CC BY
26
© С.М. Федосеев, Е.С. Слепцова, А.И. Матвеев, 2012
УЛК 622.342
С.М. Федосеев, Е.С. Слепцова, А.И. Матвеев
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МАГНИТНЫХ ШЛЮЗОВ С РАЗЛИЧНОЙ КОНФИГУРАЦИЕЙ СИЛОВЫХ ЛИНИЙ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ЗОЛОТА
Приведен сравнительный анализ эффективности обогащения на усовершенствованном магнитном шлюзе ИГДС СО РАН с использованием формулы Ханкока-Луйкена.
Ключевые слова: шлюз, улавливающее покрытие, магнитное поле, магнитные минералы, мелкое, тонкое золото, эффективность извлечения.
Известно, что на традиционных шлюзах мелкого наполнения с резиновыми ковриками и металлическими трафаретами лестничного типа частицы золота крупностью -0,315 мм извлекаются до 80 %; крупностью -0,2 мм — до 66 %, крупностью -0,1 мм — до 27 % [1].
Одним из путей повышения извлечения золота является усовершенствование улавливающего покрытия шлюзов. В литературе известны, на практике испытаны установки на основе искусственно создаваемого, с помощью магнитного поля, улавливающего покрытия из магнитных минералов, содержащихся в обогащаемой россыпи [2 - 6]. Однако, широкое внедрение данной технологии все еще требует доработки, направленной на повышение эффективности извлечения мелких и тонких классов золота. При обогащении россыпей на шлюзах, мелкие и тонкие классы золота не всегда транспортируются по дну обогащаемой пульпы, а перемещаются по всей глубине потока. Данное явление вызывает снос в хвосты мелких и тонких классов золота, снижая эффективность извлечения ценного компонента на шлюзах.
Целью данной работы является усовершенствование улавливающего покрытия с подбором рациональной конфигурации силовых магнитных линий.
Для достижения цели поставлена задача, провести сравнительный анализ эффективности обогащения существующих улавливающих покрытий, создаваемых с помощью магнитного поля с различной конфигурацией силовых линий.
Нами, из множества известных магнитных шлюзов, анализировались наиболее характерные три варианта. Общий вид силовых линий улавливающих покрытий магнитных шлюзов показан на рис. 1.
Шлюзы 1 и 2 имеют открытые магнитные системы и на них магниты расположены на одной плоскости. Шлюз 3 имеет замкнутую магнитную систему и в ней магнитное поле образуется в пространстве между противоположно расположенными разноименными полюсами.
Широкое распространение получил шлюз В.Н. Ёапицкого (шлюз-1) [2], где улавливающая постель представляет собой пряди, выстроенные вдоль силовых линий магнитного поля, созданного однополярным магнитным
Шлюз-1 Шлюз-2
Рис. 1. Общий вид силовых линий магнитных шлюзов
Шлюз-3
полем в направлении перпендуколяр-ном направлению обогащаемой пульпы. Недостатком данного шлюза является то, что для создания однопо-лярного магнитного поля необходимо расположить магниты с большими боковыми зазорами между собой. Это вызывает уменьшение полезной площади шлюза. К тому же открытая од-нополярная магнитная система не создает достаточной магнитной индукции ввиду экспоненциального затухания напряженности магнитного поля в пространстве. Преимуществом данного шлюза является легкость вымывания легких немагнитных минералов из рабочей зоны шлюза, поскольку тормозящие движение минеральных частиц в обогащаемой пульпе пряди параллельны и направлены вверх.
Известен ряд шлюзов (шлюз-2), разработанных в ИГДС СО РАН Е.Л.Саввиным [3, 4]; Г.Л.Полховым [5], где для увеличения полезной площади магниты расположены на днище шлюза без боковых зазоров с чередующимися полюсами. Недостатком данных шлюзов является большой выход концентрата, Это связано с тем, что силовые линии замыкаются между разноименными полюсами, особенно на стыках магнитов, защемляя нужные и ненужные минералы. К тому же, накопление магнитных минералов вдоль силовых линий между полюсами уменьшает действие магнитного поля в пространстве подобно эффекту замкну-
того подковообразного магнита. Магнитные минералы, выстроенные, вдоль силовых линий почти горизонтально между магнитами быстро цементируются и делают съемку концентрата весьма трудоемкой.
Представляет практический интерес шлюз-3, разработанный в лаборатории обогащения полезных ископаемых ИГЛС [6]. На данном шлюзе повышение эффективности обогащения золота достигается за счет расположения дополнительной магнитной системы над потоком пульпы. Ланная замкнутая система позволяет создать магнитное поле большей напряженности. При этом создаются вертикальные магнитные силовые линии, способствующие интенсивному образованию прядей в пространстве между магнитными системами. В данном случае, как и на шлюзе-1 получается более рыхлая улавливающая постель, но с большей емкостью для улавливания тяжелых частиц за счет постоянной перечистки постели текущим потоком воды, что способствует повышению эффективности обогащения и делает съемку концентрата менее трудоемкой. Недостатком шлюза-3 является ограниченность высоты роста улавливающих прядей, вызванная фиксированным расстоянием между магнитными системами.
Лальнейшим усовершенствованием, исключающим указанный недостаток шлюза-3, стала последняя разработка (шлюз-4) лаборатории ОПИ ИГЛС СО РАН [7] (рис. 2).
