КОМПЛЕКС ДЛЯ СУХОГО ОБОГАЩЕНИЯ РУДНЫХ И НЕРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ КОМПОНЕНТЫ С РАЗНОЙ ПЛОТНОСТЬЮ И/ИЛИ ФОРМОЙ ЧАСТИЦ

Полезная модель относится к горно-обогатительному оборудованию и может быть использована в строительной, горной, химической и других отраслях народного хозяйства для сухого обогащения рудных, нерудных материалов и техногенных отходов, содержащих компоненты с различной формой или плотностью частиц, например, вермикулит, слюды, руды металлов, металлургические шлаки и др.
Известен комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов, включающий соединенные между собой участок предварительной подготовки материала или место накопления материала, или участок технологического процесса и участок классификации, включающий грохот, к выходам которого, отдельно друг от друга, присоединены два грохота, выходы которых оснащены виброситами [1].
К недостаткам данного комплекса можно отнести неполное извлечение промпродукта при первичном обогащении материала и на доводочных операциях и переизмельчение исходного материала на участке предварительной подготовки, обусловленное техническими характеристиками оборудования на участке классификации.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение технологических показателей обогащения и повышение качества получаемого концентрата за счет обеспечения сохранности первоначальной структуры обогащаемых материалов и полноты их извлечения.
Поставленная задача решена тем, что в комплексе для сухого обогащения рудных и нерудных материалов, содержащих компоненты с разной плотностью и/или формой частиц, включающего соединенные между собой участок предварительной подготовки руды или место накопления материала, или участок технологического процесса и участок классификации, включающий, по меньшей мере, один грохот с, по меньшей мере, выходом крупного продукта грохочения и выходом мелкого продукта грохочения, и, по меньшей мере, два сепарирующие устройства, соединенные отдельно друг от друга с разными выходами продуктов грохочения, сепарирующие устройства выполнены в виде многопродуктового пневматического классификатора разделения крупного продукта грохочения и многопродуктового пневматического классификатора разделения мелкого продукта грохочения, а участок классификации дополнительно включает измельчитель и соединенный с ним многопродуктовый пневматический классификатор переработки измельченного материала, при этом каждый многопродуктовый пневматический классификатор оснащен, по меньшей мере, выходом легкого продукта разделения, выходом среднего продукта разделения и выходом тяжелого продукта разделения, выход тяжелого продукта разделения многопродуктового пневматического классификатора разделения крупной фракции грохочения соединен с виброситом тяжелого продукта разделения, вход измельчителя соединен с выходом надрешетной фракции вибросита тяжелого продукта разделения, выходом среднего продукта разделения многопродуктового пневматического классификатора разделения крупного продукта грохочения, выходами тяжелого продукта разделения многопродуктового пневматического классификатора разделения мелкого продукта грохочения и многопродуктового пневматического классификатора переработки измельченного материала.
Поставленная задача может быть решена также тем, что выход легкого продукта разделения, по меньшей мере, одного многопродуктового пневматического классификатора может быть снабжен пылеосадителем, оснащенным виброситом легкого продукта разделения, а выход среднего продукта разделения, по меньшей мере, одного многопродуктового пневматического классификатора может быть снабжен виброситом.
На Фиг.1 представлен комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов, содержащих компоненты с разной плотностью и/или формой частиц.
Комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов, содержащих компоненты с разной плотностью и/или формой частиц, включает соединенные между собой участок предварительной подготовки материала 1 или место накопления материала, или участок технологического процесса (на Фиг.1 не показаны) и участок классификации, который включает, по меньшей мере, один грохот 2 с, по меньшей мере, выходом крупного продукта грохочения 3 и выходом мелкого продукта грохочения 4 и, по меньшей мере, многопродуктовый пневматический классификатор разделения крупного продукта грохочения 5 и многопродуктового пневматического классификатора разделения мелкого продукта грохочения 6, измельчитель 7 и соединенный с ним многопродуктовый пневматический классификатор переработки измельченного материала 8. Многопродуктовый пневматический классификатор разделения крупного продукта грохочения 5 оснащен, по меньшей мере, выходом легкого продукта разделения 9, выходом среднего продукта разделения 10 и выходом тяжелого продукта разделения 11. Многопродуктовый пневматический классификатор разделения мелкого продукта грохочения 6 оснащен, по меньшей мере, выходом легкого продукта разделения 12, выходом среднего продукта разделения 13 и выходом тяжелого продукта разделения 14. Многопродуктовый пневматический классификатор переработки измельченного материала 8 оснащен, по меньшей мере, выходом легкого продукта разделения 15, выходом среднего продукта разделения 16 и выходом тяжелого продукта разделения 17. Выход тяжелого продукта разделения 11 многопродуктового пневматического классификатора разделения крупной фракции грохочения 5 соединен с виброситом тяжелого продукта разделения 18, вход 19 измельчителя 7 соединен с выходом надрешетной фракции 20 вибросита тяжелого продукта разделения 18, выходом среднего продукта разделения 10 многопродуктового пневматического классификатора разделения крупного продукта грохочения 5, выходом тяжелого продукта разделения 14 многопродуктового пневматического классификатора разделения мелкого продукта грохочения 6 и выходом тяжелого продукта разделения 17 многопродуктового пневматического классификатора переработки измельченного материала 8.
