Спосіб переробки хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд

Реферат: Спосіб переробки хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд включає обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд високовольтними імпульсними розрядами із заданими енергією та частотою слідування імпульсів. Обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд з частинками легких мінералів здійснюють з енергією 0,2-0,625 кДж, а з частинками важких мінералів - з енергією від 1,875 кДж до 2,5 кДж. При цьому питомі витрати енергії обробки складають до 20 кВт•год./т, а частота слідування імпульсів дорівнює від 6 Гц до 16 Гц. UA 78564 U (54) СПОСІБ ПЕРЕРОБКИ ХВОСТІВ ФЛОТАЦІЇ КОМПЛЕКСНИХ АБО ПОЛІМЕТАЛЕВИХ РУД UA 78564 U UA 78564 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до збагачення мінеральної сировини і може бути використана для переробки хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд, які складаються із частинок породи, що містять в собі невеликі об'єми цінних мінералів. Відомий спосіб селективного розкриття тонких включень з твердого матеріалу (патент РФ № 2150326, МПК В02С 19/18, опубл. 10.06.2000 p.), що включає обробку пульпи хвостів флотації поліметалевих руд високовольтними імпульсними розрядами. Обробку пульпи, що складається з подрібнювального матеріалу, який знаходиться у рідині, здійснюють високовольтними електричними розрядами у режимі пробою, а для обробки частинок матеріалу з розмірами d від одиниць до сотні мікрометрів використовують високовольтні наносекунди імпульси тривалістю t, що менша або дорівнює часу двійного пробігу звукової хвилі зі швидкістю v в частинках оброблюваного матеріалу: t=0,5d/v. Недоліками відомого способу є те, що він передбачає використання високих напруг (до 250 кВ) та температур, при яких може відбуватися виплавка (розплавлення) частинок металів поліметалевих руд. Крім того, спосіб потребує додержання та виконання значних вимог з техніки безпеки, оскільки використовується напруга до 250 кВ, а також характеризується великими питомими витратами енергії. Відомий спосіб підготовки мінеральної сировини до флотації (див. патент РФ № 2287373, МПК В03В 1/00, опубл. 20.11.2006 р.), що включає обробку пульпи хвостів флотації поліметалевих руд високовольтними імпульсними розрядами із заданими енергією та частотою слідування імпульсів. У відомому способі здійснюють попередню електрогідравлічну обробку сировини імпульсами з енергією від 1 Дж до 3 Дж, для обробки використовують електричні імпульси наносекундного діапазону тривалості, при цьому обробку ведуть при витраті імпульсів в межах 6 7 8 9 від 10 до 10 імпульсів на тону сировини, використовують імпульси потужністю від 10 Вт до 10 Вт при частоті слідування імпульсів від 150 Гц до 1000 Гц. Недоліком відомого способу є те, що він передбачає обробку пульпи електричними імпульсами великої потужності при високій частоті слідування імпульсів, при яких може відбуватися виплавка (розплавлення) частинок металів поліметалевих руд. В способі використовують значну кількість імпульсів великої потужності при малій продуктивності. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, до способу, що заявляється, є спосіб переробки хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд (див. патент України на корисну модель № 66243, МПК В03В 7/00, В02С 19/18, заявл. 20.06.2011 р., опубл. 26.12.2011 p.), що включає обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд високовольтними імпульсними розрядами із заданими енергією та частотою слідування імпульсів. У відомому способі обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд з частинками легких мінералів здійснюють з енергією від 0,625 кДж до 1,25 кДж, а з частинками важких мінералів - з енергією від 1,25 кДж до 1,875 кДж, при цьому питомі витрати енергії обробки складають від 20 до 30 кВтгод./т, а частота слідування імпульсів дорівнює від 2 Гц до 6 Гц. Недоліком відомого способу є те, що, хоч він і дозволяє одержати хвилі тиску, які можуть розірвати зв'язок частинок порід з частинками мінералів, що вкраплені в них, він не забезпечує необхідно високий ступінь селективності вилучення придатного продукту. В способі використовують режим обробки з надто високими витратами питомої енергії. Внаслідок цього спосіб характеризується великими витратами енергії при малій продуктивності. