RU2546702C1 - Separation method of diamond-containing mixtures of minerals - Google Patents

Separation method of diamond-containing mixtures of minerals Download PDF

Info

Publication number
RU2546702C1
RU2546702C1 RU2014112683/03A RU2014112683A RU2546702C1 RU 2546702 C1 RU2546702 C1 RU 2546702C1 RU 2014112683/03 A RU2014112683/03 A RU 2014112683/03A RU 2014112683 A RU2014112683 A RU 2014112683A RU 2546702 C1 RU2546702 C1 RU 2546702C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
minerals
grains
melting
heater
conveyor belt
Prior art date
Application number
RU2014112683/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Петрович Шарин
Михаил Петрович Лебедев
Роберт Георгиевич Ноговицын
Анатолий Михайлович Тимофеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2014112683/03A priority Critical patent/RU2546702C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2546702C1 publication Critical patent/RU2546702C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Adornments (AREA)

Abstract

FIELD: mining.SUBSTANCE: separation method of diamond-containing mixtures of minerals by heat conducting properties comprises the supply of a separated mixture of minerals in the form of a monolayer flow of grains of a certain technological grain size to the surface of a moving conveyor belt impregnated with a low-melting substance, the contact heat transfer from the heater rotating upstream through the mineral grains to the surface of the conveyor belt, melting under the mineral grains with the high thermal conductivity of the low-melting substance, their fastening with the subsequent cooling of the low-melting substance. On the surface of the conveyor belt at its entire width longitudinal zigzag-shaped troughs are formed, which are filled for not more than one third of their height with a low-melting thermal-adhesive material. The heater is made in the form of a system of equal discs independently rotating upstream with narrow contact edges of a rounded shape and they are located vertically along the axes of the troughs, and the axes of rotation of which are made movable in the vertical direction independently from each other so that when tripping-over the disc with the contact edges on the mineral grains and melting the low-melting substance under them, they have the ability to rise and descend. As the low-melting thermal-adhesive material rosin is used. The narrow contact edges of the heater discs are made of silver and copper or alloys.EFFECT: increase in the efficiency of separation of diamonds.3 cl, 2 dwg

Description

Область, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых и может быть использовано при сепарации смесей минералов на полезный компонент - алмазы и пустую породу, имеющие различную способность передавать тепло от одного тела к другому.The invention relates to the field of mining and can be used in the separation of mixtures of minerals into a useful component - diamonds and waste rock, having different ability to transfer heat from one body to another.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время для отделения алмазов из алмазозосодержащих пород и песков широкое практическое применение получили способы рентгенолюминесцентной сепарации, основанные на избирательной способности кристаллов алмаза люминесцировать в видимой области спектра электромагнитных волн под действием рентгеновских лучей [1]. Например, известен способ сепарации алмазосодержащей породы [2], при котором концентрат обогащаемой породы или песка в виде монослойного потока отдельных частиц определенного технологического класса крупности двигается на ленте транспортера. Участок породы на всю ширину ленты облучается пучком рентгеновского излучения, под воздействием излучения алмазы, содержащиеся в данном участке породы, флуоресцируют. Возникающее флуоресцентное излучение регистрируется с помощью детектора на основе фотоэлектронного умножителя, который включает механизм сброса алмазосодержащего участка породы в накопитель.Currently, for the separation of diamonds from diamondiferous rocks and sands, methods of x-ray luminescent separation based on the selective ability of diamond crystals to luminesce in the visible spectrum of electromagnetic waves under the action of x-rays have gained wide practical application [1]. For example, there is a known method of separation of diamond-bearing rock [2], in which the concentrate of the enriched rock or sand in the form of a monolayer stream of individual particles of a certain technological class of particle size moves on the conveyor belt. A section of rock over the entire width of the tape is irradiated with a beam of x-ray radiation, under the influence of radiation, the diamonds contained in this section of the rock fluoresce. The resulting fluorescence radiation is detected using a detector based on a photoelectronic multiplier, which includes a mechanism for dumping a diamond-containing section of the rock into the storage ring.

Все устройства, основанные на рентгенолюминесцентном способе разделения алмазосодержащей породы, имеют схожую функционально-конструктивную совокупность признаков: средства транспортировки и подачи исходной породы, средства обнаружения полезных минералов в исходной породе по выбранным разделительным признакам, включающие источник рентгеновского излучения и не менее одного фотодетектора, исполнительный механизм для отделения полезного минерала из исходной породы, электрически управляемый по сигналу фотодетектора, устройства для накопления полезных минералов и пустой породы, электронную систему управления, связанную с соответствующими блоками сепаратора.All devices based on the X-ray fluorescence method for separating diamond-containing rocks have a similar functional set of features: means of transportation and supply of the source rock, means of detecting useful minerals in the source rock according to the selected separation characteristics, including an x-ray source and at least one photodetector, actuator for separating a useful mineral from the source rock, electrically controlled by a photodetector signal, devices for akopleniya minerals and gangue, an electronic control system associated with the respective blocks of the separator.

