СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛОНОСНЫХ ПЕСКОВ ПРИБРЕЖНОГО МОРСКОГО ШЕЛЬФА И КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD TO PROCESS METALLIFEROUS SANDS OF COASTAL MARINE SHELF AND COMPLEX FOR ITS REALISATION

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке россыпных месторождений прибрежно-морского шельфа и может быть использовано при добыче ценного компонента благородных и редких металлов, например золота, платины, ильменита, циркона и др. из береговых пляжных отложений.
Известен способ добычи и переработки металлоносных песков из россыпей, включающий возведение гидротехнических сооружений в виде дамб, плотин, руслоотводных канав, выемку исходных песков, их транспортирование к месту переработки, классификацию, подачу классифицированных песков и воды на обогатительное оборудование типа шлюза для промывки в гидродинамическом потоке, удаление хвостов и концентрата (см. Шорохов С.М. Технология и комплексная механизация разработки россыпных месторождений. М.: Недра, 1973, с.124-134; Шорохов С.М. Разработка россыпей. М.: Металлургиздат, 1948, с.81-87).
Известны комплексы для переработки песков, включающие выемочное, транспортирующее, классифицирующее устройства исходных песков, систему подачи воды, обогатительное устройство в виде шлюза, оборудование для удаления хвостов переработки и концентрата (см. там же с.23-34 - промывочная установка или драга; Лешков В.Г. Теория и практика разработки россыпей многочерпаковыми драгами. М.: Недра, 1980, с.36, 100-101).
Недостатками этих решений являются высокие затраты на водоподготовку и водообеспечение обогатительного процесса, удаление хвостов промывки, а при переработке металлоносных песков прибрежно-морского шельфа - на транспортировку исходных песков из мест периодического затопления морским приливом, ограниченная работоспособность комплекса в зоне действия приливного и отливного потока воды прибрежного морского шельфа.
Техническим результатом изобретения является разработка способа и комплекса для переработки металлоносных песков непосредственно в прибрежной зоне морского шельфа с сокращением затрат на водподготовку и водообеспечение обогатительного процесса.
Сущность изобретения состоит в том, что способ переработки металлоносных песков прибрежного морского шельфа включает возведение дамбы на прибрежном шельфе в зоне прилива с образованием накопителя приливной воды, установку обогатительного устройства типа шлюзовой камеры в тело дамбы с возможностью перетока приливной воды в накопитель и обратно, выемку песков пляжных отложений, их транспортирование на поверхность дамбы с подачей в обогатительное устройство и последующей промывкой возвратно-поступательным перетоком морской воды, удаление образующегося концентрата при минимальном уровне прилива.
Сущность изобретения состоит также в том, что комплекс переработки металлоносных песков прибрежного морского шельфа содержит гидротехническое сооружение в виде дамбы, возведенной на прибрежном шельфе в зоне приливного и отливного потока и выполненное с накопителем морской воды, обогатительное устройство типа шлюзовой камеры, установленное в теле дамбы с образованием сквозного возвратно-поступательного перетока приливной морской воды в накопитель и обратно, классификатор, размещенный над шлюзовой камерой выше максимального уровня прилива, причем шлюзовая камера снабжена улавливающим покрытием.
Комплекс отличается также тем, что шлюзовая камера дополнительно снабжена бункером, установленным под шлюзами, причем шлюзы выполнены с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и снабжены двухсторонним улавливающим покрытием днища.
Возведение дамбы на прибрежном морском шельфе снижает затраты на транспортировку исходных песков из зоны затопления морским приливом, где производится их выемка, а сквозное размещение обогатительного устройства типа шлюзовой камеры с улавливающим покрытием в теле дамбы ниже уровня прилива, позволяет формировать возвратно-поступательный гидропоток, который способствует промывке и обогащению поступающих через классификатор песков, при этом образующиеся хвосты размываются по береговому пляжу. В совокупности предлагаемое решение снижает затраты на водоподготовку, подачу воды и удаление хвостов при переработке металлоносных песков за счет естественного процесса непосредственно в зоне периодического затопления.
