Спосіб збагачення бурштину

Реферат: UA 101703 U UA 101703 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гірничодобувної і гірничо-переробної промисловості і може бути використана для видобутку та збагачення бурштину, видобутого відкритим способом, де корисна копалина залягає в незв'язаних піщаних породах. Спосіб може бути використаний для технологічної схеми видобутку і збагачення бурштину у комплексі з устаткуванням циклічної або безперервної дії у вигляді екскаватору, або малогабаритного роторного комплексу, при роботі яких забезпечується попереднє розпушення гірської маси з наступним її видобуванням. Корисна модель призначена для виробництва мобільного або стаціонарного технологічного устаткування, який забезпечує повний цикл видобування гірської маси, виділення корисного компонента у вигляді часток бурштину товарного розміру. Корисна модель дозволить реалізовувати технічне рішення з забезпеченням високого рівня мобільності і мінімальних енерговитрат для одержання товарного продукту. Після відпрацьовування ділянки родовища, пристрій, що реалізує спосіб, може бути переміщений на наступну ділянку. Відомий спосіб збагачення бурштину, що включає циклічне видобування гірської маси за допомогою екскаватора типу механічна лопата або драглайна, переміщення гірської маси на робочу площадку. На робочій площадці здійснюють за допомогою гідромонітора гідророзмив породи, за допомогою якого механічним впливом водяного струменя відокремлюють витягнуту порожню породу від часток бурштину. У результаті гідророзмиву утворюють пульпу, що має достатній ступінь рухливості, в якій співвідношення твердої і рідкої фаз дозволяє транспортувати її на необхідну відстань для наступного циклу збагачення. У процесі збагачення для поділу продуктів збагачення використовується послідовно нерухомий і рухомий грохот в результаті проходження через який незв'язана гірська маса розділяється по фракційному складу. Нерухомий грохот дозволяє відокремити великі негабаритні шматки гірської породи, які не піддалися розмиву. Утворена пульпа надходить послідовно на рухомий грохот, де відбувається поділ компонентів. Застосування рухомого грохоту дозволяє підвищити продуктивність технологічного процесу за рахунок рухливості елементів, через простір яких проникає калібрована гірська маса. Рухливість елементів дозволяє забезпечити необхідне самоочищення грохотів, попереджає його засмічення в процесі переробки значного об'єму гірської маси. Після проходження сировини через грохоти, пульпа надходить у два послідовно встановлених барабанних сепаратори, в яких у рідкому середовищі відбувається відділення часток бурштину від породних часток. У барабанних сепараторах за рахунок динамічної складової відбувається відділення навіть тих часток гірської породи, які мають високий ступінь адгезії і не змогли відокремитися при впливу гідророзмиву за допомогою гідромоніторів. Остаточна фаза збагачувального процесу полягає в надходженні сировини в промивні бочки, де відбувається остаточний відмив бурштину від гірської породи як піщаної, так і глинистої. Після промивної бочки бурштин надходить на калібрування в грохоти, за допомогою яких бурштин ділиться по гранулометричному складу (http://www.geocaching.su/?pn=101&cid=10146). Недоліком відомого способу є те, що процес супроводжується значним динамічним впливом на вихідну сировину і зокрема на частки бурштину, що мають незначну міцність. Застосування гідромоніторів для руйнування гірської маси забезпечує негативний вплив на частки бурштину, тим самим знижуючи вихід великих шматків товарного продукту. Реалізація способу може здійснюватися в стаціонарних умовах, що вимагають значні витрати на транспортування вихідної сировини для реалізації заключних циклів збагачення. Застосування сепараторів і промивних пристроїв збільшує тривалість збагачувального циклу, підвищення собівартості готового продукту, а також імовірність його втрат з порожніми породами на кожному етапі збагачення. Спосіб вимагає значних енергетичних витрат на виконання робіт з гідравлічного розмиву гірської породи, а також на гідравлічну сепарацію, при яких необхідна висока витрата електричної енергії на забезпечення роботи насосів високого тиску для гідромоніторів, а також насосів, що забезпечують перекачування пульпи і глинистого розчину. Спосіб може реалізовуватися при розробці потужних і багатих родовищ, де здійснюється переробка значних об'ємів сировини і можливі незначні втрати корисного компонента, які не знижують техніко-економічних показників видобутку корисного компоненту і, відповідно, показників роботи підприємства в цілому. Найбільш близьким аналогом є спосіб збагачення бурштину, що полягає в гідравлічному впливі на гірську масу, утворення пульпи і відділення породних часток від бурштину, а також калібрування бурштину по гранулометричному складу. 