RU2109572C1

RU2109572C1 - Method of adhesive separation

Info

Publication number: RU2109572C1
Application number: RU96103759A
Authority: RU
Original assignee: Злобин Михаил Николаевич
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 1998-04-27

Abstract

FIELD: mineral concentration; may be used in withdrawal of hydrophobic or hydrophobized particles, for instance, diamonds. SUBSTANCE: method includes application of hot adhesive coating to surface of working member, cooling of adhesive coating with water, forced contacting of watered grainy material with adhesive coating, separation of stuck particles of useful component from adhesive coating, removal of particles of barren rock through process of their intensive attrition with subsequent return of remaining incompletely ground material to head of adhesive separation and withdrawal of barren rock to dump in form of slime. Forced contacting of watered grainy material with adhesive coating is effected after mechanical activation of useful component particles in intensive attrition with their simultaneous heat treatment by flow of high-temperature liquid, superheated steam or hot air. Adhesive coating is applied in its molten state by supply of hot air or live steam in polymolecular layer to moving hydrophobic surface of working member and then it is cooled with water with direct contact of adhesive coating with particles of treated material. Speed of movement of hydrophobic surface of working member is taken equal to speed of movement of particles of treated material in zone of contact with adhesive coating. Forced contacting of particles of treated material with adhesive coating is effected with their rolling between two contacting with each other flexible surfaces of working member with adhesive coating; with continuous displacement of these surfaces relative to each other. Process of intensive attrition of particles of barren rock is carried out with their volumetric compression by forced polygradient motion of concentric layers of material with simultaneous treatment of ground material with heat by high-temperature flow of liquid, superheated steam or hot air. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для извлечения гидрофобных и гидрофобизированных частиц, например алмазов. The invention relates to mineral processing and can be used to extract hydrophobic and hydrophobized particles, such as diamonds.

Известны способы липкостной сепарации, широко используемые при извлечении алмазов, именуемые также жировым процессом (1, 2), включающие нанесение разогретого липкого покрытия (жировой мази) на поверхность движущейся ленты или барабана, охлаждение липкого покрытия водой, принудительное контактирование обводненного зернистого материала с липким покрытием, удаление зерен пустой породы и отделение прилипших частиц полезного компонента от липкого покрытия. Known methods of sticky separation, widely used in the extraction of diamonds, also called the fat process (1, 2), including applying a heated sticky coating (grease ointment) to the surface of a moving tape or drum, cooling the sticky coating with water, forcing the flooded granular material to contact the sticky coating removal of waste rock grains and separation of adherent particles of the beneficial component from the sticky coating.

Способы липкостной сепарации /1, 2/ имеют существенный недостаток, связанный с тем, что слой липкого покрытия служит одновременно и несущей поверхностью для всего обрабатываемого материала. Это требует повышенной толщины слоя липкого покрытия и его механической прочности, а, следовательно, и большого количества липкого состава (жировой мази) и значительного расхода технологического тепла на ее разогрев. Такие способы не позволяют вести процесс непрерывно, так как со временем липкое покрытие, насыщаясь частицами обрабатываемого материала и особенно шламами пустой породы, теряет свою активность. В результате этого процесс нарушается и требуется его остановка для замены липкого покрытия. Недостатком способа /1/ является то, что принудительный контакт обводненного материала осуществляется посредством бросания частиц обрабатываемого материала со скоростью перпендикулярно или, из-за рассеивания частиц, под некоторым углом к липкому покрытию, что ведет к отрыву слабозакрепившихся на липком покрытии алмазов под воздействием инерционных сил. Придание вертикальных вибраций липкому покрытию усиливает это воздействие, отрыв и снос таких алмазов водным потоком в хвостовой продукт. Недостатком способов /1, 2/ следует отметить и то, что при насыщении жировой мази минеральными частицами и шламами пустой породы снижается ее адгезионная активность и механическая прочность. В результате этого происходит отрыв кусков мази от поверхности рабочего органа (ленты или барабана) вместе с прилипшими к ней алмазами и снос их в хвостовой продукт. Это явление усиливается еще и тем, что липкое покрытие наносится зачастую на слабо гидрофобную поверхность. Уносятся также и хвосты и алмазы, гидрофилизированные по тем или иным причинам и не прилипшие к липкому покрытию. Данные же способы не предусматривают каких-либо операций для их извлечения. Methods of sticky separation / 1, 2 / have a significant drawback associated with the fact that the sticky coating layer serves simultaneously as a bearing surface for the entire processed material. This requires an increased thickness of the adhesive coating layer and its mechanical strength, and, consequently, a large amount of adhesive composition (fat ointment) and a significant consumption of process heat for its heating. Such methods do not allow to conduct the process continuously, as over time, the sticky coating, saturated with particles of the processed material and especially slime of waste rock, loses its activity. As a result of this, the process is disturbed and its stop is required to replace the sticky coating. The disadvantage of the method / 1 / is that the forced contact of the flooded material is carried out by throwing particles of the processed material at a speed perpendicular or, due to dispersion of the particles, at a certain angle to the adhesive coating, which leads to the separation of diamonds weakly fixed on the adhesive coating under the influence of inertial forces . Giving vertical vibrations to the sticky coating enhances this effect, separation and removal of such diamonds by the water flow into the tail product. The disadvantage of the methods / 1, 2 / it should be noted that when the fatty ointment is saturated with mineral particles and sludge of waste rock, its adhesive activity and mechanical strength are reduced. As a result of this, pieces of ointment are torn off the surface of the working body (tape or drum) together with diamonds adhering to it and their demolition into the tail product. This phenomenon is further enhanced by the fact that a sticky coating is often applied on a slightly hydrophobic surface. Tails and diamonds are also taken away, hydrophilized for one reason or another and not adhered to the sticky coating. These methods do not provide any operations for their extraction.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ липкостной сепарации, включающий нанесение разогретого липкого покрытия на поверхность рабочего органа, охлаждение липкого покрытия водой, принудительное контактирование обводненного зернистого материала с липким покрытием, отделение прилипших частиц полезного компонента от липкого покрытия, удаление частиц пустой породы через процесс интенсивного их истирания с последующим возвратом недоизмельченного остатка в голову липкостной сепарации и выводом пустой породы в отвал в виде шлама /3/. The closest in technical essence and the achieved result is the method of sticky separation, including applying a heated sticky coating to the surface of the working body, cooling the sticky coating with water, forcing the flooded granular material to be contacted with the sticky coating, separating the adhered particles of the useful component from the sticky coating, removing particles of gangue through the process of intensive abrasion with the subsequent return of the unrefined residue to the head of sticky separation and vyvo th blade in gangue as a slurry / 3 /.

