Стол Уилфли
Стол Уилфли | |
---|---|
![]() Столы Уилфли, Кенникотт, Вальдес-Кордова, Аляска | |
Классификация | Встряхивающий стол |
Промышленность | Горное дело , Переработка полезных ископаемых |
Приложение | Разделение и концентрация минералов |
Источник топлива | Электрический |
Работает | Да |
Компоненты | Встряхивающий стол, желоба, качающийся двигатель |
изобретатель | Артур Редман Уилфли |
Изобретенный | 1896 |
Другие имена | Влажный стол, уровень воды |
Таблица Уилфли обычно используется для концентрации тяжелых минералов в лабораторных и промышленных масштабах. Он имеет традиционную конструкцию качающегося (колеблющегося) стола с рифленой декой. [ 1 ] Это одна из нескольких марок мокрых столов, используемых для разделения и обогащения тяжелых рудных минералов, включая столы Дейстера и столы Холмана, предназначенные для обработки как грубого, так и тонкого сырья при переработке полезных ископаемых. [ 2 ]
Стол Уилфли стал конструкцией, используемой во всем мире, поскольку он значительно увеличил извлечение серебра, золота и других драгоценных металлов. [ 3 ] Эта таблица настолько широко использовалась, что была включена в словарь Вебстера . [ 4 ] и с момента его изобретения постоянно использовался горняками и металлургами. [ 5 ]
Источник
[ редактировать ]Стол Уилфли был разработан Артуром Уилфли , горным инженером из Кокомо, штат Колорадо , США. Будучи оператором серебряного рудника , Уилфли потратил много лет на совершенствование конструкции сепарационного стола, чтобы сделать добычу серебра более экономичной. Вместо того, чтобы использовать процессы нагрева ( плавки ) для концентрации руды , Уилфли экспериментировал по разделению минералов, используя контрасты плотности минералов. [ 6 ]
Уилфли смог усовершенствовать механическое решение для извлечения золота и серебра из бедных руд с помощью стола Уилфли. [ 3 ] [ 5 ] Первый стол Уилфли был изготовлен в предварительном масштабе в мае 1895 года. [ 7 ] [ 8 ] Первый полноразмерный стол был использован на собственной фабрике Уилфли в Кокомо в мае 1896 года, а первый стол, проданный для установки, был установлен на фабрике Puzzle Mill , в Брекинридже штат Колорадо, в августе 1896 года. [ 7 ] Запатентован в 1897 году. [ 9 ] стол Уилфли сделал добычу руды более низкого качества прибыльной. Измельченную руду, взвешенную в водном растворе, промывали по наклонному рифленому вибростолу так, что металлы отделялись по мере их стекания. [ 6 ] [ 9 ]
Говорят, что стол Уилфли произвел революцию в обогащении руды во всем мире, и к 1930-м годам в эксплуатации находилось более 25 000 таких столов. [ 3 ]
Сепарация минералов
[ редактировать ]
Стол Уилфли был построен для решения проблемы, распространенной при добыче тяжелых рудных минералов ; примерно 90% зерен золота, минералов платиновой группы , сульфидов , арсенидов/антимонидов и теллуридов в материнских породах имеют размер ила (<0,063 мм (0,0025 дюйма)). [ 10 ] Концентрирование этих минералов требует методов предварительного обогащения, которые включают извлечение этой фракции. Предварительное концентрирование может включать любое количество методов, включая приспособления, спирали, встряхивающие столы, концентрацию Кнельсона , разделение плотных сред, панорамирование и гидросепарацию. В таблице Уилфли для разделения минералов используется предварительная концентрация на основе плотности. Он может восстанавливать ил до крупных тяжелых минералов размером с песок для широкого спектра сырьевых товаров, включая алмазы , драгоценные и цветные металлы , а также уран . [ 10 ]
Конструкция и эксплуатация
[ редактировать ]стола Стол, как и большинство встряхивающих столов, состоит из рифленой платформы с плавным наклоном на устойчивой опоре для противодействия колебаниям . Двигатель, обычно установленный сбоку, приводит в движение небольшой рычаг, который раскачивает стол по всей его длине. Рифли обычно имеют высоту менее 10 мм (0,39 дюйма) и покрывают более половины поверхности стола. [ 10 ] [ 11 ] Для конкретных применений доступны различные конструкции винтовок. Рифли проходят продольно, параллельно длинному столу. Встряхивание стола параллельно рисунку желобков.
