RU2147466C1

RU2147466C1 - Sluice box for mineral concentration

Info

Publication number: RU2147466C1
Application number: RU98101644A
Authority: RU
Inventors: М.В. Верхотуров; В.Е. Кисляков; И.С. Дудко
Original assignee: Красноярская государственная академия цветных металлов и золота
Priority date: 1998-01-15
Filing date: 1998-01-15
Publication date: 2000-04-20

Abstract

FIELD: concentration of metals and heavy minerals; applicable in concentration of gold-containing placer materials, ledge ores in cycle of grinding and concentration of gold. SUBSTANCE: sluice box includes trough installed for longitudinal vibration and riffles. Trough has variable curvature in cross-section and is provided with flaps rigidly attached to its side members and forming turned-over vessel together with them. EFFECT: higher efficiency of concentration due to recovery of small and fine gold classes irrespective of size of initial material and higher metal concentration. 3 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области обогащения металлов, тяжелых минералов и может быть использовано для обогащения золотосодержащих россыпей, коренных руд в цикле измельчения и концентрации золота. The invention relates to the field of enrichment of metals, heavy minerals and can be used to enrich gold-bearing placers, primary ores in the grinding cycle and the concentration of gold.

Известен шлюз для обогащения россыпей, включающий желоб с днищем и бортами, трафареты, причем желоб установлен с возможностью периодических вертикальных колебаний (авт. св. СССР N 968918, кл. B 03 B 5/,70, 1980). A well-known gateway for the enrichment of placers, including a gutter with a bottom and sides, stencils, and the gutter is installed with the possibility of periodic vertical vibrations (ed. St. USSR N 968918, class B 03 B 5 /, 70, 1980).

Однако использование данного шлюза для глубокого обогащения золота посредством классификации исходного материала на узкие классы связано со значительными капитальными, эксплуатационными затратами и малоэффективно для улавливания мелких классов, т.к. транспортирующая возможность шлюза в основном определяется его гидродинамическим режимом, т.е. скорость потока задается из условий смыва (транспорта) максимальных кусков породы и потому сохраняется известное соотношение между максимальной крупностью эффективно улавливаемых золотин, равное 100:1. Следовательно, при обычной максимальной крупности исходного материала 50 мм эффективно обогащается золото только крупностью до 0,5 мм. However, the use of this gateway for deep enrichment of gold through the classification of the source material into narrow classes is associated with significant capital, operational costs and is ineffective for catching small classes, because the transporting ability of the gateway is mainly determined by its hydrodynamic regime, i.e. The flow rate is set from the conditions of flushing (transport) of the maximum pieces of the rock, and therefore, the known ratio between the maximum fineness of the effectively captured gold grains is kept equal to 100: 1. Consequently, with the usual maximum size of the starting material of 50 mm, gold is only enriched with gold only up to 0.5 mm.

Известен шлюз для обогащения полезных ископаемых, включающий желоб, трафареты, уложенные на перфорированном днище, причем желоб установлен с возможностью колебаний с помощью вибратора. Под днищем желоба расположена камера, сообщающаяся с источником воды под напором (авт. св. СССР N 1596546, кл. B 30 B 5/70, 1989). Known gateway for mineral processing, including a gutter, stencils laid on a perforated bottom, and the gutter is installed with the possibility of vibrations using a vibrator. Under the bottom of the gutter there is a chamber communicating with a water source under pressure (ed. St. USSR N 1596546, class B 30 B 5/70, 1989).

Однако использование данного шлюза не позволяет эффективно извлекать наиболее мелкие классы золота, т.к. разрыхление постели восходящим потоком воды неизбежно приводит к вымыванию из нее тонкого золота. However, the use of this gateway does not allow to efficiently extract the smallest classes of gold, because loosening the bed with an ascending stream of water inevitably leads to leaching of fine gold from it.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является шлюз для обогащения полезных ископаемых, включающий желоб и трафареты, причем головная и хвостовая части шлюза установлены с возможностью поворота вокруг продольной оси желоба как раздельно, так и совместно (RU N 2077950 C1, кл. B 03 B 5/70, 27.04.97, 3 с.). The closest set of essential features is a gateway for mineral processing, including a trench and stencils, with the head and tail parts of the gateway installed with the possibility of rotation around the longitudinal axis of the trench, both separately and jointly (RU N 2077950 C1, class B 03 B 5 / 70, 04/27/97, 3 pp.).

Однако использование данного устройства не устраняет зависимости минимальной крупности эффективно улавливаемого золота от крупности исходного материала, и потому известный шлюз предназначен для концентрации сравнительно узко классифицированного материала крупностью 0,074 - 3,0 мм. However, the use of this device does not eliminate the dependence of the minimum fineness of effectively captured gold on the fineness of the source material, and therefore the known gateway is intended for the concentration of a relatively narrowly classified material with a fineness of 0.074 - 3.0 mm.