Данный способ (в основном за счет удаления частиц пустой породы через процесс интенсивного их истирания с последующим возвратом недоизмельченного остатка в голову липкостной сепарации и выводом пустой породы в отвал в виде шлама) во многом нейтрализует недостатки способов /2, 3/. Вместе с тем, и он не лишен недостатка, связанного с тем, что не все гидрофилизированные алмазы извлекаются этим способом. Наиболее "упорные" алмазы для своего извлечения физико-химическими методами, каким является процесс липкостной сепарации, требуют более интенсивных режимов механоактивации. Способ липкостной сепарации /3/ не обладает рядом последовательных операций, обеспечивающих качественную подготовку поверхности алмазов для их гарантированного извлечения. This method (mainly due to the removal of particles of waste rock through the process of intensive abrasion with the subsequent return of the unrefined residue to the head of sticky separation and the removal of waste into the dump in the form of sludge) largely neutralizes the disadvantages of the methods / 2, 3 /. At the same time, it is not without its drawback that not all hydrophilized diamonds are extracted in this way. The most “resistant” diamonds for their extraction by physicochemical methods, such as the process of sticky separation, require more intensive modes of mechanical activation. The sticky separation method / 3 / does not have a number of sequential operations providing high-quality surface preparation of diamonds for their guaranteed extraction.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса липкостной сепарации за счет создания условий гарантированного доизвлечения частиц полезного компонента, теряемых в процессе обогащения. The aim of the invention is to increase the efficiency of the sticky separation process by creating conditions for guaranteed retrieval of particles of a useful component lost in the enrichment process.

Согласно изобретения эта цель достигается тем, что в способе липкостной сепарации, включающем нанесение разогретого липкого покрытия на поверхность рабочего органа, охлаждение липкого покрытия водой, принудительное контактирование обводненного зернистого материала с липким покрытием, отделение прилипших частиц полезного компонента от липкого покрытия, удаление частиц пустой породы через процесс интенсивного их истирания с последующим возвратом недоизмельченного остатка в голову липкостной сепарации и выводом пустой породы в отвал в виде шлама, принудительное контактирование обводненного зернистого материала с липким покрытием осуществляют после механоактивации частиц полезного компонента в интенсивном истирающем режиме при одновременной термической их обработке высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом, нанесение липкого покрытия производят в его расплавленном состоянии при подаче горячего воздуха или острого пара полимолекулярным слоем на движущуюся гидрофобную поверхность рабочего органа, а затем охлаждают водой при непосредственном контакте липкого покрытия с частицами обрабатываемого материала, при этом скорость движения гидрофобной поверхности рабочего органа принимают равной скорости движения частиц обрабатываемого материала в зоне контакта с липким покрытием, а принудительное контактирование частиц обрабатываемого материала с липким покрытием осуществляют при их прокатывании между двух соприкасающихся между собой эластичных поверхностей рабочего органа с липким покрытием при непрерывном смещении этих поверхностей друг относительно друга, процесс интенсивного истирания частиц пустой породы друг с друга осуществляют при объемном их сжатии принудительным полиградиентным перемещением концентрических слоев материала при одновременном воздействии на измельчаемый материал высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом. According to the invention, this goal is achieved in that in the method of sticky separation, including applying a heated sticky coating to the surface of the working body, cooling the sticky coating with water, forcing the flooded granular material to be contacted with the sticky coating, separating adherent particles of the useful component from the sticky coating, removing grit particles through the process of intensive abrasion with the subsequent return of the unrefined residue to the head of sticky separation and the removal of waste rock into the heap in the form of sludge, forced contact of the flooded granular material with a sticky coating is carried out after mechanically activating the particles of the useful component in an intensive abrasion mode while simultaneously heat treating them with a high-temperature liquid stream, superheated steam or hot air, applying the sticky coating in its molten state when hot air or steam with a polymolecular layer on a moving hydrophobic surface of the working body, and then cooled with water at direct contact of the adhesive coating with the particles of the processed material, while the speed of movement of the hydrophobic surface of the working body is taken to be equal to the speed of the particles of the processed material in the contact zone with the adhesive coating, and the forced contact of the particles of the processed material with the adhesive coating is carried out when they are rolled between two contacting elastic the surfaces of the working body with a sticky coating with continuous displacement of these surfaces relative to uga process intensive abrasion gangue particles with each other is carried out in a volume of compression poligradientnym forced displacement of concentric layers of material, while the impact on the material to be ground high temperature fluid flow, the superheated steam or hot air.

При создании изобретения авторы исходили из следующего. When creating the invention, the authors proceeded from the following.

Эффективность процесса липкостной сепарации можно повысить, если обеспечить условия для гарантированного доизвлечения частиц полезного компонента, теряемых в процессе обогащения. Что касается алмазосодержащего сырья, то такие условия можно обеспечить, если принудительное контактирование обводненного зернистого материала с липким покрытием осуществлять после механоактивации частиц полезного компонента в интенсивном истирающем режиме при одновременной термической их обработке высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом. В этом случае обеспечивается более качественная очистка и подготовка поверхности алмаза, необходимая для эффективного обогащения липкостной сепарации, особенно для "упорных" алмазов. Такие алмазы могут циркулировать в замкнутом цикле сколько угодно до тех пор, пока не получают по тем или иным причинам каких-либо повреждений и не потеряются с хвостами в разрушенном виде. The efficiency of the sticky separation process can be increased if the conditions for guaranteed retrieval of particles of the useful component lost during the enrichment process are ensured. As for diamond-containing raw materials, such conditions can be achieved if forced contact of the irrigated granular material with a sticky coating is carried out after mechanically activating the particles of the useful component in an intensive abrasion mode while simultaneously heat treating them with a high-temperature liquid stream, superheated steam or hot air. In this case, better cleaning and preparation of the diamond surface is provided, which is necessary for the effective enrichment of sticky separation, especially for “hard” diamonds. Such diamonds can circulate in a closed cycle as long as they are, until for some reason they receive any damage and are lost with their tails in a destroyed form.

