RU2528940C2

RU2528940C2 - Method of producing metal copper and device to this end

Info

Publication number: RU2528940C2
Application number: RU2012140863/02A
Authority: RU
Inventors: Юрий Александрович Семенов; Алексей Степанович Таранов
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-09-20
Also published as: RU2012140863A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy. This method comprises formation of initial stock composed of water suspension containing copper compounds produced by introduction of copper particles into preset water volume. Then said initial stock is transferred via consecutive processing zones wherein metal is reduced with the help of carbon contained in offgas fed to said working zones and by alternating spinning magnetic fields generated in said zones. Note here that obtained metal particles are precipitated with their accumulation and subsequent discharge of finished metal. Process is executed without stoppage of raw stock. Process exploits water suspension wherein dispersity of particle as ore containing copper compounds makes 0.001-1.0 mm. Note here that magnetic fields are used, their intensity making 1·10⁴-1·10⁶ A/m, while frequency makes 40-70 Hz, quantity of fields makes 2 to 6. Finished metal is produced as copper granules. Invention covers the device for process implementation. EFFECT: lower costs, higher quality.

6 cl, 2 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, а конкретно, к способам получения первичной меди из ее рудного сырья, а также к используемым для осуществления такого рода процессов устройствам.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, and in particular, to methods for producing primary copper from its ore raw materials, as well as to devices used for implementing such processes.

Известны способы получения металлической меди из содержащих ее соединения сульфидных руд, при выполнении которых производят окислительную плавку в печи исходного сырьевого материала совместно с флюсом. После проведения указанной выше стадии технологического процесса на конечном ее этапе, в качестве вырабатываемых в электрической печи конечных продуктов получают: черновую медь, шлак и содержащий серу газ SO₂. После окончания проведения плавки производят извлечение из шлака остатков, попавших в состав последнего металла. Указанный выше этап осуществляют в восстановительной области той же самой печи с использованием для достижения этой цели подаваемых в эту зону применяемого для выполнения процесса плавки оборудования необходимого объема кислородосодержащего газа и углеводородного топлива (см. патент RU 2359046 «Способ переработки медных сульфидных материалов на черновую медь», C22B 15/00, опубликовано 20.06.2009 г.). Однако этому известному способу присущи следующие недостатки.Known methods for producing metallic copper from sulfide ore compounds containing it, during the performance of which they produce oxidative smelting in the furnace of the feedstock together with flux. After carrying out the above stage of the technological process at its final stage, the following products are produced as final products produced in the electric furnace: blister copper, slag and sulfur-containing gas SO ₂ . After the smelting is completed, residues that are in the last metal are extracted from the slag. The above stage is carried out in the reduction region of the same furnace using, to achieve this, the necessary volume of oxygen-containing gas and hydrocarbon fuel used to perform the equipment smelting process used in this zone (see patent RU 2359046 “Method for processing copper sulfide materials into blister copper” , C22B 15/00, published June 20, 2009). However, this known method has the following disadvantages.

Переработка исходного сырьевого материала проводится с прогревом составляющих его слоев до температур 1400-1500°C, соответственно, применяемое для осуществления этого известного способа оборудование должно иметь достаточно сложное конструктивное исполнение (сама такая печь делится на две зоны, окислительную и восстановительную, при этом в ее составе используются многочисленные обслуживающие ее функционирование дополнительные системы - такие как подающие необходимые для восстановления металла газовые смеси, а также обеспечивающие вывод из полости печи жидкой черновой меди и расплавленных шлаков желоба, термостойкая печная футеровка и т.д.).The processing of the initial raw material is carried out with heating of its constituent layers to temperatures of 1400-1500 ° C, respectively, the equipment used to implement this known method should have a rather complicated design (such a furnace itself is divided into two zones, oxidizing and reducing, in this the composition uses numerous additional systems serving its functioning - such as supplying gas mixtures necessary for metal recovery, as well as providing liquid from the cavity of the furnace blister copper and molten slag trough-temperature furnace linings, etc.).

Кроме того, получаемый на конечной стадии этого известного способа конечный продукт не обладает набором необходимых качественных характеристик (вырабатываемая при осуществлении способа металлическая медь является «черновой», т.е. содержит большое количество примесей других металлов и неметаллов).In addition, the final product obtained at the final stage of this known method does not possess the set of necessary qualitative characteristics (metal copper produced during the implementation of the method is “rough”, that is, it contains a large amount of impurities of other metals and non-metals).

Следует также отметить еще и то, что затраты необходимой для проведения этого указанного ранее известного способа технологической энергии, в связи с тем, что все входящие в него операции выполняются с использованием высоких значений температуры перерабатываемого исходного материала, достигают достаточно существенных значений. Это обстоятельство оказывает негативное влияние на получаемые технико-экономические показатели процесса переработки сырья с применением такой указанной выше известной технологии.It should also be noted that the costs necessary for carrying out this previously known method of technological energy, due to the fact that all its operations are carried out using high temperature values of the processed raw material, reach quite significant values. This circumstance has a negative impact on the obtained technical and economic indicators of the process of processing raw materials with the use of the above-mentioned known technology.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ непрерывной плавки меди, в соответствии с которым используют многостадийную технологию по переработке в металлическую медь исходного медного концентрата, состоящего из ее серосодержащих соединений.Closest to the proposed method is a method of continuous smelting of copper, in accordance with which they use a multi-stage technology for processing into metallic copper of the original copper concentrate consisting of its sulfur-containing compounds.

В соответствии с этим известным способом получение меди из исходного рудного сырья производят с применением следующей технологической схемы.In accordance with this known method, the production of copper from the feed ore is carried out using the following process flow chart.

На первой стадии выполнения такого рода известного способа (далее прототип) проводят плавку медных концентратов в плавильной печи. Оттуда, через систему соединительных желобов, полученные в ней расплавы подают в сепарационную, затем в конверторную и анодные печи (см. патент RU 2039106 «Способ непрерывной плавки меди», С22В 15/00; опубликовано 09.07.1995; Мицубиси материалз корпорейшн (ИР), далее - прототип).In the first stage of this kind of known method (hereinafter the prototype), copper concentrates are smelted in a smelting furnace. From there, through the system of connecting troughs, the melts obtained in it are fed to a separation furnace, then to a converter and anode furnaces (see patent RU 2039106 "Method for continuous smelting of copper", С22В 15/00; published on July 9, 1995; Mitsubishi Materials Corporation (IR) , hereinafter - the prototype).

При выполнении переработки в металлическую медь исходный сырьевой материал сначала плавят и окисляют в используемой для выполнении этой стадии процесса плавильной печи, а затем полученный в ней штейн и шлак загружают в сепарационную печь, в которой эти продукты отделяются друг от друга. Масса сформированного в сепарационной печи медного штейна передается из последней затем в конверторную печь, в полости которой указанный выше компонент окисляется для проведения его преобразования в расплав черновой меди. Черновая же медь на завершающем этапе выполнения этого известного процесса направляется из конверторной печи через ту же самую лотковую систему, в так называемую «анодную».When processing into metallic copper, the initial raw material is first melted and oxidized in the melting furnace used to carry out this stage of the process, and then the matte and slag obtained therein are loaded into a separation furnace in which these products are separated from each other. The mass of matte formed in the separation furnace is then transferred from the latter to a converter furnace, in the cavity of which the above component is oxidized to convert it into blister copper melt. At the final stage of this known process, blister copper is sent from the converter furnace through the same tray system, to the so-called “anode” system.

Там она рафинируется, и полученный в анодной печи высококачественный продукт поступает для последующего его использования по прямому назначению.There it is refined, and the high-quality product obtained in the anode furnace is supplied for its subsequent use for its intended purpose.

Следует еще обратить внимание и на то, что в таком известном способе плавки металлической меди, на финишном его этапе применяются горизонтально расположенные анодные печи, в которых осуществляют восстановление черновой меди. Эти печи имеют собственный привод вращения, обеспечивающий изменение пространственного углового положения корпуса анодной печи в процессе выполнения переработки загружаемого в его полость исходного сырьевого материала. Кроме того, в полость используемой для проведения синтеза высококачественной меди анодной печи заводится «фурма», через которую в толщу слоев загружаемого туда объема металлического расплава осуществляют вдувание порций подаваемого к ним окислительного газа.You should also pay attention to the fact that in such a known method of smelting metallic copper, at the finishing stage, horizontally located anode furnaces are used in which blister copper is restored. These furnaces have their own rotation drive, which ensures a change in the spatial angular position of the anode furnace body during processing of the feedstock loaded into its cavity. In addition, a “lance” is introduced into the cavity of the high-quality copper anode furnace used to synthesize, through which portions of the oxidizing gas supplied to them are blown into the thickness of the layers of the volume of metal melt loaded there.

Применение всех этих указанных выше новых технологических признаков в известном техническом решении - прототипе - позволяет обеспечить при его применении решение, по крайней мере, двух технологических задач.The use of all these new technological features mentioned above in a well-known technical solution - a prototype - allows for the application of a solution of at least two technological problems.

Первое - обеспечить частичное перекрытие временных промежутков, затрачиваемых на осуществление первоначального этапа цикла обработки, а именно на проведение загрузки исходных сырьевых материалов в используемое для ее выполнения оборудование, а также на выгрузку из него же полученного с применением указанного выше известного способа уже готового металла, т.е. самой полученной при переработке сырьевого продукта металлической меди.The first is to partially overlap the time intervals spent on the initial stage of the processing cycle, namely, loading the raw materials into the equipment used for its implementation, as well as unloading the finished metal obtained using the above-mentioned known method, t .e. the most metallic metal obtained from the processing of a raw material product.

Второе - повысить степень чистоты изготовленного с применением этого известного способа конечного продукта - т.е. вырабатываемого в анодных печах металла относительно содержания в нем основного извлекаемого из руды элемента - Сu.The second is to increase the purity of the final product manufactured using this known method - i.e. metal produced in anode furnaces with respect to the content in it of the main element extracted from ore - Cu.

Однако и этому известному технологическому решению (прототипу) присущи все те же самые недостатки, которые указывались при проведении рассмотрения других, похожих на него известных технических аналогов.However, this well-known technological solution (prototype) has all the same drawbacks that were indicated during the examination of other well-known technical analogues similar to it.

При осуществлении этого известного способа получения металлической меди приходится использовать сложную многостадийную схему переработки исходного, содержащего соединения серы и меди, сырьевого материала, выполнение которой связано с необходимостью применения сложного и дорогостоящего оборудования, а также таких же обслуживающих его функционирование вспомогательных систем.In the implementation of this known method for producing metallic copper, it is necessary to use a complex multi-stage processing scheme for an initial raw material containing sulfur and copper compounds, the implementation of which is associated with the need to use complex and expensive equipment, as well as the auxiliary systems serving its functioning.

Затраты при выполнении указанного выше способа, прежде всего связанные с необходимостью получения с использованием такого рода многостадийной обработки, на конечных этапах ее выполнения, высококачественного металла - меди, по-прежнему остаются недопустимо высокими. Причиной возникновения этого обстоятельства является, прежде всего, то, что для поддержания высоких температур используемых при проведении переработки сырья расплавов, источники подачи питания, обеспечивающие функционирование применяемого оборудования, в котором эти расплавы и размещаются, должны обладать большими резервами собственной мощности (как электрической, так и тепловой).The costs of performing the above method, primarily associated with the need to obtain using this kind of multi-stage processing, at the final stages of its implementation, high-quality metal - copper, still remain unacceptably high. The reason for this circumstance is, first of all, that in order to maintain the high temperatures of the melts used in the processing of raw materials, the power supply sources that ensure the operation of the equipment used in which these melts are located must have large reserves of their own power (both electric and and thermal).

Следует также отметить и то, что вырабатываемая с применением известного метода металлическая медь, хоть и имеет более высокую чистоту относительно содержания в ней основного металла, чем такая же «черновая», обладает лишь достаточно далекими показателями относительно тех, что используются для определения этого конечного продукта как «химически чистый».It should also be noted that the metal copper produced using the known method, although it has a higher purity relative to the content of the base metal in it than the same “rough” one, has only quite distant indicators relative to those used to determine this final product as “chemically pure”.

Наличие действия всех перечисленных выше такого рода негативных факторов значительно усложняет процесс получения металла из исходной, содержащей сульфиды медной руды, а также увеличивает финансовые совокупные затраты, связанные с необходимостью его выполнения, что отрицательно сказывается на основных технико-экономических показателях в случае использования этого известного способа по его прямому назначению - в условиях действующего в настоящий период времени промышленного металлургического производства.The presence of all the above-mentioned negative factors, significantly complicates the process of obtaining metal from the source containing sulfides of copper ore, and also increases the financial total costs associated with the need to perform it, which negatively affects the main technical and economic indicators in the case of using this known method for its intended purpose - under the conditions of the current industrial metallurgical production.

Целью предлагаемого изобретения является сокращение затрат на получение металлической меди, а также и повышение качественных характеристик вырабатываемого при выполнении предлагаемого способа конечного продукта и, кроме того, снижение степени конструктивной сложности применяемого при выполнении этого метода обработки руды устройства.The aim of the invention is to reduce the cost of producing metallic copper, as well as to improve the quality characteristics of the final product produced during the implementation of the proposed method and, in addition, to reduce the degree of structural complexity of the device used in the processing of this ore.

Достижение указанных целей обеспечивается за счет наличия действия при осуществлении предлагаемой технологии обработки исходного рудного сырья следующего набора существенных факторов.The achievement of these goals is ensured by the presence of the following set of significant factors in the implementation of the proposed technology for processing the source ore ore.

Предложенный способ получения металлической меди предусматривает проведение перед самым началом своего осуществления формирования исходной сырьевой массы в виде содержащей соединения меди водяной суспензии.The proposed method for producing metallic copper involves conducting, at the very beginning of its implementation, the formation of the initial raw material mass in the form of an aqueous suspension containing copper compounds.

Последняя может быть получена путем введения в заранее заданный объем воды частиц, содержащих в своем теле соединения меди. В процессе выполнения предложенного способа проводят еще и перемещение указанной выше сырьевой массы через последовательно расположенные рабочие зоны осуществления обработки. В указанных выше областях выполняют прямое восстановление этого металла с применением для проведения этого действия вещества углерода. Отмеченный здесь ранее компонент-восстановитель, в свою очередь, непосредственно входит в состав содержащих этот элемент газов, которые подаются в эти же самые, указанные выше, зоны проведения процесса переработки применяемого исходного сырья.The latter can be obtained by introducing into a predetermined volume of water particles containing copper compounds in their bodies. In the process of implementing the proposed method, they also carry out the movement of the above raw material mass through successively located working zones for processing. In the above areas, direct reduction of this metal is carried out using carbon substances to carry out this action. The reductant component mentioned here, in turn, is directly included in the composition of the gases containing this element, which are supplied to the same zones mentioned above for the processing of the feedstock used.

Прямое восстановление этого металла, то есть меди, из его рудных соединений, производится под воздействием генерируемых в области проведения переработки исходного сырья переменных вращающихся магнитных полей. Полученные отмеченным ранее образом частицы металла осаждаются прямо в полости применяемого устройства с проведением последующей выгрузки уже накопленной в его объеме массы этого готового конечного продукты. Процесс изготовления указанного выше металла к тому же еще и производят без выполнения остановок перерабатываемой в устройстве исходной сырьевой массы. Отличие предложенной технологии от ближайшего технического аналога заключается в том, что в качестве перерабатываемого исходного сырья используют водяную суспензию, в которой дисперсность входящих в состав последней твердых рудных частиц, содержащих соединения меди, находится в пределах 0,001-1,0 мм, а их концентрация в ее общем объеме соответствует величине 40-70%. Кроме того, при проведении процесса ее переработки применяются магнитные поля, напряженность которых в рабочих зонах составляет значение 1×10⁴÷1×10⁶ А/м, а частота 40-70 Гц, количество самих этих областей, в которых и выполняется генерация последних, соответствует величине от 2 до 6 единиц. Сам же этот готовый конечный продукт, сформированный в ходе проведения переработки исходного сырья, то есть изготовленный в устройстве металл, получается в виде гранул. Следует отметить еще и то, что при осуществлении предложенной технологии обработки к исходному сырью производится подача струй сжатого газа, под избыточным давлением 0,1-0,6 кгс/см². Перемещение же перерабатываемой сырьевой массы, при осуществлении процесса обработки, производят через последовательно расположенные рабочие зоны, через которые она и проходит, при соблюдении условия осуществления ее непрерывного механического перемешивания.Direct reduction of this metal, that is, copper, from its ore compounds, is performed under the influence of alternating rotating magnetic fields generated in the field of processing of feedstock. Obtained in the previously noted manner, metal particles are deposited directly in the cavity of the device used, followed by unloading the mass of this finished product already accumulated in its volume. The manufacturing process of the above metal is also carried out without stopping the raw material mass processed in the device. The difference between the proposed technology and the closest technical analogue is that an aqueous suspension is used as a processed feedstock, in which the dispersion of the solid ore particles containing copper compounds in the composition is in the range of 0.001-1.0 mm, and their concentration in its total volume corresponds to a value of 40-70%. In addition, during the process of its processing, magnetic fields are used, the intensity of which in the working zones is 1 × 10 ⁴ ÷ 1 × 10 ⁶ A / m, and the frequency is 40-70 Hz, the number of these areas themselves, in which the latter are generated corresponds to a value of 2 to 6 units. This finished product itself, formed during the processing of raw materials, that is, metal made in the device, is obtained in the form of granules. It should also be noted that in the implementation of the proposed processing technology, feeds of compressed gas are supplied to the feedstock under an overpressure of 0.1-0.6 kgf / cm ² . The movement of the processed raw material mass during the processing process is carried out through sequentially located working zones through which it passes, subject to the conditions for its continuous mechanical mixing.

Указанное выше действие осуществляется на протяжении всего пути производимого сырьевой массой, ее собственного продольного переноса, с применением для выполнения последнего, вращающегося вокруг своей оси шнека.The above action is carried out along the entire path produced by the raw material mass, its own longitudinal transfer, with the use of a screw rotating around its axis to perform the latter.

Устройство для получения металлической меди, используемое при осуществлении предложенного способа, содержит в своем составе полый корпус. Этот корпус предназначен для размещения в его полости обрабатываемой исходной сырьевой массы. Предложенное устройство также имеет еще и рабочие элементы, обеспечивающие формирование воздействующих на частицы руды, содержащие соединения меди, и молекулы восстановителя переменных вращающихся магнитных полей. Эти указанные выше рабочие элементы выполнены в виде катушек соленоидов, соединенных с внешним источником электрического питания. Полость корпуса этого обрабатывающего устройства имеет изоляцию от окружающей ее внешней среды.A device for producing metallic copper, used in the implementation of the proposed method, comprises a hollow body. This body is designed to accommodate the processed raw material mass in its cavity. The proposed device also has working elements that ensure the formation of acting on ore particles containing copper compounds, and reducing agent molecules of variable rotating magnetic fields. These above-mentioned working elements are made in the form of solenoid coils connected to an external source of electrical power. The body cavity of this processing device is insulated from its external environment.

Силовые рабочие элементы, в которых производится установка электрических обмоток-катушек, которые точно таким же образом тоже входят в состав конструкции этого же самого устройства, изготовлены из состыкованных между собой пластин из магнитопроводящего материла. Последние имеют форму замкнутого прямоугольного контура, при этом общее количество такого рода контуров составляет величину от 2 до 6 штук, кроме того, непосредственно прямо в теле составляющих указанные выше сборные узлы как бы отдельных их деталей размещены электрические обмотки-катушки, то есть по три единицы в каждом из них, и последние выполняют в них функции соленоидов. Каждая из этих обмоток-катушек соединена с соответствующей отдельной фразой внешнего трехфазного источника питания.The power working elements in which the installation of electric winding coils is carried out, which in the same way are also included in the structure of the same device, are made of plates of magnetically conductive material joined together. The latter have the shape of a closed rectangular contour, with the total number of such circuits ranging from 2 to 6 pieces, in addition, directly in the body of the above-mentioned assembly units of their individual parts are placed electrical winding coils, that is, three units in each of them, and the latter perform the functions of solenoids in them. Each of these winding coils is connected to a corresponding separate phrase of an external three-phase power source.

