Шары на основе полиуретана, наполненные металопорошком для обогащения полезных ископаемых.

С 2003 г., на нашем предприятии  ООО «Производство Эластопласт», налажен выпуск элемента искусственной постели по заказу прииска ЗАО «Уралалмаз». ЗАО «Уралалмаз» -  крупнейшее предприятие по добыче россыпных алмазов в Уральском регионе, основанное в 1946 году… Алмазы, добываемые предприятием являются уникальными и одними из лучших в мире по своим качественным характеристикам. Предприятие добывает 1% всех алмазов в России. Среднегодовой объем добычи алмазов — $25 млн. В настоящее время предприятие имеет 20 лицензий на поиски алмазов, а также владеет шестью лицензиями на геологическое изучение недр.

     Элемент искусственной постели выполнен в форме шарика, и состоит из литьевого полиуретана и наполнителя, задающего истинную плотность элемента. Материал элементов искусственной постели должен иметь заданную плотность, чтобы в отсадочной машине шел процесс отделения алмазов от пустой породы. Обычно вместо полиуретановых шаров используют минералы, имеющие нужную природную плотность или элементы из цемента, наполненные чугунной стружкой для обеспечения требуемой плотности. Но такие материалы быстро изнашиваются. Кроме того обогащаемая руда проходит через 6 отсадочных  машин заряженных элементами искусственной постели различного диаметра  от 12 до 35 мм и их изготовление из природного сырья вручную превращается в дорогостоящую и травматичную процедуру. Из-за быстрого износа отсадочные машины приходится часто останавливать, отсортировывать элементы искусственной постели по размерам и вновь заряжать машины.

     Встает задача о повышении износостойкости искусственной постели для отсадочных машин. Здесь как нельзя лучше подходит полиуретан. применение полиуретанов может дать значительный общий выигрыш в стоимости, когда речь идет об учете таких факторов, как надежность изделия, долговечность и отсутствие простоев оборудования, а не только чистой стоимости материала.

 Элемент искусственной постели используется для обогащения полезных ископаемых, в процессе разделения горных пород по удельному весу в отсадочных машинах с искусственной постелью. Изобретение касается обогащения полезных ископаемых и может использоваться в горнорудной промышленности, в частности при обогащении алмазосодержащих коренных пород и песков.На ЗАО «Уралалмаз» элемент применяются в качестве технологической постели для отсадочных машин, работающих в подрешетном режиме. В алмазодобыче обработка материала, обогащение, на отсадочных машинах ведется по трем классам:

класс -2+4 мм – применяются шары от 12 до 14 мм (они лежат на сетке 8*8 мм); класс -4+8 мм – применяются шары от 16 до 20 мм (они лежат на сетке 13*13 мм); класс -8+16 мм – соответственно от 22 до 30 мм (они лежат на сетке 18*18 мм).

      В ЗАО «Уралалмаз» работает три типа отсадочных машин: МОД-2М, МОД-1М, Труд-3. Толщина слоя постели шаров колеблется от 60 до 120 мм, в зависимости от качества алмазосодержащих песков.

В качестве искусственной постели для отсадочных машин известно применение зерен из окатышей бурого железняка (обожженных, безобжиговых, в том числе на цементной связке, и металлизованных) с регулируемым удельным весом.

Недостатком этого материала является сравнительно низкая стойкость к истиранию и их изготовление из природного сырья вручную превращается в дорогостоящую и травматичную процедуру. Из-за быстрого износа отсадочные машины приходится часто останавливать, отсортировывать элементы искусственной постели по размерам и вновь заряжать машины.

Цель изобретения – повышение износостойкости искусственной постели для отсадочных машин с оптимальным удельным весом 3,2÷3,4 г/см³.

В таблице представлена сравнительная характеристика типов элементов для искусственной постели после 2 месяцев эксплуатации.

Таблица

      Как видно из данных, приведенных в таблице, использование ненаполненного полиуретана  в качестве материала для искусственной постели обеспечивает наибольшее повышение ее абразивной стойкости. Использование металла в качестве сердечника или наполнителя позволило обеспечить оптимальную плотность шара 3,2÷3,4 г/см³.

      Применение шара на основе полиуретана и наполнителя менее эффективно, из-за меньшей абразивной стойкости тонких прослоек полиуретана между частицами железа, по сравнению с монолитным слоем полиуретана в шаре с сердечником. Но, при необходимости изготовления шаров маленьких размеров и в большом количестве более технологичны шары с наполнителем.

Справка

о сравнении затрат при использовании железорудных окатышей (или хромитовой руды) и полиуретановых шаров в качестве искусственной постели отсадочных машин.

При расчете использовалась средняя производительность машинки 10 мЗ/ч, что за сезон работы составляет 51 тыс.куб.м. По наблюдениям износ п/у шаров (из смеси) за сезон составляет 1 мм. (иногда до 1,5 мм), изучение продолжается. Более масштабно с этим типом шаров работаем второй сезон. Ежегодное пополнение п/у шариков на износ и потери 45...50 кг. на одну машинку.

Применение новых материалов для постели отсадочных машин резко сократило расходы на доставку, ликвидировало ручной труд по подготовке постели из руды, стабилизировало технологические показатели работы отсадочных машин, отсутствие запрессовки постели. При использовании п/у шаров наблюдается повышенный выход концентрата, т.к. постель более разрыхлена, поэтому она должна быть более мелкая.

Преимущества элемента искусственной постели:

1. Снижение расходов на материал для искусственной постели;

2. Увеличение процента обогащения алмазосодержащих пород и песков;

3. Существенное снижение простоев, транспортных расходов и травматизма;

4. Использование в искусственной постели полиуретановых шаров различного размера позволило исключить из технологического цикла операции просеивания постели и контроля ее гранулометрического состава;

5. Увеличение экономического эффекта в 6 раз.

 Выводы:

Благодаря своим отличным эксплуатационным свойствам полиуретан может использоваться как конструкционный материал при обогащении золотосодержащих коренных пород и песков, в бисерных мельницах и в других  отраслях промышленности.