Эффективность процесса липкостной сепрации и его производительность во многом зависит от условий контактирования частиц обогащаемого материала с липким покрытием. Для высокой эффективности и производительности необходимо обеспечить такие условия, чтобы любая и каждая частица обогащаемого материала, какую бы форму она не имела, приобретала возможность наилучшим образом соприкоснуться с липким покрытием и наилучшим образом получить при этом достаточный импульс для своего прочного прилипания к липкому покрытию, если поверхность этой частицы достаточно гидрофобна или гидрофобизирована. Липкое покрытие в свою очередь не должно терять своей адгезионной активности с течением времени, что достижимо при его непрерывном обновлении без остановки технологического процесса. При этом для снижения удельного расхода жировой мази и общего ее количества, участвующего в процессе липкостной сепарации, целесообразно иметь тонкий полимолекулярный слой этой мази, наносимый на поверхность рабочего органа, имеющего эластичную гидрофобную основу. Более тонкого полимолекулярного слоя липкого покрытия можно достигнуть, если наносить его на гидрофобную основу рабочего органа в расплавленном дисперсном виде с последующим охлаждением водой в момент контакта частиц обогащаемого материала с липким покрытием. Для исключения влияния инерционных сил, противодействующим адгезионным силам, целесообразно контакт частиц обогащаемого материала с липким покрытием производить без участия инерционных сил. В то же время, для получения высокой производительности процесса липкостной сепарации при монослойном расположении частиц обогащаемого материала в зоне сепарации необходимо перемещать материал с наибольшей скоростью. Такие условия возможно обеспечить при равной скорости движения частиц обогащаемого материала и скорости движения поверхности рабочего органа с липким покрытием. Для увеличения производительности процесса липкостной сепарации целесообразно, чтобы поверхность рабочего органа с липким покрытием соприкасалась с монослойно расположенными частицами обогащаемого материала с обеих сторон монослоя. При этом для повышения эффективности процесса липкостной сепарации целесообразно, чтобы каждая частица обогащаемого материала при контакте с липким покрытием имела возможность повернуться к нему своей наибольшей гранью для лучшего прилипания к липкому покрытию. Это возможно, когда в зоне контакта частиц с липким покрытием путем двустороннего обжимания монослоя частиц обогащаемого материала поверхностями рабочего органа с липким покрытием движение поверхности рабочего органа с липким покрытием, соприкасающейся с одной стороны монослоя, будет иметь постоянную разницу в скорости по отношению к липкой поверхности рабочего органа, соприкасающейся с частицами материала с другой стороны этого монослоя. The efficiency of the sticky separation process and its productivity largely depends on the contact conditions of the particles of the enriched material with a sticky coating. For high efficiency and productivity, it is necessary to ensure that any and every particle of the material to be enriched, no matter what shape it has, becomes able to contact the adhesive coating in the best way and in the best way to get sufficient momentum for its strong adhesion to the adhesive coating, if the surface of this particle is sufficiently hydrophobic or hydrophobized. The adhesive coating, in turn, should not lose its adhesive activity over time, which is achievable with continuous updating without stopping the process. In this case, to reduce the specific consumption of fatty ointment and its total amount involved in the process of sticky separation, it is advisable to have a thin polymolecular layer of this ointment applied to the surface of the working body with an elastic hydrophobic base. A thinner polymolecular layer of the adhesive coating can be achieved by applying it to the hydrophobic base of the working body in a molten dispersed form, followed by cooling with water at the moment of contact of the particles of the enriched material with the adhesive coating. To exclude the influence of inertial forces that counteract the adhesive forces, it is advisable to contact the particles of the enriched material with a sticky coating without the participation of inertial forces. At the same time, in order to obtain high productivity of the sticky separation process with a monolayer arrangement of particles of the enriched material in the separation zone, it is necessary to move the material at the highest speed. Such conditions can be ensured with an equal speed of the particles of the enriched material and the speed of the surface of the working body with a sticky coating. To increase the performance of the sticky separation process, it is advisable that the surface of the working body with a sticky coating is in contact with the monolayer particles of the enriched material on both sides of the monolayer. Moreover, to increase the efficiency of the sticky separation process, it is advisable that each particle of the enriched material in contact with the sticky coating has the opportunity to turn to it with its largest face for better adhesion to the sticky coating. This is possible when in the contact zone of particles with an adhesive coating by double-sided squeezing a monolayer of particles of an enriched material with surfaces of a working body with an adhesive coating, the movement of the surface of the working body with an adhesive coating in contact with one side of the monolayer will have a constant speed difference with respect to the adhesive surface of the working organ in contact with particles of material on the other side of this monolayer.

Истирание частиц материала интенсифицируется при объемном сжатии материала в зоне истирания и одновременном резком воздействии на частицы в момент их деформации и разрушения высокотемпературным потоком жидкости, перегретым паром или горячим воздухом. При одновременном усиленном механическом и контрастном температурном воздействии разрушение частиц материала происходит более интенсивно и преимущественно по местам вкраплений минеральных зерен в рудном материале, что способствует лучшему их раскрытию. The abrasion of material particles is intensified by volumetric compression of the material in the abrasion zone and a simultaneous sharp impact on the particles at the time of their deformation and destruction by a high-temperature fluid flow, superheated steam or hot air. With simultaneous enhanced mechanical and contrasting temperature effects, the destruction of material particles occurs more intensively and mainly at the interspersed mineral grains in the ore material, which contributes to their better disclosure.

Пример конкретного выполнения изобретения. An example of a specific implementation of the invention.

