Устройство для выделения тонкодисперсных проводящих частиц из смеси с дисперсными немагнитными материалами
Устройство для выделения тонкодисперсных проводящих частиц из смеси с дисперсными немагнитными материалами, содержащее загрузочный бункер, приемную емкость для проводящих частиц, приемную емкость для непроводящих частиц, средство формирования магнитного поля, средство подачи смеси в зону формирования магнитного поля, отличается тем, что средство подачи смеси в зону формирования магнитного поля выполнено в виде ленточного транспортера, барабан которого снабжен вставками из постоянных магнитов и размещен в полости кожуха, выполненного из материала непроницаемого для сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, причем, на участках входа ленты транспортера в кожух и выхода из него оставлены входная и выпускная щели, при этом лента транспортера выполнена непроницаемой для сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, для чего она армирована металлической сеткой или перфорированной металлической фольгой, при этом полость кожуха сообщена с источником сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, кроме того, в стенке кожуха выполнена щель, через которую выпущен лоток сброса хвостов обогащения, причем приемная емкость для проводящих частиц размещена под выпускной щелью. Кроме того, устройство снабжено дополнительными постоянными магнитами, размещенными между рабочим и холостым участком ленты транспортера, с возможностью формирования на ее поверхности магнитного поля. Использование заявленного устройства обеспечивает возможность почти полного выделения (улавливания более 90% частиц свободного золота размерностью 0,1 мм и практически полное улавливание фракций до 0,5 мм) тонкодисперсных цветных редких и драгоценных металлов и тем самым возможности создания эффективного обогатительного оборудования для первичного обогащения россыпных месторождений различной природы (естественных и техногенных) безреагентным способом (т.е. экологически безопасным по выбросам реагентов в окружающую среду). 1 з.п. ф-лы. 1 илл.
Полезная модель относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использована для извлечения немагнитных проводящих дисперсных материалов из смеси с дисперсными непроводящими немагнитными материалами, таких как частицы редких и благородных металлов, содержащихся в естественных и техногенных россыпных месторождениях.
Известно устройство для выделения тонкодисперсных проводящих частиц из смеси с дисперсными немагнитными материалами, содержащее загрузочное устройство, приемный бункер, имеющий три отсека: центральный и боковые, средство для формирования в рабочем пространстве высокочастотного электромагнитного поля, электромагнитная сила которого направлена перпендикулярно оси потока смеси с возможностью формирования трех потоков дисперсных материалов, в центральном из которых локализованы непроводящие частицы, а в боковых проводящие (см. а.с. СССР №784922, Кл. В03С 1/02, 1980).
Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон крупности частиц, подлежащих разделению, вследствие низкой величины магнитной индукции в рабочей зоне.
Известно также устройство для выделения тонкодисперсных проводящих частиц из смеси с дисперсными немагнитными материалами, содержащее загрузочный бункер, приемную емкость для проводящих частиц, приемную емкость для непроводящих частиц, средство формирования магнитного поля, средство подачи смеси в зону формирования магнитного поля (см. а.с. СССР №1297908, Кл. В03С 1/02, 1987).
Недостаток этого решения - невозможность эффективного извлечения мелких и тонких частиц цветных, редких и самородных металлов из смеси дисперсных немагнитных материалов.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение возможности извлечения мелких и тонких фракций цветных, редких и драгоценных металлов из смеси дисперсных немагнитных материалов.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении возможности почти полного выделения (улавливания более 90% частиц свободного золота размерностью 0,1 мм и практически полное улавливание фракций до 0,5 мм) тонкодисперсных цветных редких и драгоценных металлов и тем самым возможности создания эффективного обогатительного оборудования для первичного обогащения россыпных месторождений различной природы (естественных и техногенных) безреагентным способом (т.е. экологически безопасным по выбросам реагентов в окружающую среду).
