Способ измельчения твердых пористых материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1Ыьдкй: К:,33 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Комплексный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых(56) Авторское свидетельство СССР В 522154, кл. В 02 С 23/06, 1975.Авторское свидетельство СССР У 228846, кл. В 02 С 23/06, 1967.(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ТВЕРДЫХПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ путем предварительной обработки их химическимисоединениями с последующим приложением разрушающих нагрузок, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюинтенсификации измельчения и устранения налипания материала на рабочиеповерхности мельницы, твердые порис-тые материалы предварительно обрабатывают сжиженным углекислым газомв течение 0-30 мин.Изобретение относится к иэмельчению твердых материалов, например угля или строительных материалов, иможет быть использовано в горнорудной промьппленности или промьппленности строительных материалов.Целью изобретения является интенсификация измельчения и устраненияналипания материала на рабочие поверхности мельницы.1Твердый пористый материал передизмельчением в шаровой мельнице подвергают предварительной обработкежидким диоксидом углерода, для чегопомещают в специальную камеру, выдерживающую давление 70 атм. Обработку проводят в течение 30 мин, послечего диоксид углерода сливают в свободную емкость, а обработанный материал подают на иэмельчение в мельницу. Жидкий диоксйд углерода, собранный после обработки, используют повторно,П р и м е р 1, Пробу угля марК весом 300 г, крупностью 2,5-0,7 ммпомещают в сетчатой емкости н специальную камеру высокого давления,оборудованную прозрачными линзамидля наблюдения за процессом обработки. Затем камеру шлангом соединяют 30с баллоном с жидким диоксидом углерода, При открытии вентиля баллона засчет его избыточного давления происходит заполнение камеры жидким диоксидом углерода до уровня, закрывающего всю пробу уггя. Потом баллонотключают, а проба находится в средежидкого СО) в течение О мин, Давление вкамере контролируют манометроми поддерживают на уровне 58-65 атм н 40зависимости от температуры окружающейсреды. 11 осле 10-минутной обработкижидкий диоксид углерода самотекомсливают во вторую камеру высокогодавления, расположенную ниже первой 5камеры. После этого пробу угля переносят в шаровую мельницу и истираютв течение 3 мин. Контроль измененияпрочности угля производят по выходукласса 0,25 мм после истирания. После 5 О1 О-минутного истирання выход класса0,25 мм составляет 22,5П р и м е р 2. Во втором опыте проба угля одинаковая по весу и характеристикам с пробой, использован ной в примере 1, обрабатывается по той же методике жидким диоксидом углерода 30 мин, после чего истирается так же, как и н примере 1 10 мин.Выход класса 0,25 мм составляет15,8% .П р и м е р 3, В третьем опытевремя обработки пробы угля жидкимдиоксидом углерода было увеличено до60 мин. Выход класса 0,25 мм составляет 50,1 ,Представленные результаты показывают, что время предварительной обработки твердых материалов должно бытьне менее 30 мин.П р и м е р 4, По методике, аналогичной приведенной в примере 1, пронодят предварительную обработку жидким,циоксидом углерода проб углеймарки К крупностью 2,5-7,0 мм и марки К крупностью 1,6-2,5 мм и марки Гкрупностью 2,5-7,0 мм, Затем параллельно проводят истирание обработанных и контрольных проб углей в шаровой мельнице н течение 3, 6, 1 О, 15,20 мин. После каждого истирания проводят отсев класса 0,25 мм, по выходукоторого оценивают изменение прочности проб углей. Предварительная обработка пробы углей жидким диоксидомуглерода позволяет ускорить их иэмельчение на 25,0-40,0 .П р и м е р 5. Аналогичные опытыпо обработке жидким диоксидом углерода проведены со строительными материалами,а именно с магнезитом,кварцитом и шамотом. Скорость измельчения обработанных проб магнезитаи шамота увеличивается на 30-40%,скорость измельчения обработаннойпробы кварцита увеличивается на10,0% .