ЛИНИЯ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИХ РУД
LINE FOR CONCENTRATION OF OXIDISED NICKEL-BEARING ORE

Изобретение относится к области гравитационного обогащения, в частности к оборудованию для переработки минерального сырья, и может быть использовано для обогащения окисленных никельсодержащих руд.
Известна линия для обогащения руд, включающая соединенные пульпопроводами концентратор, гидроклассификатор, полочный классификатор и концентрационные столы (см. RU 2171145 C1, B03B 7/00, 27.07.2001), которая может быть использована для обогащения никельсодержащих материалов.
Однако ее применение не позволяет в полной мере извлечь концентрат из никельсодержащих материалов.
Известен способ обогащения окисленных никельсодержащих руд, осуществляемый с помощью линии, включающей устройство для распульповки, устройство для измельчения в процессе промывки распульпованной руды, тяжелосредный сепаратор для разделения зернистой (тяжелой) не содержащей тонких частиц фракции по плотности (гравитационное устройство), образующие модуль обогащения сырья (см. RU 2200632 С2, 20.03.2003, B03B 7/00), которая является наиболее близким аналогом к предложенному изобретению.
Недостатком указанной линии является низкая эффективность переработки окисленных никельсодержащих руд.
В основу настоящего изобретения поставлена задача создания такой линии для обогащения окисленных никельсодержащих руд, применение которой позволило бы повысить эффективность переработки минерального сырья и тем самым получить целевой продукт, характеризующийся высоким содержанием требуемого концентрата.
Поставленная задача решается тем, что линия для обогащения окисленных никельсодержащих руд включает модуль для обогащения, состоящий из установленных по ходу технологического процесса устройства для измельчения и распульповки в виде зумпфа с гидропушкой, устройства для дополнительного измельчения и промывки в виде дезинтегратора с упругой пластинчатой мембраной для образования кавитационного эффекта, по меньшей мере одного гидроциклона для разделения тяжелой фракции по плотности, связанного с устройством для сепарации в виде конусного сепаратора, по меньшей мере два устройства для перечистки тяжелой фракции, расположенные после устройства для сепарации, устройство для перечистки легких фракций, соединенное с дезинтегратором, гидроциклоном и конусным сепаратором, и доводочный модуль концентратов состоящий, по меньшей мере, из двух устройств для сушки и двух устройств для сепарации.
Линия дополнительно включает устройство для сгущения, расположенное между гидроциклоном и конусным сепаратором.
В качестве устройств для сепарации доводочного модуля использованы электростатические и/или магнитные сепараторы.
Заявляемая совокупность признаков позволяет обеспечить эффективное обогащение исходного сырья с получением целевого продукта с высоким содержанием требуемого концентрата.
Наличие устройства для сгущения позволяет повысить эффективное разделение пульпы за счет концентрирования разбавленной рудной массы. Объясняется это ее частичным обезвоживанием в результате осаждения твердых частиц, плотность которых больше плотности жидкости.
Наличие устройства для перечистки тяжелой фракции дополнительно позволяет повысить степень требуемых концентратов в составе целевого продукта.
Наличие модуля для доводки концентратов также позволяет повысить содержание требуемых концентратов в составе целевого продукта.
В дальнейшем изобретение поясняется подробным описанием его выполнения со ссылками на чертеж, на котором представлена линия для обогащения окисленных никельсодержащих руд.
Линия для обогащения окисленных никельсодержащих руд представляет систему различных металлургических аппаратов, действующих в различных режимах и выполняющих различные функции с целью получения концентрата из смеси ценных компонентов и пустой породы, и включает нижеследующие установленные по ходу технологического процесса узлы, объединенные в модуль обогащения.
Устройство 1, где осуществляется измельчение и распульповывание исходного сырья, представляет собой зумпф с гидропушкой.
Зумпф, выполненный в виде аккумулирующей емкости, используют для концентрирования воды и исходного сырья, а гидропушку, способную создавать мощную струю воды, применяют для размыва и разрушения этого сырья с целью получения пульпы.
Далее по ходу технологического процесса может быть установлено дополнительное приемное устройство (на чертеже не показано) для перекачки распульпованной руды, из которого посредством насоса осуществляет передачу пульпы в устройство 2.
Устройство 2, выполненное в виде дезинтегратора, представляет собой техническое средство для дополнительного измельчения и промывания сильно загрязненного глинистыми примесями минерального сырья. Дезинтегратор включает рабочую камеру с упругой пластинчатой мембраной, обеспечивающей образование ударных волн в рабочей камере.
Устройство 2 связано с устройством 3 для перечистки легкой фракции и с гравитационным устройством 4 для разделения фракции по плотности, в качестве которого использован по меньшей мере один гидроциклон.
Устройство 3 для перечистки легкой фракции представляет собой фильтрованный барабан.
В варианте исполнения, состоящем из 2, 3 или 4 последовательно установленных гидроциклонов, патрубок предыдущего гидроциклона является питателем для последующего.
