RU2431527C1

RU2431527C1 - Method of dressing solid minerals in hydraulic mining by boreholes and device to this end

Info

Publication number: RU2431527C1
Application number: RU2010104403/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Лунев (RU); Владимир Иванович Лунев; Александр Иванович Усенко (RU); Александр Иванович Усенко; Игорь Борисович Бондарчук (RU); Игорь Борисович Бондарчук; Игорь Михайлович Иванюк (RU); Игорь Михайлович Иванюк; Владимир Михайлович Зыков (RU); Владимир Михайлович Зыков; Виктор Григорьевич Лукьянов (RU); Виктор Григорьевич Лукьянов; Михаил Степанович Паровинчак (RU); Михаил Степанович Паровинчак
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2011-10-20
Also published as: RU2010104403A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to separation of solid materials by fluids, namely, to flushing granulated, powder or lumpy materials by hydraulic classifiers and may be used for primary dressing of minerals in conditions of extraction yard in hydraulic mining by boreholes. Proposed method proceeds from gravity separation of disintegrated minerals with rocks in fluid media. It comprises creating pressurised pulp flow in pulp transmission line. Said flow features elongated cross section and laminar structure. It comprises also forcing pulp flow along steep ballistic trajectory. Pulp jet falling on soil surface is divided into several flows, each being directed for further processing, particularly, for additional dressing, warehousing and recovery. Proposed method exploits device comprising transmission pulp line made up of interconnected tubes. Pipeline end is provided with nozzle jointed thereto. At least, end section of pulp line and nozzle have slit-like vertically stretched-out hole. Nozzle is arranged at angle to horizon to allow steep ballistic trajectory of pulp flow. Classifier is mounted on pulp flow course on soil surface that consists of catchers equipped with hydraulic transport devices.

EFFECT: higher effcieincy of primary dressing in hydraulic mining by boreholes.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к разделению твердых материалов с помощью жидкостей, а именно к промывке гранулированных, порошкообразных или кусковых материалов с помощью гидравлических классификаторов, и может найти применение для первичного обогащения полезных ископаемых при скважинной гидродобыче (СГД).The invention relates to the separation of solid materials using liquids, namely the washing of granular, powdery or lump materials using hydraulic classifiers, and can be used for primary mineral processing in borehole hydraulic production (SRS).

Известны гравитационные способы обогащения твердых полезных ископаемых (см., например, В.Н.Шохин и др. Гравитационные методы обогащения. М.: Недра, 1980 г.; Горная энциклопедия, Том 2, стр.157-160. Изд-во «СЭ», 1986 г. и др.). Сущность указанных способов состоит в разделении минералов по плотности в поле силы тяжести или центробежных сил для отделения пустой породы и получения концентрата. При этом основными факторами разделения при гравитационном обогащении являются динамические и статические воздействия воды, суспензий или воздуха.There are known gravitational methods of enrichment of solid minerals (see, for example, V.N. Shokhin et al. Gravity methods of enrichment. M .: Nedra, 1980; Mountain Encyclopedia, Volume 2, pp. 157-160. Publishing House “ SE ”, 1986, etc.). The essence of these methods consists in the separation of minerals by density in the field of gravity or centrifugal forces to separate waste rock and obtain concentrate. The main factors of separation during gravitational enrichment are the dynamic and static effects of water, suspensions or air.

Среди гравитационных способов обогащения полезных ископаемых важное место занимает промывка (см., например, В.В.Троицкий. Промывка полезных ископаемых. М.: Недра, 1978 г.; Горная энциклопедия. Том 4, стр.254-255. Изд-во «СЭ», 1989 г. и др.). Промывка - это процесс гравитационного обогащения полезных ископаемых, основанный на удалении примесей, переводе примесей во взвешенное состояние воздействием потока воды и механизмов и отделении полученной массы от зернистого материала. Существует несколько способов промывки, в том числе посредством слива на лотках и желобах, грохочением, скруббированием и т.п. Промывка, а равным способом и другие гравитационные способы, широко используется для обогащения руд черных, цветных, благородных и редких металлов, драгоценных камней, угля, строительных минералов и других полезных ископаемых.Among gravitational methods of mineral processing, washing is an important place (see, for example, V.V. Troitsky. Mineral washing. M .: Nedra, 1978; Mountain Encyclopedia. Volume 4, pp. 254-255. Publishing House "SE", 1989, etc.). Flushing is a process of gravitational enrichment of minerals, based on the removal of impurities, the translation of impurities into a suspended state by the influence of a stream of water and mechanisms, and the separation of the resulting mass from granular material. There are several washing methods, including by draining on trays and troughs, screening, scrubbing, etc. Flushing, and in the same way other gravity methods, is widely used for beneficiation of ores of ferrous, non-ferrous, noble and rare metals, precious stones, coal, building minerals and other minerals.