Недостатком способа и устройств рентгенолюминесцентной сепарации является следующее: значительная часть кристаллов алмаза не флуоресцирует или слаболюминесцирует под воздействием рентгеновского излучения, многие сопутствующие минералы в алмазосодержащей породе или песках, такие как циркон, полевой шпат, галит и большинство кальцийсодержащих минералов, обладают рентгенолюминесцентными свойствами, в результате при сепарации они воспринимаются и извлекаются как алмазы. Кроме того, недостатками известного способа являются сложность конструкции, относительно большие энергопотребление, габариты, масса и высокая стоимость рентгенолюминесцентных сепараторов. Все это вместе взятое существенно увеличивает себестоимость обогащения алмазосодержащих пород и делает нерентабельным разработку небольших месторождений алмазов на малых сезонных обогатительных фабриках для первичной сепарации алмазов, которые удалены от энергетических магистралей и с которыми отсутствует круглогодичное наземное транспортное сообщение.The disadvantage of the method and devices of X-ray fluorescence separation is the following: a significant part of the diamond crystals does not fluoresce or weakly luminesce under the influence of X-ray radiation, many associated minerals in diamond-bearing rock or sand, such as zircon, feldspar, halite and most calcium-containing minerals, have X-ray fluorescent properties upon separation, they are perceived and extracted as diamonds. In addition, the disadvantages of this method are the design complexity, relatively large power consumption, dimensions, weight and high cost of x-ray separators. All this taken together significantly increases the cost of enrichment of diamond-bearing rocks and makes it unprofitable to develop small diamond deposits in small seasonal dressing plants for primary separation of diamonds that are remote from energy pipelines and with which there is no year-round ground transportation.

Известны также способы электрической сепарации для смесей минералов, отличающихся по электрическим свойствам [3, 4]. В этих способах электрической сепарации частицам сортируемой смеси минералов вначале сообщают электрический заряд с помощью коронного разряда или трибоэлектризации. Затем частицы сортируемой смеси подаются в зону разделения, в которой под действием электростатических сил материал разделяется на два или более продуктов. Селективность известных способов разделения зависит от соотношения электрофизических свойств частиц полезного и сопутствующего компонентов. Недостатками способов электрической сепарации являются низкая селективность разделения из-за малого различия в электропроводимости частиц алмаза и некоторых распространенных сопутствующих минералов и возможность использования сепарации только для мелкоразмерного материала. При увеличении размеров частиц разделяемого материала величина электрических сил становится соизмеримой с силой тяжести частиц, поэтому отклонение траектории движения заряженных частиц под действием электрического поля от траектории свободного падения становится сравнимым с величиной естественного разброса траекторий.There are also known methods of electrical separation for mixtures of minerals that differ in electrical properties [3, 4]. In these methods of electrical separation, particles of a sortable mixture of minerals are first given an electric charge by corona discharge or triboelectrification. Then the particles of the sorted mixture are fed into a separation zone, in which, under the action of electrostatic forces, the material is divided into two or more products. The selectivity of known separation methods depends on the ratio of the electrophysical properties of the particles of the useful and related components. The disadvantages of the methods of electrical separation are the low selectivity of separation due to the small difference in the electrical conductivity of diamond particles and some common associated minerals and the possibility of using separation only for small-sized material. With increasing particle sizes of the material to be separated, the magnitude of the electric forces becomes comparable with the gravity of the particles; therefore, the deviation of the trajectory of the movement of charged particles under the influence of an electric field from the trajectory of free fall becomes comparable with the magnitude of the natural spread of the trajectories.

