Способ обработки тонкодисперсных шламов полезных ископаемых

О.П И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскиаСфциалнстическикРеспублик 11,994443(61)Дополнительное к авт. свид-ву- (22) Заявлено 010876 (2 т) 2396342/29-.26 с присоединением заявки Ио -(И М.Кп.э С 02 Г 11/14 Госуяарственяыоиятет СССР яо аеааи зобретеяя я отрытя33)УДК 628 336 .4 (088.8) Дата опубликования описания 070233 М.ФБ.П. Преображенский, А.В. Першин, Т.А. Рязанойа, "ВН. Минасов, В.И. Грянко, Н,В. Флоринский, А.А. Резников в З.ф;-Курочка"- ь:С .(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТОНКОДИСПБРСНЫХ ШЛАКОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕИЫХИзобретение относится к способам обработки тонкодисперсных шламов полезных ископаемых: руд, углей, мйнеральных солей, песчаных и глинис.- тых минералов н т.д., и может найти применение в горнодобывающей, химической промьащености, при производстве строительных материалов, а также на обогатительных- фабриках, перерабатывающих уголь, серу, соли черных и цветных металлов.Известен способ подготовки тонко-" дисперсных шламов полезных ископаемых к обезвоживанию путем их сгущения с применением Флокулянтов, со-. гласно которому в обезвоживаемый продукт добавляют органический или неорганический коагулянт, после чего скоагулированный материал подвергают фильтрованию 1 3., Известен также способ обработки тонкодисперсных шламов полезных ископаемых с целью последующего обезво- ф живания путем применения жидких обез-. 25 воживающих растительных материалов 23;Общим недостатком известных способов является неполное улавливание твердой фазы обезвоживаемого материала после обработки флокулянтами и З 0 наличие значительного количества флокулянтов в сточных водах.Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки тонкодисперсных шламов полезных ископаемых, включающий их предварительное сгущение в присутствии полимерных флокулянтов, подготовку к обезвоживанию и обезвоживание сгущенного шлама. Подготовка к обезвоживанию согласно этому способу за ключается в классификации материала по крупности, выделении зернистой составляющей шламов по обезвоживающейся способности, пригодной к ваку-. умному Фильтрованию 3 3.Недостатком способа является неполное улавливание твердой фазы хвостов флотацни, а также загрязнение окружакщей среды используемыми полимерными флокулянтами, в частности полиакриламидом; большой расход Флокулянта.При осуществлении известного способа наряду со сгущенным продуктом, пригодным для обезвоживания на вакуум-фильтре, получают слив, представляющий собой суспенэню мелкодисперсных глинистыхчастиц в воде, оченьслабо флокируемых даже при большом расходе полиакриламида, а поэтому являющихся источником загрязнения водовоэдушной среды, количество хвостов, постоянно сбрасываемых в хвостохранилище, составляет не менее 15, т.е. для реализации этого способа необходи; мо иметь шламонакопители, дорогостоя.- щие гидротехнические сооружения.Цель изобретения - повышение степени улавливания твердой Фазы при обеэ- р воживании и сокращение расхода Флокулянта.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки тонко- дисперсных шламов полезных ископаемыхперед обезвоживанием в предварительно сгущенные шламы дополнительно вводят полимерный Флокулянт и подвергают гранулированию в жидкой фазе.Процесс гранулирования угольных шламов в присутствии флокулянтов можно разделить на две взаимосвязанные операции: образование агрегатов (гранул) в твердой фазе, предвгчительно сгущенной с помощью Флокулянтов (механическоевоздействие) стабилиэа ция (упрочнение) гранул, получаемыХ в результате дополнительной адсорбции флокулянта, находящегося в жидкой фазе, на поверхности твердых частиц (химическое воздействие). Только в ЗО результате механо-химического воздействия на предварительно сгущенные хвосты флотации возможно получить твердую фазу в виде легко обезвоживаемого продукта, при этом,максимальф но извлечь флокулянт иэ жидкой фазы.