Способ разделения сыпучей массы по плотности и/или по размерам частиц и установка для его реализации

Способ разделения сыпучей массы по плотности и/или по размерам частиц и установка для его реализации

Реферат

 

Изобретение относится к области обогащения первичной руды, хвостов и доводки концентратов и может использоваться в горно-добывающей и металлургической промышленности. Способ включает поступательное перемещение сыпучей массы на ленте транспортера-разделителя под углом не более 45 к горизонту и одновременно возвратно-поступательное в вертикальной плоскости с частотой от 0,1 до 25,0 Гц до расслоения на одинаковые по плотности и/или по размерам частиц слои, отделение слоев друг от друга и сбрасывание их с ленты отделителем, выполненным в виде неподвижных бортов, высота которых ступенчато уменьшается на толщину сбрасываемого слоя, улавливание и отвод уловителем. В разделяемую сыпучую массу подают воду. Установка содержит загрузочное устройство, транспортер-разделитель в виде перемещающейся наклонно ленты и отделитель слоев частиц в виде вертикальных пластин, закрепленных на подпружиненной раме транспортера-разделителя как продолжение корытообразных бортов ленты, ступенчато уменьшающихся по высоте на толщину сбрасываемого с ленты слоя, а также уловитель сбрасываемых с ленты слоев частиц. Технический результат - улучшение качества обогащения, упрощение и удешевление технологии. 2 с. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области разделения сыпучей массы, состоящей из частиц разной плотности и размеров, на слои из частиц одинаковой плотности (на слои из частиц одного минерала, если в сыпучей массе есть частицы разных минералов) и/или на слои из частиц одинакового размера (если в сыпучей массе все частицы из одного минерала одинаковой плотности).

Предложенное изобретение может быть использовано в горно-добывающей и металлургической промышленности для обогащения как первичной (исходной, то есть начальной, добываемой из недр Земли) рудосодержащей массы, так и при переработке отвалов (хвостов) горно-обогатительных комбинатов (ГОКов), а также концентратов (обогащенной известными способами и установками рудосодержащей массы с содержанием частиц полезного минерала в недостаточном для промышленного использования количестве). В этом варианте использования предложенное изобретение применяют для отделения частиц более плотных полезных минералов от частиц менее плотной породы.

Предложенное изобретение может быть также использовано в строительной промышленности для разделения песков по размерам частиц (фракций). Такое разделение песка иногда необходимо для изготовления из него строительных материалов разного качества и назначения. В этом варианте использования предложенное изобретение применяют для отделения крупных частиц одинакового по плотности строительного минерала (кварца, то есть песка) от мелких частиц.

Дополнительным немаловажным преимуществом предложенного изобретения является то, что оно позволяет получить из рудосодержащей массы одновременно высококачественный концентрат частиц металла для металлургической промышленности (нижний слой из частиц самородных металлов) и высококачественное сырье для строительной промышленности (верхняя часть верхнего слоя сыпучей массы из крупных частиц кварца, то есть песка).

В связи с тем что основной задачей предложенного изобретения является обогащение рудосодержащих масс (получение качественного концентрата частиц металлов), а выделение фракций песка (кварца) по размерам частиц является сопутствующим полезным эффектом, упор в дальнейших рассуждениях будет делаться на обогащение рудосодержащих масс, хотя техническая основа обеих технологий одинакова.

Известные промышленные способы и установки могут обогащать только рудосодержащие массы, имеющие в своем составе достаточно большое количество относительно крупных (размером не менее 0,3 мм) и магнитных частиц выбранных к использованию полезных минералов (SU 1129780, 1982, В 03 В 5/40; RU 2008975 C1, 1991, В 03 В 7/00 и др.), согласно которым исходную рудосодержащую массу вначале измельчают до требуемого значения (при необходимости), а затем обогащают различными технологиями и установками до требуемых приемлемых значений (например, гравитационным осаждением в лотках или в бассейнах в один или в несколько этапов (последовательно), магнитными ловушками и т.п.).

Основным недостатком известных способов и установок обогащения рудосодержащих масс (помимо их сложности, больших габаритов, больших материальных затрат) является то, что большое количество частиц полезных минералов (особенно мелких и немагнитных) они сбрасывают в отвал, а в полученный концентрат пропускают большое количество частиц породы.