Результаты испытаний представлены н табл. 1 и 2,Размолоспособность антрацита оценивают по скорости измельчения исходной фракции антрацита в шаровой мельнице. Крупность исходного материала3-6 мм, обработку жидким диоксндомуглерода проводят ЭО мин, а последующее измельчение обработанной и контрольных проб в шаровой меньнице втечение 1, 3, 6, 10, 15 и 20 мин; Изменение скорости измельченияантрацита шахты Аюта класса 3-6 ммпосле 30-минутной обработки жидкимдиоксидом углерода приведено нтабл. 3,Коэффициент размолоспособностиопределяется графически по времениобразонания в исходной пробе 50,0%1243817 класса 0,25 мм. В пробе, обработанной жидким диоксидом углерода 50,07. класса 0,25 ммобразуется за 7,5 мин, а в контрольной пробе - за 15 мин.Таким образом, по сравнению с 5 прототипом, обработка в жидком диоксиде углерода увеличивает размолоспособность антрацита на 30-207.Как для магнезита, так и для углей различных марок отмечено влияние ис ходной крупности на эффективность обработки..При обработке более мелкого материала эффект улучшения размольных свойств твердых пористых материалов 15 увеличивается. Мелкие фракции твердых материалов имеют более развитую поверхность, что приводит к большему адсорбционному понижению прочности,Способ улучшения размольных 20 свойств твердых материалов по изобретению имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом.Вдвое (с 60 до 30 мин) сокращается время предварительной обработки 25 твердых материалов.Время измельчения исследованных углей марки К и Г и стройматериалов Таблица е ЮЮЮЮВВМа 4 Юее Вт ВЮФФ Выход продукта, Х: класса 0,25 мм, за время обработки, мия 1 3 6 2 1522Проба Уголь марки КЕ,6-2,5 мм Контрольная пробаОбработанная СО 7,6 14,7 22,0 37,4 - 80,01,0 20,7 30,3 51,2 86,4Контрольная проба 8,2 с 6,0 23,9 40,5 - 86,7 Проба, обработанная СОа 12,1 22,7 33,3 52,2 95,1 9 8 20,6 4285,1 97,7 100,0 Проба,обработая-.иая СОа Оэ 9 28 ф 4 5 е 9 93 э 8 00 эО ОООО Уголь марки Гкрупиостью2,5-7,0 мм Контрольная проба сокращается на 25-40%, что приведет к значительному увеличению производительности мельницы и уменьшению удельного расхода энергии в 1,25- 1,4 раза.Предварительная обработка твердых материалов жидким диоксидом углерода не увеличивает их влажность и после нее не требуется дополнительных затрат электроэнергии на подсушку измельчаемых материалов, а также облегчается обслуживание мельниц, так как сухие измельчаемые материалы не налиггают на рабочие поверхности мельницы. Диоксид углерода недефицитное и дешевое вещество. Технология его получения хорошо отработанаПрименяемые же в прототипе алкилсульфатыи алкиларилсульфаты являются сложными химическими соединениями, требующими сложной технологии для их получения. К тому же основная масса диоксида углерода циркулирует в процессе предварительной обработки и может использоваться многократно, а добавки ПАВ теряются безвозвратно.12438 7 Тзблица 2 Иэиейение скорости иэнельчения стройматерналов после нх 30-ти минут- ноЯ обработки жидким дноксидои углерода Выход продукта, 3, класса 0,25 мм, за время измельчения, мнне еФ Магнеэнт Кварцит Контрольная проба Проба, обработанная СОа 43,8 67,2 Контрольная проба 32,2 49,5 Проба,отработанная СО 4,3 9,9 20,8 46,9 66,3 Таблица 3 Время измельчения., мин Проба 1 3 6 О 15 20 Контрольная проба Антрацит шахты Аюта3-6 мм 6,6 13,1 22,2 34,5 50,0 66,0 18,1 25,0 59,9 77,0 97,2 10,8 Составитель Г. РакчееваТехред В.Кадар Корректор И, Зрпейи Редактор А. Долинич Заказ 3740/9 Тираж 582 Подписное В 1 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, ужгород, ул, 11 роектна, 4 Хонтрольмая пробаОбработанная СОВ Антрацит шахты Аютакл. 3-6 мм, обработанный жидким диоксидам 6,6 13,8 27,9 9,8 21,5 411,7 4,0 9,5 22,6 4,2 9,6 2372,4 6,4 - 14,1 42,6 54,8 68,1 93,8 39,2 61,6