При механическом воздействии про" исходит разрушение гидратных слоев вокруг частиц и тем самым создаются благоприятные условия для дополни тельной адсорбции флокулянта на их поверхности, а следовательно, умень;. шается расход и остаточная концентрация его в жидкой фазе.Дополнительно адсорбированный 4 флокулянт стабилизирует получаемые гранулы, поэтому при последующем обезвоживании в фильтрат не попадают твердые частицы, т.е, твердая фаза улавливается полностью.П р и м е р . Исходные хвосты флотации с содержанием твердого 30-35 г/л подают в радиальный сгуститель, в котором сгущают их с помощью флокулянта . - полиакриламида (расход 60 г/т) до содержания твердого 85 г/л. Затем предварительно сгущенные хвосты флотации повторно обрабатывают флокулянтом-полиакриламидом (расход150 г/т) и подают на гранулирование расслоившийся материал (жидкая фаза и дополнительно сгущенная до 300 г/л твердая Фаза), Гранулирование твердой фазы хвостов флотации в барабане-грануляторе осуществляют в жидкой Фазе, содержащей флокулянт. В процессе гранулирования механического воздействия на осадок, поступивший в барабан, происходит разрушение гидратных слоев, что способствует практически полной адсорбции из жидкой фазы на поверхности твердого. Полученные гранулы стабилизируются по прочности, а в жидкой фазе содержание флокулянта уменьшается до 0,0005 г/л. Скорость вращения промышленного аппарата диаметром 1200 мм составляет 15 об/мин, лабораторного - 30 об/мин. После барабана-гранулятора гранулированный материал с влажностью 54 поступает для обезвоживания на ленточный вакуум-фильтр, где его обезвоживают до влажности 40-45. Обеэвоженный осадок ленточным транспортером подают в бункер крупной породы и совместно с породой гравитационного обогащения угля вывозят в отвал. Слив из барабана-гранулятора, содержащий следы Флокулянта (0,0005 г/л ), совместно с Фильтратом ленточного Фильтра, не содержащим твердого, через приемную воронку поступает в эумпф флотохвостов. В таблице приведены сравнительные данные, отражающие улавливание твердой фазы на всех ступенях очистки.д Ц й дФ 1 1 1 1 1 1 1 а с О г г1 31О 1 оо 1 о 1 М 1 О 333 й41 3 1 1 3 1 овомюоое Ы 3 3:ДЦОжЦ 1 ЕФВ 3 .ЕМ 33 дд ЕЦ ОЩаОЗЕ 3, ОМ 3 ВЫ 1 1 3 1 1 3 1 11 3 31 1 1 1 11 1 1 1 рВЮ 53994443 Составитель Г. ЛебедеваРедактор Л. Веселовская Техред С.Мигунова Корректор Е. Рошко Заказ 537/1 Тираж 939 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, )Х, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ позволяет полностью уло- вить твердую фазу на стадии обезво- живания, сократить расход Флокулянта и тем самьк создать замкнутую водношламовую схему,, Общий расход флокулянтов снижается на 20.При следующем обезвоживании продукта получают чистый.фильтрат (содержание твердого в нем м 0 г/л), а в оборотной воде концентрация полиакриламида снижается в 10 раэ по сравнению с известным способом, что имеет большое значение для технологического процесса, так как повышенная концентрация полимеров в оборотной воде отрицательнб сказывается на основном процессе флотации.Ожидаемый годовой экономический эффект для углефабрики, обогащающей 350 т/ч углей, составит около 1 млн. руб. формула изобретенияСпособ обработки тонкодисперсных,шламов полез ных ископаемых, включающийих предварительное сгущение в присутствии полимерных Флокулянтов и обезвоживание сгущенного шлама, о т л и "ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения степени улавливания .твердойфазы при обезвоживании и сокращениярасхода флокулянта, перед обезвожива 10 нием в предварительно сгущенные шламыдополнительно вводят полимерный флокулянт и подвергают гранулированию вжидкой фазе.Источники информации,15 принятые во. внимание при экспертизе1. Патент Японии Р 47-23831,кл. В 01 0 37/00, 1972.2. Патент Великобритании,Р 1207995, кл, С 1 С, 1967.Э 3 3. )Х. "Уголь Украины", Киев, 1973,9 2, 42-45.