Например, одному из ГОКов России для дальнейшей промышленной переработки требуется золотосодержащий концентрат с содержанием золота не менее 29 г/т и гематитовый концентрат с содержанием рудного железа не менее 52% которые он пытается получить известными способами и установками из имеющихся у него отвалов. До настоящего момента эти попытки не дают положительного результата, так как получаемый известными способами и установками концентрат имеет недостаточный процент содержания указанных полезных минералов и не пригоден к дальнейшему промышленному использованию. По этой причине ГОК не имеет возможности приступить к переработке огромного количества накопившихся у него отвалов и вынужден постоянно поднимать из недр на поверхность Земли новые порции первичной рудосодержащей массы с крупными и магнитными частицами полезных минералов.

Следует отметить, что получаемый на ГОКах известными способами и установками концентрат полезного минерала требует большого объема дополнительных (дообогащающих) работ, доводящих его до возможности промышленного использования. Чем выше процент содержания частиц полезного минерала в первоначальном концентрате, тем проще и дешевле его последующая доработка, тем дешевле производство конечного продукта ГОКа.

Мелкие и немагнитные частицы полезных минералов (в основном металлов) известными способами и установками практически не улавливаются и выбрасываются в отвал. По этой причине месторождения делятся на “промышленные”, то есть способные дать рентабельное сырье (первичный концентрат с достаточно большим количеством частиц полезного минерала) для металлургической промышленности, и “непромышленные”, то есть из которых получение сырья для металлургической промышленности является нерентабельным или даже невозможным.

“Промышленных” месторождений не очень много и они находятся в основном в труднодоступных, с плохими климатическими условиями местах и не имеют требуемого инфраструктурного развития (дорог, воды, электроэнергии, рабочей силы, жилья и т.п.).

“Непромышленных” месторождений большое количество, многие из них расположены в удобных и легко доступных местах, имеют рядом хорошо развитую инфраструктуру, однако использовать их не представляется возможным из-за несовершенства известных технологий и установок обогащения.

Согласно имеющимся данным ~70% запасов полезных минералов (металлов) на Земле находится в виде тонкодисперсных (1-5 мкм), пылевидных (5-50 мкм), мелких (0,05-2,0 мм) частиц, ~10% - в виде немагнитных частиц. Таким образом ~80% земных запасов полезных минералов находятся в “непромышленных” месторождениях и в отвалах ГОКов и для известных несовершенных технологий и установок являются “не берущимися”.

Известные способы и установки обогащения зачастую превращают “промышленные” месторождения в “непромышленные”, так как отвалы многих разрабатывающих ГОКов содержат большое количество мелких и немагнитных частиц полезных минералов. Для предложенных способа и установки отвалы ГОКов, содержащие достаточно большое количество указанных выше “не берущихся” частиц полезных минералов, предпочтительнее “непромышленных” месторождений, так как они уже находятся на поверхности Земли, измельчены и подготовлены к дальнейшему обогащению, а ГОКи к тому же уже имеют требуемую хорошо развитую инфраструктуру.

Следует особо отметить, что разработка “промышленных” месторождений известными способами и установками приводит не только к большим материальным затратам, потерям частиц полезных минералов, но и к ухудшению экологии окружающей среды, так как большая площадь поверхности вокруг ГОКов практически “отчуждается” (то есть выпадает из использования), так как занята плохо переработанными отвалами, содержащими большое количество “не берущихся” (мелких и немагнитных) частиц полезных минералов. ГОКи вынуждены поднимать на поверхность Земли все новые и новые порции первичной рудосодержащей массы с крупными и магнитными частицами минералов, а имеющееся огромное (и постоянно увеличивающееся) количество таких отвалов действующие законы РФ не позволяют уничтожать (например, спускать обратно в выработанные не действующие шахты).

Известен способ и установка для разделения сыпучей массы по плотности и/или по размерам частиц минералов разделителем, использующим механические и гравитационные силы, где в качестве разделителя используют ленту транспортера, с помощью которой сыпучую массу перемещают поступательно, под углом не более 45⁰ к горизонту, и одновременно возвратно-поступательно, до расслоения на одинаковые по плотности и/или по размерам частицы минералов, после чего полученные слои частиц отделяют друг от друга и сбрасывают с ленты транспортера-разделителя отделителем (Таггарт А.Ф. Справочник по обогащению полезных ископаемых, т.2. /Процессы обогащения. - Горно-геолого-нефтяное издательство. Л.-М.-Н., 1933, с.195-196, рис.1, с.198-199, табл.1, с.203, с.209-212), которые являются наиболее близкими аналогами к предложенным способу и установке по совокупности существенных признаков и назначению и приняты в качестве прототипа.

