RU2171145C1

RU2171145C1 - Method of ore concentration and production line for its embodiment

Info

Publication number: RU2171145C1
Application number: RU2000119358A
Authority: RU
Inventors: К.П. Дурнев; А.И. Фомин; С.И. Кретов; В.Н. Бабанский
Original assignee: Открытое акционерное общество "Михайловский ГОК"
Priority date: 2000-07-20
Filing date: 2000-07-20
Publication date: 2001-07-27

Abstract

FIELD: concentration, for instance, of weakly magnetic ores. SUBSTANCE: initial pulp is successively disintegrated, classified on concentrator with separation of product fine fraction, separation of sand product in hydraulic classifier by size using counterflow washing with aerated water. Hydraulic classifier is made in form of cylindrical vessel in which holder is installed in a spaced relation to body and having vertical row of conical cups with through hole along central axis and spaced at interval equal to or higher than height of a cup. Made in upper part of hydraulic classifier body are holes and closed cone secured in cover. Mounted in middle part is, at least, one branch pipe for supply of pulp, and mounted in lower narrow part of cylinder are central unloading branch pipe with changeable circular nozzle and one or two side branch pipes supplying water and air. Solid angle α of cup cone is not in excess of 90 deg. Cross-section area of cup lower hole is equal to area of gap of circular section between cup upper edge and hydraulic classifier body. Light fraction are directed by gravity to shelved classifier for subsequent separation, and then, each fraction is directed to concentration table with respective sand and slime deck riffles. EFFECT: increased coefficient of recovery of fine fractions and higher quality of concentration. 5 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области разделения твердых материалов в жидкой среде и может быть использовано для обогащения полезных ископаемых в горнодобывающей и строительной отраслях промышленности. The invention relates to the field of separation of solid materials in a liquid medium and can be used to enrich minerals in the mining and construction industries.

Известны способ классификации частиц материала в потоке гидросмеси и устройство для его осуществления, в котором на поток гидросмеси в трубопроводе воздействуют магнитным и электрическим полем с напряженностью, равной пробивной напряженности с граничным размером. Поток гидросмеси разделяют на продольные параллельные струи с одновременным наложением вибрационного поля, посредством автономного пакета параллельных пластин в виде разноименных электродов, прикрепленных посредством шпилек к опирающейся на трубопровод плите, снабженной вибровозбудителем. Верхняя часть трубопровода выполнена с продольными параллельными щелями, в которые вставлены пластины автономного пакета пластин с возможностью извлечения. Нижняя часть трубопровода выполнена с коническим днищем и снабжена разгрузочным клапаном [1]. A known method for classifying particles of material in a slurry stream and a device for its implementation, in which a slurry stream in a pipeline is exposed to a magnetic and electric field with a strength equal to breakdown strength with a boundary size. The flow of the slurry is divided into longitudinal parallel jets with the simultaneous application of a vibration field, by means of an autonomous package of parallel plates in the form of unlike electrodes attached by means of studs to a plate supported by a pipeline equipped with a vibration exciter. The upper part of the pipeline is made with longitudinal parallel slots into which the plates of the stand-alone package of plates are inserted with the possibility of extraction. The lower part of the pipeline is made with a conical bottom and is equipped with a relief valve [1].

Недостатками этих изобретений являются сложность устройства и невозможность обогащения слабомагнитных руд. The disadvantages of these inventions are the complexity of the device and the inability to enrich weakly magnetic ores.

Наиболее близким по технической сущности является центробежный гравитационный концентратор для извлечения тонких частиц (компания Falcon Concetrators Inc., Канада), содержащий кожух с установленным в нем вращающимся конусом с центральной подачей питания и отводными патрубками для хвостов и концентратов. Тяжелая фракция осаждается на гладкой внутренней поверхности конуса и удерживается на ней с помощью верхнего порога, а разгрузка осуществляется самотеком непрерывно через выпускные клапаны [2]. The closest in technical essence is a centrifugal gravity concentrator for the extraction of fine particles (Falcon Concetrators Inc., Canada), containing a casing with a rotating cone with a central power supply and branch pipes for tailings and concentrates. The heavy fraction is deposited on the smooth inner surface of the cone and is held on it by the upper threshold, and unloading is carried out by gravity continuously through the exhaust valves [2].