Известен напорный гидравлический транспорт - технологический процесс перемещения твердых материалов, например дезинтегрированных горных пород и полезных ископаемых, песков и песчано-гравийных смесей и др. потоков воды (см., например, Смолдырев А.Е. Трубопроводный транспорт. М.: 1980 г.; Горная энциклопедия. Том 2, стр.36-37. Изд-во «СЭ», 1986 г. и др.). Его сущность состоит в том, что гидросмесь, т.е. смесь воды и горных пород, транспортируется по трубопроводу при избыточном давлении, создаваемом насосным оборудованием. При этом поток гидросмеси в трубопроводе, как правило, носит турбулентный режим с тем, чтобы обеспечить одинаковую плотность и скорость перемещения потока гидросмеси по всему сечению трубопровода и тем самым избежать осаждения породы в донной части.Known pressure hydraulic transport - the technological process of moving solid materials, such as disintegrated rocks and minerals, sand and sand and gravel mixtures and other water flows (see, for example, Smoldyrev A.E. Pipeline transport. M: 1980. ; Mountain Encyclopedia. Volume 2, pp. 36-37. Publishing House "SE", 1986, etc.). Its essence is that the hydraulic mixture, i.e. a mixture of water and rocks is transported through the pipeline at excess pressure created by pumping equipment. In this case, the flow of slurry in the pipeline, as a rule, is turbulent in order to ensure the same density and speed of movement of the flow of slurry throughout the cross section of the pipeline and thereby avoid sedimentation of rock in the bottom.

При СГД твердых полезных ископаемых напорный гидротранспорт применяется для доставки скважинной продукции, т.е. гидросмеси, состоящей из дезинтегрированных вмещающих горных пород, полезных ископаемых и воды, на карту намыва для складирования или на обогатительную фабрику для дальнейшей переработки (В.Ж.Аренc и др. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых. М.: Недра, 1980 г., стр.7-14. Прототип). При этом трубопровод (далее - транспортный пульпопровод) состоит из стандартных труб, вследствие чего напорный поток гидросмеси (далее - пульпы) имеет в поперечном сечении круглую форму.With SRS of solid minerals, pressure hydraulic transport is used to deliver well products, i.e. slurry, consisting of disintegrated enclosing rocks, minerals and water, to the alluvial map for storage or to an enrichment plant for further processing (V.Zh.Arens et al. Downhole hydraulic mining of solid minerals. M .: Nedra, 1980, p. 7-14. Prototype). In this case, the pipeline (hereinafter referred to as the transport slurry pipeline) consists of standard pipes, as a result of which the pressure flow of the slurry (hereinafter referred to as pulp) has a circular cross-sectional shape.