1 UA 101703 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Відповідно до найближчого аналога, процес збагачення бурштину пов'язаний з руйнуванням гірської маси за допомогою гідромонітора. Це викликано тим, що бурштин, як правило, залягає в осадових піщаних породах. Ці породи мають мінімальну міцність, тому при динамічному впливі струменя гідромонітора відбувається руйнування масиву гірничої породи. Струмінь гідромонітора не тільки руйнує розкривну породу, але відразу на місці перетворює її в пульпу, яка за допомогою землесоса переміщається для складування. Після видалення розкривних порід, гірську масу, що містить бурштин завантажують екскаваторами у транспортні засоби, за допомогою яких гірську масу переміщають на естакаду, з якої перевантажують у яму. У прийомній ямі гірську масу піддають динамічному впливу струменем гідромонітора. Використання гідромонітора забезпечує остаточне руйнування гірської маси, роблячи її незв'язаною, а також забезпечує утворення пульпи, що є вихідною сировиною для наступного циклу збагачення. Розмиту породу переміщають у зумпф-накопичувач, ємність якого визначається залежно від продуктивності насосів, які пульпу із зумпфа подають у пульпопровід для подальшого транспортування на збагачення. Бурштин з домішками, що утримуються в пульпі надходить у сепаратор, в якому знаходиться глинистий розчин за допомогою якого збільшується густина середовища, в якому перебувають частки бурштину. Швидкість вихідних потоків у сепараторі і щільність середовища повинні бути пов'язані з гідравлічною крупністю часток бурштину. Це забезпечує осадження щільних часток породи на дно ємності сепаратора, при цьому частки бурштину, спливаючи на поверхню сепаратора віддаляються разом із глинистим розчином. Так як вага бурштину приблизно дорівнює питомій вазі води, то в сепараторі відбувається відділення бурштину від гравію, він осідає на дно, а бурштин потоком води переноситься по лотку на дугове сито. Після гідравлічного сепаратора бурштин ще не відмитий, на ньому грудки глини, між його шматками попадається дрібна галька, пісок. Бурштин завантажують у спеціальну ємність бочку, куди для його очищення насипають грубозернистий пісок і подають воду. Бочка обертається, вода і пісок промивають часточки бурштину. Мокрий чистий бурштин надходить в калориферні печі для сушіння. Потім по транспортерній стрічці бурштин надходить у бункер і вже відтіля подається на віброгрохот для калібрування. На поверхні віброгрохота, залишаються великі шматки бурштину, а дрібні йдуть у підрешітний простір (http://ambergift.ru/kak-zhe-obrabotat-i-dobyt-jantar-podrobno.html). Недоліком відомого способу є його багатостадійність і необхідність обробки вихідної сировини струменем високого тиску за допомогою гідромонітора. При динамічному впливі струменю гідромонітора, що застосовується для розпушування породи, відбувається не тільки дезінтеграція породи, але і часткове руйнування великих шматків бурштину, які представляють особливу цінність. Багатостадійна переробка гірської породи, яка містить бурштин, приводить до того, що частина корисного компонента безповоротно губиться при переміщенні порожніх порід у відвал. Спосіб може бути реалізований тільки в стаціонарних умовах на збагачувальних підприємствах, побудованих у безпосередній близькості від родовища для зниження транспортних витрат при переміщенні гірської маси, що містить бурштин. Спосіб через багатостадійність характеризується низькою рентабельністю і його використання може бути обмежено специфічними умовами залягання родовища і застосовуваного основного і допоміжного технологічного устаткування. Суттєвим недоліком відомого способу є те, що його технологічний цикл характеризується значною тривалістю впливу на вихідну сировину, в результаті чого збільшується собівартість готової продукції, що негативно позначається на техніко-економічних показниках роботи гірничопереробного підприємства. Техніко-економічна неефективність збагачення бурштину пов'язана з розмиванням вихідної сировини, з подачею утвореної пульпи в зумпф, у якому, як правило, губляться дрібні фракції бурштину. Відділення бурштину від породи здійснюється за рахунок приміщення його у важку суспензію щільність якої перевищує щільність бурштину. Застосування важкої суспензії із глинистого розчину, як правило, не дозволяє забезпечити необхідну щільність рідини, що приводить до того, що частина товарного фракційного матеріалу безповоротно губиться, крім того, застосування глинистих суспензій практично не дозволяє відокремити фракції великої крупності, які не можуть бути відділені з гідравлічного сепаратора з-за значної гідравлічної крупності. 