Недостатками известных способа и установки являются плохое качество обогащения рудосодержащей массы, потеря достаточно большого количества частиц полезных минералов в отвалы, достаточно большая энергоемкость и сложность.

Целью заявленного изобретения является повышение качества обогащения, упрощение и удешевление технологии обогащения и конструкции установки, реализующей способ, сокращение потерь частиц полезных минералов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разделения сыпучей массы по плотности и/или по размерам частиц минералов транспортером-разделителем в виде транспортирующей ленты, с помощью которой сыпучую массу перемещают поступательно, под углом не более 45 к горизонту, и одновременно возвратно-поступательно, до расслоения на одинаковые по плотности и/или по размерам частицы минералов, после чего полученные слои частиц отделяют друг от друга и сбрасывают с ленты отделителем, согласно изобретению возвратно-поступательное перемещение ленты транспортера-разделителя и сыпучей массы на ней осуществляют в вертикальной плоскости с частотой в диапазоне не менее 0,1 Гц и не более 25 Гц, а верхний слой или слои сыпучей массы, состоящие из одинаковых по плотности и/или по размеру частиц минерала, сбрасывают с ленты отделителем, выполненным в виде неподвижных бортов, высота которых ступенчато уменьшается на толщину сбрасываемого слоя, улавливают и отводят уловителем.

Дополнительно к этому производят возвратно-поступательное перемещение - вибрацию ленты в вертикальной плоскости и сыпучей массы на ней с амплитудой не менее половины диаметра имеющихся в ней максимальных частиц минералов, например, вибратором, монтированным на транспортере-разделителе.

Дополнительно к этому могут производить поступательное волнообразное перемещение ленты транспортера-разделителя и сыпучей массы на ней, для чего ленту транспортера-разделителя с находящейся на ней сыпучей массой перемещают по направляющим, монтированным на горизонтальном расстоянии и на вертикальном уровне относительно друг друга, обеспечивающим совместно с выбранной скоростью поступательного горизонтального перемещения ленты ее плавное возвратно-поступательное перемещение в вертикальной плоскости, например, с частотой не менее 0,1 Гц и с амплитудой не менее 0,05 высоты слоя сыпучей массы на ленте.

При необходимости сыпучую массу над лентой транспортера-разделителя могут поступательно перемещать со скоростью, равной или большей скорости поступательного перемещения ленты, например, принудительно вращаемым винтовым конвейером или шнеком, монтированным над лентой транспортера-разделителя.

Верхний слой сыпучей массы, состоящий из одинаковых по плотности и/или по размерам частиц минералов и сбрасываемый отделителем с ленты транспортера-разделителя, улавливают и отводят в сборник уловителем, выполненным в виде транспортера и монтированным под лентой по ее бокам в районе ступенчатого уменьшения высоты бортов гравитационного отделителя.

Верхний слой сыпучей массы, сбрасываемый отделителем с ленты транспортера-разделителя и состоящий из частиц не нужных минералов, отводят на постоянное захоронение в выработанную шахту.

При необходимости сыпучую массу перед подачей на транспортер-разделитель градуируют по размерности частиц полезного минерала, предназначенных к выделению, например, просеивают решетами, размер ячеек которых меньше и/или больше размера не нужных, соответственно, крупных и/или мелких частиц минералов.

При необходимости разделение и отделение частиц минералов по плотности и/или по размерам производят циклами, в каждом из которых ленту транспортера-разделителя вначале выдерживают под постоянно работающим винтовым конвейером неподвижной в течение времени, достаточного для осаждения на нее слоя частиц полезного минерала требуемой толщины, а затем поступательно перемещают в течение времени, достаточного для перегрузки этого слоя с ленты транспортера-разделителя в сборник.

Длительность выдержки ленты транспортера-разделителя в неподвижном положении под постоянно работающим винтовым конвейером и/или поступательного ее перемещения - длительность цикла обеспечивают таймером, который периодически задействуют в систему управления приводом ленты программным устройством и/или механическим включателем, монтированным на неподвижной части рамы транспортера-разделителя и взаимодействующим с ее верхней подпружиненной частью, опускающейся под действием веса осажденных на ленту частиц полезного минерала.