Известны методы обогащения руд, основанные на различии минералов по испусканию или ослаблению радиоактивного излучения, например способ извлечения алмазов из сыпучего материала, описанный в патенте Великобритании [5]. Способ основывается на различии интенсивностей проникающего излучения прошедшего слой жидкой вмещающей среды, часть которой вытеснена либо алмазом, либо сопутствующим минералом. Материал подается по наклонному желобу в потоке суспензии или растворе тяжелых солей, которые являются непрозрачными для рентгеновского излучения. Согласно известному способу поток тяжелой (малопрозрачной для рентгеновского излучения) жидкости имеет толщину меньше, чем зерна полезного минерала с низким атомным номером (например, алмаза) минимального размера. Наклонный желоб выполнен из легкого металла и просвечивается жестким рентгеновским или гамма-излучением. Излучение, прошедшее сквозь основание желоба и поток суспензии (или раствора солей тяжелых металлов), попадает на люминесцирующий экран и далее регистрируется детектором, который имеет пространственное разрешение (например, телевизионная камера). В данном способе согласно описанию патента алмазы должны давать на экране телевизионной камеры изображение в виде светлого пятна на общем темном фоне. Недостатками данного способа являются: во-первых, пузыри воздуха или газа будут восприниматься как зерна алмазов и вызывать ложные срабатывания; во-вторых, в случае образования волн или завихрений в потоке жидкости алмаз минимального размера может быть покрыт сверху слоем жидкости, то есть быть невидим на экране; в-третьих, алмазы как гидрофобные объекты, за счет поверхностного натяжения, могут плыть на поверхности жидкости, особенно, если эта жидкость представляет собой суспензию или раствор солей тяжелых элементов.Known ore dressing methods based on the difference in minerals in emitting or attenuating radioactive radiation, for example, the method for extracting diamonds from bulk material, described in the British patent [5]. The method is based on the difference in the intensities of the penetrating radiation of the transmitted layer of the liquid containing medium, part of which is displaced either by diamond or by an accompanying mineral. The material is fed through an inclined trough in a suspension stream or a solution of heavy salts that are opaque to x-ray radiation. According to the known method, the flow of a heavy (low-transparency for X-ray) liquid has a thickness less than the grains of a useful mineral with a low atomic number (for example, diamond) of a minimum size. The inclined trough is made of light metal and is visible through hard x-ray or gamma radiation. The radiation passing through the base of the gutter and the flow of the suspension (or a solution of salts of heavy metals) falls on the luminescent screen and is then registered by a detector that has a spatial resolution (for example, a television camera). In this method, according to the description of the patent, diamonds should give an image in the form of a bright spot on a common dark background on the screen of a television camera. The disadvantages of this method are: firstly, air or gas bubbles will be perceived as diamond grains and cause false positives; secondly, in the case of the formation of waves or vortices in the fluid flow, a diamond of a minimum size can be coated on top with a layer of fluid, that is, be invisible on the screen; thirdly, diamonds as hydrophobic objects, due to surface tension, can float on the surface of a liquid, especially if this liquid is a suspension or a solution of salts of heavy elements.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ для сортировки минералов по теплофизическим свойствам и устройство для его осуществления, описанные в заявке на изобретение РФ №94027468/03 от 19.07.1994 г., опубл. 10.06.1996 г., МПК B03B 5/44 [6]. Суть известного способа основана на высокой теплопроводности алмаза по сравнении с минералами и чистыми металлами и заключается в контактной передаче тепла от вращающегося нагревателя через сортируемые зерна минералов к термоадгезионному слою движущейся транспортной ленты, на поверхности которой закрепляются зерна полезных компонент с высокой теплопроводностью, а зерна пустой породы, имеющие более низкую теплопроводность, не прикрепляются, затем последовательно проводят отдельный съем не прикрепленных и прикрепленных зерен с транспортной ленты на соответствующие приемные копилки. Устройство, реализующее данный способ, содержит вибрационный питатель, обеспечивающий подачу сортируемого материала в виде монослоя частиц на поверхность транспортерной ленты из губчатого эластичного материала, например поролона или губчатой резины, сверху пропитанную легкоплавким веществом, например парафином, контактный нагреватель, в качестве которого, как следует из описания, используется барабан, отсекатель полезного компонента и приемные копилки извлекаемого минерала и пустой породы. Минералы, находящиеся на поверхности движущейся транспортерной ленты, проходят под контактным нагревателем, который, вращаясь навстречу потоку руды, вдавливает зерна в губчатую ленту, обеспечивая надежный тепловой контакт. После контактного нагрева минералы, двигаясь с лентой, находятся на ней достаточное время, за которое легкоплавкое вещество остывает под полезным компонентом и закрепляет зерна на ленте. При дальнейшем движении материала пустая порода, не прилипшая к ленте, отрывается от нее и поступает в приемный бункер. Закрепившиеся на ленте зерна полезного минерала, двигаясь дальше, отсекаются отсекателем и направляются в накопительную приемную копилку. Данный способ и устройство имеют высокую производительность при извлечении алмазов из алмазосодержащей смеси минералов.The closest in technical essence and the achieved result is a method for sorting minerals by thermophysical properties and a device for its implementation, described in the application for invention of the Russian Federation No. 94027468/03 of 07/19/1994, publ. 06/10/1996, IPC B03B 5/44 [6]. The essence of the known method is based on the high thermal conductivity of diamond in comparison with minerals and pure metals and consists in contact heat transfer from a rotating heater through sorted grains of minerals to a thermal adhesive layer of a moving conveyor belt, on the surface of which grains of useful components with high thermal conductivity are fixed, and grains of waste rock having a lower thermal conductivity are not attached, then sequentially carry out a separate removal of not attached and attached grains with trans sports tape on the appropriate receiving piggy banks. A device that implements this method contains a vibrating feeder that feeds the sortable material in the form of a monolayer of particles onto the surface of a conveyor belt of a spongy elastic material, for example foam rubber or sponge rubber, impregnated with a fusible material, for example paraffin, a contact heater, which, as follows, from the description, a drum, a useful component cutoff device and receiving piggy banks of recoverable mineral and waste rock are used. Minerals located on the surface of a moving conveyor belt pass under a contact heater, which, rotating towards the ore stream, presses the grains into the sponge belt, providing reliable thermal contact. After contact heating, the minerals, moving with the tape, spend sufficient time on it, during which the fusible substance cools under the useful component and fixes the grains on the tape. With further movement of the material, the waste rock, which does not adhere to the tape, breaks away from it and enters the receiving hopper. The grains of a useful mineral fixed on the tape, moving on, are cut off by the cutter and sent to the accumulative receiving piggy bank. This method and device have high performance in the extraction of diamonds from a diamond-containing mixture of minerals.

