177692. lajstromszámú szabadalom • Eljárás különböző anyagokból levő árványi keverékek elődúsítására
5 177692 6 vannak. A nagyobb fajsúlyú szemcséknél ez a jelenség sokkal kisebb mértékű. A kisebb fajsúlyú szemcsék a folyadékban vagy hasonlóban könnyebben mozognak, ezért hajlamosabbak arra, hogy a folyadékban vagy hasonlóban levő szilárd tárgyakhoz, testekhez, gátakhoz ütközzenek, amelyek mozgásútjukba kerülnek. A találmányunk szerinti eljárás a kisebb és nagyobb fajsúlyú testek, illetve szemcsék folyadékban vagy hasonlóban való süllyedésére és mozgására vonatkozó, előbb ismertetett két jelenségen alapul. Ha az ismert eljárásoktól eltérően az elődúsítani kívánt ásványi keverékek őrölt szemcséit egy olyan térbe ömlesztjük, amelyben szórványosan akadályok, gátak vannak elhelyezve és ezek között olyan lyukakat vagy nyílásokat hagyunk szabadon, amelyek nagyobbak az ide érkező legnagyobb szemcsénél, és ha ezeket az akadályokat, illetve gátakat úgy helyezzük el — például a vízszintessel hegyesszöget bezáró síkban — hogy az ezekhez ütköző szemcsék egy bizonyos meghatározott irányban haladnak tovább az ütközés után, egy teljesen új típusú szemcseosztályozási eljárást kapunk. Ebben az esetben az őrlőgépbe visszaáramoltatott szemcsehalmazban durva és könnyű, kisebb fajsúlyú szemcsék, a dúsítás céljára eltávolított szemcsehalmazban pedig finom és nehéz, azaz nagyobb fajsúlyú szemcsék vannak. Ennek eredményeként a nagyobb fajsúlyú, nehéz anyag, amelyet sokkal könyebb dúsítani és amely gyakran nem kíván újraőrlést, kevésbé van őrölve mint a könnyű, kis fajsúlyú anyag. Ez a dúsítási technológiában jelentős előnyöket biztosít. A találmányunk szerinti eljárásnak ismert eljárásoktól eltérő működésmódját és eredményességét az 1— 3. ábrákkal kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra az ismert, a szemcséket vízben való ülepítés során, ezek süllyedési sebessége alapján osztályozó eljárásra vonatkozik. Mint már ismertettük, a süllyedési sebesség a szemcsék fajsúlyától és nagyságától függ. A 4. ábrán három különböző anyagú szemcseféleségnek szemcsenagyságtól függő süllyedési sebessége van diagramban feltüntetve. Az 1 görbe kvarcszemcsékre, a 2 görbe vörös vasérc szemcsékre, a 3 görbe aranyszemcsékre vonatkozik. Látható, hogy például egy 3 mm-es kvarcszemcse végsebessége 22 cm/sec, és ugyanilyen a végsebessége az 1 mm nagyságú vörös vasérc és 0,2 mm nagyságú aranyszemcsének. Ha az eljárást az említett süllyedési sebességgel végzik, a keresztüleső anyagban 3 mm-nél nagyobb kvarcszemcsék, 1 mm-nél nagyobb vörös vasérc szemcsék és 0,2 mm-nél nagyobb aranyszemcsék lesznek. Az 1. ábrán az A, B, C, D és E jelű szemcsék anyagösszetétele különböző. Az A jelű szemcsék anyaga egészében érc, benne kísérő kőzetben előforduló, kisebb fajsúlyú ásvány nincs. A B jelű szemcsékben az érc mennyisége 75%, a kísérő kőzetben előforduló, könynyebb fajsúlyú ásvány mennyisége 25%. A C jelű szemcsékben az érc 50%, a kísérő kőzetben előforduló ásvány mennyisége szintén 50%. A D jelű szemcsékben az érc 25%, a kísérő kőzetben előforduló ásvány menynyisége 75%. Az E jelű szemcsékben az