Комплекс для обогащения цветных металлов вертикальной загрузки
COMPLEX FOR ENRICHMENT OF NON-FERROUS METALS OF VERTICAL LOADING

Изобретение относится к области разделения материалов и может быть использовано в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности при переработке как россыпных, так и техногенных месторождений полезных ископаемых.
Известен электростатический сепаратор (RU № 2018374, публ. 30.08.1994) для сепарации сыпучих материалов и разделения тонкозернистых порошков на проводники и диэлектрики, состоящий из герметичного корпуса, источника электрического поля, устройства для подачи исходного материала и сброса продуктов сепарации.
Существенным недостатком этого сепаратора является его малая производительность и ограниченный верхний предел крупности неэлектропроводных частиц (не более 3 мм).
Известен электродинамический сепаратор (SU №1715426, публ. 28.02.1992) для извлечения цветных металлов из отходов промышленных предприятий и извлечения ценных компонентов из дробленого лома бытовой радиоаппаратуры. Сепаратор содержит загрузочный и разгрузочный бункера, транспортер из диэлектрического материала, выполненный в виде диска с разгрузочными окнами для удаления неэлектропроводных частиц при помощи скребка, индуктор бегущего магнитного поля, расположенный под транспортером соосно с ним и выполненный в виде диска с барабаном, в котором в пазах на диске индуктора под углом к диаметральной оси размещены постоянные магниты с чередующейся полярностью таким образом, чтобы своей длиной перекрывали площадь транспортера, не занятую перегрузочными окнами.
К недостаткам этого устройства можно отнести сложную конструкцию приспособления для вывода неэлектропроводной фракции.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности разделения исходного материала за один цикл обогащения.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого комплекса для обогащения цветных металлов вертикальной загрузки, включающего технологически связанные и последовательно взаимодействующие верхний и нижний ленточные транспортеры и центробежно-вибрационный концентратор, расположенный под нижним транспортером, причем каждый из ленточных транспортеров имеет по два немагнитных вращающихся ведущего и ведомого барабана, внутри ведомых барабанов расположены магнитные системы в виде роторов с постоянными магнитами чередующейся полярности, роторы и транспортерная лента выполнены с возможностью вращения их с разной скоростью от индивидуальных двигателей с частотно-регулируемыми приводами,  кроме того, ленточные транспортеры и центробежно-вибрационный концентратор соединены между собой бункерами-дозаторами, а погрузочный дозатор выполнен с функцией регулирования толщины потока.
Технический результат заключается в повышении эффективности извлечения цветных металлов, в том числе драгоценных металлов за один цикл обогащения.
Изобретение поясняется чертежом.
На фиг. 1 представлена конструктивная схема комплекса.
Заявляемый комплекс состоит из погрузочного дозатора 1,  верхнего ленточного транспортера 2 с магнитной системой 3, бункер 4 магнитной фракции, промежуточного бункера-дозатора 5, нижнего ленточного транспортера 6 с магнитной системой 7, бункера-дозатора 8 электропроводящей фракции, центробежно-вибрационного концентратора 9, приемного бункера 10 для фракции концентратов цветных металлов, в том числе благородных металлов и приемного бункера инертных частиц 11.
Верхний 2 и нижний 6 ленточные транспортеры, каждый состоит из двух немагнитных вращающихся барабанов  – ведущего и ведомого, выполненных, например, из  стекловолокна, имеющих самостоятельные приводы, соединенных транспортерной лентой. Транспортерная лента изготовлена, например, из поливинилхлорид (ПВХ). Внутри вращающихся ведомых барабанов, размещены магнитные системы 3 и 7. Магнитные системы 3 и 7 выполнены в виде роторов с постоянными магнитами чередующейся полярности. Роторы и транспортерная лента выполнены с возможностью их вращения с разной скоростью от индивидуальных двигателей с частотно-регулируемыми приводами.  Погрузочный дозатор 1 выполнен с функцией регулирования толщины потока, которую обеспечивает, например, жесткая пластина, закрепленная в верхней части дозатора и свободным нижним концом на котором закреплен регулировочный болт, позволяющей  использовать наиболее оптимальную толщину потока, обеспечивающей максимальное извлечение магнитных и цветных металлов при высокой производительности.
Комплекс работает следующим образом.