Недостатком способа является низкая эффективность и селективность разделения зерен алмазов при сепарации смесей минералов мелких классов размерности, поскольку поверхность нагревателя при соприкосновении и вдавливании зерен с размерами менее 2 мм может касаться губчатой поверхности транспортера и расплавить пропитанную в ней легкоплавкое вещество и прикрепить на ленте наряду с зернами алмаза зерна пустой породы. Кроме того, при одновременном контакте нескольких зерен минералов, имеющие различные формы поверхности, с поверхностью барабанного нагревателя, как следует из описания изобретения, и ее наезда - непосредственного вдавливания зерен на губчатую поверхность транспортера через зерна минералов пройдет тепловой поток, зависящий от контактной площади соприкосновения поверхности нагревателя и зерна, зависящей от его формы, в результате которого их температура может достичь температуры плавления легкоплавкого вещества транспортера. В результате зерна пустой породы прикрепятся к термоадгезионному слою транспортера и, в конечном счете, окажутся в приемном бункере для зерен алмаза.The disadvantage of this method is the low efficiency and selectivity of the separation of diamond grains during separation of mixtures of minerals of small dimension classes, since the surface of the heater, when touching and pressing grains with sizes less than 2 mm, can touch the sponge surface of the conveyor and melt the low-melting substance impregnated in it and attach it to the tape along with the grains diamond grain of gangue. In addition, with the simultaneous contact of several grains of minerals having different surface shapes with the surface of a drum heater, as follows from the description of the invention, and its collision - direct pressing of grains onto the spongy surface of the conveyor, a heat flux will pass through the grains of minerals, depending on the contact area of the surface contact heater and grain, depending on its shape, as a result of which their temperature can reach the melting temperature of the fusible material of the conveyor. As a result, gangue grains will attach to the thermoadhesive layer of the conveyor and, ultimately, will end up in the receiving hopper for diamond grains.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности сепарации за счет увеличения селективности разделения независимо от формы и размера отдельных зерен смеси минералов, а также упрощение и удешевление технологии и оборудования обогащения алмазосодержащих руд и песков.The technical result of the invention is to increase the separation efficiency by increasing the separation selectivity regardless of the shape and size of individual grains of a mixture of minerals, as well as the simplification and cheapening of technology and equipment for the processing of diamond-bearing ores and sands.

Заявляемый способ включает ряд существенных признаков общих с прототипом изобретения: подачу сепарируемой смеси минералов в виде потока монослоя зерен определенного технологического класса крупности на поверхность движущийся транспортерной ленты, пропитанной или наполненной легкоплавким веществом, контактную передачу тепла от вращающегося навстречу потоку нагревателя через зерна минералов к поверхности транспортерной ленты, расплавление под зернами минералов с высокой теплопроводностью легкоплавкого вещества, их закрепление при последующем охлаждении легкоплавкого вещества.The inventive method includes a number of essential features common with the prototype of the invention: feeding the separated mineral mixture in the form of a stream of monolayer of grains of a certain technological class of fineness to the surface of a moving conveyor belt, impregnated or filled with fusible material, contact heat transfer from the heater rotating through the flow of minerals through the grain of minerals to the surface of the conveyor tapes, melting under grains of minerals with high thermal conductivity of fusible substances, their fastening and subsequent cooling of the fusible substance.