В разделяемую сыпучую массу при необходимости подают воду:

- над лентой транспортера-разделителя, для улучшения разделения частиц минералов по плотности и по размерам, в объеме не менее объема свободного пространства между частицами минералов;

- над отделителем, для улучшения отделения слоев разделенной сыпучей массы, в объеме, обеспечивающем смыв с ленты верхнего слоя частиц менее плотного минерала и/или более крупных по размеру.

Перегруженный с ленты транспортера-разделителя нижний слой полезного минерала повторно перемещают на вибрирующую ленту транспортера-разделителя и дополнительно разделяют по плотности частиц, для повышения качества концентрата первого разделения.

Способ реализуют на установке, содержащей загрузочное устройство, соединенное с источником сыпучей массы, транспортер-разделитель частиц минералов в виде ленты, установленной с возможностью поступательного перемещения под углом не более 45⁰ к горизонту и одновременного возвратно-поступательного перемещения, отделитель слоев частиц с одной плотностью и/или размером от слоев частиц с другой плотностью и /или размером, где согласно изобретению лента транспортера-разделителя установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости с частотой в диапазоне не менее 0,1 Гц и не более 25 Гц, отделитель слоев частиц выполнен в виде вертикальных пластин, закрепленных на подпружиненной раме транспортера-разделителя как продолжение корытообразных бортов ленты, ступенчато уменьшающихся по высоте на толщину сбрасываемого с ленты слоя, и снабжена уловителем сбрасываемых с ленты слоев частиц.

Транспортер-разделитель оснащен вибратором для возвратно-поступательного перемещения ленты с находящейся на ней сыпучей массой в вертикальной плоскости с амплитудой не менее половины диаметра максимальных частиц минералов в сыпучей массе, одним концом прикрепленным к верхней подпружиненной части рамы транспортера-разделителя, а другим концом - к нижней неподвижной части рамы транспортера-разделителя.

При необходимости лента транспортера-разделителя монтирована на фигурных, например, на шаровых и/или на роликовых направляющих одинакового и/или разного диаметра, оси которых параллельны горизонту и закреплены на верхней раме транспортера-разделителя на равном расстоянии и на разном вертикальном уровне относительно друг друга для обеспечения совместно с величиной скорости поступательного перемещения ленты ее плавное волнообразное возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости с амплитудой не менее 0,05 высоты слоя сыпучей массы на ленте.

На ленте транспортера-разделителя могут быть монтированы поперечные вертикальные перегородки, высота которых не менее половины толщины слоя сыпучей массы на ленте.

При необходимости между вертикальными пластинами отделителя монтирован винтовой конвейер, шаг и скорость вращения которого обеспечивают скорость поступательного перемещения сыпучей массы равной или большей скорости поступательного движения ленты, при этом поперечные вертикальные перегородки на дне ленты выполнены высотой не более высоты бортов ленты и толщины нижнего слоя частиц полезного минерала, осажденного гравитацией на дно ленты из сыпучей массы в конце ее разделения.

Винтовой конвейер может быть монтирован на раме транспортера-разделителя и погружен в сыпучую массу на глубину, обеспечивающую отсутствие механического контакта его перьев с бортами и вертикальными поперечными перегородками ленты транспортера-разделителя.

Установка может быть оснащена таймером, задействованным в систему управления приводом ленты транспортера-разделителя, и включателем привода ленты, обеспечивающими совместной работой требуемую длительность горизонтального перемещения и/или остановки ленты.

Таймер и включатель привода ленты транспортера-разделителя установлены на нижней неподвижной части рамы транспортера-разделителя, а верхняя подпружиненная часть рамы выполняет роль механического включателя таймера и/или включателя привода ленты при своем вертикальном перемещении от веса слоя осажденных на ленту частиц полезного минерала.

Уловитель верхнего слоя частиц с одинаковой плотностью и/или с одинаковым размером, сбрасываемого отделителем с транспортера-разделителя, выполнен в виде транспортера, монтированного под отделителем и соединенного со сборником и/или с шахтой.

Установка может быть оснащена источником воды, соединенным трубопроводами с сыпучей массой на ленте транспортера-разделителя при ее разделении на слои частиц одинаковой плотности и/или размера и/или при отделении этих слоев друг от друга.

