Комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов

Полезная модель относится к горно-обогатительному оборудованию и может быть использована в строительной, горной, химической и других отраслях народного хозяйства для сухого обогащения рудных, нерудных материалов и техногенных отходов, содержащих компоненты с различной формой или плотностью частиц, например, вермикулита, слюд, руд металлов, металлургических шлаков и др. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание комплекса обогатительного оборудования, обеспечивающего высокое качество разделения широкого класса материалов. Поставленная задача решена тем, что в комплексе для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов, включающем соединенные между собой участок предварительной подготовки материала или место накопления материала, или участок технологического процесса, по меньшей мере, один грохот и, по меньшей мере, два сепарирующие устройства, соединенные отдельно друг от друга с разными выходами продуктов грохочения, сепарирующие устройства выполнены в виде пневматических классификаторов. Поставленная задача может быть решена также тем, что, по меньшей мере, один пневматический классификатор может быть снабжен пылеосадителем; по меньшей мере, один пылеосадитель может быть снабжен, по меньшей мере, одним виброситом; по меньшей мере, один пневматический классификатор может быть снабжен, по меньшей мере, одним виброситом; комплекс может быть снабжен, по меньшей мере, одним измельчителем; по меньшей мере, один пневматический классификатор может быть соединен с, по меньшей мере, одним измельчителем, соединенным с, по меньшей мере, одним грохотом; по меньшей мере, одно вибросито, соединенное с пневматическим классификатором, может быть соединено с, по меньшей мере, одним измельчителем, соединенным с, по меньшей мере, одним грохотом; комплекс может быть снабжен дополнительным пневматическим классификатором переработки измельченного материала, соединенным с измельчителем и снабженным пылеуловителем, соединенным с виброситом и, по меньшей мере, одним виброситом; участок предварительной подготовки может включать последовательно расположенные и связанные между собой первичный грохот, сушильный барабан, вторичный грохот, и/или магнитный сепаратор. 1 независ. п. ф-лы, 9 завис, п. ф-лы, 1 Фиг.

Полезная модель относится к горно-обогатительному оборудованию и может быть использована в строительной, горной, химической и других отраслях народного хозяйства для сухого обогащения рудных, нерудных материалов и техногенных отходов, содержащих компоненты с различной формой или плотностью частиц, например, вермикулита, слюд, руд металлов, металлургических шлаков и др.

Известен комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов, включающий соединенные между собой участок предварительной подготовки материала или место накопления материала, или участок технологического процесса, грохот, к выходам которого, отдельно друг от друга, присоединены два грохота, выходы которых оснащены виброситами [1].

К недостаткам данного комплекса можно отнести невысокую эффективность разделения.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание комплекса обогатительного оборудования, обеспечивающего высокое качество разделения широкого класса материалов.

Поставленная задача решена тем, что в комплексе для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов, включающем соединенные между собой участок предварительной подготовки материала или место накопления материала, или участок технологического процесса, по меньшей мере, один грохот и, по меньшей мере, два сепарирующие устройства, соединенные отдельно друг от друга с разными выходами продуктов грохочения, сепарирующие устройства выполнены в виде пневматических классификаторов.

Поставленная задача может быть решена также тем, что, по меньшей мере, один пневматический классификатор может быть снабжен пылеосадителем; по меньшей мере, один пылеосадитель может быть снабжен, по меньшей мере, одним виброситом; по меньшей мере, один пневматический классификатор может быть снабжен, по меньшей мере, одним виброситом; комплекс может быть снабжен, по меньшей мере, одним измельчителем; по меньшей мере, один пневматический классификатор может быть соединен с, по меньшей мере, одним измельчителем, соединенным с, по меньшей мере, одним грохотом; по меньшей мере, одно вибросито, соединенное с пневматическим классификатором, может быть соединено с, по меньшей мере, одним измельчителем, соединенным с, по меньшей мере, одним грохотом; комплекс может быть снабжен дополнительным пневматическим классификатором переработки измельченного материала, соединенным с измельчителем и снабженным пылеуловителем, соединенным с виброситом и, по меньшей мере, одним виброситом; участок предварительной подготовки может включать последовательно расположенные и связанные между собой первичный грохот, сушильный барабан, вторичный грохот, и/или магнитный сепаратор.