Заявляемое изобретение имеет ряд существенных признаков, отличающихся от прототипа: на поверхности транспортерной ленты на всю ее ширину формируют продольные зигзагообразной формы желоба, которые не более чем на одну треть их высоты заполняют легкоплавким термоадгезионным веществом, а нагреватель выполняют в виде системы независимо вращающихся на встречу потоку одинаковых дисков с узкими контактными краями округленной формы и располагают их вертикально вдоль оси желобов, и оси вращения которых выполнены подвижными независимо друг от друга в вертикальном направлении так, чтобы при наезде диска контактными краями на зерна минералов и расплавлении под зернами легкоплавкого вещества имеют возможность приподниматься и опускаться. Формирование на поверхности транспортерной ленты продольных желобов зигзагообразной формы позволяет подавать зерна смеси минералов параллельными не соприкасающимися между собой упорядоченными ручьями, причем зерна независимо от их формы и незначительной разницы по размеру будут расположены по центру желобов вдоль их продольной оси. Заполнение желобов легкоплавким термоадгезионным веществом более чем на одну треть их высоты может привести к значительному смещению положения центра зерен относительно оси желобов. Диски-нагреватели располагают вертикально, так чтобы их контактные края находились вдоль оси желобов, что обеспечивает надежный тепловой контакт между ними и поверхностью зерен минералов, движущихся на ленте транспортера, при этом округленная форма контактного края дисков способствует созданию одинаковой контактной площади поверхности для потока тепла от нагревателя к поверхности зерен минералов независимо от их формы и рельефа поверхности. Придание независимой подвижности в вертикальном направлении дискам-нагревателям позволяет нивелировать разницу в форме и размерах зерен при их подаче под узкие контактные края дисков, обеспечивает непрерывный тепловой контакт между контактными краями и поверхностью зерен с момента наезда диска-нагревателя на зерно до его съезда с зерна минералов.The claimed invention has a number of significant features that differ from the prototype: longitudinal, zigzag-shaped grooves are formed on the surface of the conveyor belt along its entire width, which are filled by no more than one third of their height with a fusible thermo-adhesive substance, and the heater is made in the form of a system independently rotating to meet the flow identical disks with narrow contact edges of a rounded shape and arrange them vertically along the axis of the grooves, and the axis of rotation of which are movable independently of each other t each other in the vertical direction so that when the disk is hit by contact edges on the grains of minerals and melted under the grains of fusible material, they are able to rise and fall. The formation on the surface of the conveyor belt of longitudinal gutters of a zigzag shape allows you to feed grains of a mixture of minerals with parallel ordered streams that do not touch each other, and the grains, regardless of their shape and slight size difference, will be located in the center of the grooves along their longitudinal axis. Filling the gutters with fusible hot-adhesive material by more than one third of their height can lead to a significant shift in the position of the center of the grains relative to the axis of the gutters. The heating disks are arranged vertically, so that their contact edges are along the axis of the grooves, which ensures reliable thermal contact between them and the surface of the grains of minerals moving on the conveyor belt, while the rounded shape of the contact edge of the disks helps to create the same contact surface area for heat flow from heater to the surface of the grains of minerals, regardless of their shape and surface topography. Giving independent mobility in the vertical direction to the heater disks makes it possible to level the difference in the shape and size of grains when they are fed under the narrow contact edges of the disks, provides continuous thermal contact between the contact edges and the grain surface from the moment the heater disk hits the grain until it exits from the grain of minerals .

В качестве легкоплавкого термоадгезионного вещества предпочтительно использование канифоли, представляющей собой смесь различных изомеров, преимущественно абиетиновой кислоты с температурой плавления от 50 до 130°C, поскольку канифоль в размягченном и расплавленном состоянии обладает очень высокими адгезионными свойствами, кроме того, она доступна и экологически безопасна. В качестве материала для изготовления контактных краев дисков нагревателя предпочтительно использовать серебро и медь или сплавы на их основе, имеющие высокий коэффициент теплопроводности по сравнению с другими металлами [7].As a fusible thermo-adhesive substance, it is preferable to use rosin, which is a mixture of various isomers, mainly abietic acid, with a melting point of 50 to 130 ° C, since rosin in a softened and molten state has very high adhesive properties, in addition, it is accessible and environmentally friendly. As a material for the manufacture of the contact edges of the heater disks, it is preferable to use silver and copper or alloys based on them having a high coefficient of thermal conductivity compared to other metals [7].

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 представлена кинематическая схема подачи, отделения и съема зерен алмаза из потока смеси алмазосодержащих минералов. Здесь черными и светлыми кружками показаны зерна, соответственно, алмазов и пустой породы. На фиг.2 показана схема прохождения зерен минералов под вращающимся диском нагревателя и прикрепления алмазов к термоадгезионному слою транспортера. Здесь показаны положения диска-нагревателя, когда под ним находится зерно алмаза (правый диск), в отсутствии каких-либо зерен (средний диск), и когда под диском-нагревателем находится зерно пустой породы (левый диск).Figure 1 presents the kinematic diagram of the supply, separation and removal of diamond grains from the flow of a mixture of diamond-containing minerals. Here black and light circles show grains, respectively, of diamonds and gangue. Figure 2 shows a diagram of the passage of grains of minerals under a rotating disk of the heater and the attachment of diamonds to the thermal adhesive layer of the conveyor. Shown here are the positions of the heater disk when there is a diamond grain under it (right disk), in the absence of any grains (middle disk), and when there is empty rock grain (left disk) under the heater disk.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Осуществление изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, подтверждается примером реализации способа, представляющим собой описание процесса сепарации зерен алмаза из алмазосодержащей смеси минералов (Фиг.1, Фиг.2).The implementation of the invention, characterized by the above set of features, is confirmed by an example implementation of the method, which is a description of the process of separation of diamond grains from a diamond-containing mixture of minerals (Figure 1, Figure 2).