В установке перед загрузочным устройством сыпучей массы на транспортер-разделитель могут быть монтированы решета, размер ячеек которых меньше и/или больше соответственно размера не нужных крупных и/или мелких частиц сыпучей массы.

Упрощенная схема установки, реализующей предложенный способ, приведена на фиг.1, на фиг.2 – вид по А-А на фиг.1, на фиг.3 – вид по Б-Б на фиг.1.

Установка содержит источник 1 сыпучей (рудосодержащей) массы, например, отвал ГОКа, соединенный транспортером 2 с загрузочным устройством 3 сыпучей (рудосодержащей) массы на ленту 4 транспортера-разделителя сыпучей массы. Лента 4 транспортеpa-разделителя наклонена к горизонту под углом не более 45 и выполнена коробчатой, например, корытообразного вида, с высотой h бортов, вмещающих только слой частиц самого плотного (полезного) в сыпучей массе минерала и/или самых мелких частиц, осажденных гравитацией из разделяемой сыпучей массы в конце ее перемещения над вибрирующей лентой 4 (ее нижний слой В толщиной S₃).

На дне ленты 4 транспортера-разделителя могут быть монтированы поперечные вертикальные перегородки 5, высота которых должна быть близкой к толщине Н слоя сыпучей массы над лентой 4 (например, не менее половины толщины Н). Перегородки 5 такой высоты обеспечивают равномерное движение всей сыпучей массы над лентой 4 (вместе с лентой 4), то есть не позволяют ленте 4 “проскальзывать” под сыпучей массой при малом угле наклона к горизонту или, наоборот, не позволяют разделяемой сыпучей массе скользить над лентой 4 (при большом угле наклона к горизонту).

Расстояние между перегородками 5 назначают в каждом конкретном случае применительно к имеющимся условиям, характеристикам сыпучей массы, производительности и габаритам установки и т.д.

Лента 4 транспортера-разделителя сыпучей массы на слои частиц минералов с одинаковой плотностью и/или с одинаковыми размерами перемещается приводом по направляющим 6, выполненным в виде шаров или роликов одинакового и/или разного диаметра d, ось которых параллельна горизонту. Направляющие 6 (опоры ленты 4) монтированы на подвижной (подпружиненной) части 7 рамы транспортера-разделителя на одинаковом расстоянии друг от друга и на разном вертикальном уровне N относительно друг друга. Расстояние между направляющими 6 и разница N уровня их установки относительно друг друга в вертикальной плоскости выбраны такими, чтобы с учетом поступательной скорости движения ленты 4 обеспечить ее волнообразное перемещение (вибрацию) в вертикальной плоскости с частотой не менее 0,1 Гц (например, в диапазоне 0,1 1,0 Гц) и с амплитудой не менее 0,05 высоты слоя сыпучей массы на ленте 4 (например, в диапазоне 0,05 0,1 высоты слоя).

На конце ленты 4 (где она помогает отделителю слоев разделенной сыпучей массы) направляющие 6 установлены на одинаковом уровне относительно друг друга в вертикальной плоскости и имеют одинаковый диаметр d, в результате чего лента 4 в этом месте движется без волнообразного перемещения в вертикальной плоскости. Прямолинейное движение ленты 4 на конце транспортера-разделителя не мешает отделению и отводу разделенных слоев частиц минералов в сборники и способствует повышению качества отделения этих слоев (устраняет возможность попадания частиц другой плотности и/или размера из соседних слоев, которое возможно при волнообразном движении ленты 4).

Оси направляющих 6 закреплены на верхней (подпружиненной) части 7 рамы транспортера, к которой одним концом подсоединен вибратор 8, обеспечивающий перемещение (вибрацию) ленты 4 в вертикальной плоскости с частотой не более 25 Гц (например, в диапазоне 1,0-25,0 Гц) и с амплитудой не менее половины диаметра максимальных частиц минералов в сыпучей массе). Второй конец вибратора 8 закреплен на нижней (неподвижной) части 9 рамы транспортера.

К подпружиненной (верхней) части 7 рамы транспортера-разделителя, по обеим сторонам ленты 4, жестко прикреплены вертикальные пластины 10, выполняющие роль дополнительных (не подвижных относительно ленты 4) бортов транспортера-разделителя, которые имеют высоту не менее толщины Н и вмещают всю попадаемую из загрузчика 3 на ленту 4 сыпучую массу толщиной Н. Количество загружаемой на ленту 4 транспортера-разделителя сыпучей массы (высоту Н загружаемого слоя сыпучей массы и ширину ленты 4) выбирают в каждом конкретном случае исходя из характеристик разделяемой сыпучей массы и установки.

