RU2472593C1 - Устройство для сухого обогащения минерального сырья - Google Patents
Устройство для сухого обогащения минерального сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472593C1 RU2472593C1 RU2011126696/03A RU2011126696A RU2472593C1 RU 2472593 C1 RU2472593 C1 RU 2472593C1 RU 2011126696/03 A RU2011126696/03 A RU 2011126696/03A RU 2011126696 A RU2011126696 A RU 2011126696A RU 2472593 C1 RU2472593 C1 RU 2472593C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- particles
- air
- density
- enrichment
- grinding
- Prior art date
Links
Landscapes
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам сухого обогащения минерального сырья. Устройство для сухого обогащения минерального сырья содержит узел измельчения материала до требуемой крупности, приспособление для подачи измельченных частиц с использованием сжатого воздуха на блок сепарации, использующий разную степень сопротивления движению частиц в воздухе. Для измельчения исходного сырья до требуемой крупности и узкого гранулометрического распределения используются диски встречного вращения с динамической кольцевой щелью, для выпуска измельченных частиц в воздушную среду под давлением используется трубка с соплом, формирующая узкий пучок частиц. Для сбора частиц разной плотности или группы частиц, близких по плотности, используются отверстия, расположенные в местах максимального разделения частиц разной плотности. Технический результат - повышение эффективности обогащения минерального сырья. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к средствам сухого обогащения минерального сырья.
Около 100 элементов таблицы Менделеева образуют с 17 элементами этой же таблицы (O, C, S, F, Cl, N, H, B, I, Br, As, Те, Se, Si, P, Sb) больше 2400 неорганических молекулярных соединений, имеющих соответствующую плотность (до 22420 кг/м3 для оксида платины). Некоторые элементы, например золото (Au), находятся в природе в чистом виде. Почти все такие образования имеют несколько форм. Например, соединение кремния Si с кислородом O, выражающееся одной и той же формулой SiO2, имеет 7 модификаций, отличающихся структурной упаковкой и, следовательно, плотностью.
Под минеральным сырьем подразумеваются слабо связанные (по сравнению с внутримолекулярными и межмолекулярными связями) образования из нескольких таких соединений, распределенные по объему руды. Обычно энергии связи выражаются в единицах кДж/моль. Рассмотрим соотношение внутримолекулярных, межмолекулярных связей и связей между частицами таких соединений в минеральном сырье на примере SiO2. Под частицами понимаются образования, имеющие крупность порядка 40-60 мкм. Энергия внутримолекулярной связи в SiO2 равна 637 кДж/моль - 10,6 кДж/г. Энергия межмолекулярной связи - 213 кДж/моль (3,8 кДж/г). В минеральном сырье плотность энергии межмолекулярных связей всегда в несколько раз меньше плотности энергии внутримолекулярных связей. Связь между молекулярными микрочастицами можно вычислить из значения предела прочности при сжатии для данного вещества. В справочниках прочность выражается в единицах давления Па, что идентично единицам Дж/м3. Для приведения значения прочности к единицам кДж/г нужно справочное значение в МПа разделить на справочное значение плотности и полученное уменьшить в 1000 раз. Например для β-тридимита SiO2 плотность равна 2260 кг/м3, а предел прочности при сжатии равен 60 МПа. Отсюда плотность энергии связи между микрочастицами β-тридимита в минеральном сырье равна 0,027 кДж/г, что в 140 раз меньше плотности межмолекулярных связей.
При производстве какого-либо продукта актуальным является обогащение данного продукта, т.е. увеличение массового содержания по сравнению с исходным рудным материалом (минеральным сырьем).
Сухое обогащение имеет преимущества перед другими, применяющими воду, другие растворители и химические реагенты, т.к. отпадает необходимость в последующей сушке и очистке готового продукта, шламонакопителях.
При сухом обогащении используются: обнаружение искомого продукта по вторичному излучению (RU №2131781, опубл. 20.06.1999), последовательное выделение и рассеивание продуктов по линейному размеру частиц (US 43754554, опубл. 01.03.1983, US 5470554, опубл. 28.11.1995, RU 2390380, опубл. 27.05.2010), разделение продуктов по массе частиц при движении по наклонной плоскости (RU 2142859, опубл. 20.12.1999, RU 2292243, опубл. 15.03.2007), центробежно-ударное разделение с последующей сухой магнитной сепарацией (RU 2381079, опубл. 10.02.2010, RU 2370326, опубл. 20.10.2009).
