Способ измельчения твердых пористых материалов

Авторы патента:

КИНАРЕЕВСКИЙ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

КОВОРОВА ВАЛЕНТИНА ВАСИЛЬЕВНА

ГОНЧАРОВ ВИКТОР ИГНАТЬЕВИЧ

C04B7/52 - помол

B02C19 - Прочие способы и устройства для измельчения (для зерна B02C 9/00)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1243817 А1 (51)4 В 02 С 19/00, С 04 В 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 3847779/29-33 (22) 24.01.85 (46) 15.07.86. Бюл. Ф 26 (71) Комплексный научно-исследователь. ский и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых (72) В.А. Кинареевский, В.В. Коворова и В.И. Гончаров (53) 666.972(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М .522154, кл. В 02 С 23/06, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 228846, кл. В 02 С 23/06, 1967. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ

ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ путем предварительной обработки их химическими соединениями с последующим приложением разрушающих нагрузок, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации измельчения и устранения налипания материала на рабочие поверхности мельницы, твердые порис- тые материалы предварительно обрабатывают сжиженным углекислым газом в течение 10-30 мин.

1243817

Изобретение относится к иэмельчению твердых материалов, например угля или строительных материалов, и может быть использовано в горнорудной промышленности или промьппленности строительных материалов.

Целью изобретения является интенсификация измельчения и устранения налипания материала на рабочие поверхности мельницы.

Твердый пористый материал перед измельчением в шаровой мельнице подвергают предварительной обработке жидким диоксидом углерода, для чего помещают в специальную камеру, вы- 1. > держивающую давление 70 атм. Обработку проводят в течение 30 мин, после чего диоксид углерода сливают в свободную емкость, а обработанный материал подают на иэмельчение в мельни- 20 цу. Жидкий диоксйд углерода, собранный после обработки, используют повторно.

Пример 1. Пробу угля марки

К весом 300 r, крупностью 2,5-0,7 мм помещают в сетчатой емкости в специальную камеру высокого давления, оборудованную прозрачными линзами для наблюдения за процессом обработки. Затем камеру шлангом соединяют 30 с баллоном с жидким диоксидом углерода. При открытии вентиля баллона за счет его избыточного давления происходит заполнение камеры жидким диоксидом углерода до уровня, закрывающего всю пробу уггя. Потом баллон отключают, а проба находится в среде жидкого СО в течение 1О мин. Давление вкамере контролируют манометром и поддерживают на уровне 58-65 атм в 4О зависимости от температуры окружающей среды. После 10-минутной обработки жидкий диоксид углерода самотеком сливают во вторую камеру высокого давления, расположенную ниже первой камеры. После этого пробу угля переносят в шаровую мельницу и истирают в течение 3 мин. Контроль изменения прочности угля производят по выходу класса 0,25 мм после истирания. После 1О

10-минутного истирання выход класса

0,25 мм составляет 22,5 „

Пример 2. Во втором опыте проба угля одинаковая по весу и характеристикам с пробой, использован- 5 ной в примере 1, обрабатывается по той же методике жидким диоксидом углерода 30 мин, после чего истирается так же, как и в примере 1 10 мин.

Выход класса 0,25 мм составляет

1 5, 8 %..

Пример 3. В третьем опыте время обработки пробы угля жидким диоксидом углерода было увеличено до

60 мин. Выход класса 0,25 мм составляет 50,1 .

Представленные результаты показывают, что время предварительной обработки твердых материалов должно быть не менее 30 мин.

П р и м. е р 4. По методике, аналогичной приведенной в примере 1, проводят предварительную обработку жидким,циоксидом углерода проб углей марки К крупностью 2,5-7,0 мм и марки К крупностью 1,6-2,5 мм и марки Г крупностью 2,5-7,0 мм. Затем параллельно проводят истирание обработанных и контрольных проб углей в шаровой мельнице в течение 3, 6, 10, 15, 20 мин. После каждого истирания проводят отсев класса 0,25 мм, по выходу которого оценивают изменение прочности проб углей. Предварительная обработка пробы углей жидким диоксидом углерода позволяет ускорить их иэмельчение на 25,0-40,0%.

Пример 5. Аналогичные опыты по обработке жидким диоксидом углерода проведены со строительными материалами,а именно с магнезитом, кварцитом и шамотом. Скорость измельчения обработанных проб магнезита и шамота увеличивается на 30-40, скорость измельчения обработанной пробы кварцита увеличивается на

10,0 ..

Результаты испытаний представлены в табл. 1 и 2.

Размолоспособность антрацита оценивают по скорости измельчения исходной фракции антрацита в шаровой мельнице. Крупность исходного материала

3-6 мм, обработку жидким диоксндом углерода проводят 30 мин, а последующее измельчение обработанной и контрольных проб в шаровой меньнице в течение 1, 3, 6, 10, 15 и 20 мин;

Изменение скорости изме1п-.чения антрацита шахты Аюта класса 3-6 мм после 30-минутной обработки жидким диоксидом углерода приведено в табл. 3.

Коэффициент размолоспособности определяется графически по времени образования в исходной пробе 50,0%

1243817 класса 0,25 мм. В пробе, обработанной жидким диоксидом углерода 50,07. класса 0,25 мм>образуется за 7,5 мин, а в контрольной пробе вЂ” 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- 10 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 I

М «МФ

Выход продукта, Х: класса 0,25 нм, за время обработки, мия

1 3 6 12 15 22

Проба

Уголь марки К

L,6-2,5 мм

Контрольная проба

Обработанная CG

7,6 14,7 22,0 37,4 - 80,0

11,0 20,7 30 ° 3 51,2

86,4. Уголь марки К

2,5-7,0 мм

Контрольная проба 8,2 (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 42 ° 1 85 1

97,7 100,0

Проба,обработая-. иая СОа!

0,9 28,4 51,9 . 93,8 100,0 100,0

Уголь марки Г крупиостью

2,5-7,0 мм Контрольная проба сокращается на 25-40%, что приведет к значительному увеличению производительности мельницы и уменьшению удельного расхода энергии в 1,251,4 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 отработана ° :Применяемые же в прототипе алкилсульфаты и 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

Т 3 б л и ц а

Иэиейение скорое- и иэмельчения стройматерналов после нх 30-ти минутноЯ обработки жидким дноксидои углерода

Выход продукта, X класса О 25 мм, за время измельчения, мнн

Магнеэнт

Кварцит

Контрольная проба

Проба, обработанная СОа

43,8 67,2

Контрольная проба

32,2 49,5

Проба, отработанная CO