Вертикальные пластины 10 закреплены на верхней подпружиненной части 7 рамы транспортера-разделителя тягами 11 и наклонены к горизонту под тем же углом, что и лента 4 транспортера-разделителя.

Между вертикальными пластинами 10, над вибрирующей лентой 4, параллельно им, при необходимости может быть монтирован винтовой конвейер 12, имеющий шаг и скорость принудительного вращения, обеспечивающие перемещение сыпучей массы между вертикальными пластинами (бортами) 10 со скоростью, равной (близкой) или большей скорости поступательного горизонтального движения ленты 4.

Неподвижные вертикальные пластины (борта) 10 транспортера-разделителя могут быть выполнены не плоскими, а по конфигурации ответными кривизне внешней поверхности винтового конвейера 12 с небольшим зазором от его перьев, чтобы не было застойных, то есть не движущихся, зон сыпучей массы на ленте 4 (на фиг.2 указанная конфигурация специально не показана, чтобы упростить схему).

Вертикальные пластины 10 (неподвижные борта транспортера-разделителя вдоль ленты 4) в конце транспортера-разделителя выполнены со ступенчатым уменьшением по высоте (относительно ленты 4) на величину S₁ и S₂ (на толщину S₁ и S₂ сбрасываемых с ленты 4, образовавшихся разделением слоев А и Б частиц минералов одинаковой плотности и/или размера). Место и величину ступенчатого уменьшения высоты бортов 10 (место установки отделителя слоев) выбирают в зависимости от количества выделяемых частиц в сыпучей массе, количества сыпучей массы на ленте 4, характеристик работы транспортера-разделителя.

Под лентой 4 (по бокам ленты 4, в районе ступенчатого уменьшения высоты бортов 10), монтированы транспортеры-уловители 13 и 14, которые отводят сбрасываемые с ленты 4 слои частиц породы А и Б разных размеров соответственно в сборник 15 и в отвал 16. Если слои А и Б частиц породы разных размеров не используют в строительной промышленности (например, как песок) и их не нужно отделять друг от друга, то их сбрасывают с ленты 4 через одно общее (суммарное по величине) ступенчатое уменьшение высоты бортов 10 (одним отделителем) и отводят одним транспортером-уловителем в один сборник (например, в отвал 16).

Под концом ленты 4 монтирован сборник 17, в который перегружают с ленты 4 нижний слой В частиц самого плотного в сыпучей массе (обычно полезного) минерала и/или самых мелких по размеру частиц породы (например, песка, если сыпучая масса не содержит частиц полезных минералов и перерабатывается только как строительное сырье).

Лента 4 выполнена длиной L, обеспечивающей полное разделение транспортируемой над ней сыпучей массы выбранной высотой Н на слои частиц минералов с требуемыми характеристиками (например, на слои частиц минералов с одинаковой плотностью и/или с одинаковыми размерами).

Лента 4 в месте ступенчатого уменьшения высоты бортов 10 имеет направляющие 6 (опоры) одинакового диаметра d, установленные на одинаковом уровне в вертикальной плоскости (разница N=0).

На фиг.2 показана сыпучая масса в конце ленты 4, после разделения ее на слои, непосредственно перед отделением и сбросом образованных гравитацией слоев частиц с ленты 4 через борта 10 на транспортеры-уловители 13 и 14.

При необходимости, перед и/или после загрузчика 3 могут быть монтированы решето 18 с ячейкой, меньшей размера крупных ненужных частиц сыпучей массы, и/или решето 19 с ячейкой, большей размера мелких ненужных частиц сыпучей массы.

К сыпучей массе на ленте 4 (в районе разделения частиц по плотности и/или по размерам и в районе отделителя слоев друг от друга и сброса их на транспортеры-уловители) от источника 20 по трубопроводам 21 может быть подведена вода.

