Динамика формирования глинистого окатыша в процессе дезинтеграции высокоглинистых песков в промывочном барабане

© А.И. Матвеев, Г.В. Ширман, 2011

УДК 622.7

А.И. Матвеев, Г.В. Ширман

ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ ГЛИНИСТОГО ОКАТЫША В ПРОЦЕССЕ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ ВЫСОКОГЛИНИСТЫХ ПЕСКОВ В ПРОМЫВОЧНОМ БАРАБАНЕ

Описаны исследования по динамике формирования глинистых окатышей в процессе дезинтеграции высокоглинистых материалов в промывочных барабанах. Приведены результаты экспериментов на песках месторождения Нижний Куранах.

Ключевые слова: дезинтеграция, промывка, высокоглинистые пески, промывочный барабан, окатыши.

Дезинтеграция глинистых включений при промывке полезных ископаемых зависит как от режимов процесса, так и свойств материала. Например, при диспергирование высокоглинистых песков на промывочных плоскостях и аппаратах скрубберного типа, формируются особоплотные образования - окатыши. Окатыши сбрасываются в галевый отвал и заключенное в нем золото относятся к невозвратным потерям.

Данные образования представляют собой плотный окатанный глинистый сгусток с включением гали и щебня, ядром которого как правило является глинистый комок, с влажностью меньшей, чем промывочный раствор.

В зависимости от содержания глинистых частиц в исходных песках доля окатышей в галевых отвалах достигает до 20 %, соответственно это сказывается на извлечение золота.

Основной целью исследований являлось определить характер поведения глинистого комка в процессе промывки и изучить формирование окатыша в аппаратах барабанного типа.

Для проведения лабораторных исследований использовался дисперсный материал с месторождения Нижний Куранах (Алданский район Республики Саха), фракционный состав которого представлен в табл. 1[1].

Таблица 1

Гранулометрический состав без крупнообломочных включений

№ п/п Фракции, мм Масса фракции после высушивания, г Выход фракции, %

1 2,5-1,6 32,5 3,57

2 1,6-1,0 58,8 6,46

3 1,0-0,63 61,5 6,75

4 0,63-0,4 106,7 11,72

5 0,4-0,315 46,0 5,05

6 0,315-0,2 95,1 10,44

7 0,2-0,16 22,7 2,49

8 0,16-0,1 36,9 4,05

9 0,1-0,063 56,2 6,17

10 0,063-0,05 3,0 0,33

11 <0,05 391,6 43

Итого 910,7 100

1000

900

800

700

600

500

400

300

200]

100

0

> ! Набор веса Уплоть <ение 1 ! Разру шение и образов ание

і і і і 7! Iі 7: '0 7! 1 1 38 новых и -11 .омков і і і

Ы \8 і і і і і

1 а  7 1 / 1 1 1 1 V X і \ X • \ X і \ і ҐЬПА / і і і і

1 / 1 / 1 / 1 / 1 1 1 і • \ і \ і \ і \  ш і і і і

1 / 1 / 1 / 1 / 1 1 1 1 і \ і \ 1 \ і \ і і і і

1 / 1 / 1 / 1 / і 1 1 1 і 1 і \  1 і % і і і

1 / 1 / 1 / 1 1 1 1 1 % і % і % і % 210 2І1 1

1 1 1 1 11 1 V 1 V 1 4 1 1 1 1

1 1 1 с I 1 1 J і 1 1 ! -7- 7- 1 1 1 1

10 15 20 25 30

Время нахождения комка в барабане, мин.

35

40

-Комок

-Комок 1

Комок 2

^Комок 3

^іеКомок 4

Рис. 3. Динамика формирования и разрушения глинистого комка в промывочном барабане

Для определения динамики формирования окатыша в процессе промывки, воздушносухой глинистый комок весом 132 г. и диаметром 60 мм., загружался в глухой барабан, вращавшийся со скоро-

стью 20 об./мин, с водноглинистой смесью (глина 660 г, галя крупностью -5+3 мм и крупностью -3+2 мм по 170 г.) с заданной влажностью 50 %, имитирую-

щую промывочную среду. Каждые 5 минут комок извлекался и взвешивался.

Исследования динамики формирования окатышей в глухом промывочном барабане позволили выделить три стадии. На первой стадии комок набирает вес, за счёт налипающего материала из промывочной среды. Так за 10 минут глинистый комок максимально увеличился в 8 раз по сравнению с изначальным весом, а в следующей стадии, длившейся также примерно 10 минут, за счёт вращательного движения барабана, наблюдалось уплотнение комка - набранный вес практически стабилизировался, тогда как геометрические параметры, такие как диаметр и форма, а также плотность, претерпевали изменения: окатыш стал твёрдым, приобрёл яйцевидную форму (рис. 2) - 01 75 мм, 02 120 мм. Данный этап в формирова-

нии окатыша можно выделить как стадию уплотнения.

В третьей выявленной стадии, характеризующейся разрушением с образованием новых комков, окатыш распадался на несколько частей, однако, в части экспериментов некоторые куски после деления снова объединялись на небольшое время в одно целое, но затем вновь распадались.

Результаты экспериментов приведены на рис. 3.

В ходе проведенных исследований по динамике формирования глинистых окатышей в процессе промывки в глухом промывочном барабане установлены три характерные стадии - стадия набора веса, уплотнения и стадия разрушения с образованием новых более мелких комков.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Курилко А.С. Экспериментальные исследования влияния циклов замораживания-оттаивания на физико-механические свойства горных пород. - Якутск: ЯФ ГУ «Изд-во СО РАН», 2004. -С.52-54. ЕШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Матвеев Андрей Иннокентьевич - доктор технических наук, старший научный сотрудник.

Ширман Григорий Владимирович - старший инженер.

Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Севера им. Н.В.Черского Сибирского отделения РАН (ИГДС СО РАН), e-mail: shirman@inbox.ru