Спосіб збагачення мінеральної сировини з металевими включеннями

Корисна модель відноситься до збагачення мінеральної сировини природного і техногенного походження. Зокрема, корисна модель відноситься до технологічного процесу глибокої переробки мінеральної сировини, що містить корисний компонент, частки якого мають різні геометричні розміри. Корисна модель ефективно може бути використана при переробці корисних копалин, які утримують залізовмісні частки або корисний компонент із вираженою магнітною сприйнятливістю. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним у якості прототипу, є спосіб збагачення сировини з металевими включеннями. Спосіб включає подачу вихідної сировини в простір робочої камери, що має донну частину і кришку, вплив руйнуючими елементами, розподіл на компоненти, які містять і не містять метал [И.М.Келина "Обогащение руд", М. "Недра", 1979г., с.93]. Недоліком відомого способу є те, що для його реалізації необхідно попереднє дроблення і здрібнювання вихідної сировини, тому що у якості руйнуючих елементів виступають потоки води, які тільки розділяють вихідну сировину по щільності і, відповідно, по вмісту корисного компонента. Відомий спосіб характеризується багатостадійністю, низькою продуктивністю, значними витратами технологічної води. Спосіб не передбачає збагачення крупнокускової сировини без попередньої підготовки, а також сировини, що має великі металеві зростки, наприклад, шлаки. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним, як прототип, є спосіб збагачення мінеральної сировини з металевими включеннями, що включає подачу її у простір робочої камери і руйнування елементом, що дробить, виконаним у вигляді обертового ротора з радіально встановленими лопатками, що утворюють надроторний і підроторний простор, поділ на фракціоновані продукти, що містять і не містять метал, виймання дробленого крупнофракційного продукту з надроторного простору, а здрібненого дрібнофракціонного продукту з підроторного простору [Євразійський патент №006010, по заявці №200401024 від 12.09.2004p.]. Недоліком зазначеного пристрою є валова переробка вихідної сировини і одержання збагаченого продукту з низьким змістом корисного компонента через значний ступінь засміченості. Відомий процес являє собою поділ продукту по гранулометричному складу. Необхідно додаткове збагачення, пов'язане з виділенням корисного компонента, наприклад, металевої складової. Два потоки сформовані при переробці сировини утворюються в результаті неоднорідності міцносних характеристик часток вихідної сировини і наявності в неї металевих часток, що мають різні геометричні розміри. При роботі пристрою спостерігаються значні викиди в атмосферу пилоподібних мінеральних і металевих часток, які безповоротно губляться. Відомий спосіб вимагає виконання додаткових робіт з виділення корисного компонента, що збільшує собівартість готової продукції Завданням корисної моделі є вдосконалення способу збагачення мінеральної сировини з металевими включеннями за рахунок глибокої переробки мінеральної сировини з одержанням готових фракціонованих мінеральних і металовмісних продуктів із заданими якісними показниками і геометричними параметрами, які забезпечуються послідовними процесами механічного руйнування, сепараційного поділу на мінеральні і металовмісні продукти. При цьому забезпечується повне пилопридушення і утилізація дрібнодисперсних шилоподібних часток, що утворюються в результаті руйнування вихідної сировини при взаємодії з елементом, що дробить. Така технологія дозволяє підвищити ефективність збагачення мінеральної сировини, особливо техногенного походження, зокрема, шлаків металургійного виробництва. Забезпечується ефективний поділ мінеральної і металовмісної складової і поліпшення екологічної обстановки в промисловому регіоні. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що спосіб збагачення мінеральної сировини з металевими включеннями включає подачу її в простір робочої камери і руйнування елементом, що дробить, виконаним у вигляді обертового ротора з радіально встановленими лопатками, що утворюють надроторний і підроторний простір, поділ на фракціоновані продукти, що містять і не містять метал, виймання дробленого крупнофракційного продукту з надроторного простору, а здрібненого дрібнофракціоного продукту з - підроторного простору. Відповідно до корисної моделі, надроторний дроблений продукт піддають просіванню, формуючи два потоки: один із яких, представлений крупною фракцією, піддають магнітної сепарації, розділяючи на магнітний і немагнітний продукт, при чому магнітний продукт направляють на склад металовмісного продукту, а немагнітний продукт - на склад мінеральної сировини, а дрібну фракцію надроторного дробленого продукту піддають магнітної сепарації, у результаті якої одержують мінеральний немагнітний продукт і магнітний металовмісний продукт, що піддають просіванню і поділу по фракційному складу з наступним складуванням на складі металовмісного продукту, при цьому підроторний пилоподібний продукт осаджують, поєднують із підроторним дрібнофраційним продуктом і піддають магнітній сепарації, у результаті якої одержують немагнітний продукт і магнітний металовмісний продукт, що піддають просіванню і поділу по фракційному складу з наступним складуванням на складі металовмісного продукту. Заявлена корисна модель ілюструється структурною