Выходы легкого продукта разделения, по меньшей мере, одного многопродуктового пневматического классификатора 5, 6 и 8 могут быть снабжены пылеосадителями 21, 22 и 23, оснащенными виброситами легкого продукта разделения 24, 25 и 26, выходы среднего продукта разделения, например, 13 и 16 многопродуктовых пневматических классификаторов мелкой фракции грохочения 6 и переработки измельченного материала 8 могут быть соединены с виброситами среднего продукта разделения 27 и 28.
В
T
П
3
3
3
Рассмотрим работу комплекса на примере переработки вермикулитовой руды, содержащей вермикулит (ρ≈2000-2700 кг/м) в количестве ~15-20%, титаномагнетиты (ρ≈5200 кг/м) в количестве ~15-20%, пироксиниты (ρ≈3000÷4000 кг/м) в количестве ~60-70%). Вермикулит в исходных рудах представлен в большей степени в спайках и в меньшей степени в пластинках. Основная задача при обогащении вермикулитовой руды состоит в разрушении спаек вермикулита, превращении их в частицы пластинчатой формы и сепарации за счет значительной разницы в динамическом коэффициенте формы частиц относительно сопутствующих компонентов.
Комплекс работает следующим образом. На участке 1 предварительной подготовки материала происходит первичное дробление руды, сушка, грохочение, выделение магнитной фракции и подготовленный материал крупностью 0-6 мм подается на грохот 2.
На грохоте 2 руда фракционируется на крупный продукт грохочения (КПГ) крупностью 3-6 мм, и мелкий продукт грохочения (МПГ) крупностью 0-3 мм. КПГ подают в многопродуктовый пневматический классификатор 5, a МПГ - в многопродуктовый пневматический классификатор 6.
В результате разделения КПГ в классификаторе 5 получаем следующие продукты разделения:
- тяжелый продукт разделения (ТПР5), содержащий вермикулитовые спайки и сопутствующую породу, при этом спайки характеризутся большим размером вследствие их меньшей плотности, по сравнению с сопутствующей породой;
- средний продукт разделения (СПР5), содержащий вермикулитовые спайки и сопутствующую породу;
- легкий продукт разделения (ЛПР5), содержащий вермикулитовые пластинки, спайки и сопутствующую породу, при этом пластинки характеризуются большим размером вследствие их большего аэродинамического сопротивления и меньшей массой по сравнению со спайками и сопутствующей породой.
ТПР5 поступает на вибросито 18, где разделяется на надрешетную фракцию, далее крупный продукт фракционирования (КПФ18), содержащий преимущественно вермикулитовые спайки и сопутствующую породу, и подается на вход 19 измельчителя 7 с целью раскрытия вермикулитовех спаек и дезинтеграции сопутствующей породы, и мелкий продукт фракционирования (МПФ18), содержащий преимущественно сопутствующую породу, и являющийся отвальным продуктом, который выводится из технологии.
СПР5 подается на вход 19 измельчителя 7 с целью раскрытия вермикулитовех спаек и дезинтеграции сопутствующей породы.
ЛПР5 может поступать в пылеуловитель 21 и далее на вибросито 24, где разделяется на крупный продукт фракционирования (КПФ24), содержащий преимущественно вермикулитовые пластинки, и мелкий продукт фракционирования (МПФ24), содержащий преимущественно частицы сопутствующей породы. КПФ24 является 80-90% вермикулитовым концентратом и поступает на затариваалние или складирование, а МПФ24 выводится из технологии как отвальный продукт.
