КОМПЛЕКС ДЛЯ СЕПАРАЦИИ РУДНОГО СКРАПА МЕЛЬНИЦ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Полезная модель относится к разделению и сортировке твердых материалов, в частности, скрапа мельниц измельчения, представляющего собой смесь металлических элементов мелющих шаров после абразивного износа в мельницах измельчения и рудных частиц природного материала, различных по своим физико-механическим свойствам, с последующим извлечением металлических элементов из массы рудного природного материала. Полезная модель может найти применение в горно-обогатительной, металлургической и других видах промышленности при сортировке скрапа мельниц измельчения для выделения металлических элементов.
Известен способ извлечения металлических частиц из природного материала, включающий предварительное грохочение исходного материала, дробление надрешетного продукта предварительного грохочения, повторное грохочение продуктов дробления, отвод подрешетного продукта повторного грохочения и отвод металлических частиц, причем одновременно с дроблением надрешетного продукта предварительного грохочения осуществляют прокатку или прессование металлических частиц для их уплощения, а повторное грохочение осуществляют на грохоте с размером просеивающих отверстий, равном размеру просеивающих отверстий грохота для предварительного грохочения, при этом уплощенные металлические частицы отводят в виде надрешетного продукта повторного грохочения (патент РФ №2057600, кл. В07В 1/00, В02В 1/00, опубл. 10.04.1996 г).
Недостатком известного способа является сложность реализации прокатки или прессования металлических частиц для их уплощения с последующим выводом уплощенных металлических частиц в отдельной операции грохочения при переработке рудного сырья высокой прочности и абразивности, например, железистых кварцитов Михайловского и Лебединского месторождения.
Известно устройство для сепарации техногенного сырья, представленного металлосодержащими отходами или некондиционными рудами, содержит приемный бункер, питатель-дозатор, конвейер, систему идентификации содержания полезного компонента в исходном сырье, сортирующее устройство, приемные бункера для минеральной составляющей, содержащей полезный компонент, и пустой породы, причем устройство содержит виброраскладчик, выполненный с возможностью формирования на конвейерной ленте слоя из отделенных друг от друга кусков исходного сырья, причем привод виброраскладчика связан с блоком управления раскладкой, который содержит преобразователи частоты, обеспечивающие возможность изменения скорости вращения привода питателя-дозатора, конвейера и, соответственно, изменения степени заполнения конвейерной ленты кусками сырья в зависимости от ее физико-механических параметров и гранулометрического состава, при этом над или под конвейерной лентой расположена система измерения, которая связана с электронно-вычислительным блоком, выполненным с возможностью идентификации содержания полезного компонента, расчета координат геометрических центров кусков исходного сырья и их геометрических размеров с помощью датчика перемещения, который взаимодействует с рабочей ветвью конвейерной ленты или одним из роликов конвейера, при этом конечная разгрузочная часть конвейера снабжена сортирующим устройством, выполненным в виде системы рядно расположенных сопел, соединенных с электрическими клапанами, подключенных к источнику высокоскоростного потока жидкости или газа и связанных с электронно-вычислительным блоком, выполненным с возможностью открытия клапанов сопел и подачи в них жидкости или газа, исходя из координат и размеров металлосодержащих кусков, при этом оси сопел ориентированы в пространстве с условием отклонения траектории падения металлосодержащих кусков под действием потока жидкости или газа и перемещения их в соответствующий приемный бункер (патент РФ №2379128, кл. В07В 15/00, опубл. 20.01.2010 г).
Недостатком известного устройства является низкая его производительность и сложность функционального взаимодействия отдельных узлов устройства, при этом оно не обеспечивает качественного разделения материала вследствие того, что разделение осуществляется сортирующим устройством, выполненным в виде системы рядно расположенных сопел.
