążenie obiegu wodno-mułowego kompleksu, znacznie zmniejszyć objętość zasobnika mułu i w ten sposób zmniejszyć powierzchnię terenu przemysłowego.

Ważną zaletą proponowanego kompleksu jest obecność w jego składzie modułu sterującego, który jest odpowiednio wyposażony w automatyczny układ sterowania. Dzięki temu praca kompleksu odbywa się w trybie automatycznym, co ma dodatni wpływ na wysoką jakość przeróbki wzbogacanego materiału. Z tego powodu proponowany modułowy górniczy kompleks wzbogacający jako całość charakteryzuje się uniwersalnością i wydajnością technologiczną. Uniwersalność konstrukcji można przy tym wykazać poprzez przydatność do wzbogacania materiałów i substancji w szerokim zakresie składu granulometrycznego i frakcyjnego, na przykład węgla i urobku z węglowych hałd stożkowych, rud manganu i zwałów w zakładach produkcji żelazomanganu i żelazochromu, rud chromu, żelaza, barytu, ołowiowo-cynkowych i innych rud, a także złota, diamentów i innych substancji.

Zgłoszone rozwiązanie techniczne zostało sprawdzone w praktyce. Zaproponowany modułowy górniczy kompleks wzbogacający, zaprojektowany i wdrożony przez spółkę z ograniczoną odpowiedzialnością NPK «GRAVIKON» m. Ługańsk, Ukraina (kod osoby prawnej 36006285), nie zawiera w swoim składzie żadnych elementów techniki i technologii, których odtworzenie byłoby niemożliwe na współczesnym etapie rozwoju nauki i techniki, w szczególności w dziedzinie wzbogacania kopalin użytecznych, a co za tym idzie, nadaje się on do zastosowania przemysłowego, góruje pod względem technicznym i innymi względami nad znanymi odpowiednikami, co potwierdza możliwość uzyskania wyniku technicznego przez zgłaszany obiekt. W znanych źródłach informacji patentowych i innych informacji naukowo-technicznych nie znaleziono kompleksów posiadających podany w propozycji całokształt istotnych cech, dlatego też przedstawione rozwiązanie techniczne należy uważać za takie, które może zostać objęte ochroną prawną.

Claims (10)

1. Modułowy górniczy kompleks wzbogacający który zawiera ustawione kolejno na metalowych podporach i połączone układem przenośników transportowych przesiewacz klasyfikacyjny, osadzarkę, posiadającą skrzynię z kilkoma przedziałami roboczymi, z których każdy jest wyposażony w sito osadzarki, wzbudnik drgań i urządzenie wyładowcze produktu ciężkiego w postaci podnośnika odwadniającego i leja wyładowczego, a także przesiewacz klasyfikacyjny odwadniający, hydrocyklon zagęszczający, przesiewacz odwadniający materiału za

PL 235 843 B1 gęszczonego, zbiornik wody obiegowej, i automatyczny układ sterowania, znamienny tym, że przesiewacz klasyfikacyjny jest w postaci sita rusztowego, nachylonego względem płaszczyzny poziomej i pionowej z możliwością zmiany kątów nachylenia, połączonego z taśmociągiem transportu produktu nadsitowego, który obejmuje odcinek kontrolny, i ustawiony nad nim zasobnik odbiorczy z podajnikiem materiału wzbogacanego do kruszarki, przy czym sito osadzarki przedziału załadowczego osadzone jest ruchomo i ustawione pod kątem względem płaszczyzny poziomej, a jego powierzchnia robocza jest dłuższa od powierzchni roboczych pozostałych przedziałów, a ponadto, szybkodrgający przesiewacz odwadniający produktu zagęszczonego, który wchodzi w zestaw modułu doprowadzającego do produktu końcowego, dodatkowo jest wyposażony w podstawę podsitową ze szczeliną 100-120 urn.

2. Kompleks, według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera moduł dezintegrujący w postaci płuczki bębnowej.

3. Kompleks, według zastrz. 1, znamienny tym, że zamiast kruszarki do wydzielania klasy ziarnowej maszynowej zawiera przesiewacz klasyfikacyjny.

4. Kompleks, według zastrz. 1, znamienny tym, że kontrolny odcinek taśmociągu transportu produktu nadsitowego wyposażony jest w środki zmechanizowane do wydzielania frakcji gruboziarnistych wzbogacanego materiału.

5. Kompleks, według zastrz. 4, znamienny tym, że w charakterze środka zmechanizowanego do wydzielania frakcji gruboziarnistych wzbogacanego materiału wykorzystany jest wzbogacalnik radiometryczny, fotometryczny lub, elektromagnetyczny.

6. Kompleks, według zastrz. 4, znamienny tym, że w charakterze środka zmechanizowanego do wydzielania frakcji gruboziarnistych wzbogacanego materiału wykorzystany jest czujnik radiometryczny, fotometryczny, elektromagnetyczny lub inny, z odpowiednim zmechanizowanym organem wykonawczym (organami wykonawczymi).

7. Kompleks, według zastrz. 1, znamienny tym, że taśmociąg transportowy produktu nadsitowego połączony jest z dodatkową kruszarką do rozdrabniania frakcji gruboziarnistych wzbogacanego materiału.

8. Kompleks, według zastrz. 1, znamienny tym, że przesiewacze odwadniające przedziałów osadzarki są ustawione pod kątem ujemnym względem płaszczyzny poziomej.

9. Kompleks, według zastrz. 1, znamienny tym, że szybkodrgający przesiewacz odwadniający produktu zagęszczonego jest ustawiony pod kątem ujemnym względem płaszczyzny poziomej.

10. Kompleks, według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera młyn do rozdrabniania produktu pośredniego.