Подвижная (вибрирующая) часть 7 рамы транспортера-разделителя подпружинена пружинами 22, которыми она соединена с неподвижной частью 9 рамы транспортера-разделителя. Пружины 22 помогают вибратору 8 перемещать ленту 4 с находящейся на ней сыпучей массой возвратно-поступательно в вертикальной плоскости и одновременно помогают подвижной части 7 рамы выполнять роль силового элемента, сигнализирующего о количестве (весе) осажденного на неподвижной ленте 4 частиц плотного (полезного) минерала. Величина прогиба Z (величина проседания пружины 22 под действием веса накапливающегося нижнего слоя самого плотного минерала на ленте 4) равна расстоянию от подвижной части 7 рамы до включателя 23 и/или таймера 24, которые задействованы в систему управления приводом 25 горизонтального перемещения ленты 4. Подпружиненная часть 7 рамы при проседании под весом накопившихся на стоящей ленте 4 частиц полезного минерала механически контактирует с включателем 23 и таймером 24. Включатель 23 подключает привод 25 поступательного горизонтального перемещения ленты 4 к источнику 26 электропитания, а таймер 24 отключает привод 25 от источника 26 электропитания через заданный промежуток времени.

В случае применения винтового конвейера 12 (например, для разделения сыпучей массы, содержащей небольшое количество частиц полезного минерала), поперечные перегородки 5 не должны превышать высоту h бортов ленты 4 (толщину Sз нижнего слоя В частиц самого плотного в сыпучей смеси минерала и/или самых мелких частиц, осажденных гравитацией из сыпучей смеси в конце ее перемещения над вибрирующей лентой 4). В этом случае перегородки 5 не должны мешать перьям винтового конвейера 12 прогонять над лентой 4 сыпучую массу и необходимы для того, чтобы самый нижний слой осажденных частиц не мог раньше времени, самостоятельно, под действием гравитации, по наклоненной к горизонту ленте 4, перемещаться (скользить) вместе с породой в сборник полезного минерала. Поперечные перегородки 5 с бортами ленты 4 в этом случае выполняют роль временных сборников частиц полезного минерала (самого нижнего слоя на ленте 4).

Винтовой конвейер 12 (его шнек) имеет перья 27, которые перемещают сыпучую массу над лентой 4. Шнек винтового конвейера 12 может быть однозаходным или многозаходным, то есть иметь несколько перьев 27 (на фиг.2 и 3 условно показан однозаходный шнек, чтобы не усложнять схему). Перья 27 шнека винтового конвейера 12 не должны касаться вертикальных перегородок 5 и бортов ленты 4, то есть они должны иметь зазор, величина которого больше амплитуды вертикального перемещения ленты 4. Высота перьев 27 может быть выполнена меньшей или большей высоты Н сыпучей массы над поперечными вертикальными перегородками 5. Например, на фиг.2 высота T₁ перьев 27 шнека показана большей высоты Н сыпучей массы, чтобы вал шнека винтового конвейера 12 не находился в сыпучей массе (был расположен выше ее) и не мешал ее возвратно-поступательному перемещению в вертикальной плоскости и поступательному движению в горизонтальной плоскости, а на фиг.3 высота Т₂ перьев 27 показана меньшей высоты Н. В любых вариантах конструкции винтового конвейера 12 перья 27 его шнека не должны касаться перегородок 5 и бортов ленты 4.

Разделение сыпучей массы на слои частиц с одинаковой плотностью и/или с одинаковым размером по предложенному способу производят следующим образом.

Сыпучую массу, то есть смесь измельченных специально до нужных размеров или находящихся в измельченном природном виде частиц породы (например, кварца, то есть песка) и полезных минералов (например, гематита, то есть железной руды) подают из отвала ГОКа в загрузчик и далее на ленту транспортера-разделителя. При необходимости (например, если в разделяемой сыпучей массе частицы выделяемого полезного минерала имеют только один размер), сыпучую массу предварительно пропускают через решета и отсеивают ими ненужные более крупные и более мелкие частицы имеющихся в отвале минералов (оставляют только те частицы, размер которых совпадает с размером частиц выделяемого полезного минерала).

Для упрощения объяснений и облегчения понятия сути предложенного изобретения упростим задачу и рассмотрим (как пример) конкретный ГОК, в отвалах которого, например, основная масса частиц полезного минерала (гематита, то есть железной руды) имеет размер 0,3-0,5 мм. По заказу строительной промышленности из отвалов этого ГОКа параллельно с выделением частиц гематита необходимо выделить частицы породы (кварца, то есть песка) размером 1,0-1,5 мм из имеющихся в отвале частиц песка размером от 0,1 до 2,5 мм.