При этом в одном из этих рабочих элементов, который входит в состав каждого из используемых в конструкции такого устройства магнитных контуров, выполнен сквозной паз, габариты которого обеспечивают размещение прямо в нем отмеченного ранее его полого корпуса.Moreover, in one of these working elements, which is part of each of the magnetic circuits used in the design of such a device, a through groove is made, the dimensions of which ensure the placement of the hollow body noted earlier in it.

Сам этот корпус, оказывается, таким образом, как бы расположен в последовательно установленных на равном расстоянии друг от друга, указанных выше, магнитных контурах и охватывается с наружной своей поверхности образующими такого рода сквозной установочный паз магнитопроводящими их элементами.This case itself, it turns out, is thus, as it were, located in magnetic circuits sequentially installed at an equal distance from each other, indicated above, and is enveloped from its outer surface by such conductive mounting groove magnetically conducting elements of such kind.

Следует отметить еще и то, что этот сборочный узел снабжен размещенным в его полости и осуществляющим перемещение находящейся в ней сырьевой массы, по направлению от передней зоны этого узла к самой задней его части, вращающимся вокруг своей оси шнеком. Указанный выше вращающийся шнек имеет собственный привод, который и обеспечивает его угловые перемещения с заданной скоростью. При всем этом, на наружной поверхности корпуса устройства, под наклоном по отношению к последней, размещены равномерно отстоящие один от другого ряды подающих сжатый газ сопел.It should also be noted that this assembly is equipped with a raw material located in its cavity and carrying out the movement of the raw material located in it, in the direction from the front zone of this assembly to its rear part, a screw rotating around its axis. The above-mentioned rotating auger has its own drive, which ensures its angular movement with a given speed. With all this, on the outer surface of the device casing, at an angle to the latter, rows of nozzles supplying compressed gas uniformly spaced from one another are placed.

Кроме того, в переднем конце указанного выше сборного устройства выполнено отверстие, которое сообщается с полостью находящегося над ним загрузочного бункера.In addition, an opening is made in the front end of the aforementioned collecting device that communicates with the cavity of the loading hopper located above it.

А на заднем его конце имеется люк для проведения выгрузки готового металла, полученного в виде гранул меди, в установленный под этим люком накопитель.And at its rear end there is a hatch for unloading the finished metal, obtained in the form of copper granules, into a drive installed under this hatch.

Отличительной особенностью проведения исполнения предложенного устройства является еще и то, что корпус смонтирован с наклоном его продольной оси симметрии к уровню горизонта и при этом его передний конец приподнят, а задний опущен, и указанный выше угол наклона составляет величину 10-20°.A distinctive feature of the execution of the proposed device is the fact that the body is mounted with a slope of its longitudinal axis of symmetry to the horizon level and at the same time its front end is raised and the rear end is lowered, and the above inclination angle is 10-20 °.

Это устройство также еще имеет закрепленные на корпусе последнего проходящие сквозь его стенки полые патрубки, установленные на его переднем и заднем концах, которые снабжены редукционными клапанами.This device also has hollow nozzles passing through its walls mounted on the housing of the latter, mounted on its front and rear ends, which are equipped with pressure reducing valves.

Полость этих, отмеченных ранее, «выхлопных» патрубков напрямую сообщается с внутренним объемом самого этого корпуса.The cavity of these “exhaust” nozzles noted earlier is directly connected to the internal volume of this body itself.

Введение всех перечисленных выше особенностей выполнения предлагаемого способа, а также и указанных выше новых конструктивных признаков в состав используемого при его проведении устройства позволяет коренным образом изменить характер протекания процесса формирования металлической меди при осуществлении переработки применяемого для ее получения исходного сырьевого материала.The introduction of all the above features of the implementation of the proposed method, as well as the above new design features in the composition of the device used during its implementation, allows you to fundamentally change the nature of the process of formation of metallic copper during processing used to obtain the original raw material.

В связи с изложенным выше последний начинает приобретать следующие присущие только ему отличия.In connection with the foregoing, the latter begins to acquire the following inherent differences only.

Во-первых, к числу последних следует отнести то, что сама начальная стадия осуществления предлагаемого способа, что включает в себя этап так называемого «тонкого помола» кусков исходной руды, содержащей соединения меди.First, the latter should include the fact that the initial stage of the implementation of the proposed method, which includes the stage of the so-called "fine grinding" of pieces of the original ore containing copper compounds.

При его проведении используются любые известные в промышленном производстве методы дробления комкового материала, например выполняемые при помощи шаровых мельниц. При применении для достижения этой цели указанного выше устройства куски исходной сырьевой массы, используемой в предлагаемом способе при его выполнении, растирались с помощью последнего на частицы руды, имеющие габаритные размеры от 0,001 мм до 1,0 мм.During its implementation, any lumpy material crushing methods known in industrial production are used, for example, performed using ball mills. When using the above device to achieve this goal, the pieces of the initial raw material used in the proposed method during its execution were ground using ore particles having overall dimensions from 0.001 mm to 1.0 mm.

Осуществление этого «размола» крупных комков породы и обеспечивало в дальнейшем возможность формирования из полученных с его помощью мелких частиц состоящей из соединений меди руды вязкой однородной не расслаивающейся на отдельные составляющие в течение длительного временного периода времени массы - водяной суспензии. Для того же, чтобы создать последнюю, потребуется только произвести добавление к полученному таким образом «порошкообразному» объему из твердых частиц породы необходимого количества воды (30-60% от суммарной массы этого материала). После выполнения такого действия полученная таким образом двухкомпонентная субстанция тщательно перемешивается. Для осуществления этой операции может использоваться любое предназначенное для осуществления указанной цели оборудование, например обыкновенная лопастная механическая мешалка.The implementation of this “grinding” of large lumps of rock provided the possibility of further formation of viscous homogeneous ore that does not stratify into separate components over a long time period of the mass obtained from it with the help of small particles of copper particles — an aqueous suspension. In order to create the latter, it will only be necessary to add the required amount of water (30-60% of the total mass of this material) to the “powder” volume of solid rock particles thus obtained. After performing this action, the bicomponent substance thus obtained is thoroughly mixed. To carry out this operation, any equipment designed to accomplish this purpose can be used, for example, an ordinary paddle mechanical stirrer.

Сформированная по окончании ее проведения однородная «грязеобразная» порция объема водяной суспензии 2, состоящая из этих двух указанных выше веществ, помещается затем в полость загрузочного бункера 1, входящего в состав используемого для переработки этого сырьевого материала устройства. После завершения этапа такой загрузки, сразу же и одновременно подключаются к внешнему источнику питания все обмотки-катушки 15, входящие в состав контуров 5 и, кроме того, вступает в работу привод вращения подающего шнека 4, а также выполняется подсоединением обдувочных сопел 6 к внешней, подводящей сжатый воздух под избыточным давлением, магистрали. Через загрузочное отверстие «В» находящиеся в самой нижней части бункера 1 порции сырьевого материала 2 проваливаются вниз, попадая во внутреннюю полость корпуса 3 применяемого для обработки устройства. Попавшие туда объемы ранее полученной указанным выше образом водяной суспензии 2 подхватываются лопастями вращающегося подающего шнека 4 и передвигаются с помощью последнего по внутренней полости корпуса по направлению от его переднего конца до самой задней его части. В процессе их такого «проталкивания» вращающиеся лопасти шнека 4 производят дробление более крупных порций помещенного в полость корпуса 3 сырья на более мелкие, периодически осуществляя их подъем на определенную высоту выше уровня горизонта, а также и сброс их оттуда через определенные промежутки времени, в самую нижнюю зону корпуса 3. Через какое-либо относительно небольшое количество выполненных вокруг продольной оси симметрии оборотов шнека 4, заполняющая полость корпуса 3 масса перерабатываемого материала 2 выносится лопастями последнего в область воздействия создаваемого самым первым из установленных контуров 5 переменного вращающегося магнитного поля.The homogeneous “mud-like” portion of the volume of the aqueous suspension 2 formed at the end of its holding, consisting of these two above substances, is then placed in the cavity of the loading hopper 1, which is part of the device used for processing this raw material. After completing the stage of such loading, all winding coils 15 included in the circuits 5 are immediately and simultaneously connected to an external power source and, in addition, the rotation drive of the feed screw 4 comes into operation, and it is also connected to the blowing nozzles 6 to the external one, supplying compressed air under overpressure, mains. Through the loading hole "B", the portions of the raw material 2 located in the lower part of the hopper 1 fall down, falling into the internal cavity of the housing 3 used for processing the device. The volumes of water suspension 2 previously obtained in the manner described above are picked up by the blades of a rotating feed screw 4 and moved with the help of the latter along the internal cavity of the housing in the direction from its front end to its rear part. In the process of such “pushing”, the rotating blades of the auger 4 crush larger portions of the raw materials placed in the cavity of the housing 3 into smaller ones, periodically lifting them to a certain height above the horizon, and also dumping them from there at certain intervals, at the very the lower zone of the housing 3. Through any relatively small number of revolutions of the screw 4 made around the longitudinal axis of symmetry, the mass of the processed material 2 filling the cavity of the housing 3 is carried out by the blades of the last one in the area of influence created by the very first of the installed circuits 5 of an alternating rotating magnetic field.

Формирование последнего протекает со следующими характерными особенностями, наличие которых и предопределяет получение при осуществлении предлагаемого способа требуемого положительного эффекта. При проведении рассмотрения причин, приводящих к появлению этих факторов его воздействия, надо вспомнить о том, что монтаж корпуса 3, заполненного текучей массой обрабатываемой в нем сырьевой суспензии, произведен в выполненных с этой целью сквозных пазах «Б» применяемых в устройстве магнитных генераторов (см. фиг.1). Т.е. фактически корпус 3 используемого устройства проложен через оставленные в них для этой цели искусственно созданные «щели» (т.е. пазы «Б»). При этом такая его «прокладка» осуществлена с формированием однотипных монтажных зазоров «а» в местах прохода его наружной поверхности через тело любого контура 5, входящего в эту применяемую для обработки магнитную систему.The formation of the latter proceeds with the following characteristic features, the presence of which determines the receipt of the required positive effect when implementing the proposed method. When conducting a review of the reasons leading to the appearance of these factors of its influence, it must be remembered that the casing 3, filled with a fluid mass of the raw material suspension processed in it, was made in through grooves “B” made for this purpose and used in the device of magnetic generators (see Fig. 1). Those. in fact, the housing 3 of the device used is laid through artificially created “slots” (ie, grooves “B”) left in them for this purpose. Moreover, such a “laying” was carried out with the formation of the same type of mounting clearances “a” at the points of passage of its outer surface through the body of any circuit 5 included in this magnetic system used for processing.

Кроме того, следует отметить еще и то, что входящие в нее магнитные генераторы 5 размещены на одинаковом друг от друга расстоянии.In addition, it should also be noted that the magnetic generators 5 included in it are placed at the same distance from each other.

В связи с тем, что входящие в каждый из магнитных контуров 5 по три единицы в расчете на один генератор обмотки-катушки 15 в момент осуществления процесса обработки включаются во внешнюю электрическую цепь, то вследствие этого каждая из них начинает выполнять функцию соленоида. При этом надо указать дополнительно еще и на то, что каждая имеющаяся в любом контуре 5 обмотка-катушка 15 подсоединяется при включении к своей подводящей ток только для нее соответствующей фазе трехфазного внешнего источника электрического питания.Due to the fact that three units included in each of the magnetic circuits 5 per one generator of the coil-coil 15 are included in an external electrical circuit at the time of the processing process, then each of them begins to fulfill the function of a solenoid. At the same time, it is also necessary to indicate that each winding-coil 15 that is present in any circuit 5 is connected when it is connected to its supply current only for it corresponding to the phase of a three-phase external electric power source.

При выполнении такого подключения любая отдельно взятая из этих обмоток-катушек 15 начинает генерировать вокруг себя магнитное переменное поле.When making such a connection, any separately taken from these winding coils 15 begins to generate a magnetic alternating field around itself.

Эти полученные в зонах установки обмоток-катушек 15 индивидуальные поля, проходя через объем включающих в себя такого рода соленоиды и составляющих каждый отдельный контур магнитопроводящих элементов 14, суммируются в них с формированием в каждом контуре 5 в конечном итоге единого общего.These individual fields obtained in the installation areas of the winding coils 15, passing through the volume including solenoids of this kind and constituting each individual circuit of the magnetically conducting elements 14, are summed up in them with the formation in each circuit 5 ultimately of a single common.

Так как для подачи на обмотки-катушки 15 используется переменный электрический ток, то и, соответственно, такое суммарное магнитное поле, создающееся в зоне «Д» каждого контура 5 в момент прохождения через нее обрабатываемой сырьевой массы, тоже будет переменным (см. фиг.1).Since an alternating electric current is used to supply the winding coils 15, then, accordingly, such a total magnetic field created in the zone “D” of each circuit 5 at the moment of passage of the processed raw material through it will also be variable (see Fig. one).

Кроме того, в связи с тем, что каждая из используемых для питания входящих в состав генератора 5 трех обмоток-катушек 15 фаз применяемого внешнего подающего энергию источника имеет соответствующие угловые смещения составляющих ее синусоидальных импульсов относительно соседних, то созданное с их помощью суммарное магнитное поле еще и как бы «вращается» в той области, где и осуществляется его воздействие. Формируемый же внутри разорванного установочным пазом «Б» в каждом отдельно взятом контуре 5 результирующий магнитный поток стремится соединить образованные этим искусственно выполненным расчленением его половины в единое целое, совершая своего рода «прыжок» через разделяющие их воздушное пространство, а также, соответственно, через размещенные на траектории его полета прилегающие к этой зоне объемы внутренней полости самого корпуса 3 этого устройства (см. фиг.1). Т.е. траектория его перемещения внутри любого отдельно взятого контура 5 будет представлять собой своего рода «замкнутую петлю», стягивающую эти полученные искусственно проведенным разделением отдельные части этого узла в состоящий из них целостный конструктивный массив. Таким образом, расположенные рядом с магнитными генераторами соответствующие зоны во внутренней полости корпуса 3 как бы превращаются в своеобразные ступеньки, с опорой на которые такого рода переход между рабочими элементами 14 в применяемых для обработки генераторах 5 и становится осуществимым с минимально возможными потерями энергии.In addition, due to the fact that each of the three phases of the 5 windings-coils 15 of the applied external power supply source used to power the generator has corresponding angular displacements of its sinusoidal pulses relative to neighboring ones, the total magnetic field created with their help and, as it were, “rotates” in the area where its effect is carried out. The resulting magnetic flux, which is formed inside each individual circuit 5 torn apart by a mounting groove “B”, tends to unite its half formed by this artificially performed dismemberment, making a kind of “jump” through the air space separating them, and also, respectively, through the on the trajectory of its flight adjacent to this zone volumes of the internal cavity of the housing 3 of this device (see figure 1). Those. the trajectory of its movement inside any single contour 5 will be a kind of “closed loop”, which pulls together these individual parts of this assembly obtained by artificially performed separation into an integral structural array consisting of them. Thus, the corresponding zones located near the magnetic generators in the internal cavity of the housing 3 turn into peculiar steps, based on which this kind of transition between the working elements 14 in the generators 5 used for processing becomes feasible with the least possible energy loss.

Т.е. заполненные перерабатываемой водяной суспензией объемы корпуса 3 выполняют в момент осуществления соединения разделенных пазом «Б» половин контура в единое целое формируемыми в нем физическими полями, роль замыкающих соединительных звеньев для генерируемых и создаваемых с помощью этих систем самих возникающих в них магнитных потоков.Those. the volume of the housing 3 filled with the water suspension being processed by the water is fulfilled at the moment of connecting the halves of the circuit separated by groove “B” into the whole physical fields formed in it, the role of closing connecting links for the magnetic fluxes generated and created using these systems.

Все перечисленное выше и обеспечивает максимально возможную концентрацию силовых линий создаваемых в устройстве магнитных полей непосредственно в зонах протекания преобразования сырьевых частиц в необходимый конечный продукт.All of the above and ensures the maximum possible concentration of the lines of force created in the device of magnetic fields directly in the zones where the conversion of raw particles into the desired final product occurs.

Если мысленно представить, что требуется провести соединение в единую фигуру кривых, проходящих через конечные точки, фиксирующие положение конца результирующего суммарного вектора такого магнитного потока в процессе осуществления последним колебательных угловых пространственных перемещений с заданной частотой (40-70 Гц) за определенный заранее выбранный промежуток времени, то указанным выше образом с помощью последних и будет получен пространственный «эллипсоид». Следует отметить то, что этот пространственный эллипсоид (см. зону «Д» на фиг.1, фиг.2) располагается в зонах корпуса 3, заполненных обрабатываемым сырьевым материалом 2, практически перекрывая всю находящуюся в этой области его массу своим собственным телом.If we mentally imagine that it is necessary to connect the curves passing through the end points in a single figure, fixing the position of the end of the resulting total vector of such a magnetic flux during the last vibrational angular spatial movements with a given frequency (40-70 Hz) for a certain pre-selected period of time , then in the above manner, using the latter, a spatial “ellipsoid” will be obtained. It should be noted that this spatial ellipsoid (see zone “D” in FIG. 1, FIG. 2) is located in the zones of the housing 3 filled with the processed raw material 2, almost overlapping all its mass in this region with its own body.

Имеющее место сужение переднего и заднего конца этого эллипсоида «Д» обусловлено, прежде всего, увеличением значения магнитного сопротивления, неизбежно появляющегося ввиду возникновения монтажных зазоров «а», образующихся при проведении размещения корпуса 3 в «щели», сформированной системой последовательно расположенных друг за другом установочных пазов «Б». Последние, в свою очередь, выполнены в используемых для осуществления переработки генераторах 5. В связи же с тем, что полученный указанным выше образом этот результирующий вектор совершает весь этот набор из колебательных пространственных перемещений непосредственно в объеме, занятом обрабатываемой средой 2, то на находящиеся в нем частицы медной руды, а также на подаваемые в эту же область молекулы газов, окиси углерода; метана, обрушивается целая серия создаваемых этим вектором и периодически повторяющихся (40-70 Гц) «толчков» и «ударов». При этом нанесение их производится сразу же со всех сторон и с использованием всего набора направлений их возможного воздействия.The narrowing of the front and rear ends of this ellipsoid “D” is due, first of all, to an increase in the value of magnetic resistance, which inevitably appears due to the occurrence of mounting clearances “a”, which are formed when the housing 3 is placed in the “slot” formed by a system sequentially arranged one after another installation grooves "B". The latter, in turn, are made in the generators used for processing 5. Due to the fact that this resulting vector obtained in the manner described above makes this entire set of vibrational spatial displacements directly in the volume occupied by the processed medium 2, then those located in particles of copper ore, as well as gas molecules, carbon monoxide supplied to the same area; methane, a whole series of “shocks” and “shocks” created by this vector and periodically repeating (40-70 Hz) collapses. At the same time, they are applied immediately from all sides and using the entire set of directions of their possible impact.

Все эти явления возникают вследствие того, что результирующий суммарный вектор магнитного потока, генерируемый непосредственно в зоне осуществления обработки, с заданной в устройстве частотой (40-70 Гц), совершает колебательные угловые перемещения в указанных областях, с высокой скоростью меняя не только свое пространственное положение, но и свою величину (последний движется внутри вытянутого по продольной оси пространственного эллипсоида). Под влиянием этих искусственно созданных в слоях перерабатываемого сырья и объемах возникших в его массе газовых пузырей, интенсивно воздействующих на указанные компоненты такого рода «силовых» факторов, в зонах переработки исходного материала начинают протекать следующие процессы.All these phenomena arise due to the fact that the resulting total magnetic flux vector generated directly in the processing zone, with a frequency set in the device (40-70 Hz), makes oscillatory angular movements in these areas, changing its spatial position not only with high speed , but also its size (the latter moves inside a spatial ellipsoid elongated along the longitudinal axis). Under the influence of these artificially created in the layers of the processed raw materials and the volumes of gas bubbles arising in its mass, intensively acting on these components of this kind of “force” factors, the following processes begin to occur in the processing zones of the source material.