Гравитационное устройство 4 связано с устройством 5 для сепарации, которое, в свою очередь, связано с устройством 3 для перечистки легкой фракции.
В качестве устройства 5 для сепарации может быть выбран многоярусный конусный сепаратор или каскадная система одиночных конусных сепараторов.
В варианте исполнения линии для обогащения дополнительно может включать устройство 6 для сгущения, расположенное в технологической цепи между гравитационным устройством 4 и устройством 5 для сепарации.
Устройство 6 для сгущения выполнено в виде сгустительной воронки, принцип действия которой основан на гравитационном отделении жидкой фазы от дисперсных систем.
В варианте исполнения линия для обогащения дополнительно может включать, по меньшей мере, два устройства 7 для перечистки тяжелой фракции, которые в технологической цепи расположены после устройства 5 для сепарации.
Устройство 7 представляет собой концентрированные столы, на которых за счет создания встряхивающих или возвратно-поступательных движений происходит разделение тяжелой фракции по плотности, в результате которого получают целевой продукт с высоким содержанием требуемого концентрата.
В варианте исполнения, в зависимости от поставленной задачи, количество концентрационных столов могут выбирать в диапазоне от 2 до 50 единиц.
Дополнительно линия для обогащения окисленных никельсодержащих руд может включать, по меньшей мере, два устройства 8 для сушки, два устройства 9 для сепарации, образующие модуль для доводки концентратов.
Устройства 8 для сушки выполнены в виде сушильных барабанов, принцип действия которых основан на тепловой обработке материала с целью удаления жидкости и последующим высушиванием.
В качестве устройств 9 для сепарации могут быть использованы два электростатических сепаратора, или два магнитных сепаратора, или их комбинация.
Линия для обогащения окисленных никельсодержащих руд, основанная на гравитационном обогащении, работает следующим образом.
Исходное сырье в виде окисленной никельсодержащей руды подают в устройство 1, где под действием мощной струи воды, создаваемой гидропушкой, происходит распульповывание и гидроизмельчение до получения фракций размером 50 мм.
Полученная пульпа, например, через дополнительное приемное устройство (на чертеже не показано) для перекачки распульпованной руды посредством насоса поступает в дезинтеграционное устройство 2.
В дезинтеграционном устройстве 2 происходит доизмельчение компонентов пульпы с получением фракций размером до 3 мм и промывки их от глинистых примесей с образованием легкой фракции, содержащей никель, и тяжелой фракции, содержащей никель.
Применение дезинтегратора обеспечивает высокую эффективность промывания минерального сырья от глинистых примесей. Объясняется это тем, что внутри устройства происходит образование ударных волн, которые, в свою очередь, обуславливают возникновение в пульпе кавитационного эффекта. Наличие в пульпе кавитационного эффекта, обладающего высоким разрушающим действием, приводит к интенсивному разрыву связей между отдельными частицами в глинистых агрегатах.
Легкая фракция, содержащая никель, самотеком поступает в устройство 3 для перечистки легкой фракции. Применение фильтровального барабана обеспечивает более тщательную фракцию полезных минералов от пустой породы, которая направляется в отвал.
Тяжелую фракцию, включающую никель, а также пустую породу подают в гравитационное устройство 4, где под воздействием центробежных сил в водной среде происходит разделение компонентов пульпы по плотности.
Применение гидроциклона позволяет также получить легкую фракцию, направляемую в дальнейшем в устройство 3 для более тонкой перечистки, тяжелую фракцию, содержащую никель, пригодную для дальнейшего концентрирования на устройстве 5 для сепарации.
В случае применения системы гидроциклонов в результате работы первого гидроциклона тяжелая фракция выводится на следующий технологический этап, а легкая фракция под действием вихревого потока попадает в следующий этап, и легкая переходит в следующий гидроциклон.
На выходе из системы гидроциклонов тяжелые фракции объединяются в единый поток, который направляют в устройство 5 для сепарации, применение которого позволяет повысить эффективность обогащения за счет селективного разделения компонентов пульпы по массе с получением легкой фракции и тяжелой фракции.
В результате такого обогащения получают промышленно применимый целевой продукт с содержанием никеля 41-43% и легкую фракцию, которую направляют в устройство 3 для ее перечистки.
Кроме заявленного оборудования линия для обогащения окисленных никельсодержащих руд дополнительно может включать оборудование, которое направлено на повышение эффективности обогащения с целью получения целевого продукта с более высоким содержанием требуемого концентрата.
Для более эффективного селективного разделения потока тяжелой фракции поступает в устройство 6 для сгущения, наличие которого в технологической цепи позволяет сконцентрировать разбавленную рудную массу путем частичного ее обезвоживания.
Кроме того, степень концентрации обогащаемого целевого продукта, полученного в результате селективной сепарации, можно повысить за счет применения устройств 7 для перечистки тяжелой фракции.