Конструкция палубы варьируется от дерева до износостойкого стекловолокна , где рифли формируются как часть формы . Настилы покрыты материалами с высоким коэффициентом трения ( линолеум , резина или пластик), которые способствуют процессу восстановления минералов. [ 11 ]
Во время работы суспензия образца размером <2 мм (0,079 дюйма), состоящая примерно из 25% твердых веществ по массе, подается с промывочной водой вдоль верхней части стола, перпендикулярно направлению движения стола. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] Стол встряхивается в продольном направлении, используя медленный ход вперед и быстрый возвратный удар, в результате чего частицы мигрируют или ползут по деке параллельно направлению движения. [ 6 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] Частицы движутся по диагонали от загрузочного конца и разделяются на столе в зависимости от размера и плотности. Для эффективного извлечения минералов необходимо правильно отрегулировать скорость потока воды, угол наклона стола и интенсивность встряхивания. [ 6 ] [ 10 ]
Перекаты вызывают расслоение минеральных частиц в защищенных межперекатных участках. [ 12 ] Самые мелкие и тяжелые частицы опускаются вниз, а самые крупные и легкие остаются вверху. Слои частиц мигрируют по желобам при добавлении новой суспензии и продолжающейся промывке водой. [ 12 ] [ 14 ] Рифли сужаются и сглаживаются (исчезают) к концентрированному концу стола. Конусность желобков приводит к тому, что мигрирующие частицы все более мелкого размера и более высокой плотности вступают в контакт с текущей пленкой воды, покрывающей желобки; более легкий материал вымывается в виде хвостов и промпродукта. Окончательная концентрация происходит в нерифленой области в конце деки, где слой материала на этом этапе обычно имеет глубину всего несколько частиц. [ 11 ] [ 12 ] [ 14 ]
Эффективность
[ редактировать ]
Разделению минералов препятствует несколько факторов, особенно важен размер частиц. По мере увеличения размера зерна шламового сырья эффективность разделения имеет тенденцию к снижению. [ 11 ] [ 12 ] На эффективность разделения также влияет ход стола (частота и длина); для мелкой подачи требуется более высокая скорость и более короткий ход, чем для грубой подачи. Типичная частота от 200 до 325 ударов в минуту. [ 11 ] [ 13 ] [ 14 ]
Когда таблицы Уилфли первоначально использовались для переработки хвостохранилищ , было обнаружено, что они повышают извлечение полезных ископаемых примерно на 35–40% процентов по сравнению с существующими процессами. [ 15 ] хотя это не всегда так. [ 16 ]
Оптимизация настройки стола может оказать существенное влияние на извлечение руды. Используя магнетит в качестве синтетической руды для проверки извлечения по таблице Уилфли, Mackay et al. (2015) обнаружили, что оптимизированная настройка стола (т.е. наклон стола, скорость потока промывочной воды, скорость подачи материала, скорость стола, амплитуда хода, сорт и плотность сырья) увеличила извлечение магнетита в 3,7 раза. [ 6 ]
Стол Уилфли, как и любой мокрый стол, представляет собой одну из наиболее эффективных с металлургической точки зрения форм гравитационного обогащения, которая используется для обработки небольших и более сложных потоков, а также для производства готовых концентратов из продуктов других форм гравитационной системы. [ 12 ] Дополнительная эффективность достигается при переработке низкосортных кормов, когда две или даже три платформы расположены друг над другом, что обеспечивает непрерывную подачу. [ 12 ]
Современное использование
[ редактировать ]
Современные применения стола Уилфли (и других столов для влажного встряхивания) преимущественно наблюдаются в следующих целях: [ 17 ]
- Лаборатории. Небольшие встряхивающие столы являются отличным инструментом для проверки того, будет ли материал реагировать на методы гравитационного разделения.
- Золотые комнаты. Таблицы Уилфли обычно действуют как более приблизительные таблицы для гравитационного золотого концентрата перед методами окончательного обогащения (например, промыванием ).
- Высококачественные очистители на основе тяжелых минеральных концентратов. В горнодобывающей промышленности подавляющее большинство столов типа Уилфли установлено по всему миру для концентрирования (например) олова , вольфрама , тантала , ниобия , циркона , рутила , лейкоксена , ксенотима , монацита.