К причинам, обслуживающим их появление, следует отнести прежде всего то, что в результате выполняемого этим магнитным потоком мощного энергетического воздействия, неизбежно активируются входящие в качестве исходных структур, используемых при построении этих компонентов, атомы их молекул. Электроны последних при этом переходят на более высокие орбиты относительно их ядра. При этом разрываются ранее имевшиеся между ними ковалентные молекулярные связи, и в этих областях обработки появляются вновь созданные там ионы, образующиеся из числа ранее входивших в состав исходных молекулярных соединений составляющих их элементов.The reasons serving their appearance should include, first of all, the fact that as a result of a powerful energy effect performed by this magnetic flux, the atoms of their molecules entering as the initial structures used in the construction of these components are inevitably activated. The electrons of the latter in this case move to higher orbits relative to their nucleus. In this case, covalent molecular bonds previously existing between them are broken, and in these processing areas newly created ions appear, which are formed from the number of their constituent elements that were previously included in the initial molecular compounds.

В самих же этих подвергнутых такому магнитному «облучению» и заполненных обрабатываемым материалом областях, в конечном итоге, возникают активированные молекулярные фрагменты, синтезированные из ранее составлявших и входивших в рецептуру используемой сырьевой смеси ее отдельных компонентов, а также и из заполняющих возникающие в толще ее слоев «пузыри» газов, из которых и состоят струи подаваемого в нее сжатого воздуха.In these very regions subjected to such magnetic “irradiation” and filled with the material to be processed, ultimately, activated molecular fragments arise, synthesized from the individual components that were previously made up and included in the recipe of the used raw material mixture, as well as from the layers that appear in the thickness of its material "Bubbles" of gases, of which the stream of compressed air supplied into it consists.

При протекании в последующем в областях такого магнитного воздействия целого ряда реакций, все полученные в ходе их осуществления соединения формируют в толще применяемой суспензии кристаллические «зародыши» нового, ранее отсутствующего в ее составе элемента - самой металлической меди.When a series of reactions subsequently proceeds in the areas of such magnetic action, all compounds obtained during their implementation form crystalline “nuclei” of a new element previously absent in its composition — the metallic copper itself, in the thickness of the suspension used.

При рассмотрении всего комплекса протекающих в зонах обработки физико-химических процессов, надо еще вспомнить и следующее. Входящие в состав используемой при обработке водяной суспензии частицы медной руды пересекают генерируемые в устройстве магнитные поля за счет подхвата этих составляющих сырьевой массы и последующего переталкивания их с одних участков полости корпуса 3 на другие, осуществляемого при помощи лопастей вращающегося шнека. Воздействие указанных выше элементов, кроме дробления крупных порций исходного сырья на более мелкие объемы, заставляет последние перемещаться в области максимально возможной концентрации силовых линий генерируемого там магнитного поля, по сложной пространственной траектории (т.е. возможные точки их нахождения определяются координатами x, y, z). Таким образом, под влиянием этого принудительного и непрерывно выполняемого переноса шнеком слоев применяемого сырьевого материала 2, составляющие последние частицы, попадая в зоны «Д» (см. фиг.1), многократно меняют свою первоначальную ориентацию, тем самым открывая наиболее удобный доступ к образующим их кристаллическим структурам, генерируемым в указанных областях магнитным потокам.When considering the whole complex of physical and chemical processes occurring in the processing zones, we must also remember the following. The particles of copper ore included in the composition of the aqueous suspension used in processing cross the magnetic fields generated in the device by picking up these components of the raw material mass and then pushing them from one part of the cavity of the housing 3 to another, carried out using the blades of a rotating screw. The impact of the above elements, in addition to crushing large portions of the feedstock into smaller volumes, forces the latter to move in the area of the maximum possible concentration of the lines of force of the magnetic field generated there, along a complex spatial path (i.e., the possible points of their location are determined by the x, y, z). Thus, under the influence of this forced and continuously carried out by the screw transfer of the layers of the used raw material 2, the constituent last particles falling into the “D” zones (see FIG. 1) repeatedly change their initial orientation, thereby opening up the most convenient access to the generators their crystal structures generated in the indicated areas by magnetic fluxes.

Производимое же с достаточно высокой частотой такого рода «прокручивание» указанных сырьевых микрообъемов относительно собственных «осей симметрии» в процессе пересечения сформированной в полости корпуса 3 системы из воздействующих на последние магнитных полей и предопределяет в конечном итоге оптимальную величину скорости преобразования частиц исходного материала в металл, а также и полноту его осуществления (т.е. создает предпосылки для ликвидации появления возможности «встраивания» инородных примесей в формирующуюся при обработке в получаемом конечном продукте кристаллическую решетку).The “scrolling” of the indicated raw microvolumes with a relatively high frequency of this kind relative to the own “axis of symmetry” during the intersection of the system formed in the cavity of the casing 3 from the magnetic fields acting on the latter determines the optimal rate of conversion of the particles of the starting material into metal, as well as the completeness of its implementation (that is, it creates the prerequisites for eliminating the appearance of the possibility of "incorporation" of foreign impurities in the formed during processing heel in the resulting final product crystal lattice).

С учетом всего изложенного раньше можно прийти к выводам, что в процессе осуществления операций «омагничевания» в объеме заполняющей корпус 3 водяной суспензии, толщу которой «пронзают» газовые пузыри, создающиеся при подаче к ее слоям струй сжатого воздуха, протекают следующие реакции:Taking into account all the foregoing, we can come to the conclusion that during the operation of “magnetization” in the volume of an aqueous suspension filling the body 3, the thickness of which is “pierced” by gas bubbles created when compressed air flows to its layers, the following reactions occur:

;

И так далее, прямые и обратные молекулярные преобразования со смещением химического равновесия в сторону преимущественного формирования в зоне их протекания металлической меди и отходящих в окружающую устройство для проведения обработки атмосферу выделяемых в процессе их осуществления микрообъемов указанных выше газообразных продуктов.And so on, direct and inverse molecular transformations with a shift in chemical equilibrium in the direction of predominant formation of metallic copper in the zone of their flow and the microvolumes of the above gaseous products released during the implementation of the atmosphere are processed into the device for processing them.

Таким образом, проведенное ранее их рассмотрение четко показывает, что полученный из углеродосодержащих молекул, входящих в состав атмосферы газов (СО₂; СН₄) в ходе выполнения наносимых по ним «магнитных ударов», элемент углерод С⁺⁴ в итоге и отнимает у молекулы окиси меди высвобожденный при ее распаде атомарный кислород, соединяясь при этом с последним. Кроме указанных выше в зоне обработки протекают и обратные реакции, с формированием объемов газа, имеющих в условиях этого мощного и непрерывно выполняемого энергетического воздействия минимум своей внутренней энергии (Н₂О, H₂S, SO₃ и СО₂). В силу наличия влияния всего указанного выше комплекса условий, полученная таким образом металлическая медь представляет собой устойчивые по отношению ко всем этим внешним искусственно созданным факторам кристаллы, которые не переходят в соединение с другими находящимися рядом с ними компонентами в условиях этого интенсивно проводимого энергетического воздействия.Thus, their previous analysis clearly shows that the carbon ^{+ +} element ultimately takes away the molecule from the molecule obtained from the carbon-containing molecules that make up the atmosphere of gases (СО ₂ ; СН ₄ ) during the execution of “magnetic shocks” applied to them copper oxide released during its decay atomic oxygen, connecting with the latter. In addition to the above, reverse reactions also occur in the treatment zone, with the formation of gas volumes that, under the conditions of this powerful and continuously performed energy exposure, have a minimum of their internal energy (Н ₂ О, H ₂ S, SO ₃ and СО ₂ ). Due to the influence of the entire complex of conditions indicated above, metallic copper obtained in this way is a crystal that is stable with respect to all these artificially created external factors, which do not transfer into connection with other components located next to them under the conditions of this intensively conducted energy exposure.

Другие вещества «загрязнители», также входящие в состав имеющихся в исходном сырье примесей, точно таким же образом, как и сама металлическая медь, будут преобразованы в новые кристаллические структуры, в последующем которые и будут составлять появляющиеся по завершении процесса обработки крупногабаритные кусковые отходы.Other pollutants, which are also part of the impurities present in the feedstock, will be converted into new crystalline structures in exactly the same way as metallic copper itself, and subsequently they will be bulky lumpy waste that appears after the processing process.

Полученные же указанным выше способом в самой первой по счету зоне осуществляемого в ней магнитного воздействия «зародыши» из металлической меди стремятся под действием сил гравитации переместиться в нижнюю часть полости корпуса 3. Передвигаясь в слоях заполняющей последнюю водяной суспензии 2 в вертикальном направлении - из верхней точки своего первоначального размещения в самую нижнюю, эти «зародыши» из вновь полученного металла захватывают по дороге мелкие частицы руды из окружающей их со всех сторон сырьевой массы и «облачаются» в состоящее из них своеобразное покрытие (как бы нацепляя на себя сшитую из этих компонентов «шубу»). Как правило, достичь самой нижней области корпуса 3 им так и не удается, так как они неизбежно в процессе выполнения своего перемещения сталкиваются с поверхностью изменяющей свое угловое положение лопасти вращающегося в полости корпуса 3 шнека 4. Подхватываясь последней, они вместе с непрореагировавшими в силу действия какого-либо комплекса неблагоприятных для этого условий, порциями исходного сырьевого материала 2, «проталкиваются» шнеком дальше. Т.е. попадают в область воздействия второго, установленного на заданном удалении от первого, магнитного контура 5.The "nuclei" made of copper metal obtained in the very first account of the magnetic field effected in it by the above method tend to move under the influence of gravity to the lower part of the body cavity 3. Moving in the layers of the last water suspension 2 filling in the vertical direction from the upper point of their initial placement in the lowest, these "seeds" of newly obtained metal capture along the road small particles of ore from the raw material surrounding them on all sides and "clothe" in a kind of coating consisting of them (as if fastening a “fur coat” sewn from these components onto itself). As a rule, they never succeed in reaching the lowest region of the housing 3, since they inevitably collide with the surface of the blade of the screw rotating in the cavity of the housing 3 of the screw 4, which rotates in the cavity of the housing 3, while they are moving. of any complex of adverse conditions for this, in portions of the starting raw material 2, they are “pushed” further by the screw. Those. fall into the area of influence of the second installed at a predetermined distance from the first magnetic circuit 5.

Такое продвижение перерабатываемой массы используемого сырьевого материала по направлению от переднего конца корпуса 3 к его задней части облегчается за счет установки его под углом к уровню горизонта. Значение этого угла составляет 10-20°. Досылаемая в зону формирования вторым применяемым в устройстве контуром 5, интенсивно воздействующего на окружающую его область пространства магнитного потока, эта масса сырьевого материала 2 проходит через те же самые преобразования, что и имели место в зоне магнитного «облучения», осуществляемого самым первым из применяемых в устройстве магнитных генераторов 5.This promotion of the processed mass of the used raw material in the direction from the front end of the housing 3 to its rear is facilitated by installing it at an angle to the horizon. The value of this angle is 10-20 °. Sent to the formation zone by the second circuit 5 used in the device, which intensively acts on the surrounding area of the magnetic flux space, this mass of raw material 2 passes through the same transformations as took place in the magnetic "irradiation" zone carried out by the very first of those used in device of magnetic generators 5.

Отличие в проведении процессов обработки в указанных выше областях корпуса 3 будет состоять только в том, что в зону генерации магнитного потока, создаваемого вторым контуром 5, будут попадать не только находящиеся в объеме водяной суспензии частицы руды, но и нацепившие на себя «шубу», состоящую из последних, «зародыши» уже полученной кристаллической меди. В итоге, под воздействием формируемого вторым контуром мощного магнитного поля в пересекающей зону его наложения массе исходного сырья, дополнительно к уже имеющимся, добавляются и вновь созданные мелкие центры из кристаллизующегося там металла.The difference in the processing processes in the above areas of the housing 3 will consist only in the fact that not only the ore particles that are in the volume of the aqueous suspension, but also those that have attached a “coat” to the zone of generation of the magnetic flux created by the second circuit 5, consisting of the latter, “nuclei” of crystalline copper already obtained. As a result, under the influence of a powerful magnetic field generated by the second circuit in the mass of the raw material crossing the zone of its application, in addition to the existing ones, newly created small centers from the metal crystallizing there are added.

Наросшая же на ранее возникших «зародышах» «шуба» из мелких частиц руды превращается в силу наличия действия указанных выше факторов в полноценное металлическое покрытие. Т.е. мелкий кристаллик меди за счет выполнения такого рода «прироста», протекающего при переводе покрывающей его наружную поверхность состоящей из частиц руды «шубы» во вновь сформированную на ее основе металлическую структуру, существенно увеличивает свои первоначально полученные размеры. Покидая зону обработки, создаваемую с помощью магнитного потока, формируемого вторым по счету генератором используемого устройства, и преобразованная указанным выше способом сырьевая масса 2 продолжает осуществлять процесс своего перемещения по полости корпуса 3.On the other hand, the “fur coat” that has grown on the earlier “embryos” from small particles of ore is transformed, due to the presence of the action of the above factors, into a full metal coating. Those. a small crystalline copper due to the implementation of this kind of "growth" that occurs when the coating of its outer surface consisting of ore particles "fur coat" is transferred to the newly formed metal structure based on it, significantly increases its originally obtained dimensions. Leaving the treatment zone created by the magnetic flux generated by the second generator of the device used, and the raw material mass 2 converted by the above method continues to carry out its movement through the cavity of the housing 3.

Схема его выполнения точно соответствует той, что была указана и раньше, при описании особенностей проведения операции переноса объемов этого же материала внутри такого устройства в зону установки на нем первого по счету генератора 5.The scheme of its implementation exactly matches the one that was indicated earlier, when describing the features of the operation of transferring volumes of the same material inside such a device into the installation zone on it of the first generator 5.

За счет этого и обеспечивается неизбежность поступления частично переработанного сырьевого материала 2 уже и в зону выполнения интенсивного магнитного воздействия, осуществляемого с помощью третьего по счету из числа применяемых в устройстве однотипных магнитных контуров 5.Due to this, the inevitability of the supply of partially processed raw material 2 is already ensured even in the zone of intense magnetic exposure, carried out using the third of the same type of magnetic circuits 5 used in the device.

Разобранные ранее процессы преобразования соединений из меди в металл в области воздействия формируемого и в третьем контуре 5 магнитного поля будут протекать в последней точно таким же образом, как и в зонах установки других используемых в устройстве генераторов 5, т.е. первого и второго.The previously discussed processes of converting compounds from copper to metal in the field of influence of the magnetic field generated in the third circuit 5 will proceed in the latter in exactly the same way as in the installation zones of other generators 5 used in the device, i.e. first and second.

Особенность их выполнения будет состоять только в том, что практически все входящие в состав водяной суспензии частицы руды оказываются «присоединенными» к формирующимся в этой части корпуса устройства новым кристалликам металла.The peculiarity of their implementation will consist only in the fact that almost all the ore particles that make up the aqueous suspension are “attached” to new metal crystals forming in this part of the device’s body.

Такие вновь полученные металлические зародыши обязательно «оденут» в этой зоне оставшиеся микрообъемы этой руды прямо на себя, используя их в качестве своеобразного сырьевого покрытия, сформированного из этих их последних находящихся в этой области ее остатков.Such newly obtained metal germs will necessarily “dress” in this zone the remaining microvolumes of this ore directly on themselves, using them as a kind of raw material coating formed from these last of their remains in this region.

Таким образом, на одном из завершающих этапов такого рода обработки, полученная в зоне воздействия третьего по счету магнитного контура и преобразованная под воздействием генерируемого им магнитного потока сырьевая масса передается вращающимся шнеком 4 на другой участок полости корпуса 3, еще дальше отодвинутый от его переднего конца.Thus, at one of the final stages of this kind of processing, the raw material obtained in the zone of influence of the third magnetic circuit and converted under the influence of the magnetic flux generated by it is transferred by the rotating screw 4 to another part of the cavity of the housing 3, further removed from its front end.

Вследствие этого, такого рода материал поступает в итоге в зону установки в устройстве четвертого по счету контура 5.As a result of this, this kind of material ultimately enters the installation zone in the device of the fourth contour 5.

В процессе же осуществления последней «финишной» части этапа обработки, в указанной выше области, размещенной в зоне действия генерируемого четвертым контуром магнитного потока, из поступившего туда объема материала, уже «насыщенного» мелкими и крупными кристаллическими «зародышами» меди, удаляются последние остатки находящихся в нем частиц руды. Указанные компоненты переводятся в кристаллики металла, и в последующем, попадая под воздействие того же самого создаваемого в этой же зоне магнитного потока, начинают выполнять функции «строительного раствора», обеспечивающего соединение слипающихся на этом участке корпуса между собой мелких «зародышей» в более крупные гранулы.In the process of carrying out the last “finishing” part of the processing step, in the above region, located in the area of operation of the magnetic flux generated by the fourth contour, from the volume of material that has already arrived “already saturated” with small and large crystalline “nuclei” of copper, the last residues of ore particles in it. These components are converted into metal crystals, and subsequently, falling under the influence of the same magnetic flux created in the same zone, they begin to perform the functions of a “building mortar”, which provides for the connection of small “nuclei” that stick together in this part of the body into larger granules .

Исходя из изложенного выше, можно предположить, что в зоне монтажа именно этого последнего четвертого магнитного генератора 5, интенсивно протекают процессы синтеза крупных кусков металла из более мелких. Осуществление последних обеспечивается, прежде всего, за счет использования эффекта так называемого «склеивания» находящихся там мелких кристаллических образований, которые, в силу его наличия, соединяются между собой и образуют при этом более массивные «агрегаты».Based on the foregoing, it can be assumed that in the installation zone of this particular fourth fourth magnetic generator 5, the processes of synthesis of large pieces of metal from smaller ones are intensively taking place. The implementation of the latter is ensured, first of all, through the use of the effect of the so-called “bonding” of small crystalline formations located there, which, due to its presence, are connected to each other and form more massive “aggregates”.

Т.е. на данном временном промежутке процесса осуществления переработки сырьевого материала наиболее заметным на этом этапе ее проведения фактором будет являться формирование крупных кусков металла из находящейся в зоне выполнения такого рода его операции всякой присутствующей там мелкоразмерной мелочи.Those. at this time period of the process of processing raw materials, the most noticeable factor at this stage of its implementation will be the formation of large pieces of metal from any small-sized trifle present in the zone of the execution of this kind of operation.

Так как обработка сырья производится без использования каких-либо промежуточных связанных с ее выполнением остановок, то полученные в указанной выше области корпуса 3 «укрупненные» гранулы металла 10 переносятся шнеком 4 к плоскости выходного проема «Г» (см. фиг.1). Передвинутые его лопастями на открытую поверхность этого участка полости корпуса 3, гранулы 10 под действием силы тяжести соскальзывают в этот не имеющий никаких ограждений проем и в конечном итоге попадают в полость используемого для их сбора накопительного бункера 9 (см. фиг.1). Процесс обработки исходного сырья по окончании этого ее четвертого этапа можно считать уже законченным.Since the processing of raw materials is carried out without the use of any intermediate stops associated with its implementation, the "enlarged" granules of metal 10 obtained in the above region of the housing 3 are transferred by the screw 4 to the plane of the output opening "G" (see figure 1). Moved by its blades to the open surface of this section of the cavity of the housing 3, the granules 10 slide under the influence of gravity into this opening without any barriers and ultimately fall into the cavity of the storage hopper 9 used to collect them (see Fig. 1). The processing of the feedstock at the end of this fourth stage can be considered completed.

После открытия его заслонки 13 производится вывод накопленного в бункере 9 материала в любую, удобную для выполнения его последующей транспортировки, технологическую тару.After opening its shutter 13, the material accumulated in the hopper 9 is withdrawn to any technological container convenient for carrying out its subsequent transportation.

Убыль объемов сырьевого материала 2 по мере осуществления непрерывного процесса его переработки в полости корпуса 3 постоянно компенсируется за счет подачи туда новых порций суспензии из соединенного входным проемом «В» объема загрузочного бункера 2, который при помощи его напрямую сообщается с последней. Так как применяемый сырьевой материал 2 представляет собой вязкую пластическую массу, то по мере уменьшения ее объема в полости переднего конца корпуса 3, новые порции последней легко проходят из бункера 1 на освободившееся там место, не испытывая при этом каких-либо дополнительных затруднений (т.е. подача их выполняется «самотеком»).The decrease in the volume of raw material 2 as the continuous process of its processing in the cavity of the housing 3 is constantly compensated by feeding there new portions of the slurry from the volume of the loading hopper 2 connected by the input opening “B”, which directly communicates with the latter. Since the raw material 2 used is a viscous plastic mass, as its volume decreases in the cavity of the front end of the housing 3, new portions of the latter easily pass from the hopper 1 to the vacant place there, without experiencing any additional difficulties (t. e. their submission is carried out "by gravity").