Способ липкостной сепарации реализуется в устройстве липкостного сепаратора (фиг. 1), работающим в замкнутом цикле с истирающей мельницей (фиг. 2, 3). The sticky separation method is implemented in the sticky separator device (Fig. 1), operating in a closed cycle with an abrasive mill (Fig. 2, 3).

Липкостной сепаратор включает (фиг. 1) установленные на раме 1 рабочий орган 2, выполненный в виде двух равновеликих прижатых друг к другу барабанов 3, редуктор 4 с электроприводом 5, обеспечивающих требуемое встречное вращение барабанов 3, загрузочное приспособление 6 с щелевым выпуском 7 в нижней своей части, намазывающее приспособление 8 для нанесения расплавленного липкого состава на поверхность рабочего органа 2, выполненное в виде двух намазывающих коробок 9, установленных над каждым из барабанов 3 по их длине, и разгрузочное приспособление 10. The sticky separator includes (Fig. 1) a working body 2 mounted on the frame 1, made in the form of two equal-sized drums 3 pressed against each other, a gearbox 4 with an electric drive 5, providing the required counter-rotation of the drums 3, a loading device 6 with a slotted outlet 7 in the lower of its part, a spreading device 8 for applying molten sticky composition to the surface of the working body 2, made in the form of two spreading boxes 9, installed over each of the drums 3 along their length, and the unloading device is adapted 10.

Барабаны 3 рабочего органа 2 снабжены коаксиально расположенными пневматическими шинами 11 с эластичным гидрофобным покрытием 12, например, из пленочного тефлона или гидрофобной резины. Разность окружных скоростей вращения барабанов 3, обеспечивая приводом 4, 5, составляет от 0,5 до 1,0%, что призвано обеспечить повертывание минеральных зерен при прохождении ими зоны соприкосновения барабанов 3 рабочего органа 2. The drums 3 of the working body 2 are equipped with coaxially arranged pneumatic tires 11 with an elastic hydrophobic coating 12, for example, of film Teflon or hydrophobic rubber. The difference in peripheral rotational speeds of the drums 3, providing a drive 4, 5, is from 0.5 to 1.0%, which is designed to ensure the rotation of the mineral grains when they pass through the contact zone of the drums 3 of the working body 2.

Намазывающие коробки 9 плотно прижаты к поверхности барабанов 3 через эластичные прокладки 13, снабжены крышками 14 и имеют патрубки 15 для подвода теплоносителя, например, горячего воздуха или острого пара. С внешней стороны намазывающих коробок 9 на их стенках 19, обращенных друг к другу, размещены оросители 17 для подачи на поверхность барабанов 3 охлаждающей воды. Внутри намазывающих коробок 9 соосно барабанам 3 вдоль их образующих установлены намазывающие ролики 18 с эластичной поверхностью, свободно опирающиеся на поверхность барабанов 3 с возможностью вращения. При этом оси намазывающих роликов 18 размещены в наклонных пазах 19, выполненных в торцевых стенках 20 намазывающих коробок 9, что обеспечивает лучшее прижатие намазывающих роликов 18 к поверхности барабанов 3 при их вращении. Над каждым из намазывающих роликов 18 установлены приспособления 21 для дозированной подачи на его поверхность расплавленного липкого сплава. Lubricating boxes 9 are tightly pressed to the surface of the drums 3 through elastic gaskets 13, equipped with covers 14 and have nozzles 15 for supplying a heat carrier, for example, hot air or hot steam. On the outside of the spreading boxes 9, sprinklers 17 are placed on their walls 19 facing each other for supplying cooling water to the surface of the drums 3. Inside the spreading boxes 9 coaxially with the drums 3, spreading rollers 18 with an elastic surface, freely supported on the surface of the drums 3 with the possibility of rotation, are installed along their generators. In this case, the axes of the spreading rollers 18 are placed in inclined grooves 19 made in the end walls 20 of the spreading boxes 9, which ensures better pressing of the spreading rollers 18 to the surface of the drums 3 during their rotation. Above each of the spreading rollers 18, devices 21 are installed for dosing the molten sticky alloy onto its surface.

Разгрузочное приспособление 10 снабжено двумя парами скребков 22 и 23, установленными последовательно по ходу вращения под каждым из барабанов 3, причем первая пара скребков 22 установлена с регулируемым зазором 24 относительно поверхности барабана 3, а другая пара скребков 23 плотно прижата к поверхности барабанов 3 посредством пружин 25. Для регулирования зазора 24 скребки 22 установлены подвижно с возможностью перемещения в своей плоскости. The unloading device 10 is equipped with two pairs of scrapers 22 and 23, installed sequentially in the direction of rotation under each of the drums 3, the first pair of scrapers 22 installed with an adjustable gap 24 relative to the surface of the drum 3, and the other pair of scrapers 23 is tightly pressed to the surface of the drums 3 by means of springs 25. To regulate the gap 24, the scrapers 22 are mounted movably with the possibility of movement in its plane.

Липкостной сепаратор снабжен защитным кожухом 26 и течками 27 и 28 для выгрузки концентратов и хвостов, соответственно. The sticky separator is equipped with a protective casing 26 and estruses 27 and 28 for unloading concentrates and tails, respectively.

При работе липкостного сепаратора посредством электропривода 5 с редуктором 4 приводят во вращение сдвоенные барабаны 3 рабочего органа 2. Редуктор 4 обеспечивает при этом разницу в окружных скоростях вращения барабанов 3 рабочего органа 2, равную 0,5 - 1,0%. When the sticky separator is operated by means of an electric drive 5 with a reducer 4, the double drums 3 of the working body 2 are rotated. The gear 4 provides a difference in the peripheral rotational speeds of the drums 3 of the working body 2, equal to 0.5 - 1.0%.