Основная задача изобретения заключается в создании шлюза, позволяющего увеличить эффективность процесса обогащения за счет извлечения мелких и тонких классов золота, независимо от крупности исходного материала и повышения концентрации металла. The main objective of the invention is to create a gateway that allows to increase the efficiency of the enrichment process by extracting small and thin classes of gold, regardless of the size of the starting material and increasing the concentration of metal.

Для решения поставленной задачи в шлюзе для обогащения полезных ископаемых, включающем желоб и трафареты, желоб выполнен в поперечном сечении с переменной кривизной и снабжен закрылками, жестко закрепленными на его бортах и образующими с ними перевернутую емкость, причем желоб установлен с возможностью колебаний относительно его продольной оси, которая проходит через центр массы желоба под нагрузкой. Желоб в поперечном сечении выполнен в виде полуэллипса в загрузочной части, плавно переходящий в полуокружность в разгрузочной части. To solve the problem in the gateway for mineral processing, including the gutter and stencils, the gutter is made in cross section with variable curvature and is equipped with flaps rigidly fixed on its sides and forming an inverted capacity with them, and the gutter is installed with the possibility of oscillations about its longitudinal axis that passes through the center of mass of the gutter under load. The gutter in cross section is made in the form of a semi-ellipse in the loading part, smoothly turning into a semicircle in the unloading part.

Выполнение желоба с формой в виде полуэллипса в загрузочной части, плавно переходящего в полуокружность к месту разгрузки, с бортами, снабженными закрылками, образующими перевернутую емкость, а также возможность колебаний желоба относительно его продольной оси приводит к потере устойчивости частиц материала на наклонной плоскости за счет цикличного изменения поперечного угла наклона желоба, что способствует транспортированию крупных кусков породы при небольшой скорости потока, увеличению ускорения частиц в вертикальной плоскости (наклонению центробежной составляющей ускорения), разрыхлению постели поперечной составляющей скорости потока и в результате к более эффективному разделению тонких частиц по их плотности: повышению концентрации металла, и предупреждает заиливание постели. The execution of the gutter with a shape in the form of a semi-ellipse in the loading part, smoothly turning into a semicircle to the place of unloading, with sides equipped with flaps forming an inverted capacity, as well as the possibility of oscillations of the gutter relative to its longitudinal axis, leads to the loss of stability of material particles on an inclined plane due to cyclical changes in the transverse angle of inclination of the trough, which contributes to the transportation of large pieces of rock at a low flow rate, to increase the acceleration of particles in a vertical plane deflection of the centrifugal component of acceleration), loosening the bed of the transverse component of the flow rate and, as a result, a more efficient separation of fine particles by their density: increasing the concentration of metal, and prevents siltation of the bed.

На фиг. 1, 2 приведен шлюз, виды сбоку и сверху; на фиг. 3 - положение желоба под нагрузкой. In FIG. 1, 2 shows the gateway, side and top views; in FIG. 3 - the position of the gutter under load.

Заявляемый согласно первому пункту формулы изобретения шлюз для обогащения полезных ископаемых содержит желоб 1, выполненный в поперечном сечении с переменной кривизной, снабженный закрылками 2, жестко закрепленными на его бортах и образующими с ними перевернутую емкость 3. Во втором пункте формулы изобретения приведен частный случай выполнения желоба в поперечном сечении в виде полуэллипса в загрузочной части, плавно переходящий в полуокружность в разгрузочной части. Причем желоб закреплен на валу 4 обоймой 5 и установлен на раме 6 с возможностью поперечных колебаний с регулируемой частотой и амплитудой при помощи электродвигателя 7, редуктора 8 и шатуна 9. На днище желоба уложен трафарет 10. The inventive gateway for mineral processing according to the first claim contains a trough 1 made in cross section with variable curvature, equipped with flaps 2, rigidly fixed on its sides and forming an inverted container 3. In the second claim, a particular case of the trough in cross section in the form of a semi-ellipse in the loading part, smoothly turning into a semicircle in the unloading part. Moreover, the groove is mounted on the shaft 4 with a yoke 5 and mounted on the frame 6 with the possibility of transverse vibrations with adjustable frequency and amplitude using an electric motor 7, gearbox 8 and connecting rod 9. A stencil 10 is placed on the bottom of the groove.

В процессе работы шлюза, желоб 1, днище которого выложено трафаретом 10, приводится в колебательное движение при помощи системы, состоящей из электродвигателя 7, редуктора 8 и шатуна 9. Амплитуда и частота колебаний регулируются в зависимости от гранулометрического, фракционного составов исходного материала и уровня пульпы (производительности шлюза). In the process of operation of the gateway, the chute 1, the bottom of which is laid out with a stencil 10, is driven into oscillation using a system consisting of an electric motor 7, a gearbox 8 and a connecting rod 9. The amplitude and frequency of oscillations are regulated depending on the particle size distribution, fractional composition of the starting material and pulp level (gateway performance).