На транспортерную ленту 1, на поверхности которой на всю ее ширину сформированы зигзагообразные желоба 2, при помощи вибропитателя 3 монослоем подают зерна исходной алмазосодержащей смеси минералов 4, например, технологического класса крупности -3+2 мм. Зигзагообразные желоба 2 не более чем на одну треть их высоты заполняют равномерным слоем легкоплавкого термоадгезионного вещества 5, например канифолью, при помощи специального устройства 6. При комнатной температуре канифоль не обладает адгезионным свойством и зерна смеси минералов 4 не прикрепляются к поверхности желобов 2 и перемещаются лентой 1 к вращающимся дискам-нагревателям 7, которые для придания им независимой подвижности в вертикальном направлении закреплены, например, на тонких упругих пластинах 8. При отсутствии зерен минералов 4 на желобах 2 диски-нагреватели 7 закреплены вдоль оси желобов 2 так, чтобы их контактные края 9, изготовленные, например, из серебра, не касаются поверхности желобов 2 (средний диск-нагреватель на фиг.2). При наезде зерен минералов на контактные края 9 дисков-нагревателей 7 за счет придания им независимой подвижности в вертикальном направлении осуществляется надежный тепловой контакт между округленными краями 9 и поверхностью зерен 4. С момента начала теплового контакта до его прерывания происходит передача тепла через зерна минералов 4 к термоадгезионному слою канифоли 5 между соприкасающимися поверхностями: округленными краями 9 дисков-нагревателей 7 и поверхностью зерен 4. При заданной скорости движения транспортерной ленты 1 температуру дисков-нагревателей 7 регулируют и устанавливают при помощи соответствующих контроллеров 10, так чтобы только под зернами алмаза, имеющего в широком интервале температур самую высокую теплопроводность среди всех природных минералов, расплавился слой канифоли 5 и прикрепил их на поверхности желоба 2 транспортера. Зерна других минералов (светлые кружки) в силу их низкой теплопроводности, чем алмаз при установленной температуре диска-нагревателя 7 и скорости движения ленты 1 не расплавляют под собой слой канифоли 5 и не прикрепляются к поверхности желобов 2 и транспортируются лентой 1, и сбрасываются в приемник пустой породы 11. Закрепившиеся на поверхности желобов зерна алмазов (темные кружки) направляются дальше и снимаются специальным устройством 12, основанным, например, на нагревании слоя канифоли путем продувки горячим воздухом, и поступают на приемник алмазов 13.On a conveyor belt 1, on the surface of which zigzag grooves 2 are formed over its entire width 2, grains of the initial diamond-containing mixture of minerals 4 are fed in a monolayer using a vibratory feeder 3, for example, a technological class of fineness of -3 + 2 mm. Zigzag grooves 2 are filled by no more than one third of their height with a uniform layer of hot-melt adhesive material 5, for example rosin, using a special device 6. At room temperature, rosin does not have an adhesive property and the grains of the mixture of minerals 4 do not adhere to the surface of the grooves 2 and are moved with a tape 1 to rotary disks-heaters 7, which, for giving them independent mobility in the vertical direction, are mounted, for example, on thin elastic plates 8. In the absence of grains, the miner catch troughs 2 to 4 wheels heaters 7 are secured along the gutters axis 2 so that their edges contact 9, made for example of silver, do not touch the surface of the trenches 2 (middle disk heater in Figure 2). When the mineral grains hit the contact edges 9 of the heater disks 7, due to independent vertical mobility, reliable thermal contact is made between the rounded edges 9 and the grain surface 4. From the moment of the thermal contact to its interruption, heat is transferred through the mineral grains 4 to thermal rosin layer 5 between the contacting surfaces: the rounded edges 9 of the heater disks 7 and the grain surface 4. At a given speed of the conveyor belt 1 temperature ru-heaters disk 7 is adjusted and set by respective controllers 10, so that only a diamond grains having a wide temperature range of the highest thermal conductivity among all natural minerals melted rosin layer 5 and attached on the surface of the conveyor trough 2. Grains of other minerals (light circles) due to their lower thermal conductivity than diamond at the set temperature of the heater disk 7 and the speed of the belt 1 do not melt the rosin layer 5 underneath and do not attach to the surface of the grooves 2 and are transported by tape 1 and are dumped into the receiver gangue 11. The grains of diamonds fixed on the surface of the gutters (dark circles) are sent further and removed by a special device 12, based, for example, on heating the rosin layer by blowing with hot air, and arrive at Diamond receiver 13.

Таким образом, предлагаемый способ сепарации алмазов обеспечивает высокую селективность сепарации независимо от формы и рельефа поверхности и разброса размера отдельных зерен внутри определенного технологического класса крупности обогащаемой смеси минералов и позволяет упростить и существенно удешевить технологию и оборудование обогащения алмазосодержащих руд и песков.Thus, the proposed method for the separation of diamonds provides high separation selectivity regardless of the shape and topography of the surface and the dispersion of the size of individual grains within a certain technological class of fineness of the enriched mixture of minerals and makes it possible to simplify and significantly reduce the cost of technology and equipment for the enrichment of diamond ores and sand.