2 UA 101703 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Збільшення рухливості шматків бурштину, які мають значну гідравлічну крупність, може бути забезпечено шляхом створення турбулентних потоків усередині ємності гідравлічного сепаратора. Разом з тим значна швидкість турбулентних потоків, що формуються у ємності приводить до того, що виносяться великі шматка пустої породи, що вимагає додаткових матеріальних і трудових витрат на поділ шматків товарного бурштину і порожньої породи. Задачею корисної моделі є удосконалення способу збагачення бурштину за рахунок регламентованої послідовності видобування гірської маси, гідравлічного впливу на гірську масу з утворенням пульпи, а також розділення компонентів пульпи на бурштин та пусту породу при циркуляційному використанні технічної води. При збагаченні бурштину використовують корисний ефект його очищення за рахунок того, що: гірську масу подають по вертикалі на решітку сита і впливають на вертикальний потік гірської маси зустрічно-направленими потоками технологічної води, осі яких перпендикулярні вертикальної осі потоку гірської маси; - гірську масу з бурштином, яка перебуває на решітці сита, направляють в зону вибірки, при цьому піддають додатковому гідравлічному впливу керованими потоками води, вектор напрямку яких спрямований протилежно напрямку руху потоку часток бурштину і гірських порід, які рухаються в зону вибірки. Технічний результат від використання корисної моделі забезпечується за рахунок того, що: - спосіб може бути реалізований у пристрої, виконаному в мобільному і стаціонарному варіантах; - спосіб передбачає мінімальний динамічний вплив на бурштин, тим самим попереджає руйнування його часток; - спосіб передбачає мінімальну кількість технологічних етапів переробки вихідної сировини, що попереджає втрати корисного компонента з відвальними породами, які направляють на складування в якості хвостів збагачення; - спосіб передбачає можливість автоматизації процесу окремих ланок технологічного процесу при переробці значних об'ємів гірської маси; - спосіб характеризується мінімальними втратами технологічної води за рахунок того, що вона використовується в замкнутому циклі - водозабірний зумпф - центробіжний насос гідровідвал - водозабірний зумпф; - спосіб може бути реалізований у пристроях, які мають різні технологічні і геометричні параметри для використання при різних гірничотехнічних умовах залягання родовища; - спосіб забезпечує високий рівень рентабельності видобутку і переробки вихідної сировини, яка містить бурштин; - спосіб характеризується високим рівнем екологічності і дозволяє здійснювати рекультивацію порушених земель після виконання гірських робіт з добування бурштину. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб збагачення бурштину, що включає видобування з масиву гірської маси, гідравлічний вплив на гірську масу, утворення пульпи і відділення породних часток від бурштину, згідно з корисною моделлю, що після видобування гірської маси її переміщають над пристроєм, що сортує, у вигляді решітки з каліброваними отворами, розмір яких забезпечує проникнення часток некондиційного бурштину і гірських порід класу (-5) мм, при цьому гірську масу подають по вертикалі на решітку сита і впливають на вертикальний потік гірської маси зустрічно-направленими потоками технологічної води, осі яких перпендикулярні вертикальної осі потоку гірської маси, яка подається на решітку сита, при цьому утворюють пульпу із заданим співвідношенням твердої і рідкої фаз, що подають через решітку сита разом із частками бурштину і порожньої породи класу (-5) мм, після чого частки гірської маси і бурштину, які перебувають на решітці сита, направляють в зону вибірки, при цьому піддають додатковому гідравлічному впливу керованими потоками води, вектор напрямку яких спрямований протилежно напрямку руху потоку часток бурштину і гірських порід, які рухаються в зону вибірки. Спосіб реалізують наступним чином. Залежно від гірничотехнічних умов як збагачувальне устаткування можуть застосовуватися пристрої, які виконані як у стаціонарному, так і у мобільному варіантах. Після виконання розкривних робіт, які полягають у видаленні поверхневого шару осадових порід, чагарників і дерев, приступають до безпосереднього відпрацьовування родовища в обговорених контурах. На території родовища або у безпосередній близькості від нього розташовують технологічне устаткування, що забезпечує добування бурштину з гірської маси. 3 UA 101703 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Як виймальне устаткування можуть використовуватися екскаватори, навантажувачі або високопродуктивні навантажувальні машини безперервної дії. Вибір навантажувального устаткування залежить від продуктивності засобів, що забезпечують подальшу переробку вихідної сировини при відділенні з нього часток бурштину різного гранулометричного складу. Вихідна сировина являє собою незв'язану масу, яка являє собою в основному піщаник з незначним вмістом глинистої маси, а також дроблених шматків