- Стол для чистовой обработки циркона – специальное применение
Столы теперь также используются при переработке электронного лома для восстановления драгоценных металлов. [ 12 ]
Внешние ссылки
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Митчелл, CJ; Стили, MT; Эванс, Э.Дж. (1997). Проектирование, изготовление и испытание простого вибростола для извлечения золота: лабораторные испытания и полевые испытания . Ноттингем, Великобритания: Неопубликованный отчет Британской геологической службы WC/97/061.
- ^ Фальконер, А. (2003). «Гравитационное разделение: старая техника/новые методы» . Физическое разделение в науке и технике . 12 (1): 31–48. дои : 10.1080/1478647031000104293 .
- ^ Перейти обратно: а б с Нибур, Дж. Э. (1982). Артур Редман Уилфли: шахтер, изобретатель и предприниматель . Денвер, Колорадо, США: Историческое общество Колорадо. п. 245. ИСБН 0942576004 .
- ^ «Стол Уилфли» . Мерриам-Вебстер . Проверено 7 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Стронг, ТР; Дрисколл, РЛ (2016). «Процесс восстановления горных пород и концентрации тяжелых минералов» (PDF) . Отчет об открытом файле . Рестон, Вирджиния, США: Открытый отчет Геологической службы США за 2016–1022 гг. дои : 10.3133/ofr20161022 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Маккей, ДАР; Симандл, Г.Дж.; Удача, П.; Грчич, Б.; Ли, К.; Редфирн, М.; Гравий, Дж. (2015). «Концентрация индикаторных минералов карбонатита с использованием гравитационного встряхивающего стола Уилфли: история болезни из карбонатита Алей, Британская Колумбия, Канада» (PDF) . Документ геологической службы Британской Колумбии . 2015 (1): 189–195.
- ^ Перейти обратно: а б Ричардс, Р.Х. (1908). «Стол Уилфли I» (PDF) . Доклады и обсуждения, представленные в Отделе [Угля] . 38 . Американский институт горных, металлургических и нефтяных инженеров: 556–580.
- ^ «Стол Уилфли» . 911 Металлург . Проверено 7 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Макаллистер, Б. (1965). «Профиль офиса: Денвер» . Отчеты по охране труда и технике безопасности . 2 :16–22 . Проверено 3 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж МакКленаган, МБ (2011). «Обзор распространенных методов извлечения индикаторных минералов из отложений и коренных пород при разведке полезных ископаемых» . Геохимические исследования, анализ окружающей среды . 11 (4): 265–278. Бибкод : 2011GEEA...11..265M . дои : 10.1144/1467-7873/10-IM-025 . S2CID 130103401 – через ResearhGate.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Сильва, М. (1986). «Методы добычи россыпного золота» (PDF) . Калифорнийский департамент охраны природы, Отдел горнодобывающей промышленности и геологии, специальное издание . 87 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Уиллс, бакалавр (1988). Технология переработки полезных ископаемых - введение в практические аспекты переработки руды и извлечения полезных ископаемых. Глава 10: Гравитационная концентрация (PDF) . Пергамон. дои : 10.1016/C2009-0-11089-9 . ISBN 9780080349374 .
- ^ Перейти обратно: а б Ричардс, Р.Х. (1940). Учебник по обогащению руд . Нью-Йорк, США: МакГроу-Хилл.
- ^ Перейти обратно: а б с д Фюрстенау, MC; Хан, КН (2003). Принципы переработки полезных ископаемых . Литтлтон, Колорадо, США: Общество горнодобывающей промышленности, металлургии и геологоразведки. ISBN 9780873351676 .
- ^ «Артур Редман Уилфли» . Образовательный фонд горного дела и полезных ископаемых . Проверено 3 сентября 2023 г.
- ^ Данн, ТС; Макбрайд, Р.Н. (1914). «Расследование по концентрации некоего хвоста на таблицах Уилфли» . Бакалаврские диссертации . Миссури, США: Школа горного дела и металлургии штата Миссури. Неопубликованная бакалаврская диссертация.
- ^ Уэббер, Д. (13 июня 2017 г.). «Холман или Уилфли - Демистифицируя трясущиеся столы» . Линкедин . Проверено 8 сентября 2023 г.