МПГ крупностью 0-3 мм подается в многопродуктовый пневматический классификатор 6, где разделяется на следующие продукты:
- тяжелый продукт разделения (ТПР6), содержащий вермикулитовые спайки и сопутствующую породу;
- средний продукт разделения (СПР6), содержащий вермикулитовые пластинки и сопутствующую породу, при этом пластинки характеризуются большим размером вследствие их большего аэродинамического сопротивления и меньшей массой по сравнению с сопутствующей породой;
- легкий продукт разделения (ЛПР6), содержащий вермикулитовые пластинки, сростки и сопутствующую породу, при этом пластинки характеризутся большим размером вследствие их большего аэродинамического сопротивления и меньшей массой по сравнению с вермикулитовыми спайками и сопутствующей породой.
ТПР6 подается на вход 19 измельчителя 7 с целью раскрытия вермикулитовых спаек и дезинтеграции сопутствующей породы.
СПР6 может поступать на вибросито 27, где разделяется на крупный продукт фракционирования (КПФ27), содержащий преимущественно вермикулитовые
пластинки, и мелкий продукт фракционирования (МПФ27), содержащий преимущественно сопутствующую породу. КПФ27 является 80÷90% вермикулитовым концентратом и поступает на затаривание или складирование. (МПФ27), содержащий преимущественно сопутствующую породу, и являющийся отвальным продуктом, который выводится из технологии.
ЛПР6 может поступать в пылеосадитель 22 и далее на вибросито 25, где может разделяться на крупный продукт фракционирования (КПФ25), содержащий преимущественно вермикулитовые пластинки, и мелкий продукт фракционирования (МПФ25), содержащий преимущественно частицы сопутствующей породы, вермикулитовые спайки и пластины крупность меньше, чем размер вибросита 25. КПФ25 является 80-90% вермикулитовым концентратом и поступает на затаривание или складирование, а МПФ25 выводится из технологии как промпродукт на дальнейшую переработку, например, вспучивание или электросепарацию или затаривание.
Продукт, поступающий в многопродуктовый пнематический классификатор переработки измельченного материала 8 представляет собой раскрытые вермикулитовые спайки в виде вермикулитовых пластин, нераскрытые вермикулитовые спайки и сопутствующую породу. После разделения в классификаторе 8 получают тяжелый продукт разделения (ТПР8), средний продукт разделения (СПР8) и легкий продукт разделения (ЛПР8).
ТПР8, содержащий вермикулитовые спайки и тяжелые частицы сопутствующей породы, возвращают на вход 19 измельчителя 7 с целью раскрытия вермикулитовых спаек и дезинтеграции сопутствующей породы.
СПР8, содержащий вермикулитовые пластины и легкие, мелкие частицы сопутствующей породы, направляют для фракционирования на вибросито 28. Крупный КПФ 28 и средний СПФ 28 продукты разделения вибросита 28 содержат вермикулитовые пластины разной крупности и являются 80÷90% вермикулитовым концентратом. Мелкий продукт разделения МПФ 28 содержит мелкие частицы сопутствующей породы и является отвальным продуктом.
ЛПР8, содержащий вермикулитовые пластины и легкие, мелкие частицы вермикулитовых спаек и сопутствующей породы, может поступать в пылеосадитель 23 и далее на вибросито 26, где может разделяться на крупный КПФ 26, средний СПФ 26 и мелкий МПФ 26 продукты фракционирования вибросита 26. Крупный КПФ 26 и средний СПФ 26 продукты разделения вибросита 26 содержат вермикулитовые пластины разной крупности и являются 80÷90% вермикулитовым концентратом. МПФ26 содержит частицы сопутствующей породы, вермикулитовые спайки и пластины крупность меньше, чем размер меньшего сита вибросита 26, и выводится из технологии как промпродукт на дальнейшую переработку, например, вспучивание или электросепарацию или затаривание.
Использование предлагаемого комплекса позволяет обогащать различные рудные и нерудные материалы, в частности, получать вермикулитовый концетрат с регулируемым содержанием вермикулита в диапазоне 80-95% при КПД выхода полезного компонента (вермикулита) до 50-80%. Поскольку в комплексе реализован постоянный отбор вермикулитовых пластин по всей технологической цепочке, получаются продукты высокого качества крупностью, например, в диапазоне 0,3-6 мм при минимальном переизмельчении полезного компонента.
Таким образом, предлагаемый комплекс обеспечивает с высоким качеством разделения сухое обогащение рудных и нерудных материалов содержащих компоненты с различной формой или плотностью частиц, например, вермикулита, слюд, руд металлов, металлургических шлаков и др.
Источники информации:
1. WO 2005014188 А1, 2005.