Образующиеся в процессе восстановления металла из его сырьевых соединений газы, а также накопленные в полости корпуса 3 избыточные объемы воздуха, автоматически удаляются из последней с помощью установленных на переднем и заднем его концах полых патрубков 7, снабженных редукционными клапанами 8. Вывод оттуда этих указанных газовых составляющих производится за счет выброса их в окружающую устройство наружную атмосферу, в момент срабатывания настроенного на заданное избыточное давление и входящего в состав конструкции патрубка 7 редукционного клапана 8.Gases formed during the recovery of metal from its raw material compounds, as well as excess air volumes accumulated in the cavity of the housing 3, are automatically removed from the latter by means of the hollow nozzles 7 installed on its front and rear ends, equipped with pressure reducing valves 8. These gas components can be removed from there it is produced by ejecting them into the surrounding device in an external atmosphere, at the moment of operation of a reduction pipe set to a predetermined overpressure and included in the design, Valve 8.

Эксплуатация используемого при осуществлении предлагаемого способа устройства может производиться в круглосуточном режиме, с выполнением его остановок только с целью проведения необходимого ему ремонта.The operation of the device used in the implementation of the proposed method can be carried out around the clock, with stops being made only for the purpose of carrying out the necessary repairs.

Кроме гранул полученной обработкой металлической меди 10, в бункер-накопитель 9 попадают и формирующиеся в ходе ее выполнения из входящих в состав применяемого сырья различных примесей шлаковые отходы, имеющие форму крупногабаритных кусков темно-серого цвета.In addition to the granules obtained by processing metal copper 10, slag waste, which is in the form of large pieces of dark gray, also forms during its execution from the various raw materials used in the composition of the raw materials used in the storage hopper 9.

В связи с тем, что гранулы из меди и такого рода попадающие в полость бункера 9 вместе с ними шлаки имеют резко отличающиеся друг от друга размеры (габариты гранул меди находятся в диапазоне от 2 до 8 мм, и от 20-30 мм, а габаритные размеры отходов составляют величину от 40 до 50 мм), то последующее разделение этих конечных продуктов при выгрузке их из бункера может без особых трудностей осуществляться с применением системы, включающей в свой состав обыкновенные калиброванные сита.Due to the fact that granules made of copper and slag of this kind falling into the cavity of the hopper 9 together with them have sharply different sizes (the dimensions of copper granules are in the range from 2 to 8 mm, and from 20-30 mm, and overall waste sizes range from 40 to 50 mm), then the subsequent separation of these final products when unloading them from the hopper can be carried out without any special difficulties using a system that includes ordinary calibrated sieves.

В качестве исходного сырья для выполнения предлагаемого способа могут использоваться любые рудные породы, в состав которых в качестве одного из составляющих их компонентов входят соединения меди.As the feedstock for the implementation of the proposed method, any ore rocks can be used, the composition of which includes copper compounds as one of their constituent components.

Переработка их может осуществляться без привлечения каких-либо дополнительных операций для их предварительной очистки или обогащения.Their processing can be carried out without involving any additional operations for their preliminary purification or enrichment.

Если сырье будет «бедным» по содержанию в нем соединений меди, то, соответственно, будут падать и показатели, характеризующие процентное соотношение выхода металла из объемов применяемого для его получения исходного материала. Однако с учетом высокой степени чистоты вырабатываемого с помощью предложенного способа конечного продукта, использование последнего даже и в этом случае будет отнесено к процессам, проведение которых можно считать вполне экономически оправданным.If the raw material is “poor” in the content of copper compounds in it, then, correspondingly, indicators characterizing the percentage ratio of the metal yield from the volumes of the starting material used to obtain it will fall. However, taking into account the high degree of purity of the final product produced using the proposed method, the use of the latter, even in this case, will be attributed to the processes, the implementation of which can be considered quite economically viable.

Обработка водяной суспензии, осуществляемая в соответствии с предложенной технологией, производится при напряженности переменных вращающихся магнитных полей, замеряемой непосредственно в зоне ее выполнения, составляющей величину в 1×10⁴÷1×10⁶ А/м.The processing of the aqueous suspension, carried out in accordance with the proposed technology, is carried out at an intensity of alternating rotating magnetic fields, measured directly in the zone of its execution, amounting to 1 × 10 ⁴ ÷ 1 × 10 ⁶ A / m.

Частота колебаний этих магнитных полей при этом находится в пределах 40-70 Гц. При выполнении предложенного способа для получения меди из исходного сырья использовалась смонтированная на корпусе устройства четырехконтурная магнитная система.The oscillation frequency of these magnetic fields is in the range of 40-70 Hz. When performing the proposed method to obtain copper from the feedstock, a four-loop magnetic system mounted on the device’s body was used.

Как показала экспериментальная проверка, такая система может включать в свой состав указанные выше составные элементы в количестве от двух до шести единиц. Выбор именно такой схемы установки магнитных генераторов в количестве от 2 до 6 единиц на корпусе используемого для выполнения обработки устройства определяется, прежде всего, наличием следующих соображений.As shown by experimental verification, such a system may include in its composition the above components in an amount of from two to six units. The choice of just such a scheme for installing magnetic generators in an amount from 2 to 6 units on the case of the device used to process the device is determined, first of all, by the presence of the following considerations.

При применении в устройстве только одного контура, а не двух, создаются условия для осуществления «врастания» в формирующиеся в зонах обработки металлические гранулы большого количества атомов чужеродных элементов, которые обязательно присутствуют в составе используемого для переработки сырьевого материала.When using only one contour in the device, and not two, the conditions are created for “growing” into the metal granules formed in the processing zones of a large number of atoms of foreign elements, which are necessarily present in the composition of the raw material used for processing.

При увеличении же количество такого рода элементов свыше шести единиц не достигается получение какого-либо дополнительного положительного эффекта в процессе выполнения переработки водяной суспензии. В то же время применение избыточного числа таких составных элементов в используемой в устройстве магнитной системе приводит к ее усложнению и увеличивает необходимые для проведения обработки сырья эксплуатационные затраты.With an increase in the amount of such elements over six units, no additional positive effect is achieved in the process of processing the aqueous suspension. At the same time, the use of an excessive number of such constituent elements in the magnetic system used in the device leads to its complication and increases the operating costs necessary for processing raw materials.

Исходя из изложенного выше, при получении металлической меди обработка применяемого сырьевого материала была проведена при помощи системы, состоящей из равномерно расставленных вдоль корпуса устройства генераторов с использованием в ней их оптимального количества - т.е. в системе применялось четыре контура.Based on the foregoing, upon receipt of metallic copper, the processing of the raw material used was carried out using a system consisting of generators evenly spaced along the device body using their optimal amount - i.e. four circuits were used in the system.

Общая длина корпуса, используемого для осуществления предложенной технологии устройства, составила 1,5 метра. Его габаритные размеры, т.е. ширина и высота входящего в конструкцию устройства его основного узла, соответствовали величине 0,2 м × 0,2 м (в поперечном сечении - корпус представляет собой квадрат).The total length of the housing used to implement the proposed technology of the device was 1.5 meters. Its overall dimensions, i.e. the width and height of the main assembly included in the design of the device corresponded to a value of 0.2 m × 0.2 m (in cross section, the body is a square).

Диапазон возможных изменений углов наклона этого корпуса к уровню горизонта находится в пределах 10-20°.The range of possible changes in the angles of inclination of this body to the horizon is in the range of 10-20 °.

В данном конкретном случае, при осуществлении экспериментов, данные о выполнении которых приведены ниже, этот угол наклона составлял 15°.In this particular case, when performing experiments, the performance data of which are given below, this angle of inclination was 15 °.

Для упрощения конструкции магнитного контура установка на корпусе устройства такого рода составных его элементов проводилась под углом 90° к плоскости наружной поверхности последнего. Т.е. эти контуры в процессе выполнения их монтажа, соответственно, тоже имели угол наклона по отношению к вертикали, равный тем же 15°. При использовании указанного выше варианта их установки равномерно охватывающий корпус устройства сквозной паз, выполненный в каждом из применяемых в этой системе генераторов, представлял собой обычный прямоугольный параллелепипед (а не сложную фигуру, формируемую при пересечении пространственного объема тела рабочего элемента проходящей под углом наклона к нему секущей плоскостью).To simplify the design of the magnetic circuit, the installation on the device case of this kind of its constituent elements was carried out at an angle of 90 ° to the plane of the outer surface of the latter. Those. these contours during their installation, respectively, also had an inclination angle with respect to the vertical equal to the same 15 °. Using the above installation option, the through groove uniformly spanning the device’s body, made in each of the generators used in this system, was a regular rectangular parallelepiped (rather than a complex figure formed when the spatial volume of the body of the working element intersects the secant plane).

Во входящий в состав предлагаемого устройства загрузочный бункер перед началом осуществления процесса получения металлической меди загружалось по 200-240 кг исходного сырьевого материала (или 340-350 кг сформированной на его основе смеси).Before starting the process for producing metallic copper, 200-240 kg of the initial raw material (or 340-350 kg of the mixture formed on its basis) was loaded into the loading hopper included in the composition of the proposed device.

Последняя представляла собой полученную при проведении размешивания мелких частиц медной руды в заданном объеме воды двухкомпонентную водяную суспензию.The latter was a two-component aqueous suspension obtained by mixing small particles of copper ore in a given volume of water.

Применяемая в этой суспензии медная руда была извлечена из наиболее близко расположенного ее месторождения, в котором производилась ее разработка для удовлетворения нужд использующего ее в качестве сырья действующего металлургического производства. Перед началом проведения приготовления водяной суспензии выполнялась операция по разбивке ее крупных кусков на более мелкие с помощью обычной шаровой мельницы.The copper ore used in this suspension was extracted from its closest deposit, in which it was developed to meet the needs of the existing metallurgical industry using it as raw material. Before starting the preparation of the aqueous suspension, an operation was carried out to break its large pieces into smaller ones using a conventional ball mill.

Получаемые при этом частицы исходного сырья имели габаритные размеры в диапазоне от 0,001 мм до 1 мм. Время обработки указанного выше объема сырья с применением такого рода четырехконтурной системы и при использовании приводимого ранее диапазона значений напряженности переменного магнитного поля составляло 120-150 мин (2,0-2,5 часа).The resulting particles of the feedstock had overall dimensions in the range from 0.001 mm to 1 mm. The processing time of the above volume of raw materials using this kind of four-circuit system and when using the previously given range of values of the intensity of an alternating magnetic field was 120-150 min (2.0-2.5 hours).

Выход металлической меди в расчете на применение 200-240 кг в составе водяной суспензии указанной выше медной руды достигал величины в 23-27,4 кг (т.е. 11,4÷11,52% от общего ее применяемого объема).The yield of metallic copper, calculated on the use of 200-240 kg in the aqueous suspension of the above copper ore, reached a value of 23-27.4 kg (i.e. 11.4 ÷ 11.52% of its total applied volume).

Эти показатели достаточно близко подходят к теоретически возможному пределу, определяющему количество вырабатываемого из исходного сырья металла при указанном ниже процентном содержании соединений меди в используемой при осуществлении процесса обработки руде.These indicators come close enough to the theoretically possible limit that determines the amount of metal produced from the feedstock at the following percentage of copper compounds in the ore used in the process.

Степень чистоты полученного при осуществлении предлагаемого способа металла соответствует величине его содержания в полученном при обработке конечном продукте (гранулах), равной 99,99992 - 99,9999991%.The degree of purity obtained during the implementation of the proposed method, the metal corresponds to the value of its content in the resulting final product (granules), equal to 99.99992 - 99.9999991%.

В случае же необходимости сохранения полученного значения чистоты изготовленного при помощи предложенного способа металла, в процессе его накопления и дальнейшей транспортировки может использоваться для изоляции сформированного таким образом конечного продукта от неблагоприятных внешних воздействий инертная газовая среда. Эта среда может включать в свой состав достаточно распространенный в отраслях промышленного производства газ аргон.If it is necessary to maintain the obtained purity value of the metal manufactured by the proposed method, in the process of its accumulation and further transportation, an inert gas medium can be used to isolate the final product thus formed from adverse external influences. This medium may include argon gas, which is quite common in industrial production sectors.

Следует отметить еще и то, что сформированные такого рода обработкой металлические гранулы 10 имеют практически идеальную кристаллическую решетку лишь с небольшим количеством искажающих ее геометрически правильные очертания дислокаций.It should also be noted that the metal granules 10 formed by this treatment have an almost perfect crystal lattice with only a small number of geometrically correct dislocation shapes distorting it.

Сам этот полученный предложенным способом металл обладает высокой величиной удельной электрической проводимости и имеет при этом достаточно ярко выраженные показатели собственной пластичности.This metal obtained by the proposed method itself has a high electrical conductivity and at the same time has quite pronounced indices of intrinsic plasticity.

Значение его удельного объемного электрического сопротивления ρ находится в пределах 8,19-8,23 Н·Ом·М.The value of its specific volume electric resistivity ρ is in the range of 8.19-8.23 N · Ohm · M.

Температура плавления этого металла $t_{п л}^{0}$

соответствует величине в 1258°С. Его удельный объемный вес составляет 8,95 г/см³.The melting point of this metal

t_{P l}^{0}

corresponds to a value of 1258 ° C. Its specific bulk density is 8.95 g / cm ³ .

Полученные переработкой сырья с помощью предложенного способа гранулы металла имеют габаритные размеры от 2 до 8 мм, и от 20 до 30 мм. Количество тех и других гранул составляет соответственно 60-70% и 30-40% относительно всего произведенного с применением предложенного метода их суммарного объема.Received by processing raw materials using the proposed method, the metal granules have overall dimensions from 2 to 8 mm, and from 20 to 30 mm. The number of those and other granules is 60-70% and 30-40%, respectively, relative to the total volume produced using the proposed method.

Наряду с такими гранулами металла, в состав полученного при осуществлении предложенного способа конечного продукта входят и кусковые губчатые отходы, образующиеся из входящих в состав исходного сырья различных примесей (Fe, Si, S, Ca, C, Al). Они имеют габаритные размеры в пределах от 40 до 50 мм, их количество относительно исходной массы применяемой для формирования водяной суспензии породы достигает значения 66-77%.Along with such metal granules, the composition of the final product obtained during the implementation of the proposed method also includes lumpy spongy waste generated from various impurities (Fe, Si, S, Ca, C, Al) included in the feedstock. They have overall dimensions ranging from 40 to 50 mm, their amount relative to the initial mass used to form the aqueous suspension of the rock reaches 66-77%.

Остальные продукты переработки представлены сформировавшимися в полости корпуса устройства и выброшенными оттуда в наружную атмосферу объемами вновь полученных там газов.The remaining processed products are represented by the volumes of newly obtained gases formed in the cavity of the device casing and ejected from there into the outside atmosphere.

Занимаемая используемым устройством в случае проведения переработки указанного сырья с помощью предложенной технологии производственная площадь составляет 2,5-3,0 м².Occupied by the device used in the case of processing the specified raw materials using the proposed technology, the production area is 2.5-3.0 m ² .

Количество вырабатываемого с ее применением металла соответствует массе 0,2-0,3 тонны при условии проведения работы в трехсменном режиме.The amount of metal produced with its use corresponds to a mass of 0.2-0.3 tons, provided that work is carried out in a three-shift mode.

Количество затрачиваемой электрической энергии для получения указанного выше объемов последнего находится в пределах 2,5-2,8 тыс. кВт·ч.The amount of consumed electric energy to obtain the above volumes of the latter is in the range of 2.5-2.8 thousand kW · h.

Классические способы получения меди из такого же исходного сырья требует ее использования в количестве, не меньшем чем 8-10 тыс. кВт·ч. Помимо всего прочего, полученную известными способами медь необходимо пропускать еще и через операции по ее «рафинированию».Classical methods for producing copper from the same feedstock require its use in an amount not less than 8-10 thousand kWh. Among other things, the copper obtained by known methods must also be passed through operations on its “refining”.

Наличие указанного выше обстоятельства обуславливает то, что для получения указанного конечного продукта потребуется привлечь еще и дополнительное количество применяемой при осуществлении такого рода «доочистке» металла все той же самой электрической энергии. В результате всего указанного, ее употребляемое для проведения обработки количество заведомо превысит уже указанные ранее пределы.The presence of the above circumstance determines that in order to obtain the specified final product, it will also be necessary to attract an additional amount of all the same electrical energy used in the implementation of this kind of “post-treatment” of metal. As a result of all of the above, its amount used for processing will obviously exceed the already specified limits.

Предложенный способ получения металла выполняется при комнатной температуре (17-27°С), а обработка сырья производится под действием избыточного давления, величина которого лишь незначительно превышает атмосферное (на 0,1÷0,6 кгс/см²).The proposed method for producing metal is performed at room temperature (17-27 ° C), and the processing of raw materials is performed under the influence of excess pressure, the value of which is only slightly higher than atmospheric (by 0.1 ÷ 0.6 kgf / cm ² ).

Скорость вращения проталкивающего сырьевой материал от начала корпуса устройства к его концу шнека имеет относительно малые значения и составляет 6-10 об/мин.The rotation speed of the pushing raw material from the beginning of the device body to its end of the screw is relatively small and is 6-10 rpm.

Используемые при осуществлении предложенного метода получения металла технологические режимы назначены исходя из следующих соображений.Technological modes used in the implementation of the proposed method for producing metal are assigned based on the following considerations.

Напряженность применяемого для получения металла переменного вращающегося магнитного поля, замеренная непосредственно в зонах воздействия на перерабатываемое сырье генерируемыми в устройстве магнитными потоками, как уже указывалось, составляет 1·10⁴÷1·10⁶ А/м.The intensity of the alternating rotating magnetic field used to produce the metal, measured directly in the zones of influence on the processed raw materials by the magnetic fluxes generated in the device, as already mentioned, is 1 · 10 ⁴ ÷ 1 · 10 ⁶ A / m.

Применение меньших, чем указанные выше ее значений этого параметра - 1·10⁴ А/м не обеспечивает формирование условий, гарантирующих выделение металла из его соединений, входящих в состав исходной сырьевой массы. Использование же более высоких значений этого же параметра, чем 1·10⁶ А/м, не позволяет обеспечить достижение какого-либо дополнительного положительно эффекта. В то же время увеличение величины напряженности применяемых в устройстве магнитных полей свыше указанных пределов - 1·10⁶ А/м потребует дополнительных затрат, используемой для формирования последних электрической энергии.The use of less than the above values of this parameter - 1 · 10 ⁴ A / m does not provide the formation of conditions that guarantee the release of metal from its compounds that make up the initial raw material mass. The use of higher values of the same parameter than 1 · 10 ⁶ A / m does not allow achieving any additional positive effect. At the same time, an increase in the magnitude of the magnetic fields used in the device above the specified limits of 1 · 10 ⁶ A / m will require additional costs, used to generate the latest electrical energy.

Те же самые факторы определяют и подбор диапазона частот колебаний, в пределах которого осуществляется генерация переменных магнитных полей.The same factors determine the selection of the frequency range of oscillations, within which the generation of alternating magnetic fields.

То есть при применении значений частоты, меньших чем 40 Гц, затрудняется протекание процесса выделения металлической меди из ее соединений при осуществлении предложенной технологии.That is, when applying frequency values less than 40 Hz, the process of separating metallic copper from its compounds is difficult when implementing the proposed technology.

Получаемые в процессе генерации таких переменных магнитных полей результирующие вектора магнитных потоков воздействуют в этом случае на обрабатываемые частицы руды с недостаточно высокой степенью интенсивности.The resulting magnetic flux vectors obtained in the process of generating such variable magnetic fields act in this case on the processed ore particles with an insufficiently high degree of intensity.

Т.е. такие результирующие векторы в окружающих их объемах водяной суспензии, включающей в себя частицы руды, перемещаются слишком «вяло».Those. such resulting vectors in the volumes of the aqueous suspension surrounding them, including ore particles, move too “sluggishly”.