Использованные источники информацииInformation Sources Used

[1] М.И. Маланьин, А.П. Крупенина, М.М. Черкашина и В.В. Румянцева "Обогащение алмазосодержащих коренных пород и песков". Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, Москва, 1961 год, с.152.[1] M.I. Malanyin, A.P. Krupenina, M.M. Cherkashin and V.V. Rumyantseva "Enrichment of diamond-bearing bedrock and sand". State Scientific and Technical Publishing House of Literature on Geology and Mineral Protection, Moscow, 1961, p. 152.

[2] Авдеев С.Е., Махрачев А.Ф., Казаков Л.В., Левитин А.И., Морозов В.Г. Рентгенолюминесцентные сепараторы ОАО «НПП «Буревестник» - аппаратурная основа российской технологии обогащения алмазосодержащего сырья. Горный журнал. 2005. №7.[2] Avdeev S.E., Makhrachev A.F., Kazakov L.V., Levitin A.I., Morozov V.G. X-ray luminescent separators of NPP Burevestnik OJSC are the hardware basis of the Russian technology of enrichment of diamond-containing raw materials. Mountain Journal. 2005. No. 7.

[3] Справочник по обогащению руд. Основные процессы./Под ред. Богданова, 2 изд., перераб. и доп., М., Недра, 1983, стр.209-216, стр.240.[3] Guide to ore dressing. The main processes./ Ed. Bogdanova, 2nd ed., Revised. and add., M., Nedra, 1983, pp. 209-216, pp. 240.

[4] Патент РФ №2353439, кл. МПК B07C 5/344, B03C 7/00 2009 г.[4] RF patent No. 2353439, cl. IPC B07C 5/344, B03C 7/00 2009

[5] Патент Великобритании, 1135232, GIA, МКИ G01 №23/12, 1968 г.[5] British Patent 1135232, GIA, MKI G01 No. 23/12, 1968

[6] Заявка на изобретение РФ №94027468/03 от 19.07.1994 г., опубл. 10.06.1996 г., МПК B03B 5/44.[6] Application for the invention of the Russian Federation No. 94027468/03 of 07/19/1994, publ. 06/10/1996, IPC B03B 5/44.

[7] Бухмиров В.В., Ракутина Д.В., Солнышкова Ю.С. Справочные материалы для решения задач по курсу «Тепломассообмен» / ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». - Иваново, 2009. - 102 с.[7] Bukhmirov V.V., Rakutina D.V., Solnyshkova Yu.S. Reference materials for solving problems on the course "Heat and Mass Transfer" / GOU VPO "Ivanovo State Energy University named after V.I. Lenin. " - Ivanovo, 2009 .-- 102 p.

Claims (3)

1. Способ сепарации алмазосодержащих смесей минералов по теплопроводящим свойствам, включающий подачу сепарируемой смеси минералов в виде потока монослоя зерен определенного технологического класса крупности на поверхность движущийся транспортерной ленты, пропитанной легкоплавким веществом, контактную передачу тепла от вращающегося навстречу потоку нагревателя через зерна минералов к поверхности транспортерной ленты, расплавление под зернами минералов с высокой теплопроводностью легкоплавкого вещества, их закрепление при последующем охлаждении легкоплавкого вещества, отличающийся тем, что на поверхности транспортерной ленты на всю ее ширину формируют продольные зигзагообразной формы желоба, которые не более чем на одну треть их высоты заполняют легкоплавким термоадгезионным веществом, а нагреватель выполняют в виде системы независимо вращающихся на встречу потоку одинаковых дисков с узкими контактными краями округленной формы и располагают их вертикально вдоль оси желобов, и оси вращения которых выполнены подвижными в вертикальном направлении независимо друг от друга так, чтобы при наезде диска контактными краями на зерна минералов и расплавлении под ними легкоплавкого вещества имеют возможность приподниматься и опускаться.1. A method of separating diamond-containing mixtures of minerals by heat-conducting properties, including feeding a separated mixture of minerals in the form of a stream of monolayer of grains of a certain technological class of fineness to the surface of a moving conveyor belt impregnated with fusible material, contact transfer of heat from the heater rotating through the grain flow to the surface of the conveyor belt , melting under the grains of minerals with high thermal conductivity of fusible substances, their fixation after cooling cooling of a fusible substance, characterized in that longitudinal, zigzag troughs are formed on the surface of the conveyor belt along its entire width, which are filled by no more than one third of their height with a fusible thermo-adhesive substance, and the heater is made in the form of a system of identical disks rotating independently to meet the flow with narrow contact edges of a rounded shape and arrange them vertically along the axis of the grooves, and the axis of rotation of which are movable in the vertical direction independently from each other so that when the disk is hit by contact edges on the grains of minerals and when the fusible substance is melted beneath them, they are able to rise and fall. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве легкоплавкого термоадгезионного вещества используют канифоль.2. The method according to claim 1, characterized in that rosin is used as the fusible thermo-adhesive substance. 3. Способ п.1, отличающийся тем, что узкие контактные края дисков нагревателя изготавливают из серебра и меди или сплавов на их основе. 3. The method of claim 1, characterized in that the narrow contact edges of the heater disks are made of silver and copper or alloys based on them.
RU2014112683/03A 2014-04-01 2014-04-01 Separation method of diamond-containing mixtures of minerals RU2546702C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014112683/03A RU2546702C1 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Separation method of diamond-containing mixtures of minerals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014112683/03A RU2546702C1 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Separation method of diamond-containing mixtures of minerals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2546702C1 true RU2546702C1 (en) 2015-04-10

