Opublikowano: 16.11.1970 59310 KI. la, 35 MKP B 03 b J7 UKD Wspóltwórcy wynalazku: inz. Zygmunt Pilecki, inz. Zdzislaw Swakon, Stanislaw Zatwarnicki Wlasciciel patentu: Kopalnia Rudy Zelaza „Grodzisko", Grodzisko (Polska) Sposób wzbogacania kopalin uzytecznych i produktów odpadowych o wlasnosciach mechanicznych róznych od ich domieszek oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wzbogacania kopalin uzytecznych i produktów odpadowych, a zwlaszcza surowców mineralnych o wlasnos¬ ciach mechanicznych róznych od zanieczyszczen oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu. 5 Znanych jest wiele sposobów wzbogacania kopa¬ lin uzytecznych, w których najczesciej wykorzystu¬ je sie róznice wlasnosci fizyko-chemicznych wzbo¬ gacanej kopaliny i jej domieszek. Wzbogacanie ko¬ paliny uzytecznej moze sie odbywac w osrodku io plynnym, na przyklad za pomoca flotacji lub se¬ lektywnej flokulacji wzglednie rozmywania i kla¬ syfikacji mokrej. Wada tych sposobów jest to, ze sa one bardzo skomplikowane i kosztowne, a przy tym wymagaja wykwalifikowanej obslugi. Mozna 15 jie zatem stosowac jedynie do wzbogacania boga¬ tych i latwo wzbogacalnyeh rud.Niektóre kopaliny uzyteczne po rozdrobnieniu mozna wzbogacac wykorzystujac róznice ciezarów wlasciwych kopaliny i jej domieszek. W tym celu 20 mieszanine kopaliny uzytecznej z domieszka prze¬ puszcza sie przez strumien powietrza lub nadaje sie tej mieszaninie odpowiednia predkosc, wskutek cze¬ go mineraly o wiekszym ciezarze wlasciwym beda epadac blizej, a mineraly o ciezarze mniejszym 25 opadna dalej.Prawie kazdy sposób wzbogacania wymaga uprzedniego rozdrobnienia kopaliny. Znane sa róz¬ ne urzadzenia stosowane do rozdrabniania minera¬ lów, które sa oparte na róznych zasadach dzialania 30 i które daja w efekcie produkt koncowy o róznym stopniu rozdrobnienia. Najczesciej do wstepnego kruszenia kopaliny stosowane; sa szczekowe lamacze oparte na zasadzie kruszenia mineralów przez do¬ cisk ich ruchoma szczeka do nieruchomej sciany.Inne znane urzadzenia kruszace dzialaja w ten spo¬ sób, ze wstepnie pokruszona kopalina podawana na kruszarke zostaje rozdrabniana pomiedzy dwoma bebnami zaopatrzonymi w mocne zeby i obracaijla- cymi sie w przeciwnych kierunkach.Najwieksze rozdrobnienie kopaliny uzyskuje sie za pomoca róznego rodzaju mlynów. Wada wszyst¬ kich znanych dotychczas urzadzen rozdrabniajacych jest miedzy innymi to, ze krusza one w jednakowym stopniu zarówno mineraly twarde jak i miekkie, co w bardzo niekorzystny sposób odbija sie na dal¬ szych operacjach wzbogacajacych. Czesto bowiem twardosc mineralów jest wlasnie ta wlasnoscia, która pozwala w stosunkowo latwy i tani sposób rozdzielic mineraly poddawane wzbogacaniu.Wymienionych wad i niedogodnosci nie ma spo¬ sób wzbogacania kopalin uzytecznych bedacy przed¬ miotem niniejszego wynalazku. Istota wynalazku polega na przepuszczaniu mieszaniny mineralów o róznym stopniu twardosci pomiedzy dwoma beb¬ nami, jednym twardym z metalu i drugim elastycz¬ nym, na przyklad z gumy, obracajacymi sie w prze¬ ciwnych kierunkach. Po czym