схемою способу збагачення мінеральної сировини з металевими включеннями, представленого на фігурах 1 і 2. Спосіб включає вихідну сировину 1, що завантажується живильником-дозатором 2, наприклад, вібраційного типу. Завантаження 3 живильником 2 здійснюється в дробильно-здрібнюючий пристрій 4. При дробленні і здрібнюванні 5 вихідної сировини одержують надроторний 6, підроторній 7 і пилоподібний 8 продукти. Надроторний продукт 6 просіванням 9 розділяється умовно на дрібну 10 і крупну 11 фракції. Крупна фракція 11 надроторного продукту 6 піддається магнітної сепарації 12, у результаті якої виходить магнітний 13 і немагнітний 14 продукт, які надходять на склад, відповідно, мінерального і металовмісного продуктів 15, 16. Підроторний здрібнений продукт 7, об'єднаний з осадженим 17 пилоподібним продуктом 8, піддається магнітної сепарації 17, у результаті якої виходить мінеральний 19 і металовмісний 20 продукти. Мінеральний продукт 19 складується 15, а металовмісний продукт 20 після просівання 21 пофракційно складується на складі металовмісного продукту 16. Спосіб збагачення мінеральної сировини з металевими включеннями реалізується в такий спосіб. У якості дезінтегратора застосовується дробильно-здрібнювальний пристрій 4, що являє собою корпус циліндричної форми з розташованим усередині нього в нижній частині елементом, що дробить, виконаним у вигляді ротора з радіально встановленими лопатками. У верхній частині корпуса встановлена кришка, яка виконана у вигляді порожнього усіченого конуса із завантажувальним отвором у верхній частині. Внутрішня поверхня корпуса і кришки постачені ребристою футеровкою. У бічній частині корпуса виконаний розвантажувальний отвір, постачений заслінкою. Ротор з радіально встановленими лопатками поміщений у роторний корпус, постачений розвантажувальними каналами. Вихідна сировина 1 являє собою мінеральний продукт, що містить металеві частки різних розмірів. У якості вихідної сировини 1 може бути руда металевих корисних копалин або металовмісні шлаки - відходи металургійного виробництва. Сировина 1 за допомогою живильника-дозатора 2 завантажується 3 у дробильно-здрібнювальну установку 4 при працюючому роторі. Ротор із закріпленими на ньому лопатками приводиться в рух за допомогою двигуна із заданими параметрами обертання. У процесі обертання ротора частки сировини одержують відцентрове прискорення, вектор якого спрямований убік стінки корпуса з футеровкою. Частки вихідної сировини руйнуються при взаємодії з лопатками ротора і ребристою поверхнею футеровки. При роботі дробильно-здрібнювальної установки 4 частки вихідної сировини 1 піддаються дробленню і здрібнюванню 5, розділяючись на три потоки: надроторний дроблений крупнофракційний продукт 6, підроторні дрібнофракціоний здрібнений продукт 7 і пилоподібний продукт 8. Причиною виникнення надроторного дробленого продукту 6 є висока міцність окремих часток мінеральної сировини або великий вміст крупних часток металу, що характерно при переробці металургійних шлаків. Підроторньїй здрібнений і пилоподібний продукти проникають у нижню частину дробильно-здрібнювального пристрою 4 через секторний простір між лопатками. Надроторний продукт 6 видаляють через розвантажувальний отвір, виконаний у бічній частині корпуса дробильно-здрібнювального пристрою 4, а підроторний здрібнений і пилоподібний продукти - через розвантажувальні канали. Надроторний дроблений продукт 6 після виймання із дробильно-здрібнювального пристрою 4 піддають просіванню 9 за допомогою сит або решіток, наприклад, з вібраційним приводом, формуючи два потоки (крупна і дрібна фракція) по умовно розділеному фракційному діапазоні. Дрібну фракцію 10 надроторного продукту 6 піддають магнітній сепарації 18, виділяючи при цьому мінеральний продукт 19, що направляють на склад 15, а також металовмісний продукт 20, що піддають просіванню 21 за допомогою сит або решіток, при необхідності, з вібраційним приводом. Фракціонований металовмісний продукт направляють на склад 16 для наступної переробки в якості вихідної металургійної сировини. Крупну фракцію 11 надроторного продукту 6 піддають магнітній сепарації 12, виділяючи при цьому немагнітний мінеральний продукт 14, що направляють на склад 15, а також магнітний продукт 13 - на склад металовмісного продукту 16. Підроторний пилоподібний продукт 8, що містить мінеральні і металеві частки, осаджують 17 за допомогою циклонів або фільтрів і поєднують із потоком підроторного здрібненого продукту 7. Утворений єдиний потік 7, 17 піддають магнітній сепарації 18, розділяючи немагнітний мінеральний продукт 19 і металовмісний продукт 20. Мінеральний продукт 19 направляють на склад мінеральної сировини 15, а металовмісний продукт 20 піддають просіванню 21 на фракції відповідно до заданого гранулометричного складу. Отримані фракціоновані потоки направляють на склад готової продукції 16 у якості вихідної сировини для металургійної промисловості. Дослідно-промислові випробування показали високу ефективність способу збагачення сировини з металевими включеннями в широкому діапазоні її фізико-механічних властивостей. У якості вихідної сировини можуть застосовуватися як металеві руди, так і відходи металургійного виробництва - шлаки. Спосіб забезпечує повний комплекс збагачення вихідної сировини від його дроблення і здрібнювання до поділу мінеральної і металовмісної складових.