Способ переработки карбонатных горных пород

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4 А1 (19) (И>

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2l) 3830406/22-03 (22) 16.11.84 (46) 23.05.86. Бюл. В 19 (71 ) Донецкий филиал Научно-исследовательского горно-рудного института (72) Е.А. Тихомиров, И.В. Андрющенко и Е..Б. Иванов (53) 622.36:622.79 (088.8) (56 ) Спиваковский А.О. и др. Поточная технология открытой разработки скальных горных работ. М.: Недра, 1970, с. 84-86.

Патент США Р 3813125, кл. Е 02 F 3/94, 1972. (54) (57)1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КАРБОНАТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД, включающий дробление горных пород, последующее их грохочение с выделением мелких клас(д1) 4 Е 21 С 41/12, Б 02 С 23/08 сов, смешивание выделенных мелких классов с водой с преобразованием в пульпу и транспортирование последней в отвал, отличающийс я теи, что, с целью повышения извлечения полезного компонента из горных пород, при смешивании мелкик классов с водой в пульпу подают диоксид углерода до образования трехфазной систеиы с удельныи весом, меньшим удельного веса исходной воды, смешивание производят до растворения карбонатных соединений, транспортирование пульпы производят путем эрлифтироваиия, а в отвал подают нерастворившиеся примеси, которые перед подачей отделяют от раствора, после чего из последнего выделяют карбонатные соединения.

2. Способпоп. 1, отлич аюшийся тем, что диоксид углерода получают путем обжига карбонатных горных пород.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что смешива1232804 ние выделенных мелких классов производят с карьерной или шахтной водой.

4, Способ по пп. 1-3, о т л и— ч а ю шийся тем, что перед подачей диоксида углерода в пульпу его смешивают с водой.

Изобретение относится к горному делу, в частности к технике и технологии горных работ при разработке карбонатных материалов, и может найти применение во флюсодобывающЕйй, огнеупорной, горнорудной, цементной и других отраслях промышленности, разрабатывающих карбонатные полезные ископаемые.

Цель изобретения — повышение извлечения полезного компонента из горных пород.

На фиг. 1 показана установка для разработки карбонатного материала при открытом способе его добычи; на фиг. 2 — вариант установки при подземной разработке месторождения.

Предлагаемый способ может осуществляться на предприятиях, которые разрабатывают месторождения карбонатных полезных ископаемых обычным способом (открытым или подземным). Причем при открытом способе должны применяться схемы цикличнопоточной технологии с дроблением пород в карьере. На этих же предприятиях долже: также осуществляться обжиг карбонатного материала.

При открытом способе добычи нроводят буровые и взрывные работы,, погрузку карбонатного материала экскаватором, например, на автотранспорт, транспортировку до дробилки, установленной в карьере; дробление, грохочение с выделением мелких классов.

Крупные классы выдаются на поверхность карьера, например, конвейерным транспортом, а мелкие классы через бункер и пульпоприготовительное устройство загружаются в смесительную камеру. Сюда же поступает карьерная вода, в которую в эумпфе карьера закачивают диоксид углерода, который подают с поверхности; посредством воздуходувного аппарата от обжиговой печи, где обжигается карбонатный материал. Вода с растворенным в ней диоксидом углерода смешивается в смесительной камере с пульпой и поднимает ее на поверхность, при этом в смесительной ка-. мере и в трубопроводе, выдающем пульпу на поверхность, происходит растворение карбоиатного материала, так как основные карбонатные соли переходят в кислые. На поверхности от воды отделяют нерастворимые. компоненты (песок, глину и др.) и направляют их в отвал, а растворенный компонент осаждают, например, путем нагрева„ при этом кислые раст- воримые соли теряют диоксид углерода, переходят в основные — нерастворимые и поступают, на дальнейшую переработку.

При подземном способе добычи технология разработки по предложенному способу существенно упрощается. отпадает необходимость в дроблении материала в шахте, так как при выемке обычно используют мелкошпуровой способ отбойки от массива. Роль пульпоприготовительного устройства и смесительной камеры выполняет зумпф шахтного водоотлива, так как грохочение отбитого материала может проводиться в непосредственной близости от него (в околоствольном

Дворе), тогда как при открытом способе добычи дробление и грохочение материала значительно удалено от зумпфа карьерного водоотлива.

Таким образом, при подземном способе добычи проводят буровые работы и мелкошпуровую отбойку, выдачу материала из лавы (камеры) на штрек, например, скребконым конвейером„ транспортирование материала по

1232804 штреку и квершлагу к околоствольному двору, например, ленточным конвейером, грохочение материала в околоствольном дворе с выделением мелких классов (менее 10 мм). Крупные классы выдаются на поверхность например, скиповым подъемом, а мелкие классы по наклонной выработке направ ляются в зумпф шахтного водоотлива (последний играет роль смесительной камеры и пульпоприготовительного устройства). В зумпф подается с поверхности диоксид углерода, получаемый в результате обжига карбонатного материала. Вода с растворенным в ней диоксидом углерода смешивается в зумпфе с пульпой, которая выдается на поверхность эрляфтным подьемом, при этом карбонатный материал растворяется, так как основные соли в присутствии избытка углерода переходят в кислые, которые растворимы.

