Алмази при терті об алюмінієву поверхню набувають електричний заряд помітно вище, ніж більшість супутніх мінералів і порід. Заряд, що отримується від тертя, називається трибоелектричних. Підвищений заряд алмазів можна використовувати в процесі сортування для їх виділення з суміші мінеральних часток.
Дослідження показали, що величину трибоелектричного заряду алмазів можна збільшити шляхом застосування в якості поверхні лотка вибропитателя діелектрика, наприклад ебоніту. Експериментально встановлено, що при русі матеріалу по ебонітовою поверхні величина трібозаряда алмазів збільшується до 6 разів у порівнянні з поверхнею з алюмінієвого сплаву. Різниця між трібозарядом алмазів і супутніх мінералів при цьому зберігається.
На основі результатів досліджень в 2010 р отримано патент на корисну модель «трибоелектричних сепаратор алмазосодержащих матеріалів».
Принцип роботи сепаратора наступний. Вихідний матеріал з завантажувального бункера надходить на віброживильники, де матеріал розподіляється тонким (однозернового) шаром. При русі по лотку зерна алмазів отримують електричний заряд. Після сходу з краю лотка вибропитателя зерна вихідної суміші мінералів у вигляді вільно падаючого потоку пролітають через внутрішню частину датчика безконтактного виміру електричного заряду, при цьому виробляється електричний сигнал, пропорційний величині трібозаряда зерна мінералу. Якщо його величина перевищує встановлене значення порога поділу, то спрацьовує виконавчий механізм, який відхиляє алмаз в бункер-приймач концентрату. При відсутності спрацьовувань виконавчого механізму супутні мінерали вільно пролітають в бункер-приймач хвостів.
Проведено лабораторні випробування експериментального зразка трибоелектричного сепаратора при збагаченні алмазосодержащих гравітаційних концентратів. В результаті виявлено оптимальні параметри його роботи, при яких забезпечується досить високе вилучення алмазів: за одну стадію 95,0-97,5% при виході концентрату 2,4-2,8%, а за дві стадії - 100% при виході концентрату 3 , 0-3,4%.
Промислова апробація сепаратора проведена в червні 2010 р на збагачувальній фабриці № 16 Нюрбинского ГЗК АК «АЛРОСА». В ході випробувань на промпродуктов комбінованої схеми доведення концентратів важкосередовищної сепарації розміром мінус 6 + 3 і мінус 3 + 1 мм, а також на пробах відвальних продуктів цеху технологічного контролю фабрики отримані наступні показники:
При обробці хвостів контрольних рентгенолюмінесцентних сепараторів
Витяг алмазів за схемою «основна + контрольна операції» при продуктивності 28-32 кг / год на матеріалі класу мінус 6 + 3 мм і порозі поділу відповідно 0,2 В і 0,1 В склало 98,1-98,9% - при виході концентрату 1,0-1,6% і ступеня концентрації 63-97 разів. На матеріалі класу мінус 3 + 1 мм при продуктивності 15-18 кг / год і порозі поділу відповідно 0,1 В і 0,06 В отримано витяг алмазів в концентрат на рівні 98,8-100% при його виході 0,9-1 , 9% і ступеня концентрації 53-112 разів.
При обробці хвостів контрольної операції на перечістних рентгенолюмінесцентних апаратах за схемою «основна + контрольна операції»
На матеріалі класу мінус 6 + 3 мм витяг алмазів при порозі поділу на основний операції 0,1 В, на контрольній - 0,06 В і продуктивності 28-32кг / ч склало 91,9-100% при виході концентрату 1,2-2, 1% і ступеня скорочення 48-83 разів.
На матеріалі класу мінус 3 + 1 мм витяг алмазів при порозі поділу на основний операції 0,06-0,1 В, на контрольній - 0,04-0,07 В і продуктивності 15-18 кг / ч склало 92,2-94 , 0% при виході концентрату 1,0-3,6% і ступеня скорочення 27-95 разів.
При обробці проб цеху технологічного контролю відвальних продуктів
Витяг алмазів в одну і дві стадії з контрольною операцією склало 91,7-100% при порозі поділу 0,1-0,06 В і продуктивності 5-7 кг / ч.
При обробці концентратів жирових апаратів з додатковим їх знежиренням
При доведенні концентрату класу мінус 6 + 1,7 мм і мінус 1,7 + 1,0 мм в дві стадії при порогах поділу на основний рахунок і контрольної операціях 0,5 В і 0,2 В досягнуто високе вилучення алмазів - 97,6- 98,9% при виході концентрату 9,7-20,7% і ступеня концентрації 5-10 разів.
Найкращі результати сепарації отримані при доведенні знежиреного концентрату ліпкостной сепарації, в якому зосереджені слаболюмінесцірующіе алмази, що втрачаються з хвостами рентгенолюмінесцентних сепараторів. Досягнуто високе вилучення алмазів в концентрат за 2 стадії - основну і контрольну.
висновок
Отримані результати свідчать про високу ефективність роботи трибоелектричного сепаратора на продуктах сухої схеми доведення гравітаційних концентратів.
Доведено перспективність застосування сепаратора для обробки проб автоматизованої схеми пробовідбору з метою скорочення обсягів ручної розбирання матеріалу.
Впровадження трибоелектричного сепаратора в схемі доведення гравітаційного концентрату для додаткового вилучення алмазів з хвостів рентгенолюмінесцентних сепараторів дозволяє підвищити витяг алмазів в товарну продукцію фабрики.
Апарат доцільно використовувати на підприємствах, що здійснюють розвідку родовищ алмазів, а також їх видобуток в невеликих масштабах.
В даний час ведеться розробка конструкції сепаратора більшої продуктивності. Це дозволить розширити сферу застосування процесу трибоелектричних сепарації на виробництві.
Напрямки робіт лабораторії збагачення алмазовмісного сировини інституту «ІРГІРЕДМЕТ»
- Дослідження на обогатимость алмазосодержащих кімберлітів і пісків розсипних родовищ з вивченням їх речового складу.
- Розробка технологічних регламентів на проектування алмазо-ізвлекательних фабрик і драг на нових корінних і розсипних родовищах алмазів.
- Освоєння і вдосконалення технологій на нововведених і діючих фабриках і драгах, в тому числі:
- оптимізація процесів рудопідготовки (рудне самоздрібнювання, дроблення в валкових пресах високого тиску, гідравлічна класифікація, просівання);
- вивчення збереження природної якості кристалів алмазів в процесі розкриття їх з кімберлітів;
- оптимізація гравітаційних процесів збагачення (відсаджувальні машини, гвинтові сепаратори, установки для важкосередовищної сепарації);
- оптимізація процесів доведення гравітаційних концентратів із застосуванням магнітної і електричної сепарацій.
- Розробка схем і методик випробування технологічного процесу алмазоізвлекательних фабрик і драг.
- Збагачення геологорозвідувальних проб рудного матеріалу (включаючи крупнооб'емних) з метою визначення змісту алмазів.
Завідувач лабораторією А.В. Прокопенко
Електронна пошта
Переглядів статті: 6470, коментарів: 3