Наиболее близким аналогом является устройство для сухого обогащения рудных материалов, включающее предварительное вибровозбуждение материала и последующее разделение частиц в концентрационном элементе по аэродинамическому сопротивлению частиц, движущихся по гладкой и пористой поверхности (RU 2374002, опубл. 27.11.2009).
Недостатками данного устройства являются широкий спектр гранулометрического состава частиц после вибровозбуждения и ограниченные возможности разделения частиц разной формы и плотности лишь по разнице трения о гладкую и пористую стенки.
Задачей изобретения является разделение (сепарация) молекулярных компонентов, содержащихся в данном минеральном сырье и различающихся по плотности.
Техническим результатом изобретения является непосредственное получение высокообогащенных молекулярных продуктов, составляющих минеральное сырье.
Технический результат достигается тем, что в начале переработки рудного материала он измельчается до требуемой крупности узкого гранулометрического состава и, непосредственно после измельчения, выпускается через одно или несколько сопел под давлением в воздушную среду до попадания в приемные емкости. При этом в каждую приемную емкость попадает отдельный продукт или группа продуктов, различающихся по плотности.
Сущность изобретения поясняется рисунком 1, где:
1. Емкость, в которую подается исходное минеральное сырье крупностью до 25 мм.
2. Рабочая камера тонкого помола сырья, герметизированная от емкости 1.
3. Накопительная емкость помолотого сырья, которое не разделилось на отдельные продукты, этот полупродукт возвращается в начало процесса.
4. Диски встречного вращения, кольцевая щель между ними задает предельную крупность помолотого сырья.
5. Выпускное сопло (их может быть несколько), через которое помолотый материал нужной крупности выпускается параллельно горизонту под заданным давлением.
П1, П2, П3, П4 - емкости сбора конечных продуктов.
На рисунке координаты движения частиц обозначены как x и y, их положительное значение - в направлении стрелок.
Устройство работает следующим образом.
Исходное минеральное сырье крупностью, обычно применяемой перед измельчением в шаровых мельницах (20-25 мм), подается в емкость 1. Далее под воздействием всасывающего потока воздуха, создаваемого дисками встречного вращения 4, частицы сырья попадают в пространство между этими дисками, где измельчаются при соударении друг с другом. Необходимая рабочая частота вращения дисков τ зависит от предела прочности при сжатии перерабатываемого минерала σ и определяется из соотношения:
D - диаметр дисков (м);
ρ - плотность частиц минерального сырья (кг/м3).
Максимальный размер измельченных частиц регулируется шириной кольцевой щели между дисками.
Смесь частиц различной плотности, но одинакового спектра геометрических форм, выпускается из сопла 5. Перепад давления между областью до выпускного отверстия и средой движения частиц обозначаем Р. Уравнения движения частиц по координатам x и y записываются следующим образом:
g - ускорение свободного падения (9,8 м/с2);
ξ - основной баллистический параметр.
k - коэффициент силы сопротивления движению частицы в воздухе;
ρв - плотность воздуха (1,2 кг/м3);
ℓ - крупность (линейный размер) частицы (м).
Коэффициент сопротивления k - безразмерная величина, его численное значение определяется формой частиц, которые при измельчении имеют форму сколотых параллелепипедов и пирамидок. Наиболее вероятное значение k находится в диапазоне 0,4-0,6 и определяется экспериментально при калибровке устройства. Распределение частиц по коэффициенту сопротивления подчиняется нормальному закону распределения ошибок. Параметр этого распределения δ также определяется экспериментально (типичное значение - 0,25). Решение уравнений (1) по координатам x и y:
t - текущее время процесса;
τ, θ - характеристические параметры (времена) изменения со временем координат частицы x и y соответственно. Их значения определяются формулами:
Молекулярные продукты или группа продуктов, попавшие в емкости П1, П2, П3 и П4, могут быть конечными либо могут подаваться на дальнейший передел (многокаскадная сепарация).
