Способ обогащения полезных ископаемых

(19) (111 4(511 В 0 МИТЕТ СССИЙ И ОТНРЫТ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых(56) 1. Патент США В 4198289, кл. 209-11, опублик. 1980.2. Авторское свидетельство СССР ф 1021474, кл. В 03 В 5/44, 1981.(54) 1,57) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХИСКОПАЕМЫХ, включающий формированиепотока разделительной среды, вводматериала в поток разделительнойсреды, разделение материала по .плотности, вывод продуктов разделения,отделение разделительной среды,ее регенерацию, о т л и ч а ю щ и йс .я тем, что, с целью удешевленияпроцесса обогащения за счет исключения фильтрации и сУшки продуктовразделения, в качестве разделительной среды вводят жидкий диоксидуглерода.1158241ют напорные противоточные. аппараты типа КНС и СПС с динамическим режимом разделения, позволяет регулировать плотность разделения, среды.Жидкий диоксид углерода полностью удовлетворяет технологическим требованиям предъявленным к разделительным средам. Его молекула инертна, состоит только из атомов углерода и кислорода, т,е, не загрязняет продукты разделения. Диоксид углерода экологически безопасен, так как является естественным компонентом земной атмосферы и относится к группе невоспламеняемых веществ (4-й класс малоопасных веществ по ГОСТ 12,1.007-7 бССБТ) . Диоксид углерода дешев 175 руб/т), недефицитен, технология его получения Давно известна, проста и хорошо отработана. Исходным сырьем для производства диоксида углерода, в частности, служат. дымовые газы котельных установок. Процесс производства жидкого диоксида ,углерода заключае 1 ся в охлаждении сжатой в трехступенчатом компрессоре до давления конденсации газообразной фазы и переводе ее в жидкое состояние путем ступенчатого дросселированияОсобенностью выбранного вещества является то, что при атмосферном давлении и комнатной температуре диоксид углерода существует только в газообразном состоянии, Для диоксида углерода характерны низкая критическая точка (6=31,05 С,Р=7383 кПа) и высокая тройная точка равновесия между твердой, жидкой и газообразной фазами 1=5 б, 6" С, Р=518, 6 кПа), Эти его свойства позволяют исключить операции Фильтрации и сушки продуктов разделения, так как для испарения оставшегося напродуктах СС достаточно сбросить на несколько атмосфер давление в сборниках концентрата и отходов. Регенерация жидкого диоксида углерода заключается, в основном, в возврате перешедшей в газообразное состояние части разделительной среды в компрессор для повторного сжатия и конденсации,Жидкий диоксид углерода - бесцветная маловязкая жидкость (70 1 О Па,с) с плотностью равной 800-1000 кг/м,.Кинематическая вязкость является существенным Физическим свойством разделительной среды, характеризующим отношением вязких сил к силамПриведенные результаты показывают, что под воздействием диоксидауглерода молекулы воды вытесняются З 0 из пор угля, что позволяет обоГащатьвлажный уголь без дополнительнойего сушки,Влажность угля,Х После обработки вжидком СО Исходная 8,6 12,3 2,0 15,1 2,3 115 инерции. С увеличением кинематической вязкости повышается минимальный размер эффективно обогащаемого зерна и ухудшаются технологические показатели разделения. При обогащении мелких классов угля глубина обогащения имеет существенное значение, поэтому снижение кннемвтической. вязкости среды является положительным фактором.На чертеже приведена технологичес О кая схема обогащения полезных ископаемых, например угля, в жидком диоксиде углерода.Схема включает напорную емкость 1, загрузочный бункер 2, обогатительный гравитационный аппарат 3, сборник концентрата 4, сборник отходов 5, приемную емкость для жидкого диоксида углерода 6, насос 7, компрессор 8, холодильник 9.20Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.Исходный уголь из загрузочного бункера 2 периодически. поступает в обогатительный противоточный аппарат типа КНС 3, где происходит разделение на два продукта: концентрат и отходы. В качестве разделительной среды в обогатительный аппарат 3 подается иэ напорной емкости 1 жидкий диоксид углерода. Требуемая плотность разделения в аппарате создается за счет увеличенной скорости потока разделительной среды, Полученный концентрат поступает в приемник концентрата 4, имеющий внутри сетча 35 тую перегородку, на которой отделяется основная часть жидкой фазы, а отходы поступают в приемник 5, .оснащенный такой же перегородкой, Жидкий дноксид углерода из сборников 4 и 540 сливается в емкость 6, так как основная масса жидкости уходит с концентратом, в сборнике концентрата предусмотрен перелив жидкости иэ верхней части сборника 4 в емкость 6, после чего обогатительный аппарат 3 с приемниками концентрата н отходов 4 и 5 отключается вентилями от бункера с исходным питанием 2, напорной емкости 1 и сборника жидкого диокси да углерода 6, На продуктах разделения остается до 157, диоксида углерода, который при сбросе давления переходит в гаэ н поступает в компрессор 8 .для сжатия и последующей М конденсации в холодильнике 9. Сконденснровавшийся диоксид углерода поступает в сборник 6 и возвращается 8241в процесс. Из сборника 6 жидкий диоксид углерода переквчивается васосом 7 в напорйую емкость 1.П р и м е р. На лабораторнойустановке проводились исследования.по отделению продуктов обогащенияот жидкой фазы и их сушки. В качестве объекта исследований был выбрануголь марки "К" крупностью 257,0 мм Карагандинского бассейна.Опыты проводились следующим образом, Уголь влажностью 6,0-15,02 всетчатой емкости помещался в камеру,рассчитанную на 70 атм, которая .заполнялась жидким диоксидом углерода.Контакт угляи жидкости осуществлялся в течение 50 мин затем жидкийднокснд углерода сливался во вторуюемкость, рассчитанную на такоеже давление, а давление в первойкамере срабатывалось, влажность обработанного угля определялась взвеВшиванием,Результаты этих опытов приведеныв таблице. щ ье щсОстаточные концентрации диоксида углерода на разных марках угля составляют 0,3-0,53, Эта величина определяет потери разделительной сре ды в процессе обогащения, которые необходимо восполнить,По сравнению с базовым объектом обогащения угля в водной разделяю" щей среде предлагаемый способ обога115 В 2 Ь 1 Составитель В, Кисиле вактор В.Ковтун Техред 31.Микеш Корректор В.Синицкая исноеР митета С рытии ая на ППП "Патент , г, Ужгород, т, Проектная Фил щения угля в жидком диоксиде углерода позволяет при постоянныхтехнологических показателях разделеакая 343 б/1 О Тираж 525 В 11 ИИПИ Государственного 1 спо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рания значительно упростить схемурегенерации разделительной среды,исключить стадию сушки угля.