Спосіб вилучення бурштину

Реферат: Спосіб вилучення бурштину включає створення і активацію суспензії, її розшарування шляхом осадження у висхідних потоках води. В ємкості з суспензією створюють дві ділянки з різною щільністю. В першій, з більшою щільністю, піддають суспензію вібраційному впливу і аерації бульбашками повітря. Верхній продукт cпрямовують на ділянку з меншою щільністю, але більшою за щільність бурштину, де висхідними потоками виводять в верхній продукт бурштиновий концентрат. Нижні продукти обох ділянок виводять з процесу як відходи. UA 120248 U (12) UA 120248 U UA 120248 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області збагачення корисних копалин, зокрема до способів вилучення бурштину, переважно з бурштиновмісних піщано-глинистих порід Полісся. Для бурштиновмісних порід Полісся найбільш поширеним є гідравлічний свердловинний спосіб вилучення бурштину. Наприклад, відомий «Спосіб вилучення бурштину з родовища» [пат 32201С2, UA, МПК Е21С 45/00, заявл. 10.01.1999; опубл. 15.09.2004, Бюл.9], в якому передбачено насичення водою і активація масиву, які забезпечують підйом бурштину на поверхню, при цьому масив, починаючи знизу, піддають суспендуванню шляхом механічного збудження до утворення суцільного суспензійного шару з густиною, яка більша від питомої сили тяжіння бурштину, до повного його спливання. Недоліками способу є низьке вилучення бурштину через втрати його в ціликах між свердловинами, втрати дрібного бурштину через застосування ручної вибірки, нестабільну щільність суспензії, бо в процес залучаються навколишні породи, високі витрати води для суспендування і електроенергії для постачання води на відстані до 3-4 км. Також відомі способи вилучення бурштину, в яких використовуються декілька регламентованих операцій, наприклад спосіб, в якому застосовуються: класифікація на дуговому ситі по кл. +35 мм, збагачення в гідравлічному сепараторі, розділення на наступному дуговому ситі по кл. 2-3 мм, остаточна промивка в бочці з піском, сушіння в калориферній печі [https://ambergift.ru/articles/kak-zhe-obrabotat-i-dobyt-jantar-podrobno/]. Недоліком є недостатньо високе вилучення бурштину через його втрати з відходами багатьох операцій збагачення, високі витрати води і електроенергії. Спосіб придатний, переважно, для піщаних потужних і багатих родовищ. Також відомі способи, в яких заявлені ознаки якоїсь окремої операції, наприклад «Спосіб промивки пісків і гідромеханізований комплекс для його здійснення» [А.С. SU 4670272/03, заявл. 30.03.1989; опубл. 07.09.1991, Бюл. 33], де наведені ознаки промивання пісків перед класифікацією; «Спосіб збагачення бурштину» [пат. 101703, UA, МПК (2015.01) В07В 1/00 заявл. 06.0401015; опубл. 25.09.2015, Бюл.18], де заявлені ознаки класифікації на решітці з отворами 5 мм при одночасному промиванні струменями води сировини під час подавання її на решітку, а потім сировини, що вже розміщена на решітці. Недоліком цих способів є низьке вилучення бурштину через втрату дрібних фракцій, недостатнє промивання породи під дією струменів, значна тривалість технологічного процесу, особливо для порід, які містять в'язкі глини і схильні до утворення грудок, супутні високі витрати води і електроенергії. Прототипом корисної моделі є «Спосіб і пристрій для екологічно чистого видобутку бурштину із занурених покладів» [пат. DE 102014222647A, МПК Е21С 50/00, 45/00; заявл. 11.06.2014; опубл. 14.01.2016], який включає осадження і перемішування матеріалу, по меншій мірі, одним струменем води. Стосовно способу розщеплені опади включені у водяний стовп, який ізольований від навколишньої маси води, твердий матеріал суспендують щонайменше одним водяним струменем, в якому кількість води, яка подається, вимірюють таким чином, що суспензія у водяному стовпі має більш високу щільність, ніж назовні стовпа, таку, що бурштин плаває на поверхні суспензії. Пристрій прототипу включає суспензійний реактор у вигляді довгої прес-форми, яка встановлена вертикально і відкрита з обох кінців, засоби для буріння і нагнітання води. Недоліком прототипу є низьке вилучення бурштину через нестабільну щільність суспензії в реакторі. На процес впливає не тільки щільність суспензії, а й висхідні потоки води, які в способі-прототипі мають високу швидкість, що веде до спливання в верхній продукт разом з бурштином, порожня порода - кварц, та ін., тієї ж гідравлічної крупності і отриманий бурштиновий концентрат має низьку якість і вилучення. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити спосіб вилучення бурштину, за рахунок того, що розділення матеріалу виконується послідовно в суспензії з більшою і з меншою щільністю, але в обох випадках більшою за щільність бурштину, використовується вібраційний вплив і аерація бульбашками повітря в суспензії з більшою щільністю, а остаточне виведення бурштину здійснюється в суспензії з меншою щільністю, це дозволяє підвищити вилучення бурштину, зменшити витрати води і електроенергії. Поставлена задача вирішується тим, що в способі вилучення бурштину, який включає створення і активацію суспензії, її розшарування шляхом осадження у висхідних потоках води, згідно з корисною моделлю, в ємкості з суспензією створюють дві ділянки з різною щільністю, в першій, з більшою щільністю, піддають суспензію вібраційному впливу і аерації бульбашками повітря, верхній продукт спрямовують на ділянку з меншою щільністю, але більшою за щільність бурштину, де висхідними потоками виводять в верхній продукт бурштиновий концентрат, нижні продукти обох ділянок виводять з процесу як відходи. 