В приспособлении 21 подают расплавленный липкий состав, который дозировано подают на поверхность намазывающих роликов 18, с которой он при вращении барабанов 3 и роликов 18 переходит на гидрофобное покрытие 12 барабанов 3. Одновременно через патрубки 15 в намазывающие коробки 9 подают теплоноситель - горячий воздух или острый пар, обеспечивающие повышенную температуру внутри намазывающих коробок 9, необходимую для качественного покрытия липким составом поверхности рабочего органа 2. Эластичными прокладками 13 и крышками 14 предотвращают при этом утечку теплоносителя из намазывающих коробок 9. В оросители 17 подают охлаждающую воду, откуда она поступает на поверхность рабочего органа 2 для охлаждения липкого покрытия. In the device 21, a molten sticky composition is fed, which is metered supplied to the surface of the grease rollers 18, with which it rotates the drums 3 and rollers 18 to the hydrophobic coating 12 of the reels 3. At the same time, coolant is supplied through the nozzles 15 to the grease boxes 9 — hot air or hot steam, providing an increased temperature inside the spreading boxes 9, necessary for a high-quality sticky coating of the surface of the working body 2. Elastic gaskets 13 and covers 14 prevent this m leakage of coolant from the spreadable boxes 9. sprinklers 17 is fed cooling water, where it is fed to the surface of the working member 2 for cooling the adhesive coating.

В загрузочное приспособление 6 подают обводненный материал, который через щелевой выпуск 7 поступает в рабочую зону сепаратора, где он формируется в монослой и определенным образом соприкасаются с липким покрытием рабочего органа 2. Упругие деформации пневматических шин 11 и эластичного гидрофобного покрытия 12 обеспечивают при этом качественный контакт минеральных зерен с липким покрытием. В рабочей зоне аппарата за счет разницы в скоростях движения поверхности барабанов 3 минеральные зерна повертываются к липкому покрытию наибольшей своей гранью, что обеспечивает более прочное их прилипание к липкому покрытию. The flooded material 6 is fed into the loading device 6, which, through the slotted outlet 7, enters the working area of the separator, where it is formed in a monolayer and in some way in contact with the sticky coating of the working body 2. The elastic deformations of the pneumatic tires 11 and the elastic hydrophobic coating 12 provide high-quality contact sticky coated mineral grains. In the working area of the apparatus, due to the difference in the speeds of movement of the surface of the drums 3, the mineral grains rotate to the sticky coating with its largest face, which ensures their stronger adhesion to the sticky coating.

Прилипшие к липкому покрытию рабочего органа 2 гидрофобные и гидрофобизированные частицы полезного компонента удаляются с поверхности барабанов 3 скребками 23, установленными под каждым из барабанов 3 и соприкасающимися за счет пружин 25 с поверхностью рабочего барабана органа 2 в нижней его части. Скребки 22 устанавливают с зазором 24 по отношению к поверхности рабочего органа 2, обеспечивая прохождение прилипших частиц полезного компонента через этот зазор. В зависимости от крупности обрабатываемого материала величину зазора 24 регулируют путем перемещения скребка 22 в своей плоскости. The hydrophobic and hydrophobized particles of the useful component adhering to the adhesive coating of the working body 2 are removed from the surface of the drums 3 by scrapers 23 installed under each of the drums 3 and in contact by the springs 25 with the surface of the working drum of the organ 2 in its lower part. The scrapers 22 are installed with a gap 24 in relation to the surface of the working body 2, ensuring the passage of adhered particles of the useful component through this gap. Depending on the size of the processed material, the size of the gap 24 is adjusted by moving the scraper 22 in its plane.

Снятые скребками 23 с поверхности рабочего органа 2 алмазы и сопутствующие им минералы выгружаются из аппарата по самостоятельным течкам 27 раздельно от хвостового продукта. Хвостовой продукт локализуется при этом в зоне, расположенной между скребками 22 разгрузочного приспособления 10, и направляется в процессе интенсивного истирания частиц пустой породы, осуществляемый в истирающей мельнице. Diamonds and accompanying minerals removed by scrapers 23 from the surface of the working body 2 are discharged from the apparatus through separate estruses 27 separately from the tail product. In this case, the tail product is localized in the zone located between the scrapers 22 of the unloading device 10 and is guided in the process of intensive abrasion of gangue particles carried out in an abrasive mill.

Истирающая мельница состоит (фиг. 2, 3) из вертикально расположенной цилиндрической рабочей камеры 1, соосно размещенного внутри нее подвижного ротора 2, закрепленного на вертикальном валу 3 с нижним приводом, загрузочного 4 и разгрузочного 5 устройства, смонтированных на общей раме 6 и станине 7. The abrasive mill consists (Fig. 2, 3) of a vertically arranged cylindrical working chamber 1, a movable rotor 2 coaxially placed inside it, mounted on a vertical shaft 3 with a lower drive, a loading 4 and an unloading device 5 mounted on a common frame 6 and bed 7 .

Рабочая камера 1 прочно скреплена с рамой 5. Внутри по периферийной части рабочей камеры 2 по всей ее высоте закреплены с равными интервалами по окружности футеровочные ребра 8, сужающиеся к нижней своей части для лучшей выгрузки измельченного продукта. По периферии верхней части рабочей камеры 1 размещен кольцевой коллектор 9 для промывных вод с водопроводящим патрубком 10 и с расположенными равномерно между футеровочными ребрами 8 выходными отверстиями 11. The working chamber 1 is firmly bonded to the frame 5. Inside the peripheral part of the working chamber 2 along its entire height, lining ribs 8 are fixed at equal intervals around the circumference, tapering to its lower part for better discharge of the crushed product. On the periphery of the upper part of the working chamber 1 there is an annular collector 9 for washing water with a water supply pipe 10 and with outlet holes 11 arranged evenly between the lining ribs 8.

