Комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОМПЛЕКС ДЛЯ СУХОГО ОБОГАЩЕНИЯ РУДНЫХ И НЕРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ(72) Авторы Фогелев Владимир Арсеньевич(57) 1. Комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов, включающий соединенные между собой участок предварительной подготовки материала или место накопления материала, или участок технологического процесса, по меньшей мере, один грохот и, по меньшей мере, два сепарирующих устройства, соединенные отдельно друг от друга с разными выходами продуктов грохочения,отличающийся тем, что сепарирующие устройства выполнены в виде пневматических классификаторов. 67482010.10.30 2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один пневматический классификатор снабжен пылеосадителем. 3. Комплекс по п. 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один пылеосадитель снабжен, по меньшей мере, одним виброситом. 4. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один пневматический классификатор снабжен, по меньшей мере, одним виброситом. 5. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что снабжен, по меньшей мере, одним измельчителем. 6. Комплекс по п. 5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один пневматический классификатор соединен с, по меньшей мере, одним измельчителем, соединенным с, по меньшей мере, одним грохотом. 7. Комплекс по п. 5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно вибросито, соединенное с пневматическим классификатором, соединено с, по меньшей мере, одним измельчителем, соединенным с, по меньшей мере, одним грохотом. 8. Комплекс по п. 5, отличающийся тем, что снабжен дополнительным пневматическим классификатором переработки измельченного материала, соединенным с измельчителем и снабженным пылеуловителем, соединенным с виброситом, и, по меньшей мере,одним виброситом. 9. Комплекс по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что участок предварительной подготовки включает последовательно расположенные и связанные между собой первичный грохот, сушильный барабан, вторичный грохот и/или магнитный сепаратор.(56) 1.2005/014188 А 1, 2005. Полезная модель относится к горно-обогатительному оборудованию и может быть использована в строительной, горной, химической и других отраслях народного хозяйства для сухого обогащения рудных, нерудных материалов и техногенных отходов, содержащих компоненты с различной формой или плотностью частиц, например вермикулита,слюд, руд металлов, металлургических шлаков и др. Известен комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов, включающий соединенные между собой участок предварительной подготовки материала, или место накопления материала, или участок технологического процесса, грохот, к выходам которого отдельно друг от друга присоединены два грохота, выходы которых оснащены виброситами 1. К недостаткам данного комплекса можно отнести невысокую эффективность разделения. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание комплекса обогатительного оборудования, обеспечивающего высокое качество разделения широкого класса материалов. Поставленная задача решена тем, что в комплексе для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов, включающем соединенные между собой участок предварительной подготовки материала, или место накопления материала, или участок технологического процесса, по меньшей мере, один грохот и, по меньшей мере, два сепарирующих устройства, соединенные отдельно друг от друга с разными выходами продуктов грохочения, сепарирующие устройства выполнены в виде пневматических классификаторов. Поставленная задача может быть решена также тем, что, по меньшей мере, один пневматический классификатор может быть снабжен пылеосадителем по меньшей мере,один пылеосадитель может быть снабжен, по меньшей мере, одним виброситом по мень 2 67482010.10.30 шей мере, один пневматический классификатор может быть снабжен, по меньшей мере,одним виброситом комплекс может быть снабжен, по меньшей мере, одним измельчителем по меньшей мере, один пневматический классификатор может быть соединен с, по меньшей мере, одним измельчителем, соединенным с, по меньшей мере, одним грохотом по меньшей мере, одно вибросито, соединенное с пневматическим классификатором, может быть соединено с, по меньшей мере, одним измельчителем, соединенным с, по меньшей мере, одним грохотом комплекс может быть снабжен дополнительным пневматическим классификатором переработки измельченного материала, соединенным с измельчителем и снабженным пылеуловителем, соединенным с виброситом, и, по меньшей мере, одним виброситом участок предварительной подготовки может включать последовательно расположенные и связанные между собой первичный грохот, сушильный барабан, вторичный грохот и/или магнитный сепаратор. На фигуре представлен комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов. Комплекс для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов включает соединенные между собой участок предварительной подготовки материала 1, или место накопления материала, или участок технологического