1 UA 120248 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Технічний результат полягає в підвищенні вилучення бурштину через збільшення його кількості і якості. У порівнянні з розповсюдженим свердловинно-гідравлічним способом, прийнятим на Поліссі, це вирішується за рахунок: застосування пошарового виймання продуктивної породи без обмеження ціликами; відсутність ручної вибірки бурштину; менші витрати води за рахунок введення в обіг води, отриманої при зневодненні концентрату, зменшення витрат електроенергії на перекачування великої кількості води на значні відстані. Спосіб дозволяє переробляти також техногенні родовища, де крупність бурштину 5 мм і менше, свердловинна переробка яких не прийнятна. Суть ознак, що заявляються, полягає в наступному. Способом передбачено, що в ємкості створюють дві ділянки з різною щільністю суспензії, наприклад, шляхом подачі густого живлення в одну частину ємкості, а технічної води - в іншу. В першій ділянці, з більшою щільністю, піддають суспензію вібраційному впливу і аерації. Вібраційний вплив дозволяє розосередити глинисті конгломерати бурштину з породою. Аерація бульбашками повітря також веде до рівномірного розпушування частинок породи, інтенсивної промивки оброблюваного матеріалу від мулистої і глинистої складової. Крім цього, оскільки бурштин має вкрай низьке змочування, він приліплюється до бульбашок повітря, що забезпечує його виринання на поверхню суспензії. Таким чином, в першій ділянці відбувається виділення на поверхню суспензії не тільки крупного бурштину, за рахунок високої щільності суспензії, а й виділення дуже дрібних частинок, за рахунок їх прилипання до бульбашок повітря, що сприяє підвищенню вилучення бурштинового концентрату. Верхній продукт першої ділянки виводять на другу, в якій виконується перечищення бурштинового концентрату першої ділянки. В цій ділянці щільність, менша, ніж в першій, але 3 більша за щільність бурштину 1,041,25 кг/см . При вільному осадженні частинок в такій суспензії відбувається її розшарування, спливання бурштину на поверхню і осадження порожньої породи. За рахунок додаткової води, що подається на другу ділянку, виникають висхідні потоки, якими розшаровані по гідравлічній крупності частинки розділюються: з меншою крупністю спливають в верхній продукт - бурштиновий концентрат. Нижні продукти обох ділянок виводять з процесу як відходи. Як реалізується спосіб, покажемо на прикладі конкретного виконання. Суспензію живлення готують змішуванням матеріалу з водою, вміст твердого може становити 40-70 %. Як ємкість можуть бути використані пристрої різної форми: конічної, циліндрічно-конічної, у вигляді похилих лотків та ін., які забезпечують виведення відходів (пісків) в нижній частині, зазвичай, механічним способом і верхніх продуктів переливом, або механічним способом. Наприклад, використовуємо похилий вібраційний лоток, перекритий знизу перегородкою з можливістю регулювання рівня переливу. В верхню частину лотка заводиться суспензія живлення. Тут виконують аерацію суспензії бульбашками повітря при одночасному вібраційному впливі. Верхній продукт цієї ділянки відводять на другу, розташовану нижче по ходу лотка. Одна від одної ці ділянки можуть бути не відокремленими, при значній довжині лотка, або ванни, або частково відокремленими, наприклад зануреною перегородкою, або повністю відокремленими конструктивно. Щільність в другій ділянці змінюють додаванням технічної води до тих пір, поки вона не стане меншою від щільності живлення, але залишиться більшою від щільності окремих частинок бурштину. Додаткова вода створює висхідний потік, зустрічно спрямований напряму вільного осадження частинок. За рахунок цього потоку, а також щільності суспензії, в верхній продукт поступає очищений концентрат бурштину. Наприклад, нехай щільність пульпи в першій ділянці 3 3 1,6 кг/см , в другій - 1,35 кг/см , тоді на обох ділянках бурштин спливає, бо має негативну гідравлічну крупність. Швидкість осадження частинки кварцу діаметром 1 мм на першій ділянці становить 400 мм/с, на другій - 600 мм/с. Частинка тоне, коли швидкість її осадження більша за швидкість висхідного потоку. Типова швидкість висхідних потоків в гідравлічних апаратах становить 220 мм/с, що набагато менше за 600 мм/с, тобто, кварц крупністю 1 мм на другій ділянці випаде в осадок. Бурштиновий концентрат вивантажують на зневоднюючий вібраційний грохот. Підрешітний продукт грохочення освітлюють і рідку фазу спрямовують в голову процесу як обігову технічну воду. Нижні продукти обох ділянок виводять наприклад шнеками, або граблинами, розташованими на дні лотка, і відправляють на закладення виробленого простору. Таким чином, спосіб дозволяє очистити верхній шар суспензії від дрібніших часток породи і отримати в верхньому продукті бурштиновий концентрат з високою якістю. Крім цього, згідно із способом, є можливість керувати щільністю суспензії на обох ділянках в досить широкому діапазоні, цим досягається мінімальна кількість бурштину в пісках - осаджуваному матеріалі, 2 UA 120248 U тобто втрати його з відходами незначні. Висока якість концентрату, малі втрати з відходами вказують на те, що використання способу дозволяє видобувати бурштин з високим вилученням. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб вилучення бурштину, що включає створення і активацію суспензії, її розшарування шляхом осадження у висхідних потоках води, який відрізняється тим, що в ємкості з суспензією створюють дві ділянки з різною щільністю, в першій, з більшою щільністю, піддають суспензію вібраційному впливу і аерації бульбашками повітря, верхній продукт cпрямовують на ділянку з меншою щільністю, але більшою за щільність бурштину, де висхідними потоками виводять в верхній продукт бурштиновий концентрат, нижні продукти обох ділянок виводять з процесу як відходи. Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3