Т.о. предлагается устройство для сухого обогащения минерального сырья, содержащее узел измельчения материала до требуемой крупности, подачу измельченных частиц с использованием сжатого воздуха на блок сепарации, использующий разную степень сопротивления движению частиц в воздухе, при этом для измельчения исходного сырья до требуемой крупности и узкого гранулометрического распределения используются диски встречного вращения с динамической кольцевой щелью, для выпуска измельченных частиц в воздушную среду под давлением используется трубка с соплом, формирующая узкий пучок частиц, а для сбора частиц разной плотности или группы частиц, близких по плотности, используются отверстия, расположенные в местах максимального разделения частиц разной плотности. Выпуск измельченных частиц производится через несколько трубок, а для приема частиц используется кратное числу выпускных трубок количество отверстий. Обогащение производится в несколько стадий, каждая из которых в качестве сырья используется продукт предыдущей стадии обогащения.
Большинство природных минералов по описанной технологии могут быть обогащены до большей степени по сравнению с традиционными технологиями, а при определенном снижении производительности - до химически чистых продуктов.
Также преимуществом технологии является то, что она практически не дает отходов, так как могут быть использованы в производстве любые отделенные молекулярные продукты. Это важно также с точки зрения экологической безопасности производства.
Claims (3)
1. Устройство для сухого обогащения минерального сырья, содержащее узел измельчения материала до требуемой крупности, подачу измельченных частиц с использованием сжатого воздуха на блок сепарации, использующий разную степень сопротивления движению частиц в воздухе, отличающееся тем, что для измельчения исходного сырья до требуемой крупности и узкого гранулометрического распределения, используются диски встречного вращения с динамической кольцевой щелью, для выпуска измельченных частиц в воздушную среду под давлением используется трубка с соплом, формирующая узкий пучок частиц, а для сбора частиц разной плотности или группы частиц, близких по плотности, используются отверстия, расположенные в местах максимального разделения частиц разной плотности.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выпуск измельченных частиц производится через несколько трубок, а для приема частиц используется кратное числу выпускных трубок количество отверстий.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обогащение производится в несколько стадий, каждая из которых в качестве сырья использует продукт предыдущей стадии обогащения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126696/03A RU2472593C1 (ru) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | Устройство для сухого обогащения минерального сырья |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126696/03A RU2472593C1 (ru) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | Устройство для сухого обогащения минерального сырья |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2472593C1 true RU2472593C1 (ru) | 2013-01-20 |
Family
ID=48806419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011126696/03A RU2472593C1 (ru) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | Устройство для сухого обогащения минерального сырья |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2472593C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699287C1 (ru) * | 2018-10-10 | 2019-09-04 | Андрей Валерьевич Шеленин | Устройство для сухого обогащения золотых руд |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4304661A (en) * | 1980-03-10 | 1981-12-08 | Nelson George S | Machines for concentrating ore |
GB2110959A (en) * | 1981-12-17 | 1983-06-29 | Faber Prest | Separation of mixtures in a wind tunnel |
SU1074612A1 (ru) * | 1981-08-03 | 1984-02-23 | Всесоюзное Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Производственное Объединение Целлюлозно-Бумажной Промышленности | Устройство дл разделени измельченной древесины на фракции |