На поверхности от воды отделяют не-.. растворимые компоненты (песок, глину и др.) и направляют их в отвал, а растворенный компонент осаждают иэ раствора, например, путем нагрева,.при этом кислые растворимые соли теряют диоксид углерода, переходят в основные нерастворимые и поступают на дальнейшую переработку.

Конкретные примеры выполнения операций предлагаемого способа раскрываются на примере работы установок, которые содержат зумпф l карьера или шахты, с которым соединен подающий диоксид углерода трубопровод 2, вторым своим концом подключенный к нагнетающему концу воздуходувного аппарата 3, всасывающий конец которого посредством трубопровода 4 соединен с обжиговой печью 5.

С зупфом 1 и трубопроводом 2 соединен трубопровод 6 подоотлива. В случае открытой разработки (фиг. 1) . к трубопроводу 6 водоотлива примыкает смесительная камера 7, к которой примыкает пульпоприготовительиое устройство (загрузочный аппарат)

8 с бункером 9, над которым установлен грохот 10 с дробилкой 11 последняя загружается самосвалом 12. К нижнему концу грохота 10 примыкает конвейер 13. В случае подземной разработки (фиг. 2) к зумпфу 1 примыкает шахтный ствол 14 и загрузочные выработки 15 и 16, к выработке

16 примыкает выработка-бункер 17,. которая, в свою очередь, примыкает к околоствольному двору 18. В околоствольном дворе 18 установлен грохот

19, вьппе которого расположен разгру5 зочный конец конвейера 20. В стволе

14 расположен скип 21, приводящийся в движение подъемной машиной 22-. становки работают следующим образом.

10 В случае открытой разработки (фиг. 1) от обжиговой печи 5 посредством трубопроводов 4 и 2, а также воздуходувного аппарата 3 диоксид углерода (обжиговый гаэ) пода15 ется в эумпф 1 карьера, где диоксид углерода частично растворяется, а частично остается в виде пузырьков газа. Двухфазная смесь газа и карьерной воды поднимается по водоотлив20 ному трубопроводу 6 до смесительной камеры 7 эрлифтным подъемом. В смесительную камеру 7 посредством загрузочного аппарата 8 загружаются мелкие классы карбонатного материала

25 из бункера 9, где аккумулируется под" решетный продукт грохота 10. Надрешетный продукт попадает на конвейер 13, которым выдается.на поверхность. Дробленный карбонатный материал попадает на грохот 10 из дробилки 11, в которую загружается автоса-. мосвалом )2 недробленьп материал.

В смесительной камере 7 образуется трехфазная смесь воды, мелких классов карбонатного материала и пузырьков диоксида углерода, которая эрлифтным подъемом выдается на поверхность по трубопроводу 6. Карбонатный материал начинает растворяться в карьер40 ной воде в смесительной камере 7 и продолжает растворяться по мере движения по трубопроводу 6 вследствие насыщения воды диоксидом углерода.

На поверхности от воды отделяют не45 растворившиеся компоненты и осаждают растворившиеся, например, путем нагрева, прн этом получают нерастворимые карбонаты, например, по реакции

50 Ре(НСОЗ )2= FeC0 + Н О+ С 0 t

При подземной разработке (фиг. 2) в зумпф l вертикального ствола 14 от обжиговой печи 5 посредством подаю55 щих диоксид углерода трубопроводов

2 и 4, а также воздуходувного аппарата 3 подается обжиговый газ. Сюда же поступают мелкие классы карбо"

3 1232804 б

Составитель Н. Руденко

Техред N.Õoä líè÷

Редактор A. Козориз

Корректор В. Бутяга

Заказ 2748/33

Тирам: 470 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проидводственно-полиграфическое предприятие„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4 натного материала по наклонной выработке 16 иэ бункера 17, где аккумулируется подрешетный продукт грехота 19, последний установлен в околоствольном дворе 18. Надрешетный продукт грохота 19 по наклонной выработке 15 загружается в скип 21 и посредством подъемной машины 22 выдается на поверхность. На грохот

19 материал подается конвейером 20, которым доставляется из забоя. Таким образом, зумпф 1 при подземной разработке служит пульпоприготовигельным устройством, в котором получают трехфазную смесь мелких классово карбонатного материала, веды и пузырьков диоксида углерода, которая эрлифтным подъемом выдается на поверхность по трубопроводу 6, В зумпbe и трубопроводе 6 карбонатный материал растворяется и на поверхности отделяется из воды после отделения нерстворившегося компонента (глины, песка).