Таблица 1
Сравнение эффективности обогащения на шлюзах
№ опыта Шлюзы
Шлюзы 1,2, 3 [2-6] Шлюз 4 [7] Шлюзы [2-6] Шлюз [7]
Извлечение имитатора в„, % Извлечение имитатора в„, % Ук Рк Ук Рк
1 2 3 Средн. знач Эффективное 65 62 68 65 ть обогащения полезно 72 70 68 70 го компонента (п), % 20 4 29 9,5 13,7 61, 34 37
3
8 N 1 ^ 8 Гм
-
* 1 1 * 1 1 • • • • ! ! МШ
8 N 1 8
2
Рис. 2. Силовые линии магнитного шлюза-4
Шлюз включает желоб 1, на днище которого устанавливается основная нижняя магнитная система 2 из постоянных магнитов типа 22 РА 220 с размерами 84х64х11 мм плотно установленные друг к другу с чередующими полюсами. Над нижней магнитной системой расположена крышка желоба 3, на внутренней поверхности которой, установлена дополнительная магнитная система 4, расположенная противоположной полярностью к основной магнитной системе. Крышка желоба вместе с дополнительной магнитной системой имеет возможность передвигаться «вверх-вниз» с помощью подвижного наружного механизма 5, размещенного с наружной стороны борта шлюза. По мере роста высоты магнитного ворса с помощью наружного механизма постепенно
поднимается крышка желоба вместе с дополнительной магнитной системой на расстоянии эффективного действия поля постоянных магнитов (50—70 мм) от верхних краев вновь образованного магнитного ворса. Данное действие повторяется постоянно до достижения высоты ворса верхней границы обогащаемой пульпы (6). Улавливающий «стоячий ворс» упакован менее плотно и через него потоком пульпы легко вымываются в хвосты легкие немагнитные минералы (пески, ил и др.), а их место занимают оседающие или осевшие частицы золота. При этом значительно повышается извлечение полезного компонента, включая его мелкие и тонкие классы за счет тормозящего действия вертикальных ворсов пронизывающих всю высоту обогащаемой пульпы, что приводит к повышению эффективности обогащения полезного компонента (золота, платины).
Сравнительный анализ работ вы-шерассмотренных шлюзов проведен в аналогичных условиях на установке, описанной в работе [8]. Эффективности обогащения полезного компонента на известных и разработанном шлюзах рассчитаны с использованием известной формулы Ханкока-Луйкена
4
6
-•100,% и приведен
[9]; п=-лпп 100 -аёш
в табл. 1. Имитатор полезного компонента - латунь, где аИСх. - содержание имитатора в исходной руде, 9 г/т; ук - усредненный выход концентрата, %; (рк) - среднее содержание имитатора в концентрате, г/т.
Как показывают лабораторные исследования (табл. 1) эффективность обогащения полезного компонента на
разработанном шлюзе-4 [7] в 1,25 раза выше, чем у известных шлюзов [2-6], что весьма ощутимо.
Заниженные численные значения эффективности обогащения на шлюзах связаны с применением в качестве полезного компонента имитатора с плотностью 8,2 г/см3, что почти в 2 раза меньше плотности золота и платины.
1. Замятин О.В., Лопатин А.Г. и др. Обогащение золотосодержащих песков и конгломератов. М: «Недра», 1975, С. 5866.
2. А.с. СССР 1358148, МКИ В03 В 5/70. 1984.
3. А.с. СССР 1540085, МКИ В03 В 5/70. Способ обогащения песков на шлюзах /Саввин Е.Д., Ковлеков И. И., Изаксон В.Ю. и др. Заявл. 22.04.88. -2 с.
4. А.с. СССР 1638871, МКИ В03 В 5/70. Шлюз для обогащения россыпей / Изаксон В.Ю., Савин Е.Д. и Ковлеков И.И. Заявл. 13.03.89. - 2с.
5. Патент РФ 2068737, МКИ В03 В 5/70. Шлюз для обогащения россыпей в потоке / Полхов Г.Л., Изаксон В.Ю. и Шир-ман В.Г. БИ. №31 1996.
6. Патент РФ на полезную модель №11497. Шлюз для обогащения песков россыпных месторождений в потоке /Ларионов
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
В.Р., Марков В.С., Федосеев С.М. /ИГДС им. Н.В.Черского СО РАН; Заявл. 09.03.99; опубл. 16.10.99, Бюлл. №10.
7. Патент РФ на полезную модель №115243. Шлюз для обогащения россыпей в потоке / Ларионов В.Р., Федосеев С.М., Слепцова Е.С., Горохова Л.Н., Нечаев П.Б. Опубл. 27.04.2012. Бюлл. №12
8. Федосеев С.М., Ларионов В. Р. Применение магнитных шлюзов с различной конфигурацией силовых линий для обогащения золотосодержащих песков / Материалы международной научно-технической конференции. Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья 13-17 апреля 2010 г. Екатеринбург, с. 268-271.
9. Абрамов A.A. Переработка обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. М: Изд-во МГГУ, 2001, с.470.ШЕ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Федосеев Семен Михайлович — научный сотрудник лаборатории обогащения полезных ископаемых,
Слепцова Екатерина Семеновна — 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, e-mail: [email protected].
А