Наоборот, при значении величины частоты более высокой, чем 70 Гц, указанные выше вектора передвигаются в зонах своего воздействия настолько стремительно, что попадающие на траекторию их пространственного переноса частицы руды не успевают вступить с ними во взаимодействие. Опять-таки и в этом случае не гарантируется создание оптимальных условий для получения при обработке необходимого конечного продукта.On the contrary, when the frequency value is higher than 70 Hz, the above vectors move in the zones of their influence so rapidly that the ore particles falling on the path of their spatial transfer do not have time to interact with them. Again, in this case, the creation of optimal conditions for obtaining the necessary final product during processing is not guaranteed.

Назначение применяемых при получении металла интервалов времени (2,0-2,5 часа) произведено основываясь на следующем. При значениях используемого при переработке сырья временного промежутка меньшего, чем 2,0 часа (120 минут), не успевают полностью закончиться необходимые для формирования этого конечного продукта структурные преобразования в самих частицах используемой для обработки сырьевой массы.The purpose of the time intervals used in the preparation of metal (2.0-2.5 hours) is based on the following. When the values of the time interval used in the processing of raw materials are less than 2.0 hours (120 minutes), the structural transformations necessary for the formation of this final product do not have time to completely finish in the particles themselves used for processing the raw material mass.

При применении же временного интервала в случае, если его величина становится большей чем 2,5 часа, не обеспечивается достижение какого-либо дополнительного положительно эффекта. В то же время использование превышающих необходимую величину временных промежутков приводит к неизбежному увеличению суммарных затрат, связанных с выполнением такого рода процесса переработки исходного сырья в указанный выше конечный продукт.When applying the time interval, if its value becomes more than 2.5 hours, it does not provide any additional positive effect. At the same time, the use of time intervals exceeding the required value leads to an inevitable increase in the total costs associated with the implementation of this kind of process of processing the feedstock into the above final product.

Исходя из этих же соображений назначена и величина избыточного давления подаваемого через внешнюю магистраль к раздающим его соплам сжатого воздуха. Объемы последнего поступают к этим элементам, имея избыточное давление 0,1÷0,6 кгс/см².Based on these same considerations, the amount of excess pressure supplied through the external line to the compressed air nozzles distributing it was also assigned. The volumes of the latter arrive at these elements, having an overpressure of 0.1 ÷ 0.6 kgf / cm ² .

При величинах в поступающих к этим соплам объемах сжатого воздуха избыточного давления меньших, чем 0,1 кгс/см², падают показатели, характеризующие производительность выполняемого процесса получения металлической меди. При значениях же этого параметра больших, чем 0,6 кгс/см², не удается обеспечить дополнительную интенсификацию его выполнения.When the values in the volumes of compressed air supplied to these nozzles of excess pressure are less than 0.1 kgf / cm ² , indicators characterizing the performance of the process for producing metallic copper fall. When the values of this parameter are greater than 0.6 kgf / cm ² , it is not possible to provide additional intensification of its implementation.

В то же время, при использовании значений величины избыточного давления в объемах подаваемого к таким элементам устройства сжатого воздуха больших, чем это указанное выше значение, возрастают затраты необходимой для его получения и подвода в области осуществления обработки применяемой электрической энергии.At the same time, when using values of excess pressure in the volumes of compressed air supplied to such elements of the device that are larger than this value indicated above, the costs necessary to obtain and supply it in the field of processing the applied electric energy increase.

Процентное содержание частиц руды в составе используемой в процессе обработки водяной суспензии, имеющее величину 40-70%, назначено исходя из наличия действия следующих факторов.The percentage of ore particles in the composition of the aqueous suspension used in the processing process, having a value of 40-70%, is assigned based on the presence of the following factors.

При концентрации такого рода компонента в последней меньшей, чем 40%, применяемый сырьевой материал превращается в «бедный», что отрицательно сказывается на показателях эффективности процесса переработки сырья, так как существенно уменьшается выход необходимого конечного продукта.When the concentration of this kind of component in the latter is less than 40%, the raw material used turns into “poor”, which negatively affects the efficiency of the processing of raw materials, since the yield of the required final product is significantly reduced.

При увеличении же его содержания выше значения 70%, перерабатываемая сырьевая масса резко снижает показатели, определяющие степень ее пластичности. Это в конечном итоге существенно затрудняет выполнение процесса перемещения ее из загрузочного бункера в полость корпуса устройства, а также и последующий перенос составляющих массу сырья объемов такого материала по внутренней поверхности последнего.With an increase in its content above a value of 70%, the processed raw material mass sharply decreases the indicators determining the degree of its plasticity. This ultimately significantly complicates the process of moving it from the loading hopper to the cavity of the device body, as well as the subsequent transfer of the constituent mass of raw materials volumes of such material on the inner surface of the latter.

Наличие же указанного выше обстоятельства также отрицательно сказывается на результатах, обеспечиваемых при выполнении предложенной технологии получения металлической меди.The presence of the above circumstance also negatively affects the results provided by the implementation of the proposed technology for the production of metallic copper.

Размеры частиц применяемых для получения водяной суспензии частиц руды, габариты которых находятся в пределах 0,001-1,0 мм, назначены исходя из необходимости формирования с их применением устойчивой «грязеобразной» сырьевой массы.The particle sizes used to obtain an aqueous suspension of ore particles, the dimensions of which are in the range of 0.001-1.0 mm, are determined on the basis of the need to form with their use a stable "mud-like" raw material mass.

Последняя не должна расслаиваться на отдельные составляющие за необходимый для полного завершения процесса временной промежуток.The latter should not be stratified into separate components for the time period necessary for the complete completion of the process.

Выбор значений углов наклона 10-20° продольной оси корпуса устройства к линии горизонта произведен с учетом возможности влияния на процесс переработки сырьевого материала следующих обстоятельств.The choice of values of the angles of inclination of 10-20 ° of the longitudinal axis of the device’s body to the horizon line was made taking into account the possibility of the following circumstances affecting the processing of raw materials.

При значениях угла такого наклона, меньших чем 10°, существенно замедляется скорость прохождения вязкой водяной суспензии от начала корпуса устройства до самого его конца. Это может негативно повлиять на качественные характеристики получаемого с применением предложенного метода конечного продукта.When the values of the angle of inclination of less than 10 °, the rate of passage of a viscous water suspension from the beginning of the device to its very end is substantially slowed down. This can adversely affect the quality characteristics obtained using the proposed method of the final product.

Наоборот, при увеличении указанного угла до величины, превышающей 20°, процесс перемещения может ускориться настолько, что в перерабатываемой сырьевой массе не успеют произойти необходимые структурные преобразования. Это обстоятельство, как и в разобранном выше варианте, может тоже отрицательно сказаться на результатах, характеризующих эффективность выполнения процесса.On the contrary, if the specified angle is increased to a value exceeding 20 °, the process of moving can accelerate so much that the necessary structural transformations do not have time to occur in the processed raw material mass. This circumstance, as in the variant discussed above, can also adversely affect the results characterizing the efficiency of the process.

Диапазон скоростей (6-10 об/мин), в пределах которого проводится вращение шнека, назначен с учетом следующих соображений. При вращении его с угловой скоростью, меньшей, чем 6 об/мин, перемещение сырьевой массы внутри корпуса устройства замедляется настолько значительно, что выход необходимого конечного продукта под влиянием этого фактора будет существенно снижен. При величинах же угловой скорости вращения шнека, превышающих значение в 10 об/мин, содержащий частицы руды перерабатываемый материал может при прохождении через формируемые в корпусе устройства области его восстановления до металла пересечь последние за неоправданно короткий промежуток времени.The speed range (6-10 rpm), within which the screw is rotated, is assigned taking into account the following considerations. When rotating it with an angular speed of less than 6 rpm, the movement of the raw material inside the device’s body slows down so much that the yield of the required final product under the influence of this factor will be significantly reduced. When the values of the angular velocity of rotation of the screw exceeding the value of 10 rpm, the processed material containing ore particles can cross the latter in an unreasonably short period of time when passing through the regions of its reduction to metal formed in the device body.

Наличие этого обстоятельства будет служить в этом случае очевидной помехой для протекания в последнем необходимых для получения конечного продукта структурных превращений.The presence of this circumstance will serve in this case as an obvious obstacle to the occurrence of structural transformations necessary for obtaining the final product in the latter.

В связи со всем этим принятый диапазон скорости вращения шнека в корпусе и задается в пределах 6-10 об/мин.In connection with all this, the adopted range of screw rotation speed in the housing is set in the range of 6-10 rpm.

Для осуществления процесса получения металлической меди, осуществляемого с применением предложенного способа, использовалась порода, содержащая руду, в состав которой входили соединения меди, железа и серы (т.е. «Халькопирит» или «медный колчедан»). Необходимые для осуществления ряда приводимых ниже экспериментов ее объемы были изъяты из наиболее близко расположенного карьера, в котором и проводилось извлечение залегающей в нем руды, для удовлетворения соответствующих нужд действующего металлургического производства. Применяемая в качестве основного компонента для получения исходного сырьевого материала руда содержала в своем составе следующие компоненты:To carry out the process of producing metallic copper, carried out using the proposed method, a rock containing ore was used, which included compounds of copper, iron and sulfur (ie, “Chalcopyrite” or “copper pyrites”). The volumes necessary for the implementation of the series of experiments described below were withdrawn from the closest quarry, in which the ore lying in it was extracted to meet the corresponding needs of the existing metallurgical production. The ore used as the main component to obtain the starting raw material contained the following components:

CuFeS₂ Халькопирит - 34,3%CuFeS ₂ Chalcopyrite - 34.3%

Соединения Ca, Al, Si, S, C, H₂O - остальное, до 100%Compounds Ca, Al, Si, S, C, H ₂ O - the rest, up to 100%

Для проведения всех указанных ниже экспериментов по получению металлической меди с использованием предложенного способа применялось однотипное сырье, сформированное с использованием содержащей ее соединения породы, имеющей один и тот же указанный выше состав.To conduct all of the experiments below to obtain metallic copper using the proposed method, the same type of raw material was used, formed using the rock compound containing it, having the same composition indicated above.

Перед началом приготовления загружаемой в перерабатывающее устройство водяной суспензии осуществлялось измельчение кусков применяемой в ней медной руды с помощью шаровой мельницы, с получением из них частиц последней, дисперсность которых соответствовала значению 0,001-1,0 мм. Входящие в состав исходного сырья примеси - соединения Ca, Fe, Al, Si, C, S на конечных этапах обработки превращались в крупногабаритные кусковые отходы темно-серого цвета.Before starting the preparation of the aqueous suspension loaded into the processing device, pieces of the copper ore used in it were crushed using a ball mill to obtain particles of the latter, the dispersion of which corresponded to a value of 0.001-1.0 mm. The impurities that make up the feedstock - compounds of Ca, Fe, Al, Si, C, S at the final stages of processing turned into large-sized lumpy waste of a dark gray color.

В случае выполнения предварительного обогащения исходной руды, получаемый процент выхода металлической меди из объема используемой породы, соответственно, увеличится по отношению к указанному раньше. Однако выполнение этой операции связано с существенными дополнительными финансовыми и трудовыми затратами, и в серии приводимых ниже примеров этот прием не применялся. Для выработки металла использовалась только так называемая «бедная» и не отчищенная от примесей «руда». Но и из нее, как уже отмечалось выше, показатели выработки металлической меди достигали достаточно существенных значений. Размолотая на мелкие частицы, содержащая соединения меди исходная порода затем заливалась необходимым объемом водопроводной воды и перемешивалась в ней до получения из этих двух компонентов однородной вязкой водяной суспензии.In the case of preliminary enrichment of the initial ore, the resulting percentage of the output of metallic copper from the volume of the used rock, respectively, will increase relative to the previously indicated. However, the implementation of this operation is associated with significant additional financial and labor costs, and this technique was not applied in the series of examples below. For the production of metal was used only the so-called "poor" and not cleaned from impurities "ore". But from it, as already noted above, the performance of metallic copper reached quite significant values. Milled into small particles containing copper compounds, the source rock was then poured with the required volume of tap water and mixed in it until a uniform, viscous aqueous suspension was obtained from these two components.

После получения последней производилась загрузка сформированного этой операцией объема суспензии непосредственно в бункер самого используемого для получения металла устройства. Далее процесс выполнения предлагаемого способа иллюстрируется при помощи ряда приводимых ниже примеров.After obtaining the latter, the volume of suspension formed by this operation was loaded directly into the hopper of the device used to obtain the metal. Further, the process of implementing the proposed method is illustrated using a number of examples below.

Пример 1. В загрузочный бункер с емкостью последнего 350 л помещалась водяная суспензия, содержание в которой частиц медной руды с дисперсностью 0,001-1,0 мм составляло 245 кг или 70%. Остальную массу загрузки составила вода - 105 л или 30%.Example 1. In a feed hopper with a capacity of the last 350 l was placed an aqueous suspension, the content of which the particles of copper ore with a dispersion of 0.001-1.0 mm was 245 kg or 70%. The remaining mass of the load was water - 105 l or 30%.

После окончания операции загрузки одновременно включались: привод вращения обеспечивающего подачу сырья шнека 4 со скоростью 6 об/мин, электрические обмотки катушки 15 во всех четырех смонтированных на корпусе 3 устройства генераторах 5, а через все сопла 6 осуществлялась подача сжатого воздуха. Поступление его к последним из внешней магистрали производилось под избыточным давлением 0,6 кгс/см². Корпус 3 применяемого устройства имел наклон к уровню горизонта. Величина такого угла наклона составляла 15°. Напряженность генерируемых во всех четырех контурах 5, равномерно размещенных вдоль корпуса 3 предложенного устройства магнитных полей, замеренная непосредственно в рабочих зонах «Д» с помощью датчика Холла и измерительного моста, составляла 1·10⁴ А/м. Частота их колебаний соответствовала значению 70 Гц. Время обработки в этом примере равнялось 2,5 часа(150 мин). Проходящая по корпусу 3 предложенного устройства водяная суспензия 2 из частиц медной руды, под воздействием формируемых в контурах 5 магнитных потоков, была превращена в набор из металлических гранул меди и в крупногабаритные кусковые отходы, состоящие из входящих в состав исходного сырья соединений-примесей.After the loading operation was completed, they simultaneously turned on: a rotation drive supplying feed of screw 4 at a speed of 6 rpm, electrical windings of coil 15 in all four generators 5 mounted on the housing 3 of the device, and compressed air was supplied through all nozzles 6. Its entry to the latter from the external line was carried out under an overpressure of 0.6 kgf / cm ² . The housing 3 of the device used tilted to the horizon. The magnitude of this angle of inclination was 15 °. The tension generated in all four circuits 5, evenly spaced along the housing 3 of the proposed device of magnetic fields, measured directly in the working areas "D" using a Hall sensor and a measuring bridge, was 1 · 10 ⁴ A / m. Their oscillation frequency corresponded to a value of 70 Hz. The processing time in this example was 2.5 hours (150 minutes). A water suspension 2 of particles of copper ore passing through the housing 3 of the proposed device, under the influence of magnetic fluxes formed in the circuits 5, was converted into a set of copper copper granules and into bulky lumpy waste consisting of impurity compounds included in the feedstock.

Таким образом, по окончании процесса переработки водяной суспензии были получены металлическая медь, количество которой составило величину, равную 27,93 кг - 11,4%, от всей используемой массы породы, а также кусковые отходы, вес которых составлял величину, равную 171,2 кг. Габаритные размеры кусков, из которых состоял шлак, находились в пределах от 35 мм до 40 мм, а сами куски имели темно-серый, почти черный цветовой оттенок.Thus, at the end of the process of processing the aqueous suspension, metallic copper was obtained, the amount of which amounted to 27.93 kg - 11.4% of the total used mass of the rock, as well as lump waste, the weight of which was equal to 171.2 kg The overall dimensions of the pieces of which the slag consisted were in the range from 35 mm to 40 mm, and the pieces themselves had a dark gray, almost black color shade.

Остальной объем переработанной руды был представлен выпущенными через отводящие патрубки 7 объемами газов (CO₂; H₂O; H₂S; SO₃), которые были отправлены непосредственно в окружающую устройство атмосферу.The rest of the processed ore was represented by 7 volumes of gases (CO ₂ ; H ₂ O; H ₂ S; SO ₃ ) released through the outlet pipes, which were sent directly to the atmosphere surrounding the device.

Полученные обработкой гранулы металла имели габаритные размеры от 2 до 8 мм и от 20 до 30 мм - соответственно 70% и 30% относительно всего их произведенного количества. Степень чистоты полученного такой обработкой металла, определяемая по содержанию в нем меди, имела значение 99,99992%. Объемная плотность полученного металла была равна 8,95 г/см³.The metal granules obtained by processing had overall dimensions from 2 to 8 mm and from 20 to 30 mm — 70% and 30%, respectively, of their total amount produced. The degree of purity obtained by such processing of the metal, determined by the content of copper in it, had a value of 99.99992%. The bulk density of the obtained metal was equal to 8.95 g / cm ³ .

Значение удельного объемного электрического сопротивления полученной меди ρ соответствует величине - 8,21 Н·Ом·М.The value of the specific volume electric resistivity of the obtained copper ρ corresponds to a value of 8.21 N · Ohm · M.

Пример 2. Обработка исходного сырья осуществлялась в соответствии с той же схемой, что была указана и в примере 1.Example 2. The processing of feedstock was carried out in accordance with the same scheme as was indicated in example 1.

Количество использованного для приготовления водяной суспензии материала, содержащего медную руду (халькопирит), составило 140 кг; или 40% от ее массы, остальное вода - 210 л кг или 60% от общего объема водяной суспензии.The amount of material containing copper ore (chalcopyrite) used to prepare the aqueous suspension was 140 kg; or 40% of its mass, the rest of the water - 210 l kg or 60% of the total volume of the aqueous suspension.

Подача воздуха к обрабатываемому сырью осуществлялась под избыточным его давлением, равным 0,1 кгс/см².The air supply to the processed raw materials was carried out under its excess pressure equal to 0.1 kgf / cm ² .

Привод вращения шнека обеспечивал скорость его углового перемещения, равную 10 об/мин. Угол наклона корпуса устройства к линии горизонта остался тот же, что был указан в примере 1-15°. Напряженность генерируемых во всех четырех контурах 5 магнитных полей в зонах «Д» составляла 1·10⁶ А/м, при частоте 40 Гц.The screw rotation drive provided a speed of its angular displacement equal to 10 rpm. The angle of inclination of the device’s body to the horizon line remained the same as that indicated in example 1-15 °. The intensity of the magnetic fields generated in all four contours of 5 in the D zones was 1 · 10 ⁶ A / m, at a frequency of 40 Hz.

Время проведения процесса обработки составляло 120 минут (2 часа). Полученный после окончания процесса обработки объем, состоящий из медных гранул, имел вес 16,13 кг (11,52% от всей использованной массы руды). Количество сформировавшихся в результате проведения обработки шлаков составил 94,6 кг.The processing time was 120 minutes (2 hours). The volume consisting of copper granules obtained after the end of the processing process had a weight of 16.13 kg (11.52% of the total ore mass used). The amount of slags formed as a result of processing was 94.6 kg.

Остальная масса используемого для получения металла сырья была израсходована на формирование объема выпущенных из устройства в наружную атмосферу газов. Степень чистоты полученного обработкой металла соответствовала значению 99,9999991%.The remaining mass of the raw materials used to obtain the metal was spent on the formation of the volume of gases released from the device into the external atmosphere. The degree of purity obtained by processing the metal corresponded to a value of 99.9999991%.

Полученные гранулы металлической меди имели габаритные размеры от 2 до 8 мм - 60%, и от 20 до 30 мм - 40% от общего произведенного в устройстве их количества.The obtained granules of metallic copper had overall dimensions from 2 to 8 mm - 60%, and from 20 to 30 mm - 40% of the total amount produced in the device.

Объемная плотность полученного металла составляла 8,95 г/см³.The bulk density of the obtained metal was 8.95 g / cm ³ .

Удельное его объемное электрическое сопротивление было равно значению ρ 8,19 Н·Ом·М.Its specific volume electric resistance was equal to the value ρ 8.19 N · Ohm · M.

Пример 3. Обработка полученной из частиц медной руды водяной суспензии производилась в соответствии со схемой, указанной в примерах 1, 2.Example 3. The processing obtained from particles of copper ore water suspension was carried out in accordance with the scheme specified in examples 1, 2.