Ротор 2 выполнен в виде пустотелого прямого конуса 12 с футеровочными ребрами 13, расположенными по его образующей с равными интервалами по окружности. Нижний конец вертикального вала 3 и ротор 2 опираются на консоль 14. Пустотелый прямой конус 12 имеет в межреберных впадинах футеровки ротора 2 сквозные каналы 15, соединяющие его внутреннюю полость с зоной измельчения, расположенной непосредственно над и вокруг ротора 2 в рабочей камере 1. Оси сквозных каналов 15 наклонены к основанию пустотелого прямого конуса 12 для предотвращения их забивания частицами измельчаемого материала. Внутри пустотелого прямого конуса 12 по его оси расположены водоподводящий 16 и парогазоподводящий 15 патрубки. The rotor 2 is made in the form of a hollow straight cone 12 with lining ribs 13 located along its generatrix with equal intervals around the circumference. The lower end of the vertical shaft 3 and the rotor 2 rest on the console 14. The hollow straight cone 12 has through channels 15 in the intercostal cavities of the lining of the rotor 2, connecting its internal cavity with a grinding zone located directly above and around the rotor 2 in the working chamber 1. Through axes channels 15 are inclined to the base of the hollow straight cone 12 to prevent them from clogging by particles of the crushed material. Inside the hollow straight cone 12 along its axis are water supply 16 and steam and gas supply 15 pipes.

Загрузочное устройство 4 выполнено в виде вертикально расположенного шнека 18 с загрузочной коронкой 19 в верхней своей части, являющихся одновременно непрерывно действующим прижимным приспособлением, обеспечивающим постоянное объемное сжатие частиц материала в зоне измельчения. Корпус шнека 18 и загрузочная воронка 19 прочно закреплена на цилиндрической рабочей камере 1 мельницы и на ее раме 6. Вал шнека 18 нижним своим концом посредством резьбового соединения 20 связан с ротором 2 в вершине конуса 12, а верхним своим концом подвижно закреплен в подшипниковом узле 21, установленном посредством радиально расположенных ребер 22 по оси мельницы внутри загрузочной воронки 19. The loading device 4 is made in the form of a vertically arranged screw 18 with a loading crown 19 in its upper part, which are simultaneously a continuously operating clamping device that provides constant volumetric compression of the material particles in the grinding zone. The screw housing 18 and the loading funnel 19 are firmly fixed on the cylindrical working chamber 1 of the mill and on its frame 6. The screw shaft 18 is connected by its lower end to the rotor 2 at the top of the cone 12 by its threaded connection 20, and its upper end is movably fixed in the bearing assembly 21 installed by means of radially arranged ribs 22 along the axis of the mill inside the feed hopper 19.

Разгрузочное устройство 5 выполнено в виде горизонтально расположенной и закрепленной в основании пустотелого прямого конуса 12 приводной тарели 23, диаметр которой превышает диаметр цилиндрической рабочей камеры 1 мельницы. Нижний торец рабочей камеры 1 образует с верхней поверхностью тарели 23 кольцевой зазор 24 телескопически перерываемый обечайкой 25 с зубчатым нижним торцем 26, расположенной с внешней стороны рабочей камеры 1 и кинематически связанной с силовыми гидроцилиндрами 27 для возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении. Силовые гидроцилиндры 27 шарнирно связаны с опорными элементами 28 и 29. The unloading device 5 is made in the form of a drive plate 23, horizontally located and fixed at the base of the hollow straight cone 12, the diameter of which exceeds the diameter of the cylindrical working chamber 1 of the mill. The lower end of the working chamber 1 forms an annular gap 24 with the upper surface of the plate 23 telescopically interrupted by a shell 25 with a toothed lower end 26 located on the outside of the working chamber 1 and kinematically connected with the power hydraulic cylinders 27 for reciprocal movement in the axial direction. Power hydraulic cylinders 27 are pivotally connected to supporting elements 28 and 29.

Над краем тарели 23 концентрично к ней установлено уплотнительное кольцо 30 с эластичной прокладкой 31, предотвращающие просыпание материала с тарели 23. Уплотнительное кольцо 30 и прокладка 31 имеют зазор 32, против которого закреплен касательно к цилиндрической рабочей камере 1 скребки 33, предназначенный для съема измельченного материала с поверхности тарели 23 при ее вращении. Под периферийной частью тарели 23 закреплены на тарели 6 течка для приема измельченного материала, расположенная напротив скребка 33, и кольцевой желоб 35 с наклонным днищем для сбора шламов, проходящих через контакт неподвижной эластичной прокладки 31 и подвижной тарели 23. Over the edge of the plate 23, a sealing ring 30 with an elastic gasket 31 is concentrically mounted to it, preventing the spillage of material from the plate 23. The sealing ring 30 and the gasket 31 have a gap 32 against which is fixed tangentially to the cylindrical working chamber 1 of the scraper 33, for removing the crushed material from the surface of the plate 23 during its rotation. Under the peripheral part of the plate 23, a estrus plate 6 is mounted on the plate 6 for receiving the crushed material, located opposite the scraper 33, and an annular groove 35 with an inclined bottom for collecting sludge passing through the contact of the stationary elastic strip 31 and the movable plate 23.

В нижней части мельницы расположены коническая пара 36 и горизонтальный вал с подшипниковой опорой 37, предназначенные для вращения вертикального вала 3 с ротором 2 и с закрепленной на пустотелом прямом конусе 12 приводной тарелью 23 и в вершине конуса 12 шнека 18. Корпус подшипникового узла вертикального вала 3 и подшипниковой опоры 37 закреплены на консоли 14 станины 7. In the lower part of the mill there are a conical pair 36 and a horizontal shaft with a bearing support 37, designed to rotate the vertical shaft 3 with the rotor 2 and with the drive plate 23 mounted on the hollow straight cone 12 and at the apex of the cone 12 of the screw 18. Housing of the bearing assembly of the vertical shaft 3 and bearing bearings 37 are mounted on the console 14 of the frame 7.

Кольцевой желоб 35 в верхней своей части имеет патрубки 38 для подвода смывной воды. The annular groove 35 in its upper part has nozzles 38 for supplying flushing water.