По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к заявленному является рудосепарационный комплекс, содержащий секцию сортировки, включающую установленные по ходу технологического процесса и связанные между собой транспортирующими материал средствами дробилку, грохот, и участки сепарации в мелкопорционном и покусковом режимах, имеющие сепараторы с устройствами их загрузки и средства доставки материала к упомянутым участкам, а также склад-накопитель материала участка сепарации в покусковом режиме, причем участок сепарации в покусковом режиме снабжен устройством регулирования подачи, выполненным в виде транспортера, производительность которого меньше производительности средства доставки материала к этому участку, выполненного в виде ленточного конвейера, а также возвратным конвейером несепарированного материала на ленточный конвейер этого участка, причем склад-накопитель выполнен в виде бункера оперативного запаса с устройством выдачи материала на возвратный конвейер, по меньшей мере, два сепаратора этого участка сгруппированы в каскад и расположены в нем один над другим и с продольным смещением в вертикальной плоскости для обеспечения доступа к зонам их загрузки, при этом участок сепарации в покусковом режиме снабжен, по меньшей мере, одним дополнительным инерционным грохотом, установленным за транспортером регулирования подачи, оперативным распределителем материала от ленточного конвейера к транспортеру и/или в бункер оперативного запаса, а участок сепарации в покусковом режиме также снабжен каскадными распределителями материала от выходов надгрохотного и подгрохотного продуктов упомянутого дополнительного грохота в зону загрузки верхнего сепаратора, и/или в зону загрузки нижнего сепаратора каскадов, и/или на возвратный конвейер (патент РФ №2215584, кл. В03В 7/00, В07С 5/346, В07В 15/00, опубл. 10.11.2003 г, прототип).
Недостатком известного устройства является сложность технологической схемы рудосепарационного комплекса, который не позволяет осуществлять разделение металлических элементов и рудных частиц, составляющих рудный скрапа мельниц измельчения.
Техническим результатом полезной модели является разработка комплекса для разделения рудного скрапа мельниц измельчения на металлические элементы и рудные частицы природного материала по их физико-механическим свойствам и гранулометрическому составу с последующим извлечением металлических элементов из скрапа мельниц и с раздельным их складированием.
Указанный результат достигается тем, что комплекс для сепарации рудного скрапа мельниц измельчения состоит из бункера-накопителя, дозатора, магистральных и сборных конвейеров, инерционного грохота и магнитного сепаратора, при этом инерционный грохот выполнен с верхней и нижней просеивающими поверхностями, причем размер отверстий верхней просеивающей поверхности выполнен равным или большим размеру максимального диаметра рудных частиц рудного скрапа, для выделения из него в надрешетный продукт крупных металлических элементов, а магнитный сепаратор установлен для разделения подрешетных продуктов грохота на магнитный и немагнитный продукты.
Новым по отношению к прототипу является то, что инерционный грохот выполнен с верхней и нижней просеивающими поверхностями, причем размер отверстий верхней просеивающей поверхности выполнен равным или большим размеру максимального диаметра рудных частиц рудного скрапа, для выделения из него в надрешетный продукт крупных металлических элементов, а магнитный сепаратор установлен для разделения подрешетных продуктов грохота на магнитный и немагнитный продукты.
Указанная совокупность признаков в технической и патентной литературе не обнаружена, следовательно, полезная модель отвечает критерию «новизна».
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан комплекс для сепарации рудного скрапа мельниц измельчения, на фиг.2 - разрезы А-А и Б-Б на фиг.1.
Комплекс для сепарации рудного скрапа мельниц измельчения содержит бункер-накопитель 1, на стенках которого закреплены вибраторы 2 и разгрузочное дозирующее устройство 3. Бункер-накопитель 1 установлен над магистральным конвейером 4, последовательно с которым установлен конвейер 5 и двухдечный инерционный грохот 6.
На фигуре 2 представлен вариант комплекса для сепарации рудного скрапа мельниц измельчения с двухдечным инерционным грохотом.
К верхней просеивающей поверхности 7 грохота 6 примыкает наклонный желоб 8, который в нижней части закреплен на накопительной емкости 9. К нижней просеивающей поверхности 10 грохота 7 примыкает наклонный желоб 11, который установлен над сборным конвейером 12. После сборного конвейера 12 установлен магнитный сепаратор 13. Под магнитным сепаратором 13 установлены два желоба 14 и 16. Под желобом 14 установлена накопительная емкость 15, под желобом 16 установлен сборный конвейер 17 и накопительная емкость 18.
Комплекс для сепарации рудного скрапа мельниц измельчения работает следующим образом.
