Спосіб збагачення корисних копалин

Спосіб відноситься до гірничої промисловості, а саме до процесів збагачення корисних копалин і може бути використаний на гірничо - збагачувальних комбінатах здійснюючих переробку різних руд, у тому числі цирконрутил-ільменітових руд, де в процесі збагачення утворюються хвости у вигляді пульпи. Відомі способи збагачення вугільних шламів шляхом флотації із застосуванням різних хімічних реагентів для видобування з пульпи дрібних частинок вугілля розміром менше 0,5мм [А.С. N 1611447, N 2014150, N 1708425, МКИ В03D 1/04; А.С. N 1680342, N 1688926, МКИ В03D 1/08]. Загальним недоліком цих способів є необхідність використовування устаткування, призначеного для флотації: дорогих флотореагентів, капітальних будівель, утилізації флотореагентів після їх використовування. Практика показує, що значна кількість вугільних родовищ як супутні породи має різні типи глинистих порід, і флотація вугільних шламів, що містять глинисті породи (компоненти), дуже складна. Відомий спосіб розділення вугільної суміші на вугільні дрібні компоненти і глинисту складову. Згаданий спосіб є безфлотаційним з попереднім збагаченням і виділенням частинок крупністю більше 0,1 і включає подачу розрідженого водою вугільного шламу в гідроциклон з подальшим згущуванням, перемішування для утворення пульпи, вимивання частинок глини з вугілля в злив, осадження в нижній частині гідроциклона [патент GB 1568923, В03В 5/00, 11.06.1980]. Недоліком цього способу є неможливість повного відділення вугільної складової від частинок глини і, як наслідок, неможливість подальшого використання глинистої складової, наприклад для отримання будівельної сировини. Відомий спосіб отримання будівельної сировини зокрема піску, з відходів збагачення магнетитових кварцитів. Спосіб включає виділення частинок кварцу крупної фракції, збезводнення з отриманням готового продукту і зливу, причому виділення частинок кварцу крупної фракції здійснюють двохстадійним збезшламлюванням пісків з подальшим згущуванням їх в гідроциклоні і збезводненні у вакуум - фільтрі [А.С. СССР №1475714, МПК В03В 7/00]. До недоліків способу слід віднести використання великої кількості збагачувального устаткування, що приводить до подорожчання процесу отримання будівельної сировини. Відомий спосіб збагачення циркон-рутил-ільменітових руд при якому руда, що є глинистим піском з включенням руд рідкісних металів на фабрику подається гідротранспортом. Після виділення вказаних мінералів хвости збагачення, що являють собою сильно розбавлений водою кварцовий пісок (біля 80%) і глину (біля 20%), скидають в хвостосховище, яке одночасно є і місткістю для освітлювання води, вживаної в оборотному циклі водопостачання. По мірі наповненні хвостосховища об'єм води зменшується відповідно зменшується час освітлювання води. Таким чином, необхідно або збільшувати об'єми хвостосховища, що є негативним чинником з погляду екології, або зменшувати час освітлювання води, наприклад вживанням флокулянтів (коагулянтів), що і використовують у відомому способі [рекламний проспект Вольногорського державного гірничо-металургійного комбінату, 2006р.] - прототип. Основним недоліком згаданого способу є великий об'єм хвостосховища, оскільки хвости є сумішшю розбавленого водою кварцового піску і глини, крім того, спосіб, що використовується, характеризується низькою ефективністю у зв'язку з нераціональним використанням хвостів. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу шляхом введення нових операцій а також режимів проведення процесу збагачення, що забезпечує зниження об'ємів хвостосховищ і, крім того дозволяє, переробляти хвости збагачення з можливістю отримання будівельної сировини, а саме глини для отримання клінкерної цегли. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі збагачення що включає розділення корисної копалини на рудний концентрат і хвости, розміщення останніх в хвостосховище перед розміщенням в ньому, хвости направляють в струменевий зумпф, де їх розділяють на глинисту і піскову фракції, причому піскову фракцію розміщують в хвостосховище, а глинисту направляють в пастовий згущувач, з можливістю отримання вмісту глини 40-48%, освітлену воду подають в цикл оборотного водопостачання, а згущену глину фільтрують до отримання вологості 60-80%, і сушать до кінцевої вологості 4-20%. Спосіб здійснюється таким чином. Вихідну циркон-рутил-ільменітову руду гідротранспортом подають на збагачувальну фабрику. Вихідна руда є глинистим піском з включеннями руд рідкісних металів (цирконовий, рутиловий, ільменітовий, дистен-силлиманітовий і ставролітовий концентрати). Початкову руду збагачують (розділяють) на концентрат і хвости з використанням декількох технологічних процесів, причому після кожного зі згаданих процесів, що використовуються, утворюються хвости, які є розбавлені водою кварцовий пісок (біля 80%) і глина (біля 20%), різного складу. Після кожного із згаданих процесів хвости скидають в єдиний хвостовий потік і направляють в хвостосховище. При цьому, перед подачею в хвостосховище, хвости піддають додатковому перечищенню в струменевому зумпфе діаметром 18м, де відбувається розділення на глинисту і піскову фракцію. Піскову фракцію (кварцовий пісок) направляють в хвостосховище, а глинисту фракцію у вигляді сильно розбавленої пульпи (вміст твердого від 3 до 5%) піддають додатковій обробці з метою отримання глини як сировини для керамічного виробництва. Для зниження експлуатаційних витрат на отримання глини найважливішою задачею є збільшення густини глинистого продукту після сгущення, з цією метою використовують пастовий згущувач з понад високим моментом. Глинисті хвости, вміст глини в яких складає 1-3% від існуючих струменевих зумпфів насосами подають в приймальний зумпф (флоккулятор) і туди ж додається флокулянт. Флокулятор споряджений мішалкою, щоб підтримувати вміст в гомогенному стані, а також для отримання маленьких флокул, які осідають швидше. Матеріал з нижньої частини флокулятора насосами подають в пастовий згущувач. По висоті згущувач розділений на чотири зони, де верхня зона - зона освітлювання, наступна зона - зона вільного осадження. Саме тут зфлокульовані частинки осідають з максимальною швидкістю, відповідної їх масі. Третя зона - це зона обмеженого осадження, яка формується від днища чана згущувача. Четверта зона - це зона ущільнення матеріалу. Час знаходження матеріалу в постілі і дія граблин зі штирями забезпечують необхідну густину продуктів згущування. Паста із згущувача вивантажується за допомогою перистальтичних насосів. В результаті цього процесу відбувається згущування глини і освітлювання води, при цьому вміст глини досягає 40-48%, а вода освітлюється до параметрів, що забезпечують можливість повернення освітленої води в цикл оборотного водопостачання. Далі отриману глину фільтрують до отримання вологості в межах 60-80%, а потім піддають сушінню, яке виконують або в печах, що обертаються, або в розпилювальних сушарках до досягнення кінцевої вологості 4-20%. Крім того, піскову фракцію перед скиданням в хвостосховище можна направляти на довидобування цінних мінералів. Використання способу збагачення, що заявляється, дозволяє зменшити об'єми хвостосховища, зменшити також кількість об'ємів води в циклі оборотного водопостачання шляхом прискорення часу її очищення, при цьому, спосіб забезпечує комплексне використання надр за рахунок отримання не тільки руд цінних металів, але і отримання в промислових об'ємах будівельної сировини - глини, яку використовують при отриманні клінкерної цеглини.