Водоподводящий патрубок 16 и парогазоподводящий патрубок 17 концентрично проходят через вертикальный вал 3. Для этого вал 3 имеет осевой канал 39. Водоподводящий патрубок 16 жестко скреплен с валом 3 посредством гаек 40 и бурта 41, выполненного заодно с патрубком 16 в верхней его части, и поэтому является подвижным, вращающимся заодно с валом 3. Парогазоподводящий патрубок 17 установлен внутри водоподводящего патрубка 16 с кольцевым зазором 42 и является неподвижным. Нижний конец водоподводящего патрубка 16 через сальниковое уплотнение 43 закреплен с возможностью осевого вращения патрубка 16 в стакане 44. Стакан 44 неподвижно закреплен в основании консоли 14 посредством фланцевого соединения 45 и имеет внутри на уровне нижнего конца водоподводящего путрубка 16 концентрическую полость с водоподводящим штуцером 47. Парогазоподводящий патрубок 17 посредством соединения 48 и бурта 49, выполненного заодно с патрубком 17 в нижней его части, жестко и плотно закреплен в стакане 44 в осевом его отверстии 50. К нижнему концу парогазоподводящего патрубка 17 прикреплен штуцер 51 для подвода парогазовой смеси. The water supply pipe 16 and the steam and gas supply pipe 17 concentrically pass through the vertical shaft 3. For this, the shaft 3 has an axial channel 39. The water supply pipe 16 is rigidly fastened to the shaft 3 by means of nuts 40 and a collar 41, made integral with the pipe 16 in its upper part, and therefore is movable, rotating at the same time with the shaft 3. The vapor-gas supply pipe 17 is installed inside the water supply pipe 16 with an annular gap 42 and is stationary. The lower end of the water supply pipe 16 through the stuffing box seal 43 is axially rotatable for the pipe 16 in the cup 44. The glass 44 is fixedly mounted in the base of the console 14 by means of a flange connection 45 and has a concentric cavity with a water supply fitting 47 at the level of the lower end of the water supply pipe 16. Steam and gas supply the pipe 17 through the connection 48 and the collar 49, made integral with the pipe 17 in its lower part, is rigidly and tightly fixed in the glass 44 in its axial hole 50. To the lower end at the steam-gas supply pipe 17 a fitting 51 is attached for supplying the gas-vapor mixture.

Большая шестерня конической пары 36 привода мельницы закреплена на вертикальный вал 3 посредством гаек 52. Вертикальный вал 3 установлен в подшипниках 53, размещенных в полости 54 консоли 14. Верхняя часть вертикального вала 3 выполнена заодно с ним в виде диска 55, на котором посредством штифтов 56 закреплен пустотелый прямой конус 12 ротора 2. The large gear of the conical pair 36 of the mill drive is fixed to the vertical shaft 3 by means of nuts 52. The vertical shaft 3 is mounted in bearings 53 located in the cavity 54 of the console 14. The upper part of the vertical shaft 3 is made integral with it in the form of a disk 55 on which by pins 56 fixed hollow straight cone 12 of the rotor 2.

При работе истирающей мельницы рабочую камеру 1 через шнек 18 и загрузочную воронку 19 загрузочного устройства 4 заполняют материалом, подлежащим измельчению. During the operation of the abrasive mill, the working chamber 1 through the screw 18 and the loading funnel 19 of the loading device 4 is filled with the material to be ground.

Ротор 2 с закрепленной в основании пустотелого прямого конуса 12 таралью 23 приводят во вращение через вертикальный вал 3, закрепленный в подшипниках 53 консоли 14, коническую пару 36 и горизонтальный вал с подшипниковой опорой 37. Одновременно в пустотелый прямой конус 12 ротора 2 подают через кольцевой зазор 42 в водоподводящем патрубке 16, концентрическую полость 46 в стакане 44 и штуцер 47 воду, либо раствор ПАВ, а через парогазоподводящий патрубок 17 и штуцер 51 острый (перегретый) пар, либо горячий (раскаленный) воздух, которые через сквозные каналы 15 в пустотелом прямом конусе 12 поступают между футеровочных ребер 13 непосредственно в зону измельчения, расположенную непосредственно над и вокруг ротора 2, причем в верхнюю ее часть поступает острый (перегретый) пар, либо горячий (раскаленный) воздух, а в нижнюю ее часть - вода, либо раствор ПАВ. Утечку воды (раствора ПАВ) из стакана 44 предотвращают при этом сальниковым уплотнением 43, установленным на контакте вращающегося водоподводящего патрубка 16 и неподвижного стакана 44. The rotor 2 with a ram 23 fixed at the base of the hollow straight cone 12 is rotated through a vertical shaft 3 fixed in the bearings 53 of the console 14, a conical pair 36 and a horizontal shaft with a bearing support 37. At the same time, the rotor 2 is fed into the hollow straight cone 12 through an annular gap 42 in the water supply pipe 16, a concentric cavity 46 in the glass 44 and the fitting 47 water, or a surfactant solution, and through the steam and gas supply pipe 17 and the fitting 51 sharp (superheated) steam or hot (hot) air, which through the through channels 15 in the hollow straight cone 12, they enter between the lining ribs 13 directly into the grinding zone located directly above and around the rotor 2, with sharp (superheated) steam or hot (hot) air entering its upper part, and water entering its lower part, or surfactant solution. The leakage of water (surfactant solution) from the cup 44 is prevented by the gland packing 43 mounted on the contact of the rotating water supply pipe 16 and the stationary cup 44.

При вращении шнека 18 находящийся во внутренней полости рабочей камеры 1 материал подвергается объемному сжатию. При вращении ротора 2 происходит истирание частиц материала друг о друга принудительным полиградиентным перемещением концентрических слоев материала при одновременном резком высокоградиентном температурном воздействии на частицы материала в момент их деформации и разрушения в условиях объемного сжатия материала. Частицы материала перед своим разрушением претерпевают интенсивные механические и высокотемпературные деформации, что интенсифицирует процесс их разрушения. При этом процесс ведется непрерывно. Контрастность высокотемпературного воздействия на измельчаемый материал усиливается поочередным воздействием на разрушаемые частицы материала сначала острым (перегретым) паром, либо горячим (раскаленным) воздухом, а затем непосредственным низкотемпературным воздействием холодной воды, либо раствора ПАВ. В последнем случае молекулы ПАВ оказывают расклинивающее действие (эффект П.А. Ребиндера) по микротещинам, образующимся в деформируемых частицах материала, а также по контакту минеральных вкраплений, способствуя их лучшему раскрытию. When the screw 18 rotates, the material located in the internal cavity of the working chamber 1 undergoes volume compression. When the rotor 2 rotates, the particles of material are abraded against each other by forced polygradient movement of the concentric layers of the material with a simultaneous sharp high-gradient temperature effect on the particles of the material at the time of their deformation and destruction under conditions of volumetric compression of the material. The particles of the material undergo intensive mechanical and high temperature deformations before their destruction, which intensifies the process of their destruction. In this process is conducted continuously. The contrast of the high-temperature effect on the crushed material is enhanced by alternately exposing the material to destructible particles first with sharp (superheated) steam or hot (hot) air, and then with direct low-temperature exposure to cold water or a surfactant solution. In the latter case, surfactant molecules have a proppant effect (P.A. Rebinder effect) on microcracks formed in deformable particles of the material, as well as on the contact of mineral inclusions, contributing to their better disclosure.