Исходный материал (Фиг.1) из погрузочного дозатора 1 с функцией регулирования толщины потока подается вертикально вниз перед движущейся транспортерной лентой верхнего ленточного конвейера 2, состоящего из двух барабанов, имеющих самостоятельные приводы и, не касаясь транспортерной ленты под воздействием магнитного поля постоянных магнитов магнитной системы 3 расположенной в ведомом барабане, частицы с магнитными свойствами прикрепляются к транспортерной ленте и, двигаясь против часовой стрелки загружаются в бункер 4 магнитной фракции. Остальной немагнитный материал, поступающий из погрузочного дозатора 1 попадает в промежуточный бункер-дозатор 5, который одновременно является питателем для нижнего  ленточного конвейера 6, также состоящего из двух барабанов ведущего и ведомого, имеющих самостоятельные приводы, соединенных транспортерной лентой и, падая вертикально вниз не касаясь транспортерной ленты конвейера 6 попадает в зону действия магнитной системы 7. Под воздействием электрического переменного поля, созданного при вращении против часовой стрелки, например, со скоростью 3000 оборотов в минуту магнитной системы 7, размещенной в ведомом барабане, частицы с электропроводящими свойствами прикрепляются к  транспортерной ленте нижнего конвейера 6, которая вращается  по часовой стрелке, доставляет их в бункер-дозатор 8 электропроводящей фракции, который одновременно является приемным бункером центробежно-вибрационного концентратора (ЦВК) 9. А инертный материал свободный от магнитных и электропроводящих частиц направляется в приемный бункер 11 инертных частиц. В ЦВК через ввод поступает необходимое количество воды. Далее под воздействием сил гравитации электропроводящие цветные, в том числе благородные металлы  заполняют чашу ЦВК 9 и периодически извлекаются через вывод фракции концентратов цветных металлов, в том числе благородных металлов, в приемный бункер 10 фракции концентратов цветных металлов, в том числе благородных металлов, а материал свободный от извлеченных цветных и благородных металлов направляется в приемный бункер 11 инертных частиц.
Процесс обогащения предлагаемого комплекса происходит за один цикл. Комплекс может работать с измельченной рудой, с техногенными материалами, с концентратами. Особого внимания заслуживает возможность обогащения на предлагаемом комплексе особо мелкой фракции в виде пыли.
Результаты опытов показали, что за счет применения комбинированных магнитных систем возможно обогащение крупнокускового неклассифицированного материала до 10 см, что значительно расширяет область применения магнитной сепарации как самостоятельной операции на шахтах, карьерах, фабриках, без потерь ценного компонента.
Пример.
Извлечение магнитной и электропроводящей фракции было проведено на пробе из хвостохранилища горно-обогатительного предприятия в г. Миасс. Химический состав пробы Р3-И приведен в таблице №1.
Таблица 1
где
EI – элемент, PPM – массовая доля элемента в граммах на 1 тонну, процент, +/-3 σ - предел допускаемой относительной систематической составляющей погрешности массовой доли элемента, процента.
Содержание золота и серебра оказалось ниже порога чувствительности рентгено-флюоресцентного  сканера Vanta, на котором определялся химический состав проб.
В сухом виде проба поступила в погрузочный дозатор 1, из него в зону магнитной системы 3, работающей в режиме магнитной сепарации. В данном случае незначительная магнитная фракция поступила на верхний  ленточный транспортер 2, а затем в бункер 4 магнитной фракции.
Очищенная от магнитных примесей проба поступила в промежуточный бункер-дозатор 5, из него в зону магнитной системы № 7, работающей в режиме электро-динамической сепарации. Электропроводящая фракция поступила на нижний ленточный транспортер 6, а затем в бункер-дозатор 8  электропроводящей фракции. Химический состав электропроводящей фракции (проба Р3-Э) приведен в таблице №2.
Таблица 2
где
EI – элемент, PPM – массовая доля элемента в граммах на 1 тонну, процент, +/-3 σ - предел допускаемой относительной систематической составляющей погрешности массовой доли элемента, процента.
Выход электропроводящей фракции составил 0,5%. Содержание золота составило 10+/-2  граммов на тонну, содержание серебра 21 +/-6 граммов на тонну.
Очищенная от магнитных и  электропроводящих примесей проба поступила в приемный бункер инертных частиц  11.  Химический состав пробы Р3-Х приведен в таблице 3.
где
EI – элемент, PPM – массовая доля элемента в граммах на 1 тонну, процент, +/-3 σ - предел допускаемой относительной систематической составляющей погрешности массовой доли элемента, процента.
Содержание золота и серебра также ниже порога чувствительности рентгено-флюоресцентного  сканера Vanta.
В результате очистки пробы от примесей повысились возможности использования данных отходов горно-обогатительного производства в народном хозяйстве, в частности, в строительном производстве, где имеются требования по содержанию железа и других металлов.
Бункер-дозатор 8, куда была направлена электропроводящая фракция, одновременно является приемным бункером центробежно-вибрационного концентратора (ЦВК) 9, при работе которого требуется дополнительное поступление воды. В результате использования ЦВК легкие фракции направляются в приемный бункер инертных частиц  11, а обогащенная электропроводящая фракция направляется в приемный бункер 10. В результате использования комплекса для  обогащения цветных металлов вертикальной загрузки содержание золота доведено до 2 кг на тонну. Данная продукция может быть без дополнительной обработки направлена в аффинажное производство.
Таким образом, поставленная задача решена, с помощью предлагаемого комплекса повышается эффективность разделения исходного материала за один цикл обогащения.
Предлагаемый комплекса для обогащения цветных металлов вертикальной загрузки, являющийся простым устройством, без сложного монтажа, позволит повысить эффективность процесса сепарации за счет максимально полного извлечения частиц цветных металлов, в том числе благородных металлов за один цикл и может быть использован  в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности при переработке как россыпных, так и техногенных месторождений полезных ископаемых.