Недостатками этого устройства и способа обогащения являются жесткость требования к исходному питанию - крупность обогащаемого материала не должна превышать 1,4 мм, плотность питания должна быть не более 45% твердого, а также зависимость от загрузки устройства. The disadvantages of this device and method of enrichment are the rigidity of the requirements for the source of food - the size of the enriched material should not exceed 1.4 mm, the power density should not be more than 45% solid, as well as the dependence on the load of the device.

Технический результат изобретения - повышение коэффициента извлечения и степени классификации материала на тонкие фракции. The technical result of the invention is to increase the extraction coefficient and the degree of classification of the material into fine fractions.

Указанный результат достигается тем, что линия для обогащения руд включает соединенные пульповодами концентратор, гидроклассификатор, полочный классификатор и концентрационные столы с песковым и шламовым нарифлением дек. Гидроклассификатор выполнен в виде цилиндрической емкости, внутри которой с зазором относительно корпуса установлена кассета с вертикальным рядом конических чаш, со сквозным отверстием по центральной оси и шагом, равным или более высоты чаши, в верхней части гидроклассификатора выполнены отверстия в корпусе и закрытый конус, который укреплен в крышке, в средней части вмонтирован по крайней мере один патрубок для подачи пульпы, а в нижней, суженой части цилиндра, вмонтированы центральный разгрузочный, со сменной кольцевой насадкой, и один или два боковых подводящих патрубка для воды и воздуха. Телесный угол а конуса чаши составляет не более 90^o. Площадь поперечного сечения нижнего отверстия чаши равна площади зазора кольцевого сечения между верхним краем чаши и корпусом гидроклассификатора. Верхняя часть гидроклассификатора снабжена разгрузочным приемником с наклонным днищем. В гидроклассификатор встроен уровнемер. Концентратор выполнен двухэлементным и снабжен тремя выходными патрубками: два для мелких фракций и один для крупной. Полочный классификатор выполнен в виде желоба, разделен на секции с коническим днищем и разгрузочным патрубком в каждом. Первая и последующие секции выполнены с последовательным уменьшением объема.The indicated result is achieved by the fact that the line for ore dressing includes a concentrator, hydroclassifier, shelf classifier and concentration tables connected with slurry pipelines with sand and slurry decks. The hydroclassifier is made in the form of a cylindrical container, inside which a cassette with a vertical row of conical bowls, with a through hole along the central axis and a step equal to or greater than the height of the cup, is installed with a gap relative to the housing; holes in the housing and a closed cone are made in the upper part of the hydroclassifier in the lid, in the middle part, at least one nozzle for feeding the pulp is mounted, and in the lower, narrowed part of the cylinder, a central discharge port with an interchangeable ring nozzle is mounted, and one n or two side inlet pipes for water and air. The solid angle and the cone of the bowl is not more than 90 ^o . The cross-sectional area of the lower opening of the bowl is equal to the area of the gap of the annular section between the upper edge of the bowl and the body of the hydroclassifier. The upper part of the hydroclassifier is equipped with a discharge receiver with an inclined bottom. A level gauge is built into the hydroclassifier. The concentrator is made of two elements and is equipped with three outlet pipes: two for small fractions and one for large. The shelf classifier is made in the form of a gutter, divided into sections with a conical bottom and a discharge pipe in each. The first and subsequent sections are made with a sequential decrease in volume.

Способ обогащения руд заключается в гравитационном разделении потока пульпы. Исходную пульпу последовательно дезинтегрируют, классифицируют на концентраторе с выделением мелкой фракции продукта, в гидроклассификаторе разделяют по грансоставу посредством промывки противотоком аэрированной водой с выделением пескового продукта. Легкие фракции направляют самотеком в полочный классификатор для последующего разделения, а затем каждую фракцию - на концентрационный стол с выделением концентратов из продуктов классификации. The method of ore dressing is the gravitational separation of the pulp stream. The initial pulp is sequentially disintegrated, classified in a concentrator with the release of a small fraction of the product, and in the hydroclassifier they are separated by grain size by washing with countercurrent washing with aerated water with the release of sand product. Light fractions are directed by gravity to a shelf classifier for subsequent separation, and then each fraction to a concentration table with the separation of concentrates from the classification products.