На Фиг.1 представлен комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов.

Комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов включает соединенные между собой участок предварительной подготовки материала 1 или место накопления материала, или участок технологического процесса (на Фиг.1 не показаны), по меньшей мере, один грохот 2, имеющий, по меньшей мере, выход крупного продукта грохочения 3 и выход мелкого продукта грохочения 4, и, по меньшей мере, пневматический классификатор 5 и пневматический классификатор 6. Пневматический классификатор 5 соединен с выходом крупного продукта грохочения 3, а пневматический классификатор 6 соединен с выходом мелкого продукта грохочения 4. Любой пневматический классификатор 5 и 6 может быть снабжен пылеосадителем 7 и 8, при этом каждый пылеосадитель 7 и 8 может быть снабжен виброситом 9 и 10. Любой пневматический классификатор 5 и 6 может быть снабжен, по меньшей мере, одним виброситом 11 и 12. Предлагаемый комплекс может быть оснащен, по меньшей мере, одним измельчителем 13, вход которого может быть соединен с, по меньшей мере, одним пневматическим классификатором 5 и 6, а выход - с, по меньшей мере, одним грохотом 2. Кроме того, вход измельчителя 13 может быть соединен с, по меньшей мере, одним виброситом 11 и 12. Предлагаемый комплекс может быть также оснащен дополнительным пневматическим классификатором переработки измельченного материала 14, соединенным с измельчителем 13 и снабженным пылеуловителем 15, оснащенным виброситом 16, и, по меньшей мере, одним виброситом 17. Участок предварительной подготовки 1 может включать последовательно расположенные и связанные между собой первичный грохот, сушильный барабан, вторичный грохот, и/или магнитный сепаратор (на Фиг.1 не показаны).

Работу комплекса для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов рассмотрим на примере переработки электронного лома.

В рассматриваем примере работы предлагаемого комплекса лом разделяют на металлические компоненты (МК) с плотностью частиц _мк>г/см³ и неметаллические компоненты (НМК) с плотностью частиц _нм<2 г/см³. Разделение частиц в пневматических классификаторах происходит в воздушных потоках, где их аэродинамическое сопротивление для данного примера определяется законом сопротивления Ньютона, который действует при Re>1000 (где Re - критерий Рейнольдса частицы, определяющийся по формуле Rе=×v/, где - размер частицы, v - относительная скорость обтекания ее воздушным потоком, - коэффициент кинематической вязкости воздуха). В диапазоне действия закона сопротивления Ньютона величина граничной крупности разделения частицы _гр~f(1/), где - плотность частицы. В этом случае отношение размеров частиц граничной крупности разделения НМК и МК будет определяться соотношением _грНМК/_грМК=_мк/_нмк>7/2=3,5. Величина динамического коэффициента формы частиц, влияющая на аэродинамическое сопротивление частиц, для большинства частиц НМК, существенно больше, чем для частиц МК. Поэтому принимаем, что соотношение размеров частиц граничной крупности разделения НМК и МК определяется величиной _грНМК/_грМК4.

Комплекс работает следующим образом. После участка предварительной подготовки 1 электронный лом крупностью до 10 мм подается на грохот 2, где разделяется, по меньшей мере, на два продукта: крупный продукт грохочения (КПГ) крупностью 2,5-10 мм и мелкий продукт грохочения (МПГ) крупностью 0-2,5 мм.

КПГ через выход крупного продукта грохочения 3 грохота 2 подается в пневматический классификатор 5, где сепарируется на два продукта тяжелый продукт разделения (ТПР5) и легкий продукт разделения (ЛПР5) по граничной крупности разделения относительно металлических компонентов МК, например, около 2,5 мм. ТПР5 является полиметаллическим концентратом с содержанием МК крупностью 2,5-10 мм. ЛПР5 содержит НМК крупностью 2,5-10 мм.