Количество входящих в состав водяной суспензии частиц, полученных из породы, содержащей в своем составе соединения меди, составляло 200 кг или 57,14% от всей ее массы. Остальной ее объем составляла вода - 150 литров, или 42,86%. Подача сжатого воздуха к обрабатываемому сырью выполнялась под избыточным его давлением в 0,4 кгс/см².The amount of particles contained in the aqueous suspension obtained from the rock containing copper compounds in its composition was 200 kg, or 57.14% of its total mass. The rest of its volume was water - 150 liters, or 42.86%. The supply of compressed air to the processed raw materials was carried out under an excess pressure of 0.4 kgf / cm ² .

Вращение шнека осуществлялось со скоростью 8 об/мин. Угол наклона корпуса устройства к линии горизонта был таким же, что и в примерах 1,2-15°. Напряженность всех создаваемых в областях «Д» магнитных полей, которые были размещены в зонах действия всех используемых в устройстве четырех генераторов, составляла величину в 1,1·10⁵ А/м, а частота последних была равна 50 Гц. Временной промежуток, по истечению которого была осуществлена переработка всего объема исходного сырья в необходимый конечный продукт, составил 132 мин (2,2 часа). Полученная в результате выполнения масса металла имела вес 22,92 кг, или 11,46% от всего количества использованной для его получения руды.The screw was rotated at a speed of 8 rpm. The angle of inclination of the device to the horizon line was the same as in examples 1.2-15 °. The intensity of all the magnetic fields created in areas “D”, which were placed in the zones of action of all four generators used in the device, was 1.1 · 10 ⁵ A / m, and the frequency of the latter was 50 Hz. The time period after which the entire volume of the feedstock was processed into the desired final product was 132 minutes (2.2 hours). The resulting metal mass had a weight of 22.92 kg, or 11.46% of the total amount of ore used to produce it.

Вес сформировавшихся вместе с металлом объема отходов составлял 138,2 кг. Остальной объем использованного для получения металла сырьевого материала был превращен в газы, которые были выведены из полости применяемого для выработки меди устройства, прямо в окружающую его атмосферу. Габаритные размеры полученных по окончании процесса гранул меди находились в пределах от 2 до 8 мм - 65%, от 20 до 30 мм - 35% от общего их полученного из руды количества.The weight of the waste volume formed together with the metal was 138.2 kg. The rest of the raw material used to produce the metal was converted into gases, which were removed from the cavity of the device used to produce copper, directly into the surrounding atmosphere. Overall dimensions of copper granules obtained at the end of the process ranged from 2 to 8 mm - 65%, from 20 to 30 mm - 35% of the total amount obtained from ore.

Степень чистоты сформированных указанным выше образом гранул меди относительно содержания в них металла составила значение 99,999991%.The degree of purity of the granules of copper formed in the above manner with respect to the metal content in them was 99.999991%.

Удельное объемное электрическое сопротивление полученной с помощью предложенного способа меди соответствовало величине 8,2 Н·Ом·М. Объемная плотность металла имела значение 8,95 г/см³.The specific volume electrical resistivity obtained using the proposed method of copper corresponded to a value of 8.2 N · Ohm · M. The bulk density of the metal was 8.95 g / cm ³ .

Габаритные размеры сформировавшихся по окончании выполнения процесса переработки сырья кусковых отходов составили величину от 40 до 50 мм.The overall dimensions of lumpy waste formed at the end of the processing of raw materials amounted to 40 to 50 mm.

Цветовой оттенок полученных при проведении переработки рудного сырья металлических гранул, при осуществлении этого процесса в соответствии с технологическими режимами, указанными в примерах 1, 2, 3, соответствовал тускловато-желтому (примерно такой же имеет сплав меди - латунь).The color shade of metal granules obtained during the processing of ore raw materials, during the implementation of this process in accordance with the technological regimes specified in examples 1, 2, 3, corresponded to dull yellow (the copper-brass alloy has approximately the same).

Из всех представленных выше примеров наглядно видно, что получение металлической меди, отличающейся высокой степенью чистоты, а также и обладающей соответствующими низкими показателями своего удельного электрического сопротивления, может осуществляться с применением широко распространенных и используемых для удовлетворения нужд действующего металлургического производства рудных пород.From all the examples presented above, it is clearly seen that the production of metallic copper, which is characterized by a high degree of purity, and also having corresponding low indices of its electrical resistivity, can be carried out using widely used and used ore ore to meet the needs of the current metallurgical production.

Последние при выполнении предлагаемого способа не подвергаются ни обогащению, ни отчистке от содержащихся в них примесей, представленных другими распространенными в природе элементами. Наличие указанных выше обстоятельств позволяет предполагать, что применение предложенного способа получения металлической меди может оказаться достаточно эффективным в случае его использования для удовлетворения соответствующих потребностей в этом металле действующего промышленного производства.The latter, when performing the proposed method, are not subjected to either enrichment or purification from the impurities contained in them, represented by other elements common in nature. The presence of the above circumstances suggests that the application of the proposed method for producing metallic copper can be quite effective if it is used to satisfy the corresponding needs of the current industrial production in this metal.

В дальнейшем, в представленных ниже материалах, излагаются конструктивные принципы, в соответствии с которыми выполняется используемое для осуществления этого способа устройство. Наличие последних в конечном итоге и обеспечивает получение в процессе его применения необходимого положительного эффекта.Further, in the materials presented below, structural principles are set forth in accordance with which the device used to implement this method is implemented. The presence of the latter ultimately provides the necessary positive effect in the process of its application.

Используемое для осуществления предложенного способа устройство изображено на фиг.1, фиг.2.Used to implement the proposed method, the device is depicted in figure 1, figure 2.

На фиг.1 - разрез корпуса устройства и схема размещения обеспечивающих переработку исходного сырья магнитных контуров.Figure 1 - section of the device casing and the layout of the processing providing the processing of raw materials of magnetic circuits.

На фиг.2 - поперечный разрез по А-А корпуса устройства, выполненный на том его участке, на котором установлен сам используемый в многоконтурной системе и составляющий ее магнитный генератор.Figure 2 is a cross-section along aa of the device body, made in that part of it, on which the magnetic generator used in the multi-loop system is installed.

На фиг.1, фиг.2, кроме того, в свою очередь, еще изображены:Figure 1, figure 2, in addition, in turn, still depicted:

Позиция 1 - загрузочный бункер, с помещенной в его объем массой перерабатываемого исходного сырья 2.Position 1 - loading hopper, with the mass of processed feedstock 2 placed in its volume.

Позиция 2 - обрабатываемый исходный материал, состоящий из размолотых предварительно кусков медной руды и воды.Position 2 - processed source material, consisting of pre-ground pieces of copper ore and water.

Позиция 3 - корпус устройства, во внутренней полости которого и протекает процесс обработки исходного сырья 2.Position 3 - the housing of the device, in the internal cavity of which the processing of the feedstock 2 proceeds.

Позиция 4 - винтовой спиральный шнек, лопасти которого осуществляют перемещение перерабатываемого сырья от переднего конца корпуса 3 к его заднему.Position 4 - spiral screw auger, the blades of which carry out the movement of processed raw materials from the front end of the housing 3 to its rear.

Позиция 5 - смонтированные с зазорами «а» на корпусе 3 обрабатывающие сырье магнитные контуры, имеющие угол наклона к наружной поверхности корпуса, равный 90°.Position 5 - mounted on the casing 3 with the gaps "a" on the casing 3, the magnetic circuits processing raw materials having an angle of inclination to the outer surface of the casing equal to 90 °.

Позицией 6 - проходящие насквозь через стенки корпуса 3 сопла, осуществляющие подачу струй сжатого воздуха к массе перерабатываемого сырьевого материала и размещенные на корпусе 3 отстоящими друг от друга на одинаковых расстояниях рядами.Position 6 - nozzles passing through the walls of the casing 3, supplying compressed air jets to the mass of the processed raw material and placed on the casing 3 in rows spaced from each other at equal distances.

Позицией 7 - полые патрубки, закрепленные на передней и задней частях корпуса 3, нижний конец которых заходит во внутренний объем корпуса 3, а верхний обеспечивает сообщение полости последнего с наружной атмосферой.Position 7 - hollow pipes mounted on the front and rear parts of the housing 3, the lower end of which extends into the internal volume of the housing 3, and the upper provides a communication cavity of the latter with the outside atmosphere.

Позиция 8 - отделяющий нижний конец патрубка 7 от верхнего редукционный клапан, осуществляющий выпуск поступающих из полости корпуса 3 объемов газа, в случае, если давление в ней превышает заданную его настройкой величину.Position 8 - separating the lower end of the pipe 7 from the upper pressure reducing valve, which releases gas volumes coming from the cavity of the housing 3, in case the pressure in it exceeds the value set by its setting.

Позиция 9 - накопительный бункер, в который осуществляется сброс полученных обработкой в полости корпуса 3 ее конечных продуктов.Position 9 - the storage hopper, which is the discharge obtained by processing in the cavity of the housing 3 of its final products.

Позиция 10 - попавшие в объем накопительного бункера гранулы металлической меди и сброшенные туда же шлаковые отходы.Position 10 - metal copper granules falling into the volume of the storage hopper and slag waste dumped there.

Позиция 11 - стойки для закрепления корпуса 3 устройства под заданным углом к линии горизонта на самом его основании.Position 11 - racks for fixing the housing 3 of the device at a given angle to the horizon line on its very base.

Позиция 12 - такие же стойки, обеспечивающие фиксацию в заданном положении применяемых в устройствах магнитных контуров 5.Position 12 - the same rack, providing fixation in a given position used in the devices of the magnetic circuits 5.

Позиция 13 - заслонка, при помощи которой открывается нижняя часть бункера 9, в случае когда последний оказывается заполнен целиком.Position 13 is a shutter, by means of which the lower part of the hopper 9 is opened, in the case when the latter is completely filled.

Позиция 14 - магнитопроводящие элементы контура 5, с помощью которых создаются оптимальные условия для прохождения генерируемого в их объеме суммарного магнитного потока.Position 14 - magnetically conductive elements of circuit 5, with the help of which optimal conditions are created for the passage of the total magnetic flux generated in their volume.

Позиция 15 - электрические обмотки-катушки, выполняющие функцию соленоидов и обеспечивающие при включении их в электрическую цепь формирование переменных магнитных полей.Position 15 - electric winding coils that perform the function of solenoids and which, when included in the electric circuit, provide the formation of alternating magnetic fields.

Позиция 16 - выполненные на переднем и заднем концах шнека 4 оси, с помощью которых обеспечивается его непрерывное вращение в полости I корпуса 3.Position 16 - made on the front and rear ends of the screw 4 of the axis, with which it is provided with its continuous rotation in the cavity I of the housing 3.

Буквами «а» - образующиеся в процессе монтажа корпуса 3 в сквозном пазу «Б» магнитного контура установочные воздушные зазоры.Letters "a" - installation air gaps formed during the installation of the housing 3 in the through groove "B" of the magnetic circuit.

Буквой «Б» - выполненный в одном из составляющих магнитный контур элементов 14 сквозной паз, в полости которого размещается корпус 3 используемого устройства.The letter "B" - made in one of the components of the magnetic circuit of the elements 14 through the groove in the cavity of which is placed the housing 3 of the device used.

Буквой «В» - сформированный в корпусе 3, на участке, примыкающем к нижнему концу бункера 1 входной проем, через который производится подача сырьевого материала в его внутреннюю полость.The letter "B" is formed in the housing 3, in the area adjacent to the lower end of the hopper 1 input opening, through which the supply of raw material into its internal cavity.

Буквой «Г» - аналогичный выходной проем в корпусе 3, через который осуществляется удаление из последнего полученных там конечных продуктов.The letter "G" is a similar exit opening in building 3, through which the final products obtained therefrom are removed.

Буквой «Д» - пространственные эллипсоиды, формируемые в процессе колебательного углового перемещения генерируемых магнитными контурами 5 результирующих векторов суммарных магнитных потоков.The letter "D" - spatial ellipsoids formed in the process of vibrational angular displacement generated by magnetic circuits 5 resulting vectors of total magnetic fluxes.

Буквами ''φ'' - углы наклона продольной оси симметрии корпуса 3 к уровню горизонта - 10-20°, а также торцевых плоскостей установленных на корпусе 3 генераторов 5 относительно линии вертикали - 10-20°.The letters '' φ '' are the angles of inclination of the longitudinal axis of symmetry of the housing 3 to the horizon level - 10-20 °, as well as the end planes of the generators 5 mounted on the housing 3 relative to the vertical line - 10-20 °.

Следует дополнительно обратить внимание еще и на то, что указанное на фиг.1; фиг.2 устройство для осуществления предложенного способа имеет следующие особенности своего конструктивного исполнения, а именно:You should also pay attention to the fact that indicated in figure 1; figure 2 a device for implementing the proposed method has the following features of its design, namely:

Закрепление корпуса 3 под заданным углом к линии горизонта к поверхности основания производится с использованием системы из стоек 11 (см. фиг.1). Аналогично осуществляется и размещение используемых в устройстве и тоже смонтированных с наклоном к наружной поверхности корпуса 3 генераторов 5 - т.е. с применением поддерживающих их стоек 12.The casing 3 is fixed at a given angle to the horizon line to the base surface using a system of racks 11 (see Fig. 1). Similarly, the placement of the generators 5 used in the device and also mounted with an inclination to the outer surface of the housing 3 is carried out in the same way - i.e. using their supporting racks 12.

Вращение же винтового шнека 4 выполняется на осях 16, проходящих сквозь торцевые стенки корпуса 3 и закрепленных там в соответствующих подшипниках (на чертеже не показаны). Одна из этих осей 16 имеет кинематическую связь с внешним приводом вращения шнека 4 (на чертеже не показан). Подающие струи воздуха к сырьевой массе 2 сопла 6 (см. фиг.1) размещены вдоль тела корпуса 3 равномерно, образуя чередующиеся ряды. При этом они как бы расположены по периметру получаемого при сечении этого же корпуса 3 квадрата, если мысленно провести через него секущую плоскость, расположенную под пространственным углом к его продольной оси, значение которого равно 90° (т.е. по трем составляющим сторонам периметра сформированного таким образом квадрата, за исключением самой нижней его составляющей).The rotation of the screw screw 4 is carried out on the axes 16 passing through the end walls of the housing 3 and fixed therein in the respective bearings (not shown in the drawing). One of these axes 16 has a kinematic connection with an external drive for rotating the screw 4 (not shown in the drawing). The flowing air jets to the raw material mass 2 of the nozzle 6 (see FIG. 1) are placed uniformly along the body of the housing 3, forming alternating rows. At the same time, they are, as it were, located along the perimeter of a square 3 obtained by section of the same building, if we mentally draw a secant plane through it, located at a spatial angle to its longitudinal axis, the value of which is 90 ° (i.e., along the three component sides of the perimeter formed thus the square, with the exception of its lowest component).

Сопла 6 также закреплены на равных друг от друга расстояниях и имеют относительно той поверхности, к которой они присоединяются, как тангенциальные, так и радиальные углы наклона в 30-45° (на чертеже же эти углы не отображены). Применение именно такой схемы расстановки сопел 6 на наружной поверхности корпуса 3 (т.е. под двумя углами наклона) позволяет не только обеспечить подачу необходимых для протекания процесса восстановления металла из его соединений порций применяемого для этого газа, но и осуществлять при этом дополнительно, в момент попадания в полость корпуса формируемых в них струй сжатого воздуха, интенсивное перемешивание находящихся в зоне воздействия последних микрообъемов перерабатываемого сырья 2.Nozzles 6 are also fixed at equal distances from each other and have, relative to the surface to which they are attached, both tangential and radial tilt angles of 30-45 ° (these angles are not shown in the drawing). The use of just such a arrangement of nozzles 6 on the outer surface of the housing 3 (i.e., at two angles of inclination) allows not only to supply the portions of the gas used for this process necessary for the reduction of metal from its compounds, but also to additionally carry out the moment of getting compressed air jets formed in them into the body cavity, intensive mixing of the last microvolumes of the processed raw materials located in the impact zone 2.

С целью упрощения конструкции предлагаемого устройства его корпус 3 в поперечном своем сечении, как уже было отмечено, имеет форму квадрата, в центре которого смонтирован вращающийся в нем винтовой спиральный шнек 4. Соответственно, сквозной паз «Б», выполняемый для размещения в генераторах 5 корпуса 3, имеет простую прямоугольную форму, что обеспечивается за счет наличия углов наклона φ их торцевых плоскостей относительно вертикали.In order to simplify the design of the proposed device, its body 3 in its cross section, as already noted, has the shape of a square, in the center of which is mounted a spiral screw screw rotating in it 4. Accordingly, the through groove "B", made for placement in the generators 5 of the body 3, has a simple rectangular shape, which is provided due to the presence of tilt angles φ of their end planes relative to the vertical.

Следует еще и указать, что на фиг.1 показаны закрепленные на корпусе 3 магнитные контуры 5 - первый из четырех прикрепляемых установленный около его самой передней части, и последний - четвертый, наиболее близко смещенный к заднему его концу.It should also be indicated that figure 1 shows the magnetic circuits fixed on the housing 3 — the first of four fasteners mounted near its very front part, and the last - the fourth, most closely displaced to its rear end.

Второй и третий из контуров 5 на чертеже фиг.1 не показаны, так как они попали в зону условного разрыва, выполненного примерно на половине всей длины корпуса 3, для упрощения чтения чертежа.The second and third of the circuits 5 in the drawing of figure 1 are not shown, since they fell into the zone of the conditional gap, made about half of the entire length of the housing 3, to simplify the reading of the drawing.

Размещение всех четырех генераторов 5 вдоль корпуса 3 производится на одинаковом расстоянии их друг от друга, и от переднего и заднего его концов.All four generators 5 are placed along the housing 3 at the same distance from each other, and from its front and rear ends.

Установка всех магнитных контуров 5 на наружной поверхности корпуса 3 предлагаемого устройства производится с помощью выполненных в них сквозных прямоугольных пазов «Б», через которые и проходит тело последнего. В процессе монтажа этих магнитных генераторов 5 на корпусе 3 и создаются отмеченные на фиг.1, фиг.2 воздушные зазоры «а», наличие которых и обеспечивает возможность проведения их размещения в этих зонах, равномерно расположенных по всей длине корпуса 3.The installation of all magnetic circuits 5 on the outer surface of the housing 3 of the proposed device is carried out using the through rectangular grooves “B” made in them, through which the body of the latter passes. In the process of mounting these magnetic generators 5 on the casing 3, the air gaps “a” marked in FIG. 1 and FIG. 2 are created, the presence of which provides the possibility of their placement in these zones, evenly spaced along the entire length of the casing 3.

Работа предлагаемого устройства в процессе получения меди из используемого для этого сырья протекает следующим образом.The work of the proposed device in the process of producing copper from the raw materials used for this proceeds as follows.

После загрузки сырьевого материала 2 в полость загрузочного бункера 1 включается привод вращения расположенного в полости корпуса 3 винтового спирального шнека 4. Одновременно с началом проведения проворачивания входящих в состав этого узла его криволинейных лопастей подключаются к источнику внешнего питания все электрические обмотки-катушки 15, размещенные в магнитопроводящих элементах 14, применяемых в составе устройства четырех магнитных контуров 5. В этот же момент времени предварительно подготовленная пластичная сырьевая масса 2 через загрузочное отверстие «В» поступает из бункера 1 во внутреннюю полость корпуса 3.After loading the raw material 2 into the cavity of the loading hopper 1, the rotary drive of the helical spiral screw 4 located in the cavity of the housing 3 is turned on. Simultaneously with the start of the turning of its curved blades included in this assembly, all the electrical windings of the coil 15 located in magnetically conductive elements 14 used in the composition of the device of four magnetic circuits 5. At the same time, a pre-prepared plastic raw material mass of 2 hours Res feed opening 'B' is supplied from the hopper 1 into the internal cavity of the body 3.