Как правило, технологические схемы обогащения руд черных и цветных металлов, а также полиметаллических руд предусматривают стадиальное измельчение рудной шихты. Для руд черных металлов приняты, в основном, трехстадиальные схемы измельчения с использованием мелющих тел, в частности, шаров различных диаметров. Например, на ОАО «Михайловский ГОК» в первой стадии измельчения используются шары диаметром 120 мм, во второй стадии - 60 мм и в третьей стадии - 40 мм. Рудная шихта поступает в первую стадию измельчения в крупности 16-0 мм с размером максимального диаметра рудных частиц равным 22 мм, на третью и вторую стадии измельчения поступает пульпа с крупностью рудного материала после первой и второй стадий измельчения соответственно.
В процессе последовательного измельчения в первой, второй и третьей стадий измельчения на мельницах измельчения выделяется рудный скрап, представляющий собой смесь металлических элементов мелющих шаров после абразивного износа и рудных частиц природного (рудного) материала, которые характеризуются различным гранулометрическим составом и физико-механическими свойствами. Так, в первой стадии выделяются плоские металлические элементы толщиной 2-5 мм и диаметром 30-80 мм, металлические тела неправильной шарообразной формы диаметром 30-40 мм и рудные частицы с размером максимального диаметра менее 16 мм. Во второй стадии рудный скрап представлен плоскими металлическими элементами толщиной 2-3 мм и диаметром 5-50 мм и рудными частицами с размером максимального диаметра менее 5-10 мм. В третьей стадии измельчения металлические элементы представлены различными формами крупностью менее 10 мм и рудные частицы с размером максимального диаметра менее 3-5 мм. Содержание металлических элементов в рудном скрапе мельниц измельчения изменяется в широких пределах от 5 до 80%.
Рудный скрап мельниц измельчения подается в бункер-накопитель 1, для свободного истечения рудного скрапа из бункера-накопителя включаются вибраторы 2, установленные на стенах бункера-накопителя. Через разгрузочное устройство 3 бункера-накопителя 1 рудный скрап посредством магистральных конвейеров 4 и 5, направляется на верхнюю просеивающую поверхность 7 двухдечного инерционного грохота 6. Экспериментально установлено, что размер отверстий верхней просеивающей поверхности 7 грохота 6 должен быть равным или большим размера максимального диаметра рудной части рудного скрапа. Размер отверстий верхней просеивающей поверхности, например, для рудного скрапа мельниц измельчения на ОАО «Михайловский ГОК» принят равным 25×25 (20×20) мм и 16×16 (13×13) мм для нижней просеивающей поверхности.
На верхней просеивающей поверхности 7 грохота 6 выделяются крупные металлические элементы рудного скрапа мельниц размером более 25 (20) мм и направляются посредством наклонного желоба 8 в накопительную емкость 9. Надрешетный продукт нижней просеивающей поверхности 10 совместно с подрешетным продуктом нижней просеивающей поверхности двухдечного грохота 6 направляются посредством наклонного желоба 11 на сборный конвейер 12. После грохота 6 рудный скрап крупностью менее 25 (20) мм посредством конвейера 12 направляется на магнитный сепаратор 13. На магнитном сепараторе 13, благодаря различной магнитной восприимчивости металлических элементов и рудных частиц рудного скрапа, металлическая часть скрапа намагничивается, захватывается магнитной системой барабана сепаратора (не показана) и направляется посредством желоба 16 на сборный конвейер 17 и складируется в накопительной емкости 18. Рудные частицы рудного скрапа мельниц измельчения - рудные частицы природного материала, имеющие меньшую магнитную восприимчивость, чем металлические элементы, направляются в желоб 14 и далее в накопительную емкость 15. Экспериментально была установлена индукция магнитного поля магнитной системы сепаратора 13 для устойчивого разделения металлических элементов и рудных частиц, составляющих рудный скрап мельниц измельчения, которая составила 0,08-0,10 Тс.
Выделенные металлические элементы рудного скрапа направляются на склад металлолома и далее на переработку, а рудная часть - направляется в технологию обогащения рудной шихты.
Единая совокупность известных и новых существенных признаков предлагаемого технического решения позволит получить положительный технический результат, а предлагаемый комплекс сепарации рудного скрапа мельниц измельчения позволит эффективно и с высокой производительностью осуществлять разделение и сортировку рудной скрапа мельниц измельчения с учетом их физико-механических свойств и крупности металлических элементов и рудных частиц природного (рудного) материала.