Основанием для разработки заявляемого изобретения послужили результаты визуальных наблюдений за процессом формирования штабелей намыва циркон-ильменитовых песков при эксплуатации некоторых россыпных месторождений титана, циркония, тантала, ниобия и других редких и редкоземельных металлов способом СГД (Либер Ю.В. Разработка титан-цирконовых песков Тарского месторождения. Горный журнал, 1996 г., №4, стр.12-17; Левченко Е.Н. и др. Технология комплексной переработки редкоземельных песков при добыче способом СГД. Горный журнал, 1996 г., №4, стр.17-19; Бабичев Н.И. и др. Скважинная гидравлическая технология - основа высокоэкономичных малых предприятий по добыче твердых полезных ископаемых. Горный журнал, 1996 г., №4, стр.5-9; Циркон-ильменитовые россыпные месторождения как потенциальный источник развития Западно-Сибирского региона, г. Кемерово, OOO «Сарc», 2001 г., стр.214). Этими наблюдениями была установлена зональность в распределении полезного ископаемого и вмещающих горных пород в массиве штабелей намыва скважинной продукции. В непосредственной близости от конца ствола пульпопровода были сконцентрированы крупнозернистые кварцево-полевошпатовые пески с высоким содержанием темноцветных минералов, в том числе рудных.The basis for the development of the claimed invention was the results of visual observations of the formation of stacks of alluvial deposits of zircon-ilmenite sands during operation of some alluvial deposits of titanium, zirconium, tantalum, niobium and other rare and rare earth metals by the SRS method (Liber Yu.V. Development of Tarsky titanium-zircon sands deposits. Mining Journal, 1996, No. 4, pp. 12-17; Levchenko E.N. et al. Technology for the integrated processing of rare-earth sand during mining by the SRS method. Mining Journal, 1996, No. 4, pp. 17- 19; B Abichev N.I. et al. Downhole hydraulic technology - the basis of highly economical small enterprises for the extraction of solid minerals. Mining Journal, 1996, No. 4, pp. 5-9; Zircon-ilmenite placer deposits as a potential source of development of the West Siberian region, Kemerovo, OOO Sars, 2001, p. 214). These observations established zoning in the distribution of minerals and host rocks in the array of stacks of alluvial well products. Coarse-grained quartz-feldspar sands with a high content of dark-colored minerals, including ore, were concentrated in the immediate vicinity of the end of the trunk of the slurry pipeline.

Далее по простиранию струи пульпы были сосредоточены среднезернистые и кварцево-полевошпатовые пески с примесью мелких кристаллов темноцветных минералов. Самая удаленная от ствола транспортного пульпопровода часть штабеля состояла из смеси мелкозернистого песка и глинистых частиц. Однако эти зоны не имели достаточно четких границ, так как при падении на штабель струя пульпы имела незначительные размеры по ее простиранию. Это не позволило сделать количественную и качественную оценку распределения полезного ископаемого и горных пород по простиранию струи пульпы при формировании штабелей намыва.Further along the strike of the pulp stream were concentrated medium-grained and quartz-feldspar sands mixed with small crystals of dark-colored minerals. The part of the stack farthest from the trunk of the transport slurry pipeline consisted of a mixture of fine-grained sand and clay particles. However, these zones did not have sufficiently clear boundaries, since when falling onto a stack, the pulp stream had insignificant dimensions along its strike. This did not allow us to make a quantitative and qualitative assessment of the distribution of minerals and rocks along the strike of the pulp stream during the formation of alluvial stacks.

В связи с вышеизложенным была поставлена задача осуществить первичное обогащение полезных ископаемых в условиях добычного полигона СГД, для чего, во-первых, необходимо интенсифицировать процесс дифференциации пульпы по плотности при ее перемещении по пульпопроводу, во-вторых, «растянуть» струю пульпы по ее простиранию, т.е. увеличить длину струи при падении ее на земную поверхность, в-третьих, разделить струю на несколько частей, т.е. потоков, исходя из плотности пульпы и содержания в этих потоках полезного ископаемого, после чего каждый из потоков направить на соответствующую обработку.In connection with the foregoing, the task was set to carry out the primary enrichment of minerals in the conditions of the SRS mining site, for which, firstly, it is necessary to intensify the process of pulp differentiation by density when moving along the pulp line, and secondly, to “stretch” the pulp stream along its strike , i.e. increase the length of the jet when it falls to the earth's surface, thirdly, to divide the jet into several parts, i.e. flows, based on the density of the pulp and the content of minerals in these flows, after which each of the flows should be sent for appropriate processing.

Поставленная задача решена следующим образом. В соответствии с прототипом в транспортном пульпопроводе создают напорный поток пульпы. Согласно изобретению напорному потоку пульпы из выдачной скважины придают в поперечном сечении удлиненную форму, вытянутую по вертикали, и ламинарное течение. После выхода потока из пульпопровода и баллистическом полете струи пульпы ей обеспечивают крутую параболическую траекторию. После этого при падении струи пульпы на земную поверхность ее разделяют на несколько потоков, каждый из которых направляют на обработку известными способами.The problem is solved as follows. In accordance with the prototype in the transport slurry pipeline create a pressure stream of pulp. According to the invention, the pressure flow of the pulp from the dispensing well is given in cross section an elongated shape, elongated vertically, and a laminar flow. After the flow exits from the slurry pipeline and the ballistic flight of the pulp stream, it is provided with a steep parabolic trajectory. After that, when a jet of pulp falls onto the earth's surface, it is divided into several streams, each of which is sent for processing by known methods.