процесса (на фигуре не показаны), по меньшей мере, один грохот 2, имеющий, по меньшей мере, выход крупного продукта грохочения 3 и выход мелкого продукта грохочения 4, и, по меньшей мере, пневматический классификатор 5 и пневматический классификатор 6. Пневматический классификатор 5 соединен с выходом крупного продукта грохочения 3, а пневматический классификатор 6 соединен с выходом мелкого продукта грохочения 4. Любой пневматический классификатор 5 и 6 может быть снабжен пылеосадителем 7 и 8, при этом каждый пылеосадитель 7 и 8 может быть снабжен виброситом 9 и 10. Любой пневматический классификатор 5 и 6 может быть снабжен, по меньшей мере, одним виброситом 11 и 12. Предлагаемый комплекс может быть оснащен, по меньшей мере, одним измельчителем 13, вход которого может быть соединен с, по меньшей мере, одним пневматическим классификатором 5 и 6, а выход - с, по меньшей мере, одним грохотом 2. Кроме того, вход измельчителя 13 может быть соединен с, по меньшей мере, одним виброситом 11 и 12. Предлагаемый комплекс может быть также оснащен дополнительным пневматическим классификатором переработки измельченного материала 14, соединенным с измельчителем 13 и снабженным пылеуловителем 15, оснащенным виброситом 16, и, по меньшей мере, одним виброситом 17. Участок предварительной подготовки 1 может включать последовательно расположенные и связанные между собой первичный грохот, сушильный барабан, вторичный грохот и/или магнитный сепаратор (на фигуре не показаны). Работу комплекса для сухого обогащения рудных и нерудных материалов и переработки техногенных отходов рассмотрим на примере переработки электронного лома. В рассматриваемом примере работы предлагаемого комплекса лом разделяют на металлические компоненты (МК) с плотностью частиц мк 7 г/см 3 и неметаллические компоненты (НМК) с плотностью частиц нмк 2 г/см 3. Разделение частиц в пневматических классификаторах происходит в воздушных потоках, где их аэродинамическое сопротивление для данного примера определяется законом сопротивления Ньютона, который действует при 1000 (где- критерий Рейнольдса частицы, определяющийся по формуле/, где- размер частицы,- относительная скорость обтекания ее воздушным потоком,- коэффициент кинематической вязкости воздуха). В диапазоне действия закона сопротивления Ньютона величина граничной крупности разделения частицы гр(1/), где- плотность частицы. В этом случае отношение размеров частиц граничной крупности разделения НМК и МК будет определяться соотношением грНМК/грМКмк/нмк 7/23,5. Величина динамического коэффициента формы частиц,влияющая на аэродинамическое сопротивление частиц, для большинства частиц НМК су 3 67482010.10.30 щественно больше, чем для частиц МК. Поэтому принимаем, что соотношение размеров частиц граничной крупности разделения НМК и МК определяется величиной грНМК/грМК 4. Комплекс работает следующим образом. После участка предварительной подготовки 1 электронный лом крупностью до 10 мм подается на грохот 2, где разделяется, по меньшей мере, на два продукта крупный продукт грохочения (КПГ) крупностью 2,5-10 мм и мелкий продукт грохочения (МПГ) крупностью 0-2,5 мм. КПГ через выход крупного продукта грохочения 3 грохота 2 подается в пневматический классификатор 5, где сепарируется на два продукта - тяжелый продукт разделения(ТПР 5) и легкий продукт разделения (ЛПР 5) - по граничной крупности разделения относительно металлических компонентов МК, например, около 2,5 мм. ТПР 5 является полиметаллическим концентратом с содержанием МК крупностью 2,5-10 мм. ЛПР 5 содержит НМК крупностью 2,5-10 мм. МПГ через выход мелкого продукта грохочения 4 грохота 2 подается в пневматический классификатор 6, где сепарируется на два продукта ТПР 6 и ЛПР 6 по граничной крупности разделения относительно МК 0,63 мм. ТПР 6 является полиметаллическим концентратом с содержанием МК крупностью 0,63-2,5 мм. ЛПР 6 является промпродуктом и содержит НМК крупностью 0-2,5 мм и МК крупностью менее 0,63 мм. Содержание МК в полиметаллическом концентрате регулируется величиной граничной крупности разделения МК грМК и может достигать массового содержания более 95 . ТПР 5 с требуемым содержанием МК поступает на металлургическую переработку. ЛПР 5 содержит НМК крупностью 2,5-10 мм и является отвальным продуктом или поступает на дальнейшую переработку с целью производства строительных заполнителей. Если конструкция пневматических классификаторов не предусматривает внутреннюю циркуляцию воздушного потока и пылеосаждение, пневматические классификаторы 5 и 6 могут быть соединены с пылеосадителями 7 и 8 для выделения ЛПР из аэродисперсного потока. Для дальнейшей переработки ЛПР 4 после пылеосадителя 8 может подаваться на вибросито 10. На вибросите 10 происходит фракционирование ЛПР 4 по крупности, например, 0,63 мм. При этом крупный продукт фракционирования (КПФ 10) содержит НМК крупностью 0,63-2,5 мм и не содержит МК, т.