1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29726
(51) B03C 1/023 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0145.1
(22) 10.02.2014
(45) 15.04.2015, бюл. №4
(76) Амерханова Шамшия Кенжегазиновна; Пудов
Александр Михайлович; Пудов Игорь Михайлович;
Шляпов Рустам Маратович; Уали Айтолкын
Сайлаубеккызы
(56) RU 2398633 C1, 10.09.2010 года
(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО
ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ВКРАПЛЕННЫХ РУД
(57) Настоящее изобретение относится к области
горной промышленности и может быть
использовано для обогащения руд и доизвлечения
концентрата. Заявляемый способ заключается в
обработке пульпы (Т/Ж) 1:1,15, содержащей
бутиловый ксантогенат калия постоянными
электрическим и магнитным полями при силе тока
4 А, напряжении 12 В, индуктивности катушки
15,23 см, в результате которой происходит
разделение на пустую породу и концентрат, степень
обогащения составляет 32,3 раза, который
предполагает отсутствие использования
пенообразователей, проведение обогащения
мелковкрапленной полиметаллической руды.
(19)KZ(13)A4(11)29726

2. 29726
2
Настоящее изобретение относится к области
горной промышленности и может быть
использовано для обогащения руд и до извлечения
концентрата.
Аналогичным по достигаемому результату
известен способ обогащения сульфидных руд,
который предполагает разделение пульпы на
концентрат и хвосты посредством использования
флотационных реагентов, увеличивающих
гидрофобность частиц, степень закрепления на
пузырьке с последующим образованием устойчивой
минеральной пены (Справочник по обогащению
руд. Ч.2/ под ред. Богданова О.С. - М.: Недра, 1982.-
с.380).
Кроме того, в аналогичной по объекту работе
«Способ электродинамической сепарации»,
осуществляется отделение электропроводящих
частиц из смеси с непроводящим материалом под
воздействием переменного магнитного поля (Патент
«Способ электродинамической сепарации»
Шайдуров Г.Я., Юрьев А.В.// RU2398633C1
В03С1/023, опубл. 27.03.2012).
Преимущество предлагаемого способа по
сравнению с первым аналогом (Справочник по
обогащению руд. Ч.2/под ред. Богданова О.С. -М.:
Недра, 1982. с.380) заключается в возможности
проведения разделения смесей твердое-твердое без
использования пенообразователей, которые не
удаляются в полной мере из концентрата,
загрязняют окружающую среду посредством сброса
сточных вод.
Недостатками патента «Способ
электродинамической сепарации», Шайдуров Г.Я.,
Юрьев А.В.// RU2398633C1 В03С 1/023, опубл.
27.03.2012, являются ограничения по виду
отделяемого материала, касающиеся только чистых
металлов, и не дают возможности отделения
магнитных неметаллических частиц из
измельченной смеси горной породы, это
обеспечивает соответствие предлагаемого нами
изобретения критерию «существенные отличия».
Преимуществами предлагаемого способа
являются применение наряду с магнитным полем и
направляющего электрического поля, которое
усиливает взаимодействие заряженных частиц с
внешним магнитным полем; использование
собирателя (бутилового ксантогената калия)
позволяет более полно устранить влияние пустой
породы, как на выход концентрата, так и на
содержание металла.
Переработка вкрапленной медной руды с
участием флотореагента, осуществляющаяся с
применением магнитного и электрического полей, с
целью получения концентрата с высоким
содержанием металла является важной технической
задачей.
Сущность настоящего изобретения заключается
в совместной обработке пульпы содержащей
измельченную руду до заданной крупности, воду в
соотношении (Т:Ж) 1:1,15, флотореагент (калий
бутиловый ксантогенат), известь, постоянным
электрическим и магнитным полем, ускоряющим
частицы сульфидных минералов, внутри которой
установлены медные электроды, для создания
постоянного электрического поля, расположенные
до и после катушки индуктивности, создающей
постоянное магнитное поле, продвигающее пульпу
дальше. Установлено, что сила тока 4 А,
напряжение 12 В, индуктивность катушки 15,23 см
являются оптимальными, так как при данных
условиях достигается максимальная степень
обогащения продукта по металлу.
В предлагаемом способе отделение концентрата
обогащенного по металлсодержащим частицам
производится посредством совместного воздействия
постоянных электрического и магнитного полей,
которое заключается в приобретении заряда
частицами пульпы и изменении скорости движения
за счет возникающей силы Лоренца, результатом
которого является ускорение металлсодержащих
частиц и замедление частиц пустой породы.
В данном случае выражение для силы Лоренца
имеет вид:


sin
sinsin
qvB
nS
BqnvS
nV
BI
N
F
F А
Л 


где q - заряд частицы, v - ее скорость, В -
магнитная индукция, ά - угол между векторами V и
В.
Результирующая траектория заряженной
частицы в постоянном магнитном поле
представляет собой винтовую линию, ось которой
совпадает с одной из силовых линий магнитного
поля.
Шаг винтовой линии h равен пути, пройденному
вдоль винтовой линии, который отвечает
произведению скорости вдоль этого направления
V = cos ά на время, затраченное на прохождение
этого пути, которое по определению шага винтовой
линии равно периоду обращения частицы вокруг
силовой линии t = Т. Учитывая значение скорости
V = Vcos ά и периода Т = 2πm/Вq, получаем путь:
'
cos
2


V
Bq
m
H 
Таким образом, в зависимости от заряда
частицы, скорость ее движения и пройденный путь
будут разными, которые будут определяться видом
частицы и содержанием ионов металла. В данном
случае частицы содержащие комплексы ионов
металла с флотореагентом будут ускоряться а
анионы пустой породы замедляться.
Объектом исследования служила медная
(вкрапленная) руда Жезказганского месторождения,
крупностью 0,074 мм, содержание металла в
которой по данным атомно-адсорбционного анализа
составляет 112,29 мг/л соответственно.
Заявляемый способ реализуется следующим
образом. Пульпа содержащая измельченную руду до
заданной крупности, воду в соотношении (Т:Ж)
1:1,15 (133 г тв. вещества), флотореагент (калий
бутиловый ксантогенат 250 г/т), известь (50 г/см3
),

3. 29726
3
движется по трубе из полимерного материала,
проходящей через расположенной под углом в 5° к
горизонтальной плоскости, во внутреннюю часть
которой по периметру установлены медные
электроды шириной 1 см, для наложения внешнего
постоянного электрического поля, которые
расположены до и после катушки индуктивности,
создающей постоянное магнитное поле,
продвигающее пульпу дальше. Установлено, что
сила тока 4 А, напряжение 12 В, индуктивность
катушки 15,23 см являются оптимальными, так как
при данных условиях достигается максимальная
степень обогащения продукта по металлу.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на
котором изображено на фиг.
Фиг. Установка по электромагнитному
обогащению полиметаллических руд:
L - Труба из полимерного материала с пульпой,
встроенная в катушку;
- направление движения пульпы;
- направление движения заряженных
частиц в магнитном поле соленоида; ↓- электроды
(+,--)
Изменение содержания металла в процессе
обработки электрическим и магнитным полем
контролировалось атомно-адсорбционным методом
анализа.
В данном случае отбор проб производился из
трех точек: проба №1 после положительного
электрода за катушкой, проба №2 после
отрицательного электрода, проба №3 слив, проба
№4 исходная руда На основании результатов
атомно-абсорбционного анализа определено
содержание металла в концентрате, в руде, степень
обогащения и степень концентрирования (таблица).
Таблица
Результаты флотации медьсодержащей руды
Содержание металла в пробе №, мг/л
№опыта
1 2 3 Исходная
mконц, г
Содержание
металлав
руде,%
Содержание
металлав
концентрате
%
Степень
обогащения
1 85,62 164,60 63,87 113,38 5,32 8,50·10-2
3,09 36 29
2 85,05 118,60 184,90 111,20 5,01 8,40·10-2
2,37 28,31
85,34 141,60 124,39 112,29 5,17 8,45·10-2
2,73 32,30
Установлено, что совместное использование
постоянных электрического и магнитного полей
существенно увеличивает содержание металла в
концентрате, исключает использование
пенообразователей и позволяет проводить
обогащение вкрапленных руд цветных металлов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ электромагнитного обогащения
полиметаллических вкрапленных руд, включающий
движение пульпы по трубе под воздействием
электромагнитного поля с одновременным
разделением пульпы на концентрат и хвосты,
отличающийся тем, что движущуюся пульпу,
минеральная часть состава - раствор бутилового
ксантогената калия, подвергают воздействию
постоянного электрического поля и параллельно
направленного магнитного поля за счет силы
Лоренца, возникающей в металлосодержащей
фракции.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Сакалова