ОПИСАНИЕ СПОСОБАDESCRIPTION OF THE METHOD

В транспортном пульпопроводе, связывающем выдачную скважину с устройством для первичного обогащения полезного ископаемого классификатором или картой намыва, посредством насосного оборудования создают напорный поток пульпы с ламинарным режимом движения. Ламинарность потока обеспечивается гладкой внутренней поверхностью пульпопровода, равномерной подачей пульпы и снижением давления по длине пульпопровода.In the transport slurry pipeline connecting the output well with the device for the primary enrichment of the mineral with a classifier or an alluvion map, a pressure stream of pulp with a laminar mode of movement is created by means of pumping equipment. The laminarity of the flow is ensured by the smooth inner surface of the slurry pipeline, uniform pulp feed and pressure reduction along the length of the slurry pipeline.

Этот поток в поперечном сечении имеет удлиненную форму, например в виде прямоугольника или эллипса, длинная ось симметрии которого ориентирована вертикально, т.е. совпадает с вектором силы тяжести. Практически это означает, что потоку пульпы придают плоскую форму, совпадающую с плоскостью вектора силы тяжести. При этом ширина и высота потока находятся в соотношении 1:3-5. При такой форме потока с ламинарным характером течения под действием сил гравитации происходит интенсивная дифференциация пульпы по плотности: наиболее тяжелые компоненты пульпы, в том числе рудные минералы, концентрируются в нижней части потока, самые легкие, в частности глинистые с примесью мелкозернистого песка, - в верхней части потока. Плоская, т.е. вытянутая в вертикальном направлении, форма потока обеспечивает большую степень дифференциации твердых частиц и пульпы в целом по их плотности. Излив пульпы в атмосферу производят по крутой баллистической траектории (больше 90°), в частности под углом 40-50° к горизонту. Это соответствует увеличению дальности, а следовательно, времени полета струи пульпы. При полете струи по баллистической траектории процесс дифференциации пульпы по плотности продолжается. При этом следует учитывать и тот факт, что скорость движения нижних слоев потока пульпы вследствие ее высокой плотности и трения твердых частиц между собой и о донную часть пульпопровода значительно ниже, чем вышележащих слоев. Вышеназванные факторы обуславливают увеличение длины потока пульпы по простиранию при падении его на земную поверхность. При этом пульпа, обогащенная тяжелыми частицами металлосодержащей руды и горных пород, выпадает на земную поверхность на начальном участке баллистической траектории, а пульпа, представляющая собой взвесь из легких и мелких частиц, - на конечном ее участке. Это делает возможным посредством улавливающих устройств - классификаторов разделить струю пульпы по плотности на несколько потоков, которые затем посредством гидротранспорта направить на дальнейшую обработку, в частности дообогащение, складирование, утилизацию.This flow in cross section has an elongated shape, for example in the form of a rectangle or an ellipse, the long axis of symmetry of which is oriented vertically, i.e. coincides with the gravity vector. In practice, this means that the pulp stream is given a flat shape that coincides with the plane of the gravity vector. The width and height of the stream are in the ratio 1: 3-5. With this form of flow with a laminar flow character, gravity intensely differentiates the pulp in terms of density: the heaviest pulp components, including ore minerals, are concentrated in the lower part of the stream, the lightest, in particular clay ones mixed with fine-grained sand, in the upper parts of the stream. Flat, i.e. elongated in the vertical direction, the flow form provides a greater degree of differentiation of solid particles and pulp as a whole according to their density. The pulp is poured into the atmosphere along a steep ballistic trajectory (greater than 90 °), in particular at an angle of 40-50 ° to the horizon. This corresponds to an increase in the range, and therefore, the flight time of the pulp stream. When the jet is flying along a ballistic trajectory, the process of pulp differentiation by density continues. At the same time, the fact that the speed of the lower layers of the pulp stream due to its high density and the friction of solid particles between themselves and about the bottom of the slurry pipeline is much lower than the overlying layers should be taken into account. The aforementioned factors cause an increase in the length of the pulp flow along the strike when it falls to the earth's surface. In this case, the pulp enriched with heavy particles of metal-containing ore and rocks falls to the earth's surface in the initial section of the ballistic trajectory, and the pulp, which is a suspension of light and small particles, in its final section. This makes it possible by means of trapping devices - classifiers to divide the pulp stream by density into several streams, which then by hydrotransport can be sent for further processing, in particular re-enrichment, storage, disposal.

