CC BY
9
© И.А. Матвеев, Н.Г. Еремеева, А.И. Матвеев, 2013
УДК 622.7(001)
И.А. Матвеев, Н.Г. Еремеева, А.И. Матвеев
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ И РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ДОННОЙ ЧАСТИ КРУТОНАКЛОННОГО КОНЦЕНТРАТОРА НА СТЕПЕНЬ СОКРАЩЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА КОНЦЕНТРАТА
Приведены результаты исследования влияния угла наклона перечистнык пластин и скорости подачи воды на увеличение сокращения и улучшения качества концентрата. Ключевые слова: крутонаклонный концентратор, угол наклона, камера улавливания, извлечение, концентрат.
В институте горного дела Севера СО РАН разрабатывается новый тип гравитационного обогатительного оборудования — крутонаклонный концентратор. Проведенные лабораторные и натурные исследования показали возможность обогащения золотосодержащих материалов в широком диапазоне крупности питания [1].
Одним из показателей эффективности работы концентратора является степень сокращения исходного материала. Экспериментальные исследования показали, что на донной части концентратора происходит существенное накопление тяжелой фракции, что в свою очередь сказывается и на степень сокращения и на качество концентрата. Целью работы является возможность перечистки и сокращения предварительно обогащенного материала в донной части концентратора за счет изменения конструкции. Особое внимание уделено повышению качества концентрата и снижению заби-ваемости накопителей концентратов.
Для исследования была создана лабораторная модель донной части основной первой секции крутонаклонного концентратора. Конструкция лабораторной модели состоит из камеры с патрубками: для подачи исходного материала 6, для подачи транспортной воды 5, для разгрузки хвостов 2, в нижней части расположены камеры накопителей концентратов 3, по горизонтали над накопителями концентратов имеется система чередующихся поперечных патрубков 4 с отверстиями для нагнетания дополнительной воды и наклонно установленных пластин 7, расположенных так, что нижняя часть пластин и патрубок для нагнетания воды имеют регулируемый зазор, отверстия для нагнетания воды на патрубках направлены вдоль поверхности пластин (рис. 1).
Работа донной части заключается в следующем, материал через патрубок для подачи исходного материала поступает в рабочую камеру и перемещается на поперечные пластинки, где
Рис. 1. Схема лонной части крутонаклонного концентратора: 1 — донная часть, 2 — патрубок для разгрузки хвостов, 3 — камера для приема концентрата, 4 — трубки для подачи дополнительной воды, 5 — патрубок для подачи воды, 6 — патрубок для подачи исходной пробы, 7 — наклонные пластины с рифлями для улавливания и осаждения тяжелых материалов
состоящая из речного песка (-0,5 мм), магнетита и вольфрама (-0,6+0,315 мм) подавалась через патрубок для подачи исходной пробы, вода подается с определенной скоростью, с изменением угла наклона пластин с 20 до 35 градусов.
Для сравнения результатов опыта использовали метод оценки эффективности обогащения по формуле 1 [2].
Е =
100и(р-а) а(100 -а)
(1)
происходит перечистка за счет воды, подаваемой из патрубков и перемещения частиц по пластинам по восходящему потоку. Наиболее тяжелые из них, скатываются противотоком по поверхности пластин и попадают в камеру для сбора концентрата, а легкие увлекаются потоком воды в патрубок для разгрузки хвостов.
Наиболее важными режимными и конструктивными параметрами,
влияющими на перечистку концентрата являются: угол наклона перечист-ных пластин, а также скорость подачи транспортной и перечистной воды.
В модели учитывалась возможность регулирования: углов наклона перечи-стных пластин, по которым перемещаются частицы и скорость перечистой воды, подаваемой через поперечные патрубки на рабочую поверхность продольных наклонных пластин, где происходит дополнительная перечистка расклассифицированного материала.
Исследования велись по следующей методике. Искусственная смесь,
где Е — эффективность обогащения, %; и — выход концентрата, %; в — содержание ценного компонента в концентрате, %; а — содержание ценного компонента в исходном продукте, %.
Сводные данные полученных результатов, представлены в табл. 1. Из полученных результатов были выбраны данные с наилучшими и наихудшими показателями по эффективности обогащения и повторены с применением вольфрама.