mineral plastyczny, przyklejony do metalowego bebna zgarnia sie za pomoca skrobaka o regularnym docisku, a mineral 59 31059 310 3 twardy oddziela sie od mineralu kruchego przez przesiewanie na sicie. W wyniku czego mineral twardy otrzymuje sie jako nadziarno, a mineral kruchy jlako podziarno.Wzbogacanie kopaliny uzytecznej sposobem we¬ dlug wynalazku nadaje sie szczególnie do miesza¬ niny mineralów rózniacych sie znacznie pod wzgle¬ dem twardosci. Okazalo sie, ze tym sposobem mozna latwo oddzielic od siebie dwa, a nawet trzy mine¬ raly, przy czym koszt wzbogacania tym sposobem jest najnizszy ze wszystkich znanych dotychczas sposobów. Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest równiez to, ze mozna go stosowac jako samoistny sposób wzbogacania lub jako jeden z etapów zlozo¬ nego procesu wzbogacania.Przedmiotem wynalazku jest równiez urzadzenie do stosowania opisanego wyzej sposobu wzboga¬ cania kopaliny uzytecznej. Istota urzadzenia wedlug wynalazku polega na zastosowaniu dwóch bebnów do kruszenia mineralów, z których jeden jest twar¬ dy, z metalu, a drugi jest zaopatrzony w elastyczna powloke, na przyklad z gumy. Beben z elastyczna powloka ma srednice co najimniej dziesiec razy wiek¬ sza od srednicy najwiekszego ziarna wzbogacanych produktów oraz powloke elastyczna o grubosci wiekszej niz dwukrotna srednica najwiekszego ziar¬ na. * Oba bebny sa wzajemnie dociskane za pomoca srubowego urzadzenia, przy czym napedzanym jest tylko beben metalowy, który poza tym jest zabu¬ dowany wyzej od drugiego bebna o wielkosc równa od 0,2 do 0,5 srednicy bebna. Beben metalowy jest oczyszczany za pomoca skrobaka zabudowanego na konstrukcji nosnej tak, aby mozna bylo stale regu¬ lowac jego docisk do bebna. Okazalo sie, ze taka wlasnie konstrukcja urzadzenia pozwala z jednej strony na dokladne rozdzielenie mineralów o róz¬ nych twardosciach, a z drugiej strony nie niszczy i nie rozdrabnia nadmiernie mineralów wzbogaca¬ nych.Duze znaczenie w urzadzeniu ma zabudowanie bebna metalowego nieco wyzej od bebna z powloka elastyczna. Dzieki temu mineraly wzbogacane sa niejako wciagane w szczeline miedzy bebnami, a nie uderzane przez te bebny, co bardzo korzystnie od¬ bija sie na pracy urzadzenia i jego trwalosci. Poza tym urzadzenie cechujia prosta konstrukcja, latwa w wykonaniu i w obsludze oraz niezawodna w dzia¬ laniu.Sposób wzbogacania kopalin uzytecznych wedlug wynalazku jest dokladniej wyjasniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urza¬ dzenie bebnowe w widoku z boku, fig. 2 — przy¬ klad zastosowania urzadzenia bebnowego w sche¬ macie technologicznym w przypadku powtórnego wzbogacania podziarna, a fig. 3 — przyklad zasto¬ sowania urzadzenia w schemacie technologicznym przy wzbogacaniu kopaliny zanieczyszczonej ilem.Jak uwidoczniono na' fig. 1 urzadzenie wedlug wynalazku do wzbogacania kopaliny uzytecznej sklada sie z nosnej konstrukcji 1, na której jest przesuwnie zamocowany beben 2 zaopatrzony w ela¬ styczna powloke, na przyklad z gumy i dociskany srubowym mechanizmem 3 do napedzanego stalo¬ wego bebna 4. Beben 2 