Исходный материал в виде пульпы, содержащей полезный компонент, подается на желоб в месте его загрузки, который под действием гравитационной и центробежной составляющих ускорения расслаивается на твердую и жидкую фазы. Твердая фаза при цикличном увеличении поперечного угла наклона теряет устойчивость и скатывается под углом к продольной оси желоба, пропорциональным продольному углу его наклона. The source material in the form of a pulp containing a useful component is fed to the gutter at the place of its loading, which, under the action of gravitational and centrifugal acceleration components, is stratified into solid and liquid phases. The solid phase with a cyclical increase in the transverse angle of inclination loses stability and rolls at an angle to the longitudinal axis of the trench, proportional to the longitudinal angle of its inclination.

Изменение кривизны сечения желоба по его продольной оси обеспечивает в загрузочной части уменьшение высоты слоя пульпы и соответственно времени осаждения наиболее тонких частиц золота, а в разгрузочной части - градиента скорости движения жидкой фазы и соответственно уменьшение вероятности вымывания этих частиц. Changing the curvature of the cross section of the trough along its longitudinal axis provides a decrease in the height of the pulp layer in the loading part and, accordingly, the deposition time of the finest gold particles, and in the discharge part, the gradient of the liquid phase velocity and, accordingly, a decrease in the probability of washing out these particles.

Продвижению кусков пустой породы к разгрузочному концу желоба частично способствует продольная составляющая потока жидкой фазы. The longitudinal component of the liquid phase flow partially contributes to the advancement of pieces of gangue to the discharge end of the trough.

Неустойчивое состояние частиц твердой фазы на колеблющемся желобе способствует эффективному разделению их по плотности и предупреждает заиливание постели, чему способствует также увеличенный градиент поперечной составляющей скорости жидкой фазы, образованной посредством закрылок 2, образующих с бортами шлюза перевернутую емкость 3. Закрылки аккумулируют определенный объем жидкости в конечных фазах колебаний желоба и выпускают ее с большим градиентом скорости в придонном слое, что способствует одновременно повышению концентрации металла. The unstable state of the particles of the solid phase on the oscillating trough contributes to their effective separation by density and prevents siltation of the bed, which also contributes to the increased gradient of the transverse component of the velocity of the liquid phase formed by the flaps 2, which form an inverted capacity with the sides of the lock 3. The flaps accumulate a certain amount of liquid in the final phases of the oscillations of the trench and release it with a large velocity gradient in the bottom layer, which simultaneously increases the concentration of m thallium.

По мере работы шлюза, после заполнения трафарета концентратом, производят сполоск желоба при повороте его на 180^o и далее работу возобновляют.As the lock works, after filling the stencil with concentrate, rinse the gutter by turning it 180 ^o and then resume work.

Пример. В качестве исходного материала принята искусственная смесь кварца крупностью, мм: 0 - 3; 0 - 6; 0 - 12; 0 - 25; 0 - 50 и железного порошка крупностью 0 - 0,160 мм, равномерного гранулометрического состава с содержанием металла в исходном - 1%. Опыты производились на навесках по 200 кг при отношении Т:Ж = 1:2:3. Фракционное извлечение металла определялось по классам: 0 - 0,044 мм, 0,044 - 0,074 мм и 0,74 - 0,160 мм. Example. An artificial mixture of quartz fineness, mm: 0 - 3; 0-6; 0 to 12; 0 to 25; 0 - 50 and iron powder with a particle size of 0 - 0.160 mm, uniform particle size distribution with a metal content in the original - 1%. The experiments were carried out on 200 kg samples at a ratio of T: W = 1: 2: 3. Fractional metal extraction was determined by the classes: 0 - 0.044 mm, 0.044 - 0.074 mm and 0.74 - 0.160 mm.

Результаты сравнительных испытаний (см. таблицу) подтверждают сравнительно высокое извлечение мелких и тонких классов металла, независимо от крупности исходного материала, и повышенную концентрацию металла. The results of comparative tests (see table) confirm the relatively high extraction of small and thin classes of metal, regardless of the size of the starting material, and an increased concentration of metal.

Claims

1. Gateway for mineral processing, including a chute and stencils, characterized in that the chute is made in cross section with variable curvature and is equipped with flaps rigidly fixed on its sides and forming an inverted capacity with them, and the chute is installed with the possibility of oscillations relative to its longitudinal axis.

2. The gateway according to claim 1, characterized in that the trough in cross section is made in the form of a semi-ellipse in the loading part, smoothly turning into a semicircle in the loading part.

3. The gateway according to claim 1 or 2, characterized in that the oscillation axis passes through the center of mass of the trough under its load.