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача вдосконалення способу переробки хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд шляхом оптимізації режимів виконання операцій, що забезпечує інтенсифікацію ударного впливу гідравлічних потоків, за рахунок чого підвищується селективність розкриття комплексних або поліметалевих руд з частинками мінералів, що вкраплені в них, внаслідок чого досягається підвищення ступеня вилучення придатного продукту при одночасному зменшенні витраченої енергії. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі переробки хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд, що включає обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд високовольтними імпульсними розрядами з заданими енергією та частотою слідування імпульсів, новим, відповідно до технічного рішення, що заявляється, є те, що обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд з частинками легких мінералів здійснюють з енергією 0,2-0,625 кДж, а з частинками важких мінералів - з енергією від 1,875 кДж до 2,5 кДж, при цьому питомі витрати енергії обробки складають до 20 кВтгод./т, а частота слідування імпульсів дорівнює від 6 Гц до 16 Гц. 1 UA 78564 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, та технічним результатом, що досягається, пояснюється таким. Те, що обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд здійснюють при оптимальних режимах виконання операцій, а саме: - обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд з частинками легких мінералів здійснюють з енергією 0,2-0,625 кДж; - обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд з частинками важких мінералів здійснюють з енергією від 1,875 до 2,5 кДж; - при цьому питомі витрати енергії обробки складають до 20 кВтгод./т; - а частота слідування імпульсів дорівнює від 6 Гц до 16 Гц, у сукупності з відомими ознаками заявленого технічного рішення забезпечує підвищення селективності розкриття комплексних або поліметалевих руд з частинками мінералів, що вкраплені в них, і за рахунок цього підвищення ступеня вилучення придатного продукту при одночасному зменшенні витраченої енергії за рахунок інтенсифікації ударного впливу гідравлічних потоків. Заявлені режими виконання способу дозволяють одержати хвилі тиску, які підвищують селективність розкриття комплексних або поліметалевих руд з частинками мінералів, що вкраплені в них, і за рахунок цього підвищити ступінь вилучення металів. Одержаний продукт може бути використаний для подальшого збагачення флотацією або іншими способами вилучення. Це пояснюється таким. Те, що обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд з частинками легких мінералів здійснюють з енергією 0,2-0,625 кДж, а з частинками важких мінералів - з енергією від 1,875 до 2,5 кДж, при цьому питомі витрати енергії обробки складають до 20 кВтгод./т, дозволить одержати хвилі тиску, які можуть розірвати зв'язок частинок порід з частинками мінералів, що вкраплені в них. Експериментально встановлено та доведено в таблиці, яка наведена нижче, що заявлені режими обробки забезпечують підвищення селективності розкриття руд перед збагаченням за рахунок інтенсифікації ударного впливу гідравлічних потоків. Те, що заявлена частота слідування імпульсів дорівнює (від 6 Гц до 16 Гц), дозволить забезпечити максимальний об'єм видобування частинок мінералів з породи при встановлених питомих витратах енергії також встановлено експериментально. Спосіб здійснюють таким чином. Пульпу хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд у співвідношенні твердої фази та води 1:10 подають до електрогідророзрядної камери. На електроди електрогідророзрядної камери подають високу напругу та здійснюють обробку пульпи високовольтними імпульсними розрядами, які генерують хвилі тиску. Частинки мінералів, які вкраплені в частинки породи, знаходяться в слабких зв'язках з нею і, як показали