Известен транспортный пульпопровод, связывающий выдачную скважину с картой намыва при СГД полезных ископаемых (В.Ж.Аренc и др. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых. М.: Недра, 1980 г., стр.7-4. Прототип). Он состоит из стандартных труб круглого поперечного сечения, скрепленных между собой резьбовыми соединениями, в частности ниппелями или муфтами. На конце пульпопровода закреплен ствол, с помощью которого производится формирование штабеля намыва продукции скважины.Known transport slurry pipeline connecting the issuing well with the alluvial map for SRS of minerals (V.Zh.Arens et al. Borehole hydraulic mining of solid minerals. M: Nedra, 1980, pp. 7-4. Prototype). It consists of standard pipes of circular cross-section, fastened together by threaded connections, in particular nipples or couplings. At the end of the slurry pipeline, a trunk is fixed, with the help of which the formation of a stack of alluvial wells is formed.

Поставлена задача усовершенствовать конструкцию транспортного пульпопровода, приспособив его, при условии применения дополнительных устройств, для первичного обогащения полезных ископаемых на добычном полигоне СГД.The task is to improve the design of the transport slurry pipeline by adapting it, subject to the use of additional devices, for the primary enrichment of minerals at the SRS mining site.

Поставленная задача решена следующим образом. В соответствии с прототипом устройство для осуществления способа обогащения твердых полезных ископаемых при скважинной гидродобыче включает транспортный пульпопровод, состоящий из соединенных между собой труб. Согласно изобретению на конце пульпопровода закреплена насадка под углом к горизонту, обеспечивающая крутую баллистическую траекторию полета струи пульпы, например под углом 40-50°. По крайне мере конечный участок пульпопровода и насадка имеют щелевидное отверстие, вытянутое в вертикальном направлении. Трубы в пульпопроводе соединены между собой фланцами. По простиранию падения струи пульпы на земную поверхность установлен классификатор, состоящий из улавливающих приспособлений, снабженных гидротранспортными устройствами.The problem is solved as follows. In accordance with the prototype, a device for implementing the method of enrichment of solid minerals during downhole hydraulic production includes a transport slurry pipeline consisting of interconnected pipes. According to the invention, a nozzle is fixed at the end of the slurry pipeline at an angle to the horizon, providing a steep ballistic trajectory of the pulp jet, for example, at an angle of 40-50 °. At least the final section of the slurry pipeline and the nozzle have a slit-like opening elongated in the vertical direction. Pipes in the slurry pipeline are interconnected by flanges. A classifier consisting of catching devices equipped with hydrotransport devices is installed along the strike of a pulp jet falling onto the earth's surface.

Далее сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:Further, the invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - конструкция устройства (вид сбоку),figure 1 - design of the device (side view),

на фиг.2 - конструкция устройства (вид в плане),figure 2 - design of the device (plan view),

на фиг.3 - поперечное сечение пульпопровода и насадки.figure 3 is a cross section of a slurry pipeline and nozzles.