Наклон осей каналов 15 к основанию пустотелого прямого конуса 12 препятствует их забиванию частицами измельчаемого материала при объемном его сжатии. Нахождение слоя воды в нижней части пустотелого прямого конуса 12 предохраняет диск 55 вертикального вала 3 и подшипники 53 от возможного перегрева, экранируя их от высокотемпературной среды (острого пара, горячего воздуха). Роль теплового экрана выполняет при этом также слой воды (раствора ПАВ), проходящий по кольцевому зазору 42 в водоподводящем патрубке 16. The inclination of the axes of the channels 15 to the base of the hollow straight cone 12 prevents them from clogging with particles of the crushed material during its volumetric compression. The presence of a layer of water in the lower part of the hollow straight cone 12 protects the disk 55 of the vertical shaft 3 and the bearings 53 from possible overheating, shielding them from high-temperature medium (sharp steam, hot air). The role of the heat shield is also performed by a layer of water (surfactant solution) passing through the annular gap 42 in the water supply pipe 16.

Разгрузку измельченного материала из рабочей камеры 1 осуществляют при подаче воды в кольцевой перфорированный коллектор 9 через водоподводящий патрубок 10. Выходя через выходные отверстия 11, расположенные между футеровочных ребер 8, из кольцевого перфорированного коллектора 9 и, двигаясь вниз по рабочей камере 1, она уносит измельченные частицы материала в нижние его слои. При вращении приводной тарели 23 измельченный материал в виде пульпы выходит из рабочей камеры 1 через щели зубчатого торца 26 обечайки 25 и затем снимается с ее поверхности скребком 33 в течку 34 для приема измельченного материала, установленным напротив зазора 32 в кольце 30 с эластичной прокладкой 31, служащие для предотвращения просыпания материала с тарели 23 при ее вращении. Шламы, прошедшие с тарели 23 под эластичную прокладку, попадают в кольцевой желоб 35 с наклонным днищем, откуда они смываются в течку 34 водой, подаваемой через патрубки 33 для подвода смывной воды. Разгрузка измельченного материала из рабочей камеры мельницы регулируется путем поднятия или опускания обечайки 25 над поверхностью тарели 23 посредством силовых гидроцилиндров 27. Unloading of crushed material from the working chamber 1 is carried out when water is supplied to the annular perforated collector 9 through the water supply pipe 10. Leaving through the outlet holes 11 located between the lining ribs 8 from the annular perforated collector 9 and, moving down the working chamber 1, it carries away the crushed particles of material in its lower layers. When the drive plate 23 rotates, the pulped material in the form of pulp leaves the working chamber 1 through the slots of the toothed end 26 of the shell 25 and then is removed from its surface by a scraper 33 into the groove 34 for receiving the chopped material, mounted opposite to the gap 32 in the ring 30 with an elastic gasket 31, serving to prevent spillage of material from the plate 23 during its rotation. The sludge passed from the plate 23 under the elastic gasket fall into the annular groove 35 with an inclined bottom, from where they are washed off into the heat 34 by the water supplied through the nozzles 33 for supplying the flushing water. The discharge of crushed material from the working chamber of the mill is regulated by raising or lowering the shell 25 above the surface of the plate 23 by means of power hydraulic cylinders 27.

Недоизмельченный остаток вместе с алмазами с качественно очищенной и подготовленной к физико-химическому методу обогащения поверхностью направляют на липкостную сепарацию, а пустую породу выводят в отвал в виде шлама. The unrefined residue, together with diamonds with a surface that is qualitatively cleaned and prepared for the physicochemical enrichment method, is sent for sticky separation, and the waste rock is discharged into the dump as sludge.

Таким образом, предложенный способ липкостной сепарации по сравнению с прототипом за счет создания условий гарантированного доизвлечения частиц полезного компонента, теряемых в процессе обогащения, повысить эффективность процесса. Thus, the proposed method of sticky separation in comparison with the prototype by creating conditions for guaranteed retrieval of particles of the useful component lost in the enrichment process, to increase the efficiency of the process.

Claims

1. The method of sticky separation, including applying a sticky coating to the surface of the working body, cooling the sticky coating with water, forcing the flooded granular material to be contacted with the sticky coating, separating adherent particles of the useful component from the sticky coating, removing gangue particles through intensive abrasion and then returning them unrefined residue in the head of sticky separation and the withdrawal of waste rock in the dump in the form of sludge, characterized in that the forced contact The flooded granular material with a sticky coating is carried out after mechanically activating the particles of the useful component in an intensive abrasive mode while simultaneously heat treating them with a high-temperature liquid stream, superheated steam or hot air.

2. The method according to claim 1, characterized in that the application of the adhesive coating is carried out in its molten state by supplying hot air or hot steam with a polymolecular layer to the moving hydrophobic surface of the working body, and then cooled with water upon direct contact of the adhesive coating with particles of the processed material, wherein the speed of movement of the hydrophobic surface of the working body is taken equal to the speed of movement of the particles of the processed material in the contact zone with the adhesive coating, and forced contact ment particles of the material with an adhesive coated in a continuous displacement of these surfaces relative to each other.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the process of intensive abrasion of the gangue particles against each other is carried out during volumetric compression by forced polygradient movement of the concentric layers of the material with simultaneous exposure to the milled material by a high-temperature liquid stream, superheated by steam or hot air.