Поставленная задача решается тем, что устройство для выделения тонкодисперсных проводящих частиц из смеси с дисперсными немагнитными материалами, содержащее загрузочный бункер, приемную емкость для проводящих частиц, приемную емкость для непроводящих частиц, средство формирования магнитного поля, средство подачи смеси в зону формирования магнитного поля, отличается тем, что средство подачи смеси в зону формирования магнитного поля выполнено в виде ленточного транспортера, барабан которого снабжен вставками из постоянных магнитов и размещен в полости кожуха, выполненного из материала непроницаемого для сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, причем, на участках входа ленты транспортера в кожух и выхода из него оставлены входная и выпускная щели, при этом лента транспортера выполнена непроницаемой для сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, для чего она армирована металлической сеткой или перфорированной металлической фольгой, при этом полость кожуха сообщена с источником сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, кроме того, в стенке кожуха выполнена щель, через которую выпущен лоток сброса хвостов обогащения, причем приемная емкость для проводящих частиц размещена под выпускной щелью.
Кроме того, устройство снабжено дополнительными постоянными магнитами, размещенными между рабочим и холостым участком ленты транспортера, с возможностью формирования на ее поверхности магнитного поля.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".
Совокупность признаков формулы полезной модели обеспечивает решение поставленной задачи - обеспечение возможности извлечения мелких и тонких фракций цветных, редких и драгоценных металлов из смеси дисперсных немагнитных материалов, поскольку обеспечивает придание магнитовосприимчивости частицам этих металлов.
В основе принципа работы устройства лежит тот факт, что золото, по природе относящееся к группе «классических диамагнетиков», соответствующим образом «ведет себя» в магнитных полях. Диамагнитная восприимчивость, возникающая в атомных электронных оболочках под действием внешнего магнитного поля, характерна для золота, как вещества, у которого атомы, ионы или молекулы не имеют результирующего магнитного момента, т.е. сильное магнитное поле вытолкнет диамагнетик в более слабое поле, т.к. диамагнетик (золото, висмут и т.д.) «старается минимизировать» поток магнитного поля через свою поверхность. При этом проводящие частицы осаждаются на транспортирующую ленту и фактически прилипают к ней, удерживаясь до выхода из рабочей зоны устройства.
Заявленная полезная модель иллюстрируется чертежом, схематически показывающим обогатительное устройство.
На чертежах показаны загрузочный бункер 1, приемная емкость 2 для проводящих частиц, приемная емкость 3 для непроводящих частиц, ленточный транспортер, включающий барабан 4 рабочий 5 и холостой 6 участки ленты. При этом, средство формирования магнитного поля включает вставки 7 из постоянных магнитов, зафиксированные в барабане 4, и дополнительные
постоянные магниты 8, размещенные между рабочим 5 и холостым 6 участком ленты транспортера с возможностью формирования на ее поверхности магнитного поля. Кроме того, показан кожух 9, выполненный из материала непроницаемого для сверхвысокочастотного электромагнитного излучения. Кожух 9 охватывает барабан транспортера и часть рабочего 5 и холостого 6 прямолинейных участков ленты, примыкающих к барабану 4. Полость кожуха 9 сообщена с источником сверхвысокочастотного электромагнитного излучения 10. На участках входа ленты транспортера в кожух 9 и выхода из него оставлены входная 11 и выпускная 12 щели. Лента транспортера выполнена непроницаемой для сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, для чего она армирована металлической сеткой 13 или перфорированной металлической фольгой. Целесообразно, чтобы армирующий элемент был завулканизирован в ленту в процессе ее изготовления. Кроме того, показана выполненная в стенке кожуха 9 разгрузочная щель 14, через которую выпущен лоток 15 сброса хвостов обогащения, причем приемная емкость для проводящих частиц 2 размещена под выпускной щелью 12.
Конструктивно названные элементы устройства не отличаются от известных, используемых по сходному назначению.