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ УСТРОЙСТВАDESCRIPTION OF THE DEVICE DESIGN

Основными узлами устройства являются транспортный пульпопровод и классификатор, снабженный гидротранспортным устройством. Транспортный пульпопровод (фиг.1, 2) состоит из труб 1, скрепленных между собой фланцевыми соединениями 2. Один конец пульпопровода присоединен к штуцеру 3 пульпоподъемной колонны снаряда СГД, другой его конец оснащен насадкой 4, установленной под углом к горизонту, обеспечивающим крутую баллистическую траекторию полета струи, например 40-50°. По крайне мере конечный участок транспортного пульпопровода (при большой его протяженности), включая насадку 4, состоит из труб с щелевидным отверстием, вытянутым по вертикали, т.е. в направлении вектора силы тяжести. Это отверстие может иметь прямоугольную (фиг.3), эллипсовидную или иную форму. Ширина и высота отверстия соотносятся между собой как 1:3-5. Площадь поперечного сечения отверстия, а также его ширина и высота подбираются опытным путем исходя из производительности скважины, состава пульпы, степени дезинтеграции полезного ископаемого и вмещающих пород и других факторов. По простиранию падения струи пульпы на земную поверхность установлен классификатор 5. Он представляет собой улавливающие устройство 6 в виде лотков, бункеров или емкостей, расположенных в ряд. Улавливающие устройства снабжены гидротранспортными средствами 7.The main components of the device are a transport slurry pipeline and a classifier equipped with a hydrotransport device. The transport slurry pipeline (Figs. 1, 2) consists of pipes 1, fastened together by flange connections 2. One end of the slurry pipeline is connected to the fitting 3 of the pulp-lifting column of the SRS projectile, its other end is equipped with a nozzle 4 mounted at an angle to the horizon, providing a steep ballistic trajectory jet flight, for example 40-50 °. At least the final section of the transport slurry pipeline (with its large length), including the nozzle 4, consists of pipes with a slit-like hole elongated vertically, i.e. in the direction of the gravity vector. This hole may have a rectangular (figure 3), ellipsoidal or other shape. The width and height of the hole are related as 1: 3-5. The cross-sectional area of the hole, as well as its width and height are selected empirically based on the productivity of the well, the composition of the pulp, the degree of disintegration of the mineral and host rocks and other factors. A classifier 5 is installed along the strike of a pulp jet falling to the earth's surface. It is a catching device 6 in the form of trays, bins or containers arranged in a row. Catchers are equipped with hydrotransport means 7.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ УСТРОЙСТВАDESCRIPTION OF THE DEVICE

Работа устройства рассмотрена на примере разработки способом СГД Туганского и Георгиевского титан-цирконовых россыпных месторождений Томской области. По плотности рудные пески этих месторождений можно разделить на две фракции - тяжелую (плотность - 4,5-4,65 г/см³) и легкую (плотность 2,5-2,65 г/см³). Тяжелая фракция представлена, в основном, металлосодержащими (рудными) минералами, в частности ильменитом, цирконом, лейкоксеном и некоторыми другими. Легкая фракция состоит преимущественно из кварцево-полевошпатового песка и каолина. Содержание титановых минералов в песках составляет 1,64-2,32%, циркона - 0,68-0,79%.The operation of the device is considered on the example of development by the method of SRS of the Tugan and St. George titanium-zircon placer deposits of the Tomsk region. By density, the ore sands of these deposits can be divided into two fractions - heavy (density - 4.5-4.65 g / cm ³ ) and light (density 2.5-2.65 g / cm ³ ). The heavy fraction is represented mainly by metal-containing (ore) minerals, in particular ilmenite, zircon, leucoxene and some others. The light fraction consists mainly of quartz-feldspar sand and kaolin. The content of titanium minerals in the sands is 1.64-2.32%, zircon - 0.68-0.79%.

При перемещении потока пульпы по трубам пульпопровода (фиг.1, 2) под действием силы тяжести происходит гравитационное разделение твердых частиц пульпы, т.е. полезного ископаемого и вмещающих пород, по плотности и гранулометрическому составу. Частицы ильменита, лейкоксена и циркона, а также крупнозернистый песок сосредотачиваются в донной части транспортного пульпопровода, среднезернистый песок с примесью мелких частиц рудных минералов занимает среднюю часть пульпопровода, а глинистая суспензия, обогащенная мелкозернистым песком, - верхнюю часть пульпопровода (фиг.3). Этому способствуют два фактора. Первый из них - ламинарный режим движения пульпы, который достигается благодаря отсутствию в пульпопроводе соединительных ниппелей или муфт, которые вызывают образование турбулентных вихрей, а также равномерной подачи пульпы насосным оборудованием, что исключает разрыв сплошности струй потока. Второй фактор - щелевидная форма отверстия пульпопровода (фиг.3), а равным образом и насадки 4, вытянутая по вертикали, т.е. в направлении вектора силы тяжести. Это делает возможным получить более четкие границы между фракциями зерен полезного ископаемого и вмещающих горных пород, а также между слоями пульпы по их плотности.When moving the pulp stream through the pipes of the slurry pipeline (Fig. 1, 2) under the influence of gravity, gravitational separation of the solid particles of the pulp occurs, i.e. mineral and host rocks, in density and particle size distribution. Particles of ilmenite, leucoxene and zircon, as well as coarse sand, are concentrated in the bottom of the transport slurry pipeline, medium-grained sand mixed with fine particles of ore minerals occupies the middle part of the slurry pipeline, and a clay suspension enriched with fine-grained sand occupies the upper part of the slurry pipeline (Fig. 3). Two factors contribute to this. The first of them is the laminar regime of the pulp movement, which is achieved due to the absence of connecting nipples or couplings in the slurry pipeline that cause the formation of turbulent vortices, as well as uniform pulp feeding by pumping equipment, which eliminates the discontinuity of the flow stream. The second factor is the slit-like shape of the opening of the slurry pipeline (Fig. 3), and, likewise, the nozzle 4, elongated vertically, i.e. in the direction of the gravity vector. This makes it possible to obtain clearer boundaries between fractions of grains of mineral and host rocks, as well as between the layers of pulp by their density.