На фиг. 1 представлена линия для обогащения слабомагнитных руд, общий вид; на фиг. 2 - гидроклассификатор. In FIG. 1 shows a line for the enrichment of weakly magnetic ores, a general view; in FIG. 2 - hydroclassifier.

Линия для обогащения руд включает соединенные пульповодами 1 концентратор 2, гидроклассификатор 3, полочный классификатор 4 и концентрационные столы 5 и 6, соответственно с песковым и шламовым нарифлением дек. The ore dressing line includes concentrator 2 connected by pulp lines 1, hydroclassifier 3, shelf classifier 4, and concentration tables 5 and 6, respectively, with sand and slurry decks.

Концентратор 2 установлен наклонно, смонтирован из двух концентрационных элементов с выходными патрубками 7 для мелких фракций и 8 - для крупных. The hub 2 is mounted obliquely, mounted from two concentration elements with outlet pipes 7 for small fractions and 8 for large fractions.

Гидроклассификатор 3 выполнен в виде цилиндрической емкости, внутри которой с зазором относительно корпуса установлена кассета с вертикальным рядом конических чаш 9, со сквозным отверстием по центральной оси и шагом, равным или более высоты чаши. Телесный угол а конуса чаши 9 составляет не более 90^o. Площадь поперечного сечения нижнего отверстия чаши 9 равна площади зазора кольцевого сечения между верхним краем чаши и корпусом гидроклассификатора 3. В верхней части гидроклассификатора 3 установлена крышка 10 с закрытым конусом, соответствующим форме чаши, который служит для стабилизации потока пульпы, и выполнены отверстия 11, а также установлен разгрузочный приемник 12 с наклонным днищем. В средней части гидроклассификатора 3 вмонтирован, по крайней мере, один патрубок 13 для подачи пульпы. В нижней, суженой части гидроклассификатора 3, расположена смесительная камера 14, в которую вмонтированы центральный разгрузочный 15 и два боковых подводящих патрубка 16 для воды и воздуха. Камера 14 сообщена с нижней чашей 9 и патрубком 15 посредством кольцевых сменных насадок 17. Гидроклассификатор 3 снабжен изогнутой трубой 18 перелива для стабилизации давления.The hydroclassifier 3 is made in the form of a cylindrical container, inside of which there is a cassette with a gap relative to the housing with a vertical row of conical bowls 9, with a through hole along the central axis and a step equal to or more than the height of the bowl. The solid angle a of the cone of the bowl 9 is not more than 90 ^o . The cross-sectional area of the lower opening of the bowl 9 is equal to the area of the annular gap between the upper edge of the bowl and the housing of the hydroclassifier 3. In the upper part of the hydroclassifier 3 there is a lid 10 with a closed cone corresponding to the shape of the bowl, which serves to stabilize the pulp flow, and holes 11 are made, and also installed discharge receiver 12 with an inclined bottom. In the middle part of the hydroclassifier 3 is mounted at least one pipe 13 for feeding the pulp. In the lower, narrowed part of the hydroclassifier 3, there is a mixing chamber 14, in which a central discharge 15 and two lateral inlet pipes 16 for water and air are mounted. The chamber 14 is in communication with the lower bowl 9 and the pipe 15 by means of annular interchangeable nozzles 17. The hydroclassifier 3 is equipped with a curved overflow pipe 18 to stabilize the pressure.

Полочный классификатор 4 выполнен в виде желоба, разделен на секции 19 с коническим днищем и разгрузочным патрубком в каждом. Первая и последующие секции 19 выполнены с последовательным уменьшением объема: это связано с тем, что в первой секции разгружается основная часть продуктов классификации. Shelf classifier 4 is made in the form of a gutter, divided into sections 19 with a conical bottom and discharge pipe in each. The first and subsequent sections 19 are made with a sequential decrease in volume: this is due to the fact that in the first section the bulk of the classification products are unloaded.