Ее объемы на самом первом этапе выполнения процесса обработки попадают в его переднюю, лежащую в самой верхней зоне устройства часть. Следует отметить, что уровень размещения по вертикали конструктивных элементов корпуса 3 относительно линии горизонта регулируется соответствующей подборкой длины используемых для закрепления его основания стоек 11 (см. фиг.1). Поступающие в указанную выше область корпуса 3 порции сырьевого материала подхватываются криволинейными лопастями вращающегося шнека 4, перемешиваются и их общая масса разделяется с участием последних на отдельные, ранее составляющие ее, микрообъемы. Полученные указанным выше образом мелкие порции водяной суспензии 2, продолжая совершать процесс такого поступательного перемещения, попадают в зону генерации мощного магнитного потока «Д», который создается с помощью самого первого из четырех используемых генераторов 5 (см. фиг.1). Досылаемые в эту часть полости корпуса 3 микрообъемы сырьевого материала 2 неизбежно пересекают размещенные там и сконцентрированные на относительно небольшой площади силовые линии формируемого в этой области переменного вращающегося магнитного поля. Следует дополнительно обратить внимание еще и на то, что навстречу создающимся с помощью шнека 4 потокам, в состав которых входят микрообъемы используемого сырьевого материала, посылаются струи сжатого воздуха, которые образуются в закрепленных на наружной поверхности корпуса соплах 6. Последние подключаются к подающей сжатый воздух под избыточным давлением (0,1-0,6 кгс/см²) внешней питающей их магистрали (на чертеже не показана) в тот же самый момент времени, когда в работу вступают и остальные обслуживающие процесс обработки системы предлагаемого устройства (сеть питания магнитных контуров 5, привод вращения подающего I шнека 4).Its volumes at the very first stage of the processing process fall into its front part lying in the uppermost zone of the device. It should be noted that the level of vertical placement of the structural elements of the housing 3 relative to the horizon is regulated by the appropriate selection of the length of the struts 11 used to fix its base (see figure 1). Portions of raw material entering the above region of the housing 3 are picked up by the curved blades of the rotating screw 4, mixed, and their total mass is divided with the participation of the latter into separate microvolumes that previously comprised it. Obtained in the above manner, small portions of the aqueous suspension 2, continuing to perform the process of such translational movement, fall into the zone of generation of a powerful magnetic flux "D", which is created using the very first of the four used generators 5 (see figure 1). Microvolumes of raw material 2 sent to this part of the cavity of the housing 3 inevitably intersect the force lines located there and concentrated on a relatively small area and form a rotating magnetic field generated in this region. You should also pay attention to the fact that towards the flows created with the help of screw 4, which include microvolumes of the raw material used, jets of compressed air are sent, which are formed in nozzles 6 fixed on the outer surface of the casing 6. The latter are connected to the compressed air supply overpressure (0.1-0.6 kgf / cm ² ) of the external supply line (not shown in the drawing) at the same moment in time when the rest of the system of the proposed device (power supply circuit of the magnetic circuits 5, the drive rotation of the feed I screw 4).

Благодаря наличию радиальных и тангенциальных углов наклона сопел 6 по отношению к наружной поверхности корпуса 3 (на чертеже не показаны) формируемые ими струи сжатого воздуха, встречаясь с такими же соседними, образуют в местах такого пересечения своего рода «завихрения». Так как точки такого «столкновения» генерируемых в полости 3 потоков сжатого воздуха, как правило, попадают в зоны прохождения перемещаемых в ней микрообъемов сырья 2, то, встречаясь с составляющими их слоями, возникающие там «вихри» обеспечивают их дополнительное и интенсивное перемешивание.Due to the presence of radial and tangential angles of inclination of the nozzles 6 with respect to the outer surface of the housing 3 (not shown in the drawing), the compressed air jets formed by them, meeting with the same neighboring ones, form a kind of “swirl” at the intersection. Since the points of such a “collision” of the compressed air flows generated in the cavity 3, as a rule, fall into the zones of passage of the microvolumes of the raw materials 2 transported in it, meeting with their constituent layers, the “vortices” that arise there provide their additional and intensive mixing.

Кроме этого, они осуществляют и главную свою функцию - добавляют к активированным с помощью мощного магнитного потока молекулярным фрагментам, входящим в состав применяемой водяной суспензии, необходимый для их восстановления до металла углерод. Последний как отмечалось ранее, входит в состав углеродосодержащих газов, присутствующих в обыкновенном атмосферном воздухе.In addition, they also carry out their main function - they add carbon fragments to the molecular fragments activated by a powerful magnetic flux, which are part of the aqueous suspension used, to restore carbon to the metal. The latter, as noted earlier, is part of the carbon-containing gases present in ordinary atmospheric air.

Как и остальные сырьевые компоненты, молекулы этих газов, попадая в зону «Д», активируются с помощью генерируемого в этой области мощного магнитного потока и разрушаются в ней при помощи его с образованием в указанном выше объеме ионов углерода - восстановителя. Поступление же этих ионов к находящимся в зоне максимально возможной концентрации силовых линий генерируемого в этой части полости корпуса 3 магнитного поля, активированным при участии последнего, фрагментам сырьевых компонентов, и обеспечивает оптимальные условия для протекания процесса восстановления металлической меди из содержащих этот элемент ее соединений. Таким образом, покидая область внутренней полости корпуса 3, размещенную в зоне установки первого по счету генератора 5 и проталкиваемая шнеком 4 масса сырьевого материала «обогащается» мелкими кристаллическими зародышами, полученного там металла. Последние равномерно распределяются в ее объеме за счет продолжающегося процесса интенсивного перемешивания порций сырьевого материала как вращающимися лопастями шнека, так и струями подаваемого в корпус 3 сжатого воздуха.Like the other raw components, the molecules of these gases, falling into the “D” zone, are activated using the powerful magnetic flux generated in this region and are destroyed in it with the formation of carbon reducing agents in the above volume. The arrival of these ions to the magnetic field generated in this part of the cavity of the housing 3 of the magnetic field, which is activated with the participation of the latter, and fragments of raw materials, which are in the zone of the maximum concentration of field lines, provides optimal conditions for the process of reduction of metallic copper from its compounds containing this element. Thus, leaving the region of the internal cavity of the housing 3, located in the installation zone of the first generator 5 and pushed by the screw 4, the mass of raw material is “enriched” with small crystalline nuclei of the metal obtained there. The latter are evenly distributed in its volume due to the ongoing process of intensive mixing of portions of raw material as rotating auger blades and jets of compressed air supplied to the housing 3.

После прохождения зоны установки первого контура 5 объемы заполняющей полость корпуса 3 водяной суспензии 2, под воздействием все тех же лопастей вращающегося вокруг собственной продольной оси шнека 4, проталкиваются дальше, уже в зону генерации магнитного потока, создаваемого вторым контуром 5. Последний отстоит от первого контура 5 на заранее выбранном и одном и том же одинаковом для расстановки применяемых в устройстве магнитных контуров расстоянии (на чертеже второй контур не показан, так как он попадает в зону условно выполненного разрыва устройства на две приблизительно одинаковые половины). Перемещение обрабатываемых сырьевых масс по направлению от переднего конца корпуса 3 к его заднему облегчается за счет наличия угла наклона его продольной оси к линии горизонта (для изображенного на фиг.1 устройства угол φ равен 15°). При прохождении порций обрабатываемого сырьевого материала через такую же область «Д» второго магнитного контура 5, размещенного на заданном удалении от места установки самого первого, на входящие и составляющие последние компоненты воздействует генерируемый там магнитный поток. Вследствие этого и в этой зоне будут наблюдаться те же самые явления, что имели место при преобразовании такого рода соединений в необходимый конечный продукт и в области монтажа в устройстве самого первого по счету такого же контура.After passing through the installation zone of the first circuit 5, the volumes of the water suspension 2 filling the cavity of the body 3 of the body 2, under the influence of the same blades rotating around the own longitudinal axis of the screw 4, are pushed further, already into the zone of generation of the magnetic flux created by the second circuit 5. The latter is separated from the first circuit 5 at a preselected and the same distance for arranging the magnetic loops used in the device (the second loop is not shown in the drawing, since it falls into the zone of conditionally executed times tearing the device into two approximately equal halves). The movement of the processed raw materials in the direction from the front end of the housing 3 to its rear is facilitated by the angle of inclination of its longitudinal axis to the horizon (for the device shown in figure 1, the angle φ is 15 °). When passing portions of the processed raw material through the same area “D” of the second magnetic circuit 5, located at a predetermined distance from the installation site of the very first, the magnetic flux generated there acts on the incoming and constituent last components. As a result of this, the same phenomena will also be observed in this zone that occurred during the conversion of such compounds into the required final product and in the installation area of the very first circuit of the same type.

Каких-либо существенных отличий протекающие и в том, и в другом случае такого рода процессы не имеют. Единственно, что следует отметить, так это то, что покинувшая зону размещения второго магнитного контура 5 масса сырьевого материала 2 будет еще в большой степени обогащена дополнительно образованными в этой области новыми кристалликами металла. При этом последние, ранее сформированные в области установки самого первого генератора, увеличат свои первоначальные габариты за счет присоединения к составляющим их наружным слоям кристаллической решетки вновь возникших в зоне воздействия потока второго контура мелких кристалликов этого металла. Увеличение размеров ранее полученных «зародышей» будет происходить и за счет восстановления превращаемых в металл ранее налипших на их поверхность мелких частиц медной руды. То есть при этом протекает процесс преобразования покрывающей их «шубы» в металлическую кристаллическую решетку, разрастающуюся на последних с использованием наружных составляющих эти «зародыши» слоев в качестве применяемой для этого материальной основы по мере продолжения указанного этапа проведения обработки. Такого рода «обогащенная» полученным в указанных областях металлом сырьевая масса 2 перемещается и дальше по плоскости установленного с наклоном корпуса 3 применяемого для обработки устройства. «Подталкивание» ее по направлению от его передней части к задней, как уже отмечалось ранее, продолжает осуществляться криволинейными лопастями непрерывно вращающегося на осях 16 винтового шнека 4. Следуя по этой заданной конструкцией используемого устройства траектории, «проложенной» в полости корпуса 3, микрообъемы уже насыщенной металлом на предыдущих этапах обработки сырьевой массы в конечном итоге подходят к области интенсивно выполняемого воздействия магнитного потока, формируемого все в той же зоне «Д» на участке установки на корпусе 3 уже третьего по счету генератора 5.The processes occurring in both cases do not have any significant differences. The only thing that should be noted is that the mass of raw material 2 that left the zone of the second magnetic circuit 5 will be enriched to a large degree by new metal crystals additionally formed in this region. At the same time, the latter, previously formed in the installation area of the very first generator, will increase their initial dimensions due to the addition of small crystals of this metal newly formed in the zone of influence of the second-circuit flow to the outer layers of the crystal lattice that constitute them. An increase in the size of the previously obtained “nuclei” will also occur due to the reduction of small particles of copper ore converted to metal earlier adhering to their surface. That is, at the same time, the process of converting the “fur coat” covering them into a metal crystal lattice, which grows on the latter using the external components of these “embryos” layers as a material base used for this, proceeds as the specified stage of processing continues. This kind of "enriched" by the metal obtained in the indicated areas of the raw material mass 2 moves further along the plane of the casing 3 installed with the slope used for processing the device. “Pushing” it in the direction from its front to the back, as already noted, continues to be carried out by curved blades of a screw screw 4 continuously rotating on the axes 16. Following this predetermined design of the device used, the trajectory “laid” in the cavity of the housing 3, microvolumes already saturated with metal at the previous stages of processing the raw material ultimately approach the area of intensively performed exposure to magnetic flux, which is formed in the same zone "D" on the installation site on sensor body 3 is the third generator 5.

В указанной выше области будут протекать все те же самые процессы, практически не отличающиеся от тех, что были раньше рассмотрены при проведении анализа явлений, сопутствующих выполнению процесса обработки на таких же участках полости корпуса 3, в зонах воздействия формируемых при помощи первого и второго контуров 5 магнитных полей. Опять же к незначительным отличиям, выявляемым после прохождения обрабатываемыми порциями сырьевой массы и этой, расположенной в зоне монтажа третьего по счету контура 5 области, следует отнести наличие действия там следующего обстоятельства.In the above-mentioned area, all the same processes will proceed, practically no different from those that were previously considered when analyzing the phenomena accompanying the processing process in the same sections of the cavity of the housing 3, in the impact zones formed by the first and second circuits 5 magnetic fields. Again, the slight differences that are revealed after the processed portions pass through the raw material mass and this one located in the installation area of the third area contour 5 should include the presence of the following circumstance.

В прошедших зону установки третьего по счету магнитного генератора объемах перерабатываемого материала, уже практически не содержатся частицы входящей в состав исходного сырья медной руды. Отдельные «крупицы» последней захватываются разросшимися в зоне воздействия третьего контура укрупненными гранулами полученного там металла. Оставшиеся после прохождения и этого указанного выше участка мелкие «зернышки» из соединений меди оказываются полностью израсходованными для формирования на наружной поверхности последних состоящего из них своеобразного покрытия («шубы»).In the volumes of the processed material that passed the installation zone of the third magnetic generator, the particles of copper ore that are part of the feedstock are practically no longer contained. Separate “grains” of the latter are captured by enlarged granules of metal obtained there grown in the zone of influence of the third circuit. The small “grains” of copper compounds remaining after passing through this section indicated above are completely used up to form a kind of coating (“fur coats”) on the outer surface of the latter.

Одетые в него металлические гранулы в конечном итоге покидают и эту зону. Сформированное там их скопление переносится подающим шнеком 4 в расположенные на удалении от нее другие области полости корпуса 3, перемещаясь все дальше и дальше по направлению к заднему концу последнего (третий контур 5, как и второй, попадает в зону выполнения условного разрыва корпуса устройства и на чертеже не показан), последовательно проходя на этом пути по всей его поверхности. Полученное ранее, это указанное скопление металлических гранул в конце концов оказывается в зоне «Д», попадая под воздействие магнитного потока, генерируемого последним по счету из числа примененных в устройстве генераторов, т.е. четвертым магнитным контуром 5. Следует отметить еще и то, что в процессе прохождения указанной выше области, тоже находящейся прямо на пути перемещения используемого сырьевого материала, в полученных на предшествующих «финишному» этапах обработки скоплениях перерабатываемого в устройстве исходного продукта, практически полностью заканчивается весь комплекс необходимых структурных преобразований.Clad metal pellets ultimately leave this area. The accumulation formed there is transferred by the feeding screw 4 to other regions of the cavity of the housing 3 located at a distance from it, moving further and further towards the rear end of the latter (the third circuit 5, like the second, falls into the zone of the conditional rupture of the device housing and the drawing is not shown), sequentially passing along this path along its entire surface. Obtained earlier, this indicated accumulation of metal granules ultimately ends up in zone “D”, falling under the influence of magnetic flux generated by the last of the number of generators used in the device, i.e. the fourth magnetic circuit 5. It should also be noted that in the process of passing through the above region, also located directly on the path of movement of the raw material used, the whole complex almost completely ends in the aggregates of the initial product processed in the device that were obtained at the previous stages of processing necessary structural transformations.

Входящие же в качестве отдельных составляющих указанных выше скоплений гранулы металла, к этому моменту времени приобретают степень чистоты, определяемую по процентному содержанию в них меди, позволяющую отнести этот продукт к группе «достигшие требуемых кондиций». При завершении комплекса необходимых преобразований исходного сырья, выполняемого в зоне воздействия указанного выше магнитного потока, полученного с применением четвертого по счету магнитного генератора, налипшие на поверхность проходящих через нее гранул и создающие на последней своеобразное неметаллическое покрытие мелкие частицы руды переформировываются в обволакивающие их новые слои, состоящие из той же самой меди.At the same time, the metal granules entering as individual components of the above-mentioned accumulations acquire a degree of purity, determined by the percentage of copper in them, which makes it possible to classify this product as “having reached the required condition”. Upon completion of the set of necessary transformations of the feedstock, performed in the zone of influence of the aforementioned magnetic flux obtained using the fourth magnetic generator, the small particles of ore adhering to the surface of the granules passing through it and forming the original non-metallic coating are transformed into new layers enveloping them, consisting of the same copper.

Из-за наличия действия всех указанных выше обстоятельств и протекает процесс укрупнения находящихся в этой области кристаллических «зародышей», которые дополнительно увеличивают свои первоначально полученные габаритные размеры.Due to the presence of all the above circumstances, the process of enlargement of crystalline “nuclei” located in this region proceeds, which additionally increase their originally obtained overall dimensions.

Кроме того, этот же самый эффект будет иметь место при осуществлении «слипания» в этой же зоне между собой мелких кристаллических «крупиц» из меди, при взаимном соединении которых и образуются достаточно крупные куски металла.In addition, this same effect will take place when small crystalline “grains” of copper are “sticking” to each other in the same zone, when interconnected enough large pieces of metal are formed.

Таким образом, на этой завершающей стадии обработки вся исходная сырьевая масса оказывается целиком переработанной, а полученные в области установки последнего четвертого магнитного контура 5 укрупненные в ней гранулы металла 10 переправляются из нее продолжающим совершать обороты вокруг собственной продольной оси шнеком 4, освобождая эту зону от своего присутствия и попадая в конечном итоге в задний конец корпуса 3 используемого устройства. Дойдя до этой указанной его части, которая занимает горизонтальный уровень, расположенный ниже, чем тот, что используется для размещения верхнего конца корпуса 3, гранулы 10, а также образовавшиеся вмести с ними кусковые шлаки, наталкиваются на расположенный прямо на пути их движения выходной проем «Г» (см. фиг.1). В силу этого все указанные выше продукты проваливаются в последний и в конечном итоге попадают на дно накопительного бункера 9. По мере заполнения его полости указанными выше конечными продуктами переработки осуществляется открытие заслонки 13, которое обеспечивает их удаление с высыпкой последних в используемую для этого технологическую тару (на чертеже не показана). В случае необходимости сохранения полученной обработкой степени чистоты металла, как накопление его гранул, так и их последующая транспортировка может осуществляться под слоем защитной атмосферы, состоящей из инертного газа - аргона (на чертеже не показано).Thus, at this final stage of processing, the entire initial raw material mass is completely processed, and the granules of metal 10 obtained in the installation area of the last fourth magnetic circuit 5 are transported from it by the screw 4 continuing to rotate around its own longitudinal axis, freeing this zone from its the presence and ending up in the rear end of the housing 3 of the device used. Having reached this indicated part of it, which occupies a horizontal level lower than the one used to place the upper end of the housing 3, granules 10, as well as lump slags formed with them, run into the exit opening located directly on the path of their movement " G "(see figure 1). Because of this, all of the above products fall into the latter and ultimately fall to the bottom of the storage hopper 9. As the cavity is filled with the above-mentioned final processing products, the shutter 13 is opened, which ensures their removal with the pouring of the latter into the technological container used for this ( not shown in the drawing). If it is necessary to preserve the degree of purity of the metal obtained by processing, both the accumulation of its granules and their subsequent transportation can be carried out under a layer of a protective atmosphere consisting of inert gas - argon (not shown in the drawing).

Убыль объемов исходного сырьевого материала 2 по мере его расхода компенсируется за счет подачи новых порций последнего из полости загрузочного бункера 1, сообщающейся с объемом корпуса 3 через входной проем «В» (см. фиг.1). Поступление их в указанную часть корпуса устройства из полости бункера 1, т.е. в его передний конец, осуществляется самотеком.The decrease in the volume of the initial raw material 2 as it is consumed is compensated by the supply of new portions of the latter from the cavity of the loading hopper 1, communicating with the volume of the housing 3 through the input opening "B" (see figure 1). Their arrival in the indicated part of the device body from the cavity of the hopper 1, i.e. in its front end, carried by gravity.

По мере расхода помещенного в загрузочный бункер исходного сырьевого материала 2 в последний производится загрузка его новых объемов. В силу этого процесс переработки сырья в металл выполняется в предлагаемом устройстве без каких-либо его остановок и перерывов.As the flow rate of the feedstock 2 placed in the feed hopper into the feed hopper, the latter is loaded into the latter. Due to this, the process of processing raw materials into metal is performed in the proposed device without any stops and interruptions.