При выходе пульпы из насадки под углом более 20°, например 40-50°, ее струя 8 движется по довольно крутой баллистической траектории. Благодаря этому времени полета струи достаточно, чтобы процесс дифференциации пульпы и твердых частиц, начавшийся в пульпопроводе, продолжился при движении струи по баллистической траектории. При этом струя вытягивается по простиранию: сначала на поверхность выпадает пульпа, содержащая тяжелую фракцию - зерна ильменита, циркона и лейкоксена в смеси с крупнозернистым кварцево-полевошпатовым песком, затем среднезернистый песок с примесью мелких кристаллов рудных минералов и наконец - глинистая эмульсия, содержащая мелкозернистый песок. Каждая из этих фракций улавливается соответствующим элементом в классификаторе 5, после чего посредством гидротранспортного устройства направляется на дальнейшую обработку, в частности на дообогащение, складирование, утилизацию.When the pulp leaves the nozzle at an angle of more than 20 °, for example 40-50 °, its stream 8 moves along a rather steep ballistic trajectory. Due to this jet flight time, it is sufficient that the process of differentiation of pulp and solid particles, which began in the slurry pipeline, continues when the jet moves along a ballistic trajectory. At the same time, the jet stretches along the strike: first, a pulp containing a heavy fraction - grains of ilmenite, zircon and leucoxene mixed with coarse-grained quartz-feldspar sand, then medium-grained sand mixed with small crystals of ore minerals and finally a clay emulsion containing chalk . Each of these fractions is captured by the corresponding element in the classifier 5, after which, by means of a hydrotransport device, it is sent for further processing, in particular for re-enrichment, storage, disposal.

Следует заметить, что изобретения предполагается использовать при освоении уникального по запасам и содержанию металла Бакчарского железорудного месторождения в Томской области.It should be noted that the invention is intended to be used in the development of the Bakcharsky iron ore deposit, unique in reserves and metal content, in the Tomsk Region.

Технический результат изобретения - осуществление процесса первичного обогащения полезных ископаемых на добычном полигоне при разработке месторождений способом СГД.The technical result of the invention is the implementation of the process of primary mineral processing at a mining site during the development of deposits by the SRS method.

Claims

1. A method of enrichment of solid minerals during downhole hydraulic production, based on the gravitational separation of disintegrated minerals and host rocks in a fluid liquid medium, including the creation of a pressure pulp stream in a transport slurry pipeline, characterized in that the pressure stream of pulp from a production well is injected in cross section an elongated shape, elongated vertically, and a laminar flow, then along a steep ballistic trajectory of the pulp jet, and then in the process of falling to the ground th surface of the pulp stream is separated into several streams, each of which is sent to further processing, in particular beneficiation, storage and disposal.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pulp stream from the pulp line is directed at an angle of 40-50 ° to the horizon.

3. A device for implementing the method of enrichment of solid minerals during downhole hydraulic production, including a transport slurry pipeline, consisting of interconnected pipes, characterized in that at the end of the pipeline, consisting of interconnected pipe flanges, a nozzle is fixed, and at least the final section the slurry piping and nozzle have a slit-like hole elongated in the vertical direction, and the nozzle is directed at an angle to the horizon, providing a steep ballistic flight path ui pulps, while along the strike of the pulp jet to the earth's surface, a classifier is installed, consisting of catching devices equipped with hydrotransport devices.

4. The device according to claim 3, characterized in that the nozzle is directed at an angle of 40-50 ° to the horizon.