МПГ через выход мелкого продукта грохочения 4 грохота 2 подается в пневматический классификатор 6, где сепарируется на два продукта ТПР6 и ЛПР6 по граничной крупности разделения относительно МК 0,63 мм. ТПР6 является полиметаллическим концентратом с содержанием МК крупностью 0,63-2,5 мм. ЛПР6 является промпродуктом и содержит НМК крупностью 0-2,5 мм и МК крупностью менее 0,63 мм.

Содержание МК в полиметаллическом концентрате регулируется величиной граничной крупности разделения МК - _грМК и может достигать массового содержания более 95%. ТПР5 с требуемым содержанием МК поступает на металлургическую переработку. ЛПР5 содержит НМК крупностью 2,5-10 мм и является отвальным продуктом или поступает на дальнейшую переработку с целью производства строительных заполнителей.

Если конструкция пневматических классификаторов не предусматривает внутреннюю циркуляцию воздушного потока и пылеосаждение, пневматические классификаторы 5 и 6 могут быть соединены с пылеосадителями 7 и 8 для выделения ЛПР из аэродисперсного потока. Для дальнейшей переработки ЛПР4 после пылеосадителя 8 может подаваться на вибросито 10. На вибросите 10 происходит фракционирование ЛПР4 по крупности, например, 0,63 мм. При этом, крупный продукт фракционирования (КПФ10) содержит НМК крупностью 0,63-2,5 мм и не содержит МК, т.е. является отвальным продуктом, а мелкий продукт фракционирования (МПФ10) содержит МК и НМК крупностью менее 0,63 мм и, являясь промпродуктом, может направляться на складирование или дальнейшую переработку.

При содержании в электронном ломе сростков МК и НМК нужна дополнительная переработка продуктов разделения для раскрытия сростков и сепарации их компонентов. В этом случае ТПР5 представляет собой полиметаллический концентрат или промпродукт, содержащий МК крупностью 2,5-10 мм и сростки крупностью 2,5<_{срТПР5min}10 мм, где _{срТПР5min} - минимальный размер сростка, а ЛПР5 является отвальным или промпродуктом с содержанием НМК крупностью 2,5-10 мм и сростков крупностью 2,5_cpЛПР5max<10 мм, где _{срЛПР5max} - максимальный размер сростка. ТПР5 для дальнейшей переработки может подаваться в измельчитель 13 для раскрытия сростков или на вибросито 11, где происходит его фракционирование по технологически выбранной крупности _грBС11, при этом _{грВС11срТПР5min}, с получением двух продуктов - МПФ11 и КПФ11. МПФ11 является полиметаллическим концентратом крупностью 2,5 мм-_грBC11. КПФ11 является промпродуктом, содержит МК и сростки крупностью _грВС11-10 мм и может направляться на складирование или дальнейшую переработку, в том числе на измельчитель 13 для раскрытия сростков.

ЛПР5 можно подавать на пылеосадитель 7 и затем на вибросито 9, где происходит его фракционирование по технологически выбранной крупности _грВС9 при этом _{грВС9срЛПР5max}. В результате можно получить КФР9 с содержанием преимущественно НМК крупностью _грВС9-10 мм как отвальный продукт и МПФ9, содержащий НМК и сростки крупностью 2,5 мм-_грВС9, который может направляться на складирование или дальнейшую переработку, в том числе на измельчитель 13 для раскрытия сростков.

ТПР6 является полиметаллическим концентратом или промпродуктом и содержит МК крупностью 0,63-2,5 мм и сростки крупностью 0,63<_{срТПР4min}2,5 мм, где _{срТПР6min} - минимальный размер сростка. ЛПР6 является отвальным или промпродуктом и содержит НМК крупностью 0-2,5 мм и сростки крупностью 0<_{срЛПР6max}<2,5 мм, где _{срЛПР6max} - максимальный размер сростка. Для дальнейшей переработки ТПР6 можно подавать в измельчитель 13 для раскрытия сростков или на вибросито 12, где происходит его фракционирование по технологически выбранной крупности _грВС12, при этом _{грВС12срТПР6min}. В результате фракционирования получают МПФ12, который является полиметаллическим концентратом крупностью 0,63 мм-_грBC12 и КПФ12, который является промпродуктом и содержит МК и сростки крупностью _грBC12-2,5 мм и может направляться на складирование или дальнейшую переработку, в том числе на измельчитель 13 для раскрытия сростков.