е. является отвальным продуктом, а мелкий продукт фракционирования (МПФ 10) содержит МК и НМК крупностью менее 0,63 мм и, являясь промпродуктом,может направляться на складирование или дальнейшую переработку. При содержании в электронном ломе сростков МК и НМК нужна дополнительная переработка продуктов разделения для раскрытия сростков и сепарации их компонентов. В этом случае ТПР 5 представляет собой полиметаллический концентрат или промпродукт, содержащий МК крупностью 2,5-10 мм и сростки крупностью 2,5 срТПР 510 мм, где срТПР 5 - минимальный размер сростка, а ЛПР 5 является отвальным или промпродуктом с содержанием НМК крупностью 2,5-10 мм и сростков крупностью 2,5 срЛПР 510 мм,где срЛПР 5 - максимальный размер сростка. ТПР 5 для дальнейшей переработки может подаваться в измельчитель 13 для раскрытия сростков или на вибросито 11, где происходит его фракционирование по технологически выбранной крупности грВС 11, при этом грВС 11 срТПР 5, с получением двух продуктов - МПФ 11 и КПФ 11. МПФ 11 является полиметаллическим концентратом крупностью грВС 11 2,5 мм. КПФ 11 является промпродуктом, содержит МК и сростки крупностью грВС 11 10 мм и может направляться на складирование или дальнейшую переработку, в том числе на измельчитель 13 для раскрытия сростков. ЛПР 5 можно подавать на пылеосадитель 7 и затем на вибросито 9, где происходит его фракционирование по технологически выбранной крупности грВС 9, при этом грВС 9 срЛПР 5. В результате можно получить КФР 9 с содержанием преимущественно НМК крупностью грВС 9 10 мм как отвальный продукт и МПФ 9, содержащий НМК и сростки крупностью грВС 9 2,5 мм, который может направляться на складирование или дальнейшую переработку, в том числе на измельчитель 13 для раскрытия сростков. 4 67482010.10.30 ТПР 6 является полиметаллическим концентратом или промпродуктом и содержит МК крупностью 0,63-2,5 мм и сростки крупностью 0,63 срТПР 62,5 мм, где срТПР 6 - минимальный размер сростка. ЛПР 6 является отвальным или промпродуктом и содержит НМК крупностью 0-2,5 мм и сростки крупностью 0 срЛПР 62,5 мм, где срЛПР 6 - максимальный размер сростка. Для дальнейшей переработки ТПР 6 можно подавать в измельчитель 13 для раскрытия сростков или на вибросито 12, где происходит его фракционирование по технологически выбранной крупности грВС 12, при этом грВС 12 срТПР 6. В результате фракционирования получают МПФ 12, который является полиметаллическим концентратом крупностью 0,63 мм грВС 12, и КПФ 12, который является промпродуктом и содержит МК и сростки крупностью грВС 12 2,5 мм и может направляться на складирование или дальнейшую переработку, в том числе на измельчитель 13 для раскрытия сростков. ЛПР 8 может подаваться на вибросито 10, где происходит его фракционирование на две фракции, КФР 10 и МПФ 10, по технологически выбранной крупности грВС 10, при этом грВС 10 срЛПР 6, при этом КФР 10 является отвальным продуктом и содержит преимущественно НМК крупностью грВС 10 2,5 мм, а МПФ 10 является промпродуктом и содержит МК, НМК и сростки крупностью 0-грВС 10 и далее может направляться на складирование или дальнейшую переработку. Измельчитель 13 настраивают на селективное измельчение - в первую очередь, на раскрытие или разрушение сростков, а также на измельчение НМК. После измельчителя 13 материал может подаваться на грохот 2 или в дополнительный пневматический классификатор переработки измельченного материала 14, оптимальная величина граничной крупности разделения гр которого определяется по фракционному и компонентному составу материала после измельчителя 13, а именно минимальный размер частиц МК и сростков,поступающих в измельчитель 13 с ТПР 6 составляет 0,63 мм, если предположить, что измельчитель 13 существенно не уменьшает крупность частиц МК, то величина граничной крупности разделения по МК грМК дополнительного пневматического классификатора переработки измельченного материала 14 может составлять 0,63 мм. В пневматический классификатор 14 материал может подаваться после измельчителя 13. В нем материал сепарируется на ТПР 14, который является полиметаллическим концентратом с крупностью МК 0,63 мм, и на ЛПР 14, который поступает в пылеосадитель 15 и является отвальным продуктом с крупностью НМК 2,5 мм. В случае необходимости ТПР 14 может подаваться на вибросито 17, где фракционируется по требуемой крупности, определенной по фракционному и компонентному составу ТПР 14, на КПФ 17 и МПФ 17, являющиеся полиметаллическими концентратами второго и первого сорта. КПФ 17 может поступать на дополнительную переработку в измельчитель 13. ЛПР 15 может подаваться на вибросито 16, где фракционируется по требуемой крупности, определенной по фракционному и компонентному составу ЛПР 14, на КПФ 16 и МПФ 16, являющиеся в этом случае отвальным продуктом и промпродуктом. В результате получают товарный продукт в виде полиметаллического концентрата с регулируемым содержанием МК более 90-95 . Таким образом, предлагаемый комплекс обеспечивает с высоким качеством разделения сухое обогащение рудных, нерудных материалов и техногенных отходов, содержащих компоненты с различной формой или плотностью частиц, например вермикулита, слюд,руд металлов, металлургических шлаков и др. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5