Family

ID=53295952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014112683/03A RU2546702C1 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Separation method of diamond-containing mixtures of minerals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2546702C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU170793U1 (en) * 2017-01-20 2017-05-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук (ИФТПС СО РАН) THERMOADHESION SEPARATOR

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU106762A1 (en) * 1955-08-02 1956-11-30 Г.А. Коц A device for the beneficiation of mineral ores
SU597417A1 (en) * 1976-03-04 1978-03-15 Свердловский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им. В.В.Вахрушева Method of separating minerals according to optical properties
GB2272174A (en) * 1992-11-09 1994-05-11 De Beers Ind Diamond Thermal sorting of particles
RU2018371C1 (en) * 1990-08-23 1994-08-30 Фирма "Технология-Сервис" Боголюбовых Sticking separation method
RU1573616C (en) * 1988-06-17 1994-09-30 Михаил Николаевич Злобин Adhesive separator
RU2038852C1 (en) * 1990-05-11 1995-07-09 Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности "Якутнипроалмаз" Sticky separator
SU1788630A1 (en) * 1990-02-22 1996-06-10 Якутский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алмазодобывающей Промышленности Sticky composition
RU2079368C1 (en) * 1994-07-19 1997-05-20 Михаил Егорович Царегородцев Method and apparatus for sorting minerals in respect to their thermophysical properties

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU106762A1 (en) * 1955-08-02 1956-11-30 Г.А. Коц A device for the beneficiation of mineral ores
SU597417A1 (en) * 1976-03-04 1978-03-15 Свердловский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им. В.В.Вахрушева Method of separating minerals according to optical properties
RU1573616C (en) * 1988-06-17 1994-09-30 Михаил Николаевич Злобин Adhesive separator
SU1788630A1 (en) * 1990-02-22 1996-06-10 Якутский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алмазодобывающей Промышленности Sticky composition
RU2038852C1 (en) * 1990-05-11 1995-07-09 Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности "Якутнипроалмаз" Sticky separator
RU2018371C1 (en) * 1990-08-23 1994-08-30 Фирма "Технология-Сервис" Боголюбовых Sticking separation method
GB2272174A (en) * 1992-11-09 1994-05-11 De Beers Ind Diamond Thermal sorting of particles
RU2079368C1 (en) * 1994-07-19 1997-05-20 Михаил Егорович Царегородцев Method and apparatus for sorting minerals in respect to their thermophysical properties

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРАВЕЦ Б.Н. , "Специальные и комбинированные методы обогащения", Москва, "Недра", 1986, с. 96-101 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU170793U1 (en) * 2017-01-20 2017-05-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук (ИФТПС СО РАН) THERMOADHESION SEPARATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nayak et al. Application of enhanced gravity separators for fine particle processing: An overview
UA106632C2 (en) METHOD OF Sorting Bulk
CN104888952B (en) A kind of material separation device
Greenwood et al. The potential for dry processing using a Knelson Concentrator
Schriner et al. Centrifugal concentration of rare earth minerals from calcitic gangue
CN104399582A (en) Belt magnetic separation equipment and ore dressing system
Park et al. Separation of covering plastics from particulate copper in cable wastes by induction electrostatic separation
RU2546702C1 (en) Separation method of diamond-containing mixtures of minerals
US2782923A (en) Method and apparatus for beneficiating ore
CN105597922A (en) Magnetic cascaded sorting machine
KR101909622B1 (en) Mineral dressing method using electromagnetic field reaction, and mineral dressing device thereof
CN107744879A (en) A kind of magnetic separator
Balasubramanian Gravity separation in ore dressing
CN115888972A (en) Pre-selection process for extracting and discarding fluorite ore blocks
US20240066437A1 (en) Detection and recovery of metals from ore
RU170793U1 (en) THERMOADHESION SEPARATOR
CN205570541U (en) Magnetic force series connection sorter
CN204974172U (en) A blanking mechanism for material sorting facilities
JP2016536123A (en) Specific gravity sorter capable of simultaneously sorting heavy mineral components and magnetic mineral components
CN104984824B (en) A kind of method for grinding magnetic separation
CN113426688A (en) Mineral processing technology of high-sulfur composite iron ore and preselection production system thereof
MY141364A (en) Gravitational field separation machine
RU2597012C1 (en) Device for separating fractions
US4345994A (en) Method for monitoring the efficiency of raw material beneficiation apparatus
US2214206A (en) Method of separating soluble ores by hindered settling separation