SU1146109A1 (ru) * | 1983-07-15 | 1985-03-23 | Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности | Устройство дл аэродинамического сортировани измельченной древесины |
SU1357066A1 (ru) * | 1985-06-25 | 1987-12-07 | П.Ф. Кустов | Устройство дл измельчени материалов |
RU2010626C1 (ru) * | 1991-06-28 | 1994-04-15 | Анатолий Кузьмич Бровцын | Аэродинамический комплекс для обогащения сыпучих материалов а.к.бровцына |
RU2166367C1 (ru) * | 2000-10-17 | 2001-05-10 | Артемьева Елена Владимировна | Способ и устройство для измельчения материалов |
RU2250143C2 (ru) * | 2000-09-20 | 2005-04-20 | Андриц Ой | Устройство для сортировки древесной щепы на отдельные фракции |
RU2309804C1 (ru) * | 2006-03-02 | 2007-11-10 | Борис Андреевич Адамович | Способ сухого обогащения бедной россыпной золотоносной руды |
-
2011
- 2011-06-30 RU RU2011126696/03A patent/RU2472593C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4304661A (en) * | 1980-03-10 | 1981-12-08 | Nelson George S | Machines for concentrating ore |
SU1074612A1 (ru) * | 1981-08-03 | 1984-02-23 | Всесоюзное Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Производственное Объединение Целлюлозно-Бумажной Промышленности | Устройство дл разделени измельченной древесины на фракции |
GB2110959A (en) * | 1981-12-17 | 1983-06-29 | Faber Prest | Separation of mixtures in a wind tunnel |
SU1146109A1 (ru) * | 1983-07-15 | 1985-03-23 | Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности | Устройство дл аэродинамического сортировани измельченной древесины |
SU1357066A1 (ru) * | 1985-06-25 | 1987-12-07 | П.Ф. Кустов | Устройство дл измельчени материалов |
RU2010626C1 (ru) * | 1991-06-28 | 1994-04-15 | Анатолий Кузьмич Бровцын | Аэродинамический комплекс для обогащения сыпучих материалов а.к.бровцына |
RU2250143C2 (ru) * | 2000-09-20 | 2005-04-20 | Андриц Ой | Устройство для сортировки древесной щепы на отдельные фракции |
RU2166367C1 (ru) * | 2000-10-17 | 2001-05-10 | Артемьева Елена Владимировна | Способ и устройство для измельчения материалов |
RU2309804C1 (ru) * | 2006-03-02 | 2007-11-10 | Борис Андреевич Адамович | Способ сухого обогащения бедной россыпной золотоносной руды |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699287C1 (ru) * | 2018-10-10 | 2019-09-04 | Андрей Валерьевич Шеленин | Устройство для сухого обогащения золотых руд |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9440239B1 (en) | Method for progressive separation and extraction of raw materials from residential roofing products | |
US9156035B1 (en) | Method for progressive separation and extraction of raw materials from residential roofing products | |
US8919681B1 (en) | Method for progressive separation and extraction of raw materials from residential roofing products | |
AU2010347572B2 (en) | Preparation method for stainless steel slags and steelmaking slags for recovering metal | |
JP5634198B2 (ja) | 砕砂、砕石生産システム | |
JP6458267B2 (ja) | 火山噴出物堆積鉱物の乾式分離方法、火山噴出物堆積鉱物の乾式分離装置、細骨材及び火山ガラス材の製造方法 | |
CN101402073A (zh) | 一种粗、中、细粉多级选粉机 | |
RU2489214C1 (ru) | Технологическая линия для переработки золошлаковых отходов - продуктов сжигания угольного топлива | |
CN112973935A (zh) | 压裂支撑剂石英砂岩块矿干法生产工艺 | |
CN106269152A (zh) | 可回收粉尘的熔融石英砂生产线 | |
CN103923489A (zh) | 一种超分散性悬浮碳酸钙乳液的制备方法 | |
RU2472593C1 (ru) | Устройство для сухого обогащения минерального сырья | |
CN105233922A (zh) | 植物物料选择性粉碎与分离设备及方法 | |
CN103977918B (zh) | 分离粉末的方法及*** | |
CN202366785U (zh) | 平流式循环水固体建筑废弃物分离机 | |
RU167330U1 (ru) | Молотковая дробилка | |
RU2012152100A (ru) | Способ измельчения минерального сырья, содержащего, по меньшей мере, кальций и металлические примеси, и установка для его осуществления | |
JP2008254960A (ja) | アスベストフリー高純度天然鱗片状鉱物およびその製法 | |
CN109482311B (zh) | 一种利用气流和风选处理硅藻土矿体原料的方法 | |
RU2540173C2 (ru) | Способ обогащения железорудного сырья | |
CN201516367U (zh) | 多棱角颗粒气流粉碎分级装置 | |
CN204620231U (zh) | 粉煤灰三级分离装置 | |
Yukhimenko et al. | Pneumatic classification of the granular materials in the “Rhombic” apparatus | |
RU2699287C1 (ru) | Устройство для сухого обогащения золотых руд | |
CN202460721U (zh) | 一种乙酰丙酮钙分级粉碎装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190701 |