ma srednice co najmniej 15 20 25 30 35 40 45 55 65 dziesiec razy wieksza oraz powloke co najmniej dwa razy grubsza od srednicy najwiekszego ziarna wzbo¬ gacanych kopalin uzytecznych. Stalowy beben 4 jest zamocowany na nosnej konstrukcji 1 tak, ze jego os znajduje sie wyzej od osi bebna 2 o wielkosc od 0,2 do 0,5 srednicy bebna. Na nosnej konstrukcji 1 jest równiez zamocowany skrobak 5 oraz zwilzacz 6 bebna 4. Mineraly plastyczne zeskrobane skroba- kiem 5 zsuwaja sie po zsuwni 7, a mineraly kruche i twarde spadaja na sito 8 zabudowane pod beb¬ nami.Wzbogacanie kopalin uzytecznych za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku odbywa sie w na¬ stepujacy sposób.Mieszanine mineralów 9 przepuszcza sie miedzy bebnami 2 i 4, które sciskaja je tak, ze mineraly plastyczne przylepia sie do metalowego bebna 4, a mineraly kruche ulegna rozdrobnieniu i opadna na wibracyjne sito 8, natomiast mineraly twarde zostana wcisniete w elastyczna powloke bebna 2 i po przejsciu przez szczeline miedzy bebnami opad¬ na równiez na sito 8. Przyklejone plastyczne mine¬ raly 10 zgarnia sie ze stalowego bebna 4 skroba- kiem 5 i za pomoca zsuwni 7 usuwa sie spod urza¬ dzenia jako odpad. Natomiast mineraly twarde i kruche przesiewa sie dodatkowo na wibracyjnym sicie 8 w wyniku czego otrzymuje sie mineraly twarde jako nadziarno 12 oraz mineraly kruche, jako podziarno 13. W czasie wzbogacania mineralów o duzej zawartosci czesci ilastych stalowy beben 4 musi byc dokladnie oczyszczony. Najlepiej do tego celu sluzy skrobak 5 skladajacy sie z kilku waskich nozy dociskanych do bebna za pomoca sprezyn.W przeciwnym bowiem przypadku do zle oczyszczo¬ nego bebna 4 beda sie równiez przyklejac drobne ziarna mineralów pozostalych skladników wzboga¬ canej mieszaniny.Czasem zdarza sie, ze do podziarna 13 dostaja sie zarówno mineraly kruche jak i czesc mineralów twardych. Wówczas zachodzi potrzeba powtórnego wzbogacania podziarna 13. Przyklad takiego zlozo¬ nego wzbogacania uwidoczniono schematycznie na fig. 2. Mieszanine mineralów 9 w tym procesie pod¬ susza sie najpierw na suszarce 14, a nastepnie przepuszcza sie przez bebnowa kruszarke 15. Po czym w sposób opisany wyzej wyodrebnia sie posz¬ czególne frakcje i podziarno 13 z powrotem kieruje sie na druga bebnowa kruszarke 15. W wyniku czego otrzymuje sie znacznie wieksza ilosc bardziej czystego koncentratu.Bebnowa kruszarke 15 mozna równiez stosowac do jeszcze bardzieji zlozonych procesów wzbogaca¬ nia. Przykladem takiego procesu moze byc, na przy¬ klad wzbogacanie syderytu ilastego, który sche¬ matycznie uwidoczniono na fig. 3. W procesie tym surowa rude rozdrabnia sie wstepnie za pomoca la¬ macza 17, a nastepnie przesiewa sie na trójpokla- dowym przesiewaczu 18; Nadziarno z tego przesie- wacza stanowi gotowy koncentrat, a podziarno 13 w dwóch klasach stanowi produkt wyjsciowy do dalszego wzbogacania. W koncowej fazie wzboga¬ cania nadziarno 12 ze wszystkich sit 8 stanowi wzbo¬ gacony koncentrat, a podziarno 13 i plastyczne mi¬ neraly 10 zeskrobywane z bebnów 4 jako odpady wywozi sie na halde.59 310 PL