На фиг.1 изображен план расположения дамбы в прибрежной зоне морского шельфа и схема массопотоков во время прилива; на фиг.2 - то же, во время отлива; на фиг.3 - то же, в разрезе по А-А; на фиг.4 - разрез по Б-Б фиг.3; на фиг.5 - поперечное сечение шлюзовой камеры с поворотными шлюзами и бункером; на фиг.6 - вариант возведения дамбы с использованием рельефа местности.
Осуществление заявляемого способа производится следующим образом (см. фиг.1-4, 6). На береговой пляжной зоне морского шельфа возводится дамба, причем контур дамбы в плане, в зависимости от рельефа местности, образует накопитель морской воды (фиг.1, 3). В тело дамбы устанавливается обогатительное устройство проточного типа (шлюз), с возможностью сквозного возвратно-поступательного перетока морской воды в накопитель (прилив, фиг.1) и обратно (отлив, фиг.2). В период отлива вынимаются (срезаются) исходные пески из береговых отложений морского пляжа, например, скрепером и транспортируются на поверхность дамбы, где они далее перемещаются в классификатор, например, бульдозером. Мелкая фракция, прошедшая классификатор, попадает в обогатительное устройство, где формируется массопоток гидровзвеси претоком морской воды в накопитель (прилив) и обратно (отлив) с гравитационным разделением твердой фазы: легкая фракция сносится самотеком в отвал, тяжелая фракция оседает, например, на улавливающее покрытие шлюзовой камеры, где образующийся концентрат периодически удаляется. Крупная фракция с классификатора удаляется в отвал, например, бульдозером, где она под действием потока вместе с мелкой фракцией частично размывается по пляжу.
Комплекс добычи и переработки металлоносных песков прибрежного морского шельфа состоит (см. фиг.1-4) из дамбы 1, контур которой в плане образует накопитель морской воды 2. В теле дамбы установлены классификатор 3 и обогатительное устройство типа шлюзовой камеры 4 с улавливающим покрытием 5. Причем шлюзовая камера 4 с улавливающим покрытием 5 установлена ниже, а классификатор 3 выше максимального уровня прилива один под другим. Поверхность дамбы выполнена с возможностью передвижения по ней от места выемки исходных песков до классификатора выемочно-доставочного оборудования, например, скреперов 6, бульдозеров 7 или расположения на ней транспортирующих устройств. Ниже уровня шлюзовой камеры сформированы отвалы хвостов промывки 8. Шлюзовая камера может быть выполнена с поворачивающимися шлюзами 9 вокруг продольной оси на 180° (см. фиг.5) и бункером 10 приема и накопления тяжелой фракции с гидроэлеватором 11 для удаления концентрата. Причем улавливающие покрытия 5 поворотных шлюзов с обеих сторон имеют противоположную ориентацию в зависимости от направления потока воды (прилив или отлив).
Работа устройства осуществляется в следующей последовательности. Срезается слой береговых пляжных отложений морского шельфа выемочным оборудованием, например, скрепером, бульдозером и транспортируется на поверхность дамбы 1 (фиг.1-4) к классификатору 3, где крупная фракция песков сталкивается в отвал 8, а мелкая фракция поступает в шлюзовую камеру 4, где размывается возвратно-поступательным (приливным-отливным) потоком морской воды. Легкая фракция сносится потоком в отвал 8, а тяжелая фракция оседает на улавливающем покрытии шлюза 5, где она периодически удаляется. Если камера 4 снабжена поворотными шлюзами 9 и бункером 10 (фиг 5), то в зависимости от направления потока (прилив, отлив), производится смена улавливающих покрытий поворотом шлюза. Тяжелая фракция с улавливающих покрытий после поворота шлюза поступает в бункер 10, где она периодически удаляется, например, гидроэлеватором 11 на дальнейшее обогащение (доводку).
Предложенное техническое решение позволяет вовлечь в переработку береговые пляжные отложения морского шельфа, богатые содержанием россыпного золота, платины, касситерита и других минералов, сформированные за счет естественного обогатительного процесса прилива, что наблюдается на побережьях Дальнего Востока, Камчатки, Аляски, и таким образом расширить минерально-сырьевую базу.