Способ обогащения руд заключается в гравитационном разделении потока пульпы. Исходную пульпу последовательно дезинтегрируют, классифицируют на концентраторе 2 с выделением мелкой фракции продукта через патрубки 7 и легкой - через патрубок 8. В гидроклассификаторе 3 тяжелую фракцию разделяют по грансоставу посредством промывки противотоком аэрированной водой с выделением пескового продукта и получением концентрата на концентрационном столе 5. Легкую фракцию направляют самотеком в полочный классификатор 4 для последующего разделения, а затем каждую фракцию - на концентрационный стол 6 с выделением готовых продуктов различного класса. The method of ore dressing is the gravitational separation of the pulp stream. The initial pulp is sequentially disintegrated, classified in a concentrator 2 with the separation of a small fraction of the product through nozzles 7 and a light fraction through a nozzle 8. In hydroclassifier 3, the heavy fraction is separated by grain size composition by washing with countercurrent washing with aerated water to isolate the sand product and concentrate is obtained on the concentration table 5. Easy the fraction is directed by gravity to the shelf classifier 4 for subsequent separation, and then each fraction to the concentration table 6 with the selection of the finished product s of a different class.

Работа линии и пример выполнения способа. The work line and an example of the method.

Исходный материал подают в загрузочное устройство концентратора 2 - высокочастотную отсадочную машину с функциями грохота, в которой под действием вибрации происходит разделение материала на классы +0.84 (продукт) и -0.84. Продукт I выводят через разгрузочный патрубок 8, а мелкие фракции (-0.84) через патрубки 7 концентратора 2, по пульповодам 1 и патрубкам 13 поступают в среднюю часть гидроклассификатора 3. По патрубкам 16 в смесительную камеру 14 подают под давлением воду и воздух. Проходя через сужающую насадку 17 и гидроклассификатор 3, аэрированная вода противотоком поднимается вверх, увлекая легкие фракции пульпы и разделяя их на чашах 9. Конструктивные элементы гидроклассификатора 3 - распределение чаш 9 и соблюдение зазоров - подобраны экспериментально, и служат для формирования и ламиниризации в зонах классификации внутрикамерного потока; одновременно идет отмывка песковой фракции. Зазор у внутренней поверхности корпуса и сквозные отверстия чаш 9 создают условия для омывания аэрированным потоком всех чаш кассеты и диспергирования пульпы, что позволяет полнее выделить минералы с гидрофобными свойствами по крупности и удельному весу: гематит, магнетит, гидрогематит, пирит, пирротин и др. Слив крупной фракции производят через разгрузочный патрубок 15, а легких фракций - через отверстия 11 в приемник 12. Крупная фракция поступает на концентрационный стол 5 с песковым нарифлением деки для концентрирования продукта II, а легкие самотеком из приемника 12 - в полочный классификатор 4, где происходит дальнейшее разделение в секциях 19 на продукты III - VI, а затем на концентрационных столах 6 - для получения концентратов (продукты III/VI, IV/VI, V/VI, VI/VI). Хвосты VII отводятся из полочного классификатора 4. The source material is fed to the loading device of the concentrator 2 - a high-frequency jigging machine with screening functions, in which, under the influence of vibration, the material is divided into classes +0.84 (product) and -0.84. Product I is discharged through the discharge pipe 8, and small fractions (-0.84) through the pipes 7 of the concentrator 2, through the slurry lines 1 and pipes 13 enter the middle part of the hydroclassifier 3. Water and air are supplied under pressure 16 to the mixing chamber 14. Passing through the narrowing nozzle 17 and the hydroclassifier 3, the aerated water rises countercurrently, entraining the light fractions of the pulp and separating them into the bowls 9. The structural elements of the hydroclassifier 3 — the distribution of the bowls 9 and the maintenance of the gaps — were selected experimentally and are used to form and laminarize in the classification zones intracameral flow; at the same time, the sand fraction is being washed. The gap at the inner surface of the body and the through holes of the bowls 9 create conditions for washing the aerated stream of all the bowls of the cartridge and dispersing the pulp, which allows more complete separation of minerals with hydrophobic properties in size and specific gravity: hematite, magnetite, hydrohematite, pyrite, pyrrhotite, etc. the coarse fraction is produced through the discharge pipe 15, and the light fractions through the openings 11 to the receiver 12. The coarse fraction enters the concentration table 5 with sand surfacing of the deck to concentrate the product II, and easily by gravity from receiver 12 to shelf classifier 4, where there is a further separation in sections 19 into products III - VI, and then on concentration tables 6 to obtain concentrates (products III / VI, IV / VI, V / VI, VI / Vi). Tails VII are retracted from the shelf classifier 4.