ЛПР8 может подаваться на вибросито 10, где происходит его фракционирование на две фракции, КФР10 и МПФ10, по технологически выбранной крупности _грBC10, при этом _{грBC10срЛПР6max}., при этом, КФР10 является отвальным продуктом и содержит преимущественно НМК крупностью _грBC10-2,5 мм, а МПФ10 является промпродуктом и содержит МК, НМК и сростки крупностью 0-_грBC10 и далее может направляться на складирование или дальнейшую переработку.

Измельчитель 13 настраивают на селективное измельчение - в первую очередь, на раскрытие или разрушение сростков, а также на измельчение НМК. После измельчителя 13 материал может подаваться на грохот 2 или в дополнительный пневматический классификатор переработки измельченного материала 14, оптимальная величина граничной крупности разделения _гр которого определяется по фракционному и компонентному составу материала после измельчителя 13, а именно: минимальный размер частиц МК и сростков, поступающих в измельчитель 13 с ТПР6 составляет ~ 0,63 мм, если предположить, что измельчитель 13 существенно не уменьшает крупность частиц МК, то величина граничной крупности разделения по МК _грMK дополнительного пневматического классификатора переработки измельченного материала 14 может составлять ~ 0,63 мм. В пневматический классификатор 14 материал может подаваться после измельчителя 13. В нем материал сепарируется на ТПР14, который является полиметаллическим концентратом с крупностью МК0,63 мм и на ЛПР14, который поступает в пылеосадитель 15 и является отвальным продуктом с крупностью НМК2,5 мм.

В случае необходимости ТПР14 может подаваться на вибросито 17, где фракционируется по требуемой крупности, определенной по фракционному и компонентному составу ТПР14, на КПФ17 и МПФ17, являющихся полиметаллическими концентратами второго и первого сорта. КПФ17 может поступать на дополнительную переработку в измельчитель 13. ЛПР15 может подаваться на вибросито 16, где фракционируется по требуемой крупности, определенной по фракционному и компонентному составу ЛПР14, на КПФ16 и МПФ16, являющихся в этом случае отвальным продуктом и промпродуктом.

В результате получают товарный продукт в виде полиметаллического концентрата с регулируемым содержанием МК более 90-95%.

Таким образом, предлагаемый комплекс обеспечивает с высоким качеством разделения сухое обогащение рудных, нерудных материалов и техногенных отходов, содержащих компоненты с различной формой или плотностью частиц, например, вермикулита, слюд, руд металлов, металлургических шлаков и др.

Источники информации:

1. WO 2005014188 A1, 2005.

1. Комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов, включающий соединенные между собой участок предварительной подготовки материала, или место накопления материала, или участок технологического процесса, по меньшей мере, один грохот и, по меньшей мере, два сепарирующих устройства, соединенных отдельно друг от друга с разными выходами продуктов грохочения, отличающийся тем, что сепарирующие устройства выполнены в виде пневматических классификаторов.

2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один пневматический классификатор снабжен пылеосадителем.

3. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один пылеосадитель снабжен, по меньшей мере, одним виброситом.

4. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один пневматический классификатор снабжен, по меньшей мере, одним виброситом.

5. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что снабжен, по меньшей мере, одним измельчителем.

6. Комплекс по п.5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один пневматический классификатор соединен с, по меньшей мере, одним измельчителем, соединенным с, по меньшей мере, одним грохотом.

7. Комплекс по п.5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно вибросито, соединенное с пневматическим классификатором, соединено с, по меньшей мере, одним измельчителем, соединенным с, по меньшей мере, одним грохотом.

8. Комплекс по п.5, отличающийся тем, что снабжен дополнительным пневматическим классификатором переработки измельченного материала, соединенным с измельчителем и снабженным пылеуловителем, соединенным с виброситом, и, по меньшей мере, одним виброситом.

9. Комплекс по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что участок предварительной подготовки включает последовательно расположенные и связанные между собой первичный грохот, сушильный барабан, вторичный грохот и/или магнитный сепаратор.