наносних метаморфічних порід, гальки або кварцу, а також і інших включень. Після добування гірської маси її переміщають на пристрій, що сортує. Для переміщення гірської маси та подачі її на пристрій можуть використовуватись конвеєрні установки. Зазначений сортувальний пристрій має вигляд решітки з каліброваними отворами, розмір яких забезпечує проникнення часток некондиційного бурштину і гірських порід класу (-5) мм. У зазначеній стадії гідравлічного впливу на гірську масу важливим є те, що тиск технічної води і обсяг гірської маси повинні бути взаємозалежні. Як показали дослідження, економічно недоцільно відбирати на стадії розмиву частки бурштину класу (-5) мм. Залучення часток бурштину класу -5 мм приводить до додаткових необґрунтованих витрат, які збільшують собівартість видобутку, тим самим збільшуючи вартість товарного продукту. Для забезпечення високої якості відмиву бурштину його піддають двостадійному гідравлічному впливу, що дозволяє практично повністю відокремити потрібний фракційний состав корисного компонента. Для цього гірську масу, що надходить по вертикалі на решітку сита, попередньо подають у зону гідравлічного впливу зустрічно-направлених потоків технологічної води, осі потоків яких перпендикулярні вертикальної осі потоку гірської маси. Зустрічно спрямовані потоки води, взаємодіючі по вертикалі з гірською масою, забезпечують максимально ефективний розмив гірської породи з утворенням пульпи із заданим співвідношенням твердої і рідкої фаз. Співвідношення твердої і рідкої фаз повинне бути таким, щоб утворена пульпа дозволяла успішно проникати часткам класу (-5) мм через решітку сита. Якщо співвідношення твердої і рідкої фаз не витримане, то решітка сита засмічується і потрібно додаткові витрати часу і води на розмив, що знижує продуктивність технологічної установки і збільшують собівартість готового продукту. Пульпа із частками класу (-5) мм проникає через ґрати сита і за допомогою ґрунтового насоса направляються для складування у хвостосховище. Заповнене хвостосховище може використовуватися надалі для рекультивації з відновленням родючого шару і посадки рослин з розвитою кореневою системою для зміцнення ґрунту. Після надходження на сито частки бурштину і гірської породи класу +5 мм переміщаються в зону відбору. Для підвищення якості очищення бурштину його піддають додатковому гідравлічному впливу керованого потоку води, вектор напрямку якого спрямований протилежно напрямку руху потоку часток бурштину і гірських порід, які рухаються за допомогою конвеєра в зону вибірки. Надійшовши в зону вибірки, залежно від технологічного устаткування, відбувається відділення із загального потоку часток бурштину. Порожня порода, що надійшла в зону вибірки, знімається з конвеєра і за допомогою транспортних засобів відвантажується у відвал. При більших обсягу виробництва ручна вибірка може бути замінена автоматичною, наприклад, із застосуванням термографічних установок, робота яких заснована на відборі часток, що мають різну теплоємність. Дослідно-промислові випробування заявленого способу показали його високу ефективність при збагаченні гірської маси, що містить бурштин. Реалізація способу дозволяє відмовитися від багатостадійної переробки вихідної сировини і одержувати товарний продукт без застосування гідравлічних сепараторів, які потребують значні об'єми води при низькій продуктивності, а також без промивних бочок. Спосіб може бути реалізований в компактному пристрої, який використовує при роботі невелику кількість води, основна маса якої циркулює в замкнутому режимі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Спосіб збагачення бурштину, що включає видобування з масиву гірської маси, гідравлічний вплив на гірську масу, утворення пульпи і відділення породних часток від бурштину, який відрізняється тим, що після видобування гірської маси її переміщають над пристроєм, що сортує, у вигляді решітки з каліброваними отворами, розмір яких забезпечує проникнення часток некондиційного бурштину і гірських порід класу (-5) мм, при цьому гірську масу подають 4 UA 101703 U 5 по вертикалі на решітку сита і впливають на вертикальний потік гірської маси зустрічнонаправленими потоками технологічної води, осі яких перпендикулярні вертикальної осі потоку гірської маси, яка подається на решітку сита, при цьому утворюють пульпу із заданим співвідношенням твердої і рідкої фаз, що подають через решітку сита разом із частками бурштину і порожньої породи класу (-5) мм, після чого частки гірської маси і бурштину, які перебувають на решітці сита, направляють в зону вибірки, при цьому піддають додатковому гідравлічному впливу керованими потоками води, вектор напрямку яких спрямований протилежно напрямку руху потоку часток бурштину і гірських порід, які рухаються в зону вибірки. 10 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5