Способ и линия для разделения руд были опробованы на опытной установке на Михайловском горно-обогатительном комбинате. В качестве исходного материала была выбрана пульпа слабомагнитных гематитовых руд Михайловского месторождения Курской магнитной аномалии с содержанием железа общего до 26,4% (хвосты мокрой магнитной сепарации). Содержание железа общего в продуктах класса -0.044 составило до 66%. The method and line for ore separation were tested at a pilot plant at the Mikhailovsky Mining and Processing Plant. A pulp of weakly magnetic hematite ores from the Mikhailovsky deposit of the Kursk magnetic anomaly with a total iron content of up to 26.4% (tailings of wet magnetic separation) was chosen as the starting material. The total iron content in products of the -0.044 class amounted to 66%.

Результаты классификации потока пульпы сведены в таблицу. The results of the classification of pulp flow are summarized in table.

Предлагаемые способ и линия предназначены для обогащения различных руд, особенно эффективны для слабомагнитных, схема проста и надежна, экологически чиста, не предусматривает вредных химических реагентов. The proposed method and line are intended for the enrichment of various ores, especially effective for weakly magnetic, the circuit is simple and reliable, environmentally friendly, does not provide harmful chemicals.

Литература
1. RU 2144432, кл. ВО 3 С 1/32, 1999.Literature
1. RU 2144432, class BO 3 C 1/32, 1999.

2. Falcon concetrators Inc. Канада. Центробежный гравитационный концентратор для извлечения тонких частиц. - Горный журнал, 1999, N 3, с. 78. 2. Falcon concetrators Inc. Canada. Centrifugal gravity concentrator for the extraction of fine particles. - Mining Journal, 1999, N 3, p. 78.

Claims

1. A line for ore dressing, including a concentrator with loading and unloading devices, characterized in that it contains a concentrator, a hydroclassifier, a shelf classifier, and concentration tables with sand and slurry surfacing connected to the slurry lines, while the hydroclassifier is made in the form of a cylindrical tank inside which with a gap relative to the body, a cassette is installed with a vertical row of conical bowls, with a through hole in the bottom along the central axis and a step equal to or more than the height of the bowl, The solid angle of the bowl is made at an angle of no more than 90 °, and the cross-sectional area of the lower opening of the bowl is equal to the gap area of the annular section between the upper edge of the bowl and the hydroclassifier case, holes in the case and a closed cone are made in the upper part of the hydroclassifier, which is fixed in the hydroclassifier lid, at least one nozzle for pulp feeding is mounted in the middle part, and in the lower part there is a mixing chamber with a central discharge chamber, with a replaceable ring nozzle and one or two side lead pipes for water and air.

2. The line according to claim 1, characterized in that the hub is installed obliquely and made of two elements.

3. The line according to claim 1, characterized in that the hydroclassifier in the upper part is in communication with the discharge receiver with an inclined bottom and is equipped with an overflow pipe.

4. The line according to claim 1, characterized in that the shelf classifier is made in the form of a gutter, divided into sections with a conical bottom and a discharge pipe in each, the first and subsequent sections are made with a sequential decrease in volume.

5. A method of ore dressing, including gravitational separation of the pulp stream, characterized in that the initial pulp is sequentially disintegrated, classified at a concentrator with the separation of a large fraction of the product, in the hydroclassifier, small pulp fractions are separated by grain size by washing with countercurrent washing with aerated water with the release of sand product, directed by gravity in the shelf classifier for subsequent separation, and then each fraction is served on the concentration table with the selection of the finished product.