Так как в процессе восстановления металла из его соединений в зоне его протекания образуются объемы ранее отсутствующих там газов, формирующих в полости корпуса 3 так называемые газовые «пузыри», а следовательно, и повышается величина создаваемого там избыточного давления, то для ликвидации возможного негативного воздействия этих факторов выполняется периодический выброс накапливаемых в полости корпуса этих летучих соединений непосредственно в наружную атмосферу.Since in the process of metal recovery from its compounds in the zone of its flow, volumes of gases previously absent there are formed, forming so-called gas "bubbles" in the cavity of the housing 3, and consequently, the magnitude of the excess pressure created there increases, to eliminate the possible negative impact of these factors, a periodic release of these volatile compounds accumulated in the body cavity to the outside atmosphere is performed.

Удаление последних, а также избыточных объемов подаваемого в корпус 3 сжатого воздуха осуществляется при помощи установленных на его передней и задней частях, сообщающихся напрямую с его полостью патрубков 7. Открытие последних осуществляется редукционными клапанами 8 в моменты времени, когда величина избыточного давления в полости корпуса 3 превышает ту, что задана технологией переработки. Регулировка же момента срабатывания запорных элементов в клапанах 8 произведена с учетом этого определенного таким образом значения величины избыточного давления (см. фиг.1).Removal of the latter, as well as excess volumes of compressed air supplied to the housing 3, is carried out by means of nozzles 7 installed directly on its front and rear parts, which communicate directly with its cavity. Opening of the latter is carried out by pressure reducing valves 8 at times when the excess pressure in the housing 3 exceeds that specified by processing technology. The adjustment of the moment of operation of the locking elements in the valves 8 is made taking into account this thus determined value of the excess pressure (see figure 1).

За счет всего указанного выше и обеспечивается беспрепятственное перемещение перерабатываемой сырьевой массы 2 вдоль всей полости корпуса 3, без осуществления каких-либо ее остановок там из-за местного повышения величины избыточного давления на ее каких-либо отдельных участках.Due to all of the above, the unimpeded movement of the processed raw material mass 2 along the entire cavity of the housing 3 is ensured without any stops there because of a local increase in the excess pressure in any of its individual sections.

Применяемые в устройстве внешние блоки электрического питания магнитных контуров 5 снабжаются дополнительно электронными управляющими схемами, с помощью которых выполняются необходимые изменения частоты подаваемого на обмотки-катушки 15 переменного электрического тока, его силы и напряжения (на чертеже не показаны). Благодаря этому обеспечивается возможность получения в зоне обработки магнитных полей с заранее заданными значениями их напряженности, а также их частоты.The external electric power supply units of the magnetic circuits 5 used in the device are additionally equipped with electronic control circuits, with the help of which the necessary changes are made to the frequency of the alternating electric current supplied to the coil windings 15, its strength and voltage (not shown in the drawing). This makes it possible to obtain magnetic fields in the processing zone with predetermined values of their intensity, as well as their frequency.

Минимально возможное количество обслуживающих работу устройства магнитных контуров соответствует двум, однако в этом случае приходится использовать низкооборотный привод вращения подающего шнека, что создает дополнительные трудности в процессе осуществления его эксплуатации и обслуживания.The minimum possible number of magnetic circuits servicing the device corresponds to two, however, in this case, it is necessary to use a low-speed drive for rotating the feed screw, which creates additional difficulties in the process of its operation and maintenance.

Максимально возможное количество последних может доходить до шести единиц. Дальнейшее увеличение их количества свыше указанного значения приводит к тому, что все эти дополнительные генераторы будут работать практически «вхолостую».The maximum possible number of the latter can reach up to six units. A further increase in their number above the specified value leads to the fact that all these additional generators will work almost “idle”.

Кроме того, применение магнитных контуров в количестве, превышающем указанный выше предел, приводит к усложнению используемого для переработки сырья устройства и отрицательно сказывается на его эксплуатационных показателях.In addition, the use of magnetic circuits in an amount exceeding the above limit leads to the complication of the device used for processing raw materials and adversely affects its performance.

В качестве наиболее оптимального варианта в предложенной конструкции устройства была использована магнитная система, включающая в свой состав четыре контура. Наличие положительного влияния этого обстоятельства и обеспечило достаточно высокую эффективность выполнения указанной выше технологии переработки сырья, обусловленную применением именно этого варианта такого конструктивного исполнения предлагаемого устройства. Достигнутые в процессе использования для достижения указанных выше целей такого типа предложенной конструкции устройства технико-экономические показатели, характеризующие степень эффективности выполняемой с его помощью обработки, позволили определить следующее:As the most optimal option in the proposed device design, a magnetic system was used that included four circuits. The presence of a positive influence of this circumstance also ensured a sufficiently high efficiency in the implementation of the above technology for processing raw materials, due to the use of this particular version of such a design of the proposed device. Achieved in the process of use to achieve the above goals of this type of the proposed device design, technical and economic indicators characterizing the degree of effectiveness of the processing performed with its help, allowed to determine the following:

При длине устройства в 1,5 метра и ширине его с учетом габаритов обслуживающих его систем в 1,2 м, а также при толщине и высоте его корпуса 0,2×0,2 м, и в случае эксплуатации его с применением трехсменного режима обеспечивается получение 0,2-0,3 тонны металлической меди за одни сутки. Степень чистоты полученного металла составляла значение 99,99992-99,9999991%. Размеры сформированных с его помощью гранул меди имели значение от 2 до 8 мм, и от 20 до 30 мм. Расход электроэнергии в расчете на одну тонну полученного металла составляет 2,5-2,8 тыс. кВт·ч.With a device length of 1.5 meters and its width, taking into account the dimensions of the systems serving it, 1.2 m, as well as with a thickness and height of its body 0.2 × 0.2 m, and in case of operation using a three-shift mode, it is ensured obtaining 0.2-0.3 tons of metallic copper in one day. The degree of purity of the obtained metal was 99.99992-99.9999991%. The sizes of copper granules formed with its help had a value from 2 to 8 mm, and from 20 to 30 mm. Electricity consumption per ton of metal obtained is 2.5-2.8 thousand kWh.

В качестве исходной содержащей соединения меди руды применялся халькопирит (медный колчедан), доставленный на место переработки из ближайшего, расположенного рядом с участком, где и выполнялся процесс восстановления меди из ее соединений, месторождения, в котором осуществлялась разработка последней для удовлетворения соответствующих нужд действующего металлургического производства.Chalcopyrite (copper pyrites), delivered to the processing site from the nearest, located near the site, where the process of copper recovery from its compounds, the deposit in which the latter was developed to meet the corresponding needs of the existing metallurgical production, was used as the initial ore-containing copper compound. .

Для разделения собранных в полости накопительного бункера конечных продуктов - т.е. гранул металлической меди и сброшенных в нее же кусковых шлаков, извлеченная из последнего масса этого материала пропускалась через систему, состоящую из набора обычных калиброванных сит.To separate the final products collected in the cavity of the storage hopper - i.e. granules of metallic copper and lump slag dumped into it, the mass of this material extracted from the latter was passed through a system consisting of a set of ordinary calibrated sieves.

Так как указанные выше компоненты имеют существенное отличие в габаритных размерах, то после прохождения этих накопленных в бункере 9 продуктов через указанную выше калибровочную систему они легко разделяются на составляющие общую насыпную массу фракции - гранулы металлической меди - и синтезированные в процессе обработки из входящих в исходное сырье примесей шлаковые отходы.Since the above components have a significant difference in overall dimensions, after passing these products accumulated in the bunker 9 through the above calibration system, they are easily divided into fractions comprising metallic copper granules and synthesized during processing from the raw materials included in the feed impurities slag waste.

Для подачи воздуха к раздаточным соплам 6 используется внешняя питающая магистраль (на чертеже не показана), сжатый воздух под избыточным давлением в которую подается при помощи обычного компрессора. Указанный выше компрессор может иметь любое конструктивное исполнение.To supply air to the dispensing nozzles 6, an external supply line is used (not shown in the drawing), compressed air under excessive pressure into which is supplied using a conventional compressor. The above compressor may be of any design.

Для проведения ремонта или необходимого технического обслуживания работающей в «непрерывном» режиме установки выбирается момент времени, когда загрузочный бункер 2, а также весь объем полости корпуса 3 будут освобождены от проходящего по ним сырьевого материала. Т.е. последний должен быть выработан до нуля.To carry out repairs or necessary maintenance of the installation operating in the “continuous” mode, the time moment is selected when the loading hopper 2, as well as the entire volume of the cavity of the housing 3 will be released from the raw material passing through them. Those. the latter must be worked out to zero.

После этого отключаются все обслуживающие устройства системы - т.е. отсоединяются от источника питания все входящие в состав магнитных контуров 5 обмотки - катушки 15, а также останавливается привод вращения подающего сырье шнека 4 и перекрывается подающая сжатый воздух к соплам 6 внешняя магистраль.After that, all service devices of the system are disconnected - i.e. all the windings - coils 15 included in the magnetic circuits 5 are disconnected from the power source, and the rotation drive of the feed screw 4 is stopped and the external line supplying compressed air to the nozzles 6 is shut off.

По окончании выполнения всех указанных выше этапов устройство может быть использовано для проведения на нем необходимого комплекса работ, обеспечивающих возможность использования его для дальнейшей эксплуатации.At the end of all the above steps, the device can be used to carry out the necessary complex of work on it, ensuring the possibility of using it for further operation.

Повторный запуск его в работу осуществляется следующим образом. Прежде всего, загрузочный бункер 1 заполняют необходимым объемом перерабатываемого сырья 2, затем в указанном ранее порядке производится включение всех обслуживающих работу устройства систем, и после этого процесс переработки исходного сырья 2 в металл протекает в соответствии с указанной выше схемой его выполнения (т.е. опять используется так называемый «непрерывный цикл»).Re-launch it in the work as follows. First of all, the loading hopper 1 is filled with the required volume of processed raw materials 2, then, in the above order, all the systems serving the device are turned on, and after that the process of processing the raw materials 2 into metal proceeds in accordance with the above execution scheme (i.e. again used the so-called "continuous cycle").

Учитывая все изложенное выше, можно прийти к следующему заключению. Использование предлагаемого способа получения металлической меди, а также применяемого для его осуществления устройства, обеспечивает существенное уменьшение необходимых для проведения переработки исходного сырья в конечный продукт затрат электрической энергии. То есть применение предлагаемых технических решений создает условия для сокращения ее расхода в 8-15 раз по отношению к количеству, необходимому при выполнении процесса восстановления меди из ее руды, осуществляемого с помощью системы, состоящей из разного назначения плавильных агрегатов.Given all of the above, we can come to the following conclusion. Using the proposed method for producing metallic copper, as well as the device used for its implementation, provides a significant reduction in the cost of electric energy required for processing the feedstock into the final product. That is, the application of the proposed technical solutions creates the conditions for reducing its consumption by 8-15 times in relation to the amount required when performing the process of copper recovery from its ore, carried out using a system consisting of different purposes of melting units.

Кроме того, в случае проведения переработки содержащего соединения меди исходного сырья, с применением предлагаемого метода, полностью отпадает необходимость использования веществ и материалов (кокса), попадание образующихся при использовании которых газов в атмосферу (СО) может привести к загрязнению окружающей это производство природной среды и нанести вред здоровью человека.In addition, in the case of processing the feedstock containing copper compounds using the proposed method, there is completely no need to use substances and materials (coke), the ingress of gases generated by using them into the atmosphere (CO) can lead to environmental pollution of this production and harm human health.

Следует дополнительно отметить еще и то, что, в отличие от известных в настоящее время способов, для такого рода технологии производства металла проводимых с помощью предложенного способа, в качестве пригодного для использования при его осуществлении исходного сырья могут применяться руды, содержащие любые возможные формы имеющихся в природе соединений меди, в своем первозданном «сыром» виде.It should also be noted that, in contrast to the currently known methods, for this kind of metal production technology carried out using the proposed method, ores containing any possible forms available in the nature of copper compounds, in its original "raw" form.

Сам процесс переработки сырья, которое раньше никогда не рассматривалось в качестве пригодного для промышленного использования, может выполняться в непрерывном режиме без необходимости проведения каких-либо дополнительных его технологических остановок.The process of processing raw materials, which had never before been considered suitable for industrial use, can be carried out continuously without the need for any additional technological stops.

Получаемый из недефицитной и широко распространенной в природной среде медной породы металл отличается высокой степенью чистоты 99,99992-99,9999991% и низкими показателями удельного объемного электрического сопротивления и может быть использован для удовлетворения нужд действующего промышленного производства без проведения дополнительных операций по его финишной доработке.The metal obtained from non-deficient and widespread in the natural environment copper material is characterized by a high degree of purity of 99.99992-99.9999991% and low specific volumetric electrical resistance and can be used to meet the needs of existing industrial production without additional operations for its final refinement.

Внедрение предлагаемого процесса, а также и применяемого в ходе его выполнения устройства в производство, не требует привлечения значительных капиталовложений и не связано с необходимостью использования существенных трудовых затрат, а также длительных сроков времени, необходимых для осуществления подготовки производства.The introduction of the proposed process, as well as the device used during its implementation, into production does not require significant investment and is not associated with the need to use significant labor costs, as well as the long lead times required for the preparation of production.

Выбор входящих в состав предлагаемого устройства материалов и узлов произведен с учетом возможности использования в качестве последних, аналогичных, широко распространенных и применяемых в оборудовании, предназначенном для выполнения похожих на предложенную технологий.The choice of materials and components included in the proposed device was made taking into account the possibility of using them as the latter, similar, widespread and used in equipment designed to perform similar to the proposed technologies.

Само же это предлагаемое устройство отличается высокой степенью простоты его конструктивного исполнения и, вследствие этого, имеет повышенную эксплуатационную надежность.This proposed device itself is characterized by a high degree of simplicity of its design and, as a result, has increased operational reliability.

Claims

1. Способ получения металлической меди, включающий формирование исходной сырьевой массы в виде содержащей соединения меди водной суспензии, полученной введением в заранее заданный объем воды частиц, содержащих соединения меди, перемещение исходной сырьевой массы через последовательно расположенные рабочие зоны обработки, в которых осуществляют восстановление металла с помощью углерода, входящего в состав содержащих его газов, подаваемых в упомянутые рабочие зоны, и посредством воздействия генерируемых в этих зонах переменных вращающихся магнитных полей, осаждение полученных частиц металла с их накоплением и последующей выгрузкой готового металла, причем процесс проводят без остановки обработки сырьевой массы, отличающийся тем, что используют водную суспензию, в которой дисперсность частиц, взятых в виде руды, содержащей соединения меди, находится в пределах 0,001-1,0 мм, а их содержание соответствует значению 40-70%, при этом применяют магнитные поля, напряженность которых в рабочих зонах обработки составляет 1·10⁴-1·10⁶ A/м, а частота 40-70 Гц, в количестве от 2 до 6, а готовый металл получают в виде гранул меди.1. A method of producing metallic copper, comprising forming an initial raw material mass in the form of an aqueous suspension containing copper compounds obtained by introducing particles containing copper compounds into a predetermined volume of water, moving the initial raw material mass through successive treatment zones in which metal is reduced from using carbon, which is part of the gases containing it, supplied to the said working zones, and through the action of the variables generated in these zones, I rotate their magnetic fields, the deposition of the obtained metal particles with their accumulation and subsequent unloading of the finished metal, and the process is carried out without stopping the processing of raw materials, characterized in that they use an aqueous suspension in which the dispersion of particles taken in the form of ore containing copper compounds is in the range of 0.001-1.0 mm, and their content corresponds to a value of 40-70%, using magnetic fields, the intensity of which in the working areas of the processing is 1 · 10 ⁴ -1 · 10 ⁶ A / m, and the frequency of 40-70 Hz , in an amount of from 2 to 6, and ready me tall get in the form of granules of copper.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе обработки производят подачу струй сжатого газа под избыточным давлением 0,1-0,6 кгс/см².2. The method according to claim 1, characterized in that during the treatment process, compressed gas jets are supplied under an overpressure of 0.1-0.6 kgf / cm ² .

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что перемещение исходной сырьевой массы производят через последовательно расположенные рабочие зоны обработки в условиях непрерывного механического перемешивания сырьевой массы, выполняемого на протяжении всего пути перемещения, с помощью вращающегося вокруг своей оси шнека.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the movement of the original raw material mass is carried out through successively located processing zones under continuous mechanical mixing of the raw material mass, carried out along the entire movement path, using a screw rotating around its axis.

4. Устройство для получения металлической меди способом по любому из пп.1-3, содержащее полый корпус, предназначенный для размещения в его полости обрабатываемой исходной сырьевой массы, рабочие элементы, обеспечивающие формирование воздействующего на частицы руды, содержащей соединения меди, и молекулы восстановителя переменного вращающегося магнитного поля, которые выполнены в виде катушек-соленоидов и соединены с внешним источником электрического питания, причем полость корпуса изолирована от окружающей ее внешней среды, а рабочие элементы в количестве от 2 до 6 штук выполнены из состыкованных между собой пластин из магнитопроводящего материала в форме замкнутого прямоугольного контура, причем в теле составляющих эти контуры отдельных деталей размещены электрические обмотки-катушки по три единицы в каждом отдельном контуре, выполняющие функции соленоидов, и каждая из них соединена с соответствующей отдельной фазой внешнего трехфазного источника питания, при этом в одном из рабочих элементов, входящем в состав каждого из применяемых в устройстве контуров, выполнен сквозной паз, габариты которого обеспечивают размещение в нем упомянутого полого корпуса, при этом корпус расположен в последовательно установленных на равном расстоянии друг от друга упомянутых контурах и охватывается с наружной своей поверхности образующими этот сквозной паз магнитопроводящими элементами, причем корпус снабжен размещенным в его полости и осуществляющим перемещение находящейся в полости сырьевой массы по направлению от передней зоны корпуса к задней его части вращающимся вокруг своей оси шнеком, имеющим собственный привод, обеспечивающий угловые перемещения с заданной скоростью, при этом на наружной поверхности корпуса под наклоном по отношению к последней размещены равномерно отстоящие один от другого ряды подающих сжатый газ сопел, в переднем конце корпуса выполнено отверстие, которое сообщено с полостью находящегося над ним загрузочного бункера, а задний конец корпуса снабжен люком для выгрузки готового металла в виде гранул меди в установленный под люком накопитель.4. A device for producing metallic copper by the method according to any one of claims 1 to 3, comprising a hollow body designed to be placed in its cavity of the processed feedstock, working elements that ensure the formation of an ore particle containing copper compounds and a variable reducing agent a rotating magnetic field, which is made in the form of solenoid coils and connected to an external source of electrical power, and the cavity of the housing is isolated from its external environment, and the workers elements from 2 to 6 pieces are made of stacked plates of magnetically conductive material in the form of a closed rectangular contour, and in the body of the individual parts making up these circuits there are three electrical coil windings-coils in each separate circuit that perform the functions of solenoids, and each one of them is connected to the corresponding separate phase of an external three-phase power source, while in one of the working elements that is part of each of the circuits used in the device, n through groove, the dimensions of which ensure the placement of the said hollow body in it, while the body is located in the above-mentioned contours sequentially installed at an equal distance from each other and is enveloped from its outer surface by magnetically conducting elements forming this through groove, the body being provided with a cavity carrying out the movement of the raw material in the cavity in the direction from the front of the housing to the rear of the housing rotating screw around its axis, having the property a drive that provides angular displacements at a given speed, while on the outer surface of the housing at a slope with respect to the latter, rows of compressed gas supplying nozzles are uniformly spaced from one another, an opening is made in the front end of the housing that communicates with the cavity of the loading hopper located above it and the rear end of the housing is equipped with a hatch for unloading the finished metal in the form of copper granules in a drive installed under the hatch.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что корпус смонтирован с наклоном его продольной оси симметрии к уровню горизонта, при этом его передний конец приподнят, задний опущен, а угол наклона составляет 10-20°.5. The device according to claim 4, characterized in that the housing is mounted with a slope of its longitudinal axis of symmetry to the level of the horizon, while its front end is raised, the rear end is lowered, and the angle of inclination is 10-20 °.

6. Устройство по любому из пп.4 или 5, отличающееся тем, что на корпусе закреплены проходящие сквозь его стенки полые патрубки, установленные с его переднего и заднего концов и снабженные редукционными клапанами, причем полость последних напрямую сообщена с внутренним объемом корпуса. 6. The device according to any one of claims 4 or 5, characterized in that hollow tubes passing through its walls are mounted on the housing, mounted from its front and rear ends and equipped with pressure reducing valves, the cavity of the latter being directly connected to the internal volume of the housing.