érc mennyisége nulla, a kísérő kőzetben előforduló ásvány mennyisége 100%. A felsorolt adatok térfogat százalékokra vonatkoznak és csupán egy a kísérlethez alkalmazott ásványi keverékre érvényesek. A legnehezebbek tehát az A jelű szemcsék, a legkönnyebbek pedig az E jelű szemcsék. Az egyes szemcsék méreteit az ábrán arányosan tüntettük föl. Az 1. ábrából kitűnik, hogy az egyforma sebességgel ülepedő szemcsék a Kl, K2 és K3 vonal mentén helyezkednek el. Ennek eredményeként azok a szemcsék, amelyek a kerettel körülvett térben vannak, elődúsítottnak vannak tekintve, azok a szemcsék pedig, amelyek a bekerített tér fölött vannak, újraőrlésre visszakerülnek az őrlőgépbe. Ha a bekerített térben levő szemcséket nézzük megállapítható, hogy az elődúsítottnak minősített szemcsehalmazban aránylag kevés a nagyobb fajsúlyú ásványi anyag és sok a kísérő kőzetben előforduló, kisebb fajsúlyú ásvány, tehát az elődúsítás nem mondható hatásosnak. A 2. ábra az elméleti méretre osztályozás eljárásának módját és eredményességét mutatja. Ennél az eljárásnál gyakorlatilag vízszintes szitát vagy hasonlót alkalmaznak és az a szemcse hull át a szita lyukjain, amelyik a lyukakon átfér, tekintet nélkül arra, hogy a szemcse anyagának fajsúlya nagy vagy kicsi, illetve a szemcsében mennyi a nagy fajsúlyú, illetve kis fajsúlyú anyag. A bekerített térben, azaz az Ll, L2 és L3 vonal alatti szemcsék hullnak át a szitán, tehát ezek minősülnek elődúsítottnak, a vonal fölötti szemcsék pedig újraőrlés céljából visszaáramlanak az őrlőgépbe. A bekerített térben levő szemcsék megszemlélése alapján látható, hogy az elődúsítás ennél az eljárásnál sem hatásos. A 3. ábra a találmányunk szerinti eljárás eredményességét mutatja. Az Ml, M2 és M3 vonal alatti, bekerített térben levő szemcsék anyagának túlnyomó része nagy fajsúlyú, a kis fajsúlyú ásványi anyag mennyisége kicsi, tehát az elődúsítás hatásos és eredményes. A vonal fölötti, újraőrlésre őrlőgépbe visszaáramoltatott szemcsékben aránylag kevés a nagyobb fajsúlyú anyag, ami az őrlés gazdaságossága szempontjából nagyon előnyös. Az 1—3. ábrákkal kapcsolatban ismertetett jelenségek számszerű bemutatása céljából a következőkben egy táblázatot ismertetünk, amely az ismert, vízben való ülepítéssel végzett osztályozás és a találmányunk szerinti eljárás eredményeit egymás mellett mutatja. A kísérletekhez azonos anyagot, szulfidércet használtunk és az eljárásokat zárt körben végeztük. Mindkét esetben az őrlést és szétválasztást, illetve osztályozást az anyag felületének nedves állapotában végeztük. Szemcseméret, mm Ismert eljárás Találmány szerinti eljárás Dúsításra kerülő termék Őrlőgépbe kerülő termék Dúsításra kerülő termék Őrlőgépbe kerülő termék 1,21 4 _ 0,77 2 — í 0,50 3 9 3 — 0,32 7 30 11 9 0,20 10 32 13 8 0,15 10 56 14 10 0,10 18 51 29 8 0,05 27 36 32 21 A találmány szerinti eljárásnál tíz szitát használtunk, amely 2 mm-es háló finomságú volt. Más kísérletek is azt mutatták, hogy hasonló eredmények érhetők el folyadékokban vagy gázokban diszpergált más anyagú szemcsék, más típusú szuszpenziók 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