Для выполнения поставленной задачи сыпучую массу из отвалов этого ГОКа можно вначале просеять решетом с размером ячейки 1,5 мм, которым удаляют из сыпучей массы все частицы, размер которых больше 1,5 мм, а затем решетом с размером ячейки 0,29 мм, которым удаляют из сыпучей массы все частицы, размер которых меньше 0,3 мм. Следует отметить, что если бы не было задания выделить песок указанной размерности, то размер ячеек этого решета можно было бы установить 0,5 мм.

Указанное просеивание необязательно, так как предложенная технология позволяет выделить частицы гематита и песка требуемой размерности и без них. Решение о применении или не применении решет принимается в каждом конкретном случае в зависимости от местных условий и возможностей конкретного производства. Например, если частиц песка размером больше 1,5 мм и/или размером меньше 0,3 мм в сыпучей массе относительно немного, то соответствующие операции ее предварительного просеивания решетами целесообразно не проводить или заменить его дополнительным сбросом небольших слоев частиц песка этих размеров отделителем с ленты транспортера-разделителя.

Поданную из отвалов ГОКа на ленту транспортера-разделителя сыпучую массу перемещают лентой в плоскости, близкой к горизонтальной, например, под углом 15 к горизонту. Лента транспортера-разделителя принудительно (приводом) поступательно перемещается по фигурным опорам (направляющим) транспортера-разделителя, установленным на равном расстоянии друг от друга. За счет производственных неточностей и допусков изготовления и монтажа направляющих, а также за счет прогиба ленты между направляющими под действием тяжести сыпучей массы на ней лента транспортера-разделителя движется волнообразно (вибрирует в вертикальной плоскости) и перемещает относительно друг друга в вертикальной и горизонтальной плоскостях частицы разделяемой сыпучей массы. Такое волнообразное перемещение частиц (ворошение сыпучей массы) помогает более плотным частицам и/или частицам меньших размеров опуститься в нижние слои, а более легким и более крупным частицам подняться в верхние слои.

При большом слое сыпучей массы на ленте транспортера-разделителя возвратно-поступательных перемещений ленты, получаемых только за счет допусков и погрешностей изготовления и монтажа, может оказаться недостаточно, и процесс разделения сыпучей массы на слои частиц с одинаковой плотностью и/или с одинаковым размером может быть длительным и некачественным.

Чтобы обеспечить требуемое качество и скорость разделения сыпучей массы, амплитуду вышеописанного вертикального возвратно-поступательного перемещения ленты транспортера-разделителя (частиц сыпучей массы относительно друг друга на ленте транспортера-разделителя) в предложенном способе искусственно увеличивают путем специального монтажа фигурных опор ленты (например, шаровых и/или роликовых направляющих) на разном вертикальном уровне относительно друг друга. При этом оси опорнаправляющих располагают горизонтально и заделывают в верхнюю подпружиненную (подвижную) раму транспортера-разделителя. Дополнительно к разному уровню монтажа опор ленты (или вместо этого) амплитуду возвратно-поступательного перемещения ленты в вертикальной плоскости могут увеличивать путем установки этих опор с разными диаметрами.

Частоту вышеописанного вертикального возвратно-поступательного перемещения ленты транспортера-разделителя (частиц сыпучей массы на ленте транспортера-разделителя) регулируют скоростью принудительного поступательного горизонтального (близкого к горизонтальному) перемещения ленты. Чем больше скорость этого поступательного горизонтального перемещения ленты, тем выше частота ее возвратно-поступательного перемещения по разноуровневым направляющим (вибрации) в вертикальной плоскости.

Величину скорости поступательного перемещения ленты транспортера-разделителя приводом, величину расстояния между осями фигурных направляющих, разницу уровня вертикального расположения направляющих относительно друг друга, величину диаметра направляющих назначают (предварительно рассчитывают) такими, чтобы лента транспортера-разделителя двигалась волнообразно то вверх, то вниз (вибрировала в вертикальной плоскости) и принуждала повторять эти же движения лежащую на ней сыпучую массу с частотой не менее 0,1 Гц (например, в диапазоне 0,1-1,0 Гц) и с амплитудой не менее 0,05 ее высоты (например, в диапазоне 0,05-0,1 ее высоты). Частота перемещения ленты менее 0,1 Гц и амплитуда перемещения меньше 0,05 высоты сыпучей массы на ленте малоэффективны и требуют большой длины ленты транспортера-р