Как видно из таблицы 1 по эффективности обогащения наилуч-ший результат получен в 15 опыте, где угол первой пластины — 350, а во второй и третьей по 200. Скорость транспортной и перечистной воды соответственно равны 12 и 10 л/мин. Наихудший результат получен в опыте 16, где эффективность обогащения составляет 9,88 %. Угол наклона первых двух пластин 200, а третьего 350. Выход концентрата -38,61 % при его извлечении 47,54 %. Скорость транс-
Таблица 1
Сводные данные
№ опыта Скорость воды, л/мин Угол пластины Концентрат Хвосты Эффективность обогащения, %
транспортная перечист-ная 1 2 3
выход, % извлечение, % выход, % извлечение, %
1 10,91 13,33 20 20 20 43,50 63,59 56,50 36,41 22,12
2 13,64 10,91 25 20 25 48,88 71,88 51,12 28,12 25,39
3 12 15 30 30 30 50,26 66,89 49,74 33,11 18,49
4 10,91 13,33 30 30 30 48,28 65,00 51,72 35,00 18,48
5 10,91 13,33 30 35 35 62,71 81,93 37,29 18,07 21,16
6 10,91 15 30 35 35 55,93 65,03 44,07 34,97 10,03
7 10 15 30 35 35 56,32 69,29 43,68 30,71 14,29
8 10 12 30 35 35 70,52 88,76 29,48 11,24 20,14
9 12 12 30 35 35 65,56 85,18 34,44 14,82 21,62
10 12 10 25 20 20 71,65 92,09 28,35 7,91 22,63
11 12 12 20 20 25 50,52 71,86 49,48 28,14 23,58
12 12 15 20 20 25 43,83 58,46 56,17 41,54 16,21
13 12 15 35 20 20 32,81 41,29 67,19 58,71 9,93
14 12 12 35 20 20 44,32 57,22 55,68 42,78 14,27
15 12 10 35 20 20 52,67 76,65 47,33 23,35 26,51
16 10 15 20 20 35 38,61 47,54 61,39 52,46 9,88
17 10 12 20 20 35 49,76 72,16 50,24 27,84 24,74
18 10 12 20 25 35 52,34 72,60 47,66 27,40 22,42
Таблица 2
Усредненные результаты с использованием вольфрама
Скорость воды, л/мин Угол пластины, градус Концентрат Хвосты
№ опыта транспортная перечистная
1 2 3 выход ,% Извлечение магнетита ,% Извлечение вольфрама, % выход, % Извлечение магнетита ,% Извлечение вольфрама, %
1 12 10 2 0 20 35 57,94 81,4 6 100,00 42,0 6 18,54 0,00
2 12 15 3 5 20 20 43,39 46,8 7 73,33 56,6 1 53,13 26,67
портной и перечистной воды соответственно равны 10 и 15 л/мин.
Для подтверждения возможности обогащения золота в выбранных двух случаях были проведены эксперименты
с использованием вольфрама в качестве имитатора золота (плотность 19,3).
Полученные усредненные результаты экспериментов представлены в табл. 2.
(потеря ценных компонентов) представлены на рис. 2. Выводы
В результате проведенных экспериментов установлено, что при наиболее рациональных условиях перечистки на донной части крутонаклонного концентратора дополнительное сокра-Рис. 2. Распределение компонентов в хвосты щение концентрата без по-
тери ценного компонента золота крупностью -0,6+0,0315 (вольфам) может составить 1,2 раза, при этом дальнейшее сокращение до 2 раз может привести к потере ценного компонента.
В целом, использование дополнительной перечистки на донной части концентратора может повысить общую степень сокращения на концентраторе до 8 и более раз.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Еремеева Н.Г., Матвеев И.А., Монастырев A.M.. Обогащение песков, содержащих тонкое и мелкое золото в крутонаклонном концентраторе.// Горный информ.-аналит. бюллетень. 2011. — № 10. — С. 252—255.
2. Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения: Учебное пособие для вузов. — М.: Недра, 1993. — С. 28. ГГХТ?
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Матвеев Игорь Андреевич — аспирант,
Еремеева Наталья Георгиевна — научный сотрудник лаборатории обогащения полезных ископаемых,
Матвеев Андрей Иннокентьевич — доктор технических наук, заведующий лабораторией обогащения полезных ископаемых.
Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук, danng@mail.ru.
60,00 -50,00 -40,00 -30,00 -20,00 -10,00 -0,00 -
□ 1 опыт
□ 2 опыт
вольфрам
В первом опыте, извлечение вольфрама в концентрат составляет 100 % при выходе 57,94 %, т.е. сокращение материала происходит в 1,72 раза.
Во втором опыте степень сокращения увеличивается до 2,3, но при этом извлечение концентрата уменьшается до 73,33 %.
Результаты экспериментов по распределению компонентов в хвосты