В качестве источника сверхвысокочастотного электромагнитного излучения 10 могут быть использованы известные излучатели, рабочие характеристики которых способны обеспечить заданную производительность устройства, например для установки производительностью до 15 тн россыпной массы нужен пакетированный излучатель мощностью до 25 квт.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Смесь немагнитных дисперсных материалов, содержащих проводящие и непроводящие частицы (например, россыпной материал, содержащий частицы редких и благородных металлов и пустую породу), подвергают известным образом предварительному измельчению (при необходимости), после чего, известным образом посредством магнитных или электромагнитных сепараторов
известной конструкции отделяют магнитную фракцию. После этого в составе смеси дисперсных материалов остаются частицы немагнитных металлов, в том числе золота (включающего мелкое, тонкое, и тонкодисперсное). Далее названный дисперсный материал подается в загрузочный бункер, откуда "растекается" в сравнительно тонкий слой на поверхности рабочего 5 участка ленты и перемещается в направлении барабана 4. Толщина слоя материала во избежание заштыбовывания устройства должна быть соизмерима с толщиной входной щели 11.
В полость кожуха 9, куда попадает дисперсный материал, подводится сверхвысокочастотное электромагнитное излучение (по закрытому волноводу известной конструкции - на чертежах не показан), которое создается посредством источника сверхвысокочастотного электромагнитного излучения 10. В результате, дисперсный материал оказывается под воздействием сверхвысокочастотного электромагнитного поля уже на рабочем 5 участке ленты, до подхода к барабану 4. Таким образом частицы золота в названной зоне становятся магнитовосприимчивыми, поэтому, попадая в зону магнитного влияния барабана 4, они осаждаются на охватывающую его транспортирующую ленту и фактически прилипают к ее поверхности, тогда как частицы пустой породы (непроводящие частицы) остаются лежать свободно. Затем, после прохода сектора переноса барабана 4 (его верхней части, где наклон поверхности по отношению к горизонту меньше угла естественного откоса частиц) частицы пустой породы (непроводящие частицы) под действием силы тяжести осыпаются вниз в приемный лоток 15 и далее, через разгрузочную щель 14 самотеком попадают в приемную емкость 3 для непроводящих частиц. Частицы золота удерживаются на поверхности ленты, в том числе и на ее холостом 6 участке, от которого отваливаются после выхода из полости кожуха 9, где перестает действовать сверхвысокочастотного электромагнитного поля. Под действием силы тяжести частицы золота падают в приемную емкость 2 для проводящих частиц.
Защита от сверхвысокочастотного электромагнитного излучения обеспечивается за счет щелевых насадок, окружающих отверстия в кожухе 9 (на чертежах не показаны), и экранированием ленты.
Устройство позволяет надежно извлекать из россыпи частицы золота (размером до 0,1 мм) или других более легкоизвлекаемых материалов. Наиболее эффективной областью его использования является переработка отвалов (известно, что при разработке россыпей традиционными способами хорошо извлекаются достаточно крупные фракции (более 0,5 мм), а, то, что мельче, при промывке уходит в отвалы (по разным оценкам с мелочью уходит ˜40-60% золота).
1. Устройство для выделения тонкодисперсных проводящих частиц из смеси с дисперсными немагнитными материалами, содержащее загрузочный бункер, приемную емкость для проводящих частиц, приемную емкость для непроводящих частиц, средство формирования магнитного поля, средство подачи смеси в зону формирования магнитного поля, отличающееся тем, что средство подачи смеси в зону формирования магнитного поля выполнено в виде ленточного транспортера, барабан которого снабжен вставками из постоянных магнитов и размещен в полости кожуха, выполненного из материала, непроницаемого для сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, причем, на участках входа ленты транспортера в кожух и выхода из него оставлены входная и выпускная щели, при этом лента транспортера выполнена непроницаемой для сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, для чего она армирована металлической сеткой или перфорированной металлической фольгой, при этом полость кожуха сообщена с источником сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, кроме того, в стенке кожуха выполнена щель, через которую выпущен лоток сброса хвостов обогащения, причем приемная емкость для проводящих частиц размещена под выпускной щелью.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительными постоянными магнитами, размещенными между рабочим и холостым участком ленты транспортера, с возможностью формирования на ее поверхности магнитного поля.