досліди, цей зв'язок може бути розірваний за рахунок різниці модуля пружності породи та мінералогічних включень під впливом хвиль тиску. Оптимальні параметри здійснення високовольтних імпульсних розрядів визначені дослідним шляхом по максимальному виходу необхідного продукту. Способом, що заявляється, було здійснено обробку пульпи хвостів флотації руд з частинками легких мінералів високовольтними імпульсними розрядам. Способом, що заявляється, також було здійснено обробку пульпи хвостів флотації руд з частинками важких мінералів високовольтними імпульсними розрядами. В таблиці представлені експериментальні результати обробки пульпи хвостів флотації руд з частинками легких мінералів (досліди №№ 1-9), а також руд з частинками важких мінералів (досліди №№ 10-18) високовольтними імпульсними розрядами у режимах, що заявляються. Оброблювані матеріали (хвости флотації мідно-колчеданових та мідно-порфірових руд) мали розмір до 1 мм та містили відповідно міді 2-3 кг на тону хвостів флотації та 3,4 г - 4,2 г срібла на тону хвостів флотації. Кількість міді та срібла, що були вилучені з хвостів флотації способом за прототипом, прийняті за 100 %. У таблиці наведене відносне підвищення кількості вилучених металів. При цьому досліди проводили за такими заявленими режимами: - обробку пульпи хвостів флотації руд з частинками легких мінералів здійснювали з енергією 0,2-0,625 кДж (досліди №№ 2-4); - обробку пульпи хвостів флотації руд з частинками важких мінералів здійснювали з енергією від 1,875 до 2,5кДж (досліди №№ 11-13). 60 2 UA 78564 U 5 При цьому: - питомі витрати енергії обробки складали до 20 кВтгод./т (досліди №№2-8,11-17); - частота слідування імпульсів дорівнювала 6-16 Гц (досліди №№ 2-8, 11-17). Для кожної групи оброблюваних руд з частинками мінералів - легких (досліди №№ 1-9) та важких (досліди №№ 10-18) змінювали енергію та частоту слідування імпульсів в заявлених режимах (досліди №№ 2-8, 11-17) та в режимах, що виходять за заявлені межі (досліди №№ 1,9, 10, 18), де одержані значно нижчі результати. Таблиця №№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10 15 20 25 Енергія, кДж Легкі мінерали 0,1 0,2 0,415 0,625 0,415 0,415 0,415 0,415 0,75 Важкі мінерали 1,2 1,875 2,10 2,50 2,10 2,10 2,10 2,10 3,00 Питомі витрати Частота, енергії, Гц кВтгод./т Підвищення кількості Підвищення кількості відносно вилученого відносно вилученого за прототипом Ag, % за прототипом Сu, % 3 10 10 10 5 20 10 10 25 4 11 11 11 11 11 6 16 18 92 109 137 109,2 138,3 137 137,1 137 102 87 107 124 101,7 127,7 121,8 124,3 121,8 97 3 10 10 10 5 20 10 10 25 4 11 11 11 11 11 6 16 2 97,0 107,05 124,11 135,29 140,91 124,11 110,29 183,52 93,05 100,1 114,09 140,91 150,00 160,90 175,91 115,90 183,52 94,09 З таблиці видно, що після електрогідроімпульсної обробки в заявлених режимах, тобто при зміненні енергії та кількості імпульсів відбувається підвищення селективності розкриття комплексних або поліметалевих руд з частинками мінералів, що вкраплені в них, і за рахунок цього досягається підвищення ступеня вилучення міді та срібла. Отриманий продукт може бути використаний для подальшого збагачення флотацією або іншими способами вилучення. Спосіб підготовки переробки хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд, що заявляється, може бути здійснений на відомому устаткуванні з використанням відомих засобів, що підтверджує промислову придатність об'єкта. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб переробки хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд, що включає обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд високовольтними імпульсними розрядами із заданими енергією та частотою слідування імпульсів, який відрізняється тим, що обробку пульпи хвостів флотації комплексних або поліметалевих руд з частинками легких мінералів здійснюють з енергією 0,2-0,625 кДж, а з частинками важких мінералів - з енергією від 1,875 кДж до 2,5 кДж, при цьому питомі витрати енергії обробки складають до 20 кВт•год./т, а частота слідування імпульсів дорівнює від 6 Гц до 16 Гц. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3