Способ установления окислительной активности руд

 

Изобретение относится к горно-добывающей промышленности и м. б. использовано для повышения безопасности взрывных работ в сульфидных рудах, а также отбойке, складированию в отвалах и транспортировке пожароопасных руд. Цель - повышение точности определения активности руд к окислению при изыскании антиокислителей и снижение трудовых затрат при выполнении экспериментальных исследований . Исследуемая руда предварительно обрабатывается раствором антиокислителя и высушивается. Руда размеш,ается в реакционный сосуд (кристаллизатор) и обрабатывается жидкостью (дистиллированной или рудничной водой). Воздействие на руду осушествляется попеременным контактированием поверхности руды необработанной и обработанной антиоксилителями с атмосферным кислородом и водой. Для обеспечения контакта с атмосферным и растворенным в воде кислородом кристаллизаторы размеш,ают под углом к горизонту и выдерживают в термостатах при постоянной т-ре

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1298396

m 4 Е 21 F 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3878509/22-03 (22) 04.01.85 (46) 23.03.87. Бюл. № 11 (71) Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности

«Унипромедь» (72) Г. П. Колпакова, А. А. Хохолков, А. Г. Яковенков и В. П. Молошаг (53) 622.807 (088.8) (56) Веселовский В. С. Самовозгорание промышленных материалов, М.: Недра, 1964, с. 164. (54) СПОСОБ УСТАНОВЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ РУД (57) Изобретение относится к горно-добывающей промышленности и м. б. использовано для повышения безопасности взрывных работ в сульфидных рудах, а также отбойке, складированию в отвалах и транспортировке пожароопасных руд. Цель — повышение точности определения активности руд к окислению при изыскании антиокислителей и снижение трудовых затрат при выполнении экспериментальных исследований. Исследуемая руда предварительно обрабатывается раствором антиокислителя и высушивается. Руда размещается в реакционный сосуд (кристаллизатор) и обрабатывается жидкостью (дистиллированной или рудничной водой) . Воздействие на руду осуществляется попеременным контактированием поверхности руды необработанной и обработанной антиоксилителями с атмосферным кислородом и водой. Для обеспечения контакта с атмосферным и растворенным в воде кислородом кристаллизаторы размещают под углом к горизонту и выдерживают в термостатах при постоянной т-ре (25 С и выше) и периодически меняют угол.

Определяют суммарное содержание металла в воде при окислении руды, необработанной антиокислителем (С- ), и руды, обработанной антиокислителем (С -.). По результатам расчитывают коэффициент торможения К = С-.: Сф-, который является параметром окисляемости. По величине К судят о снижении окислительной активности руд:

К (1 — процесс окисления ускоряется, К = 1 — изменения окислительной активности на происходит, К ) — реакции замедляются. 1 табл.

1298396

Условия проведения эксперимента

Контрольная необработанная проба 17-ным

5,2

Обработанная жидким стек6,3

20 лом

Обработанная

17.-ным жидким

6,3 стеклом

6,2

7,5

7,7

30 ч8

8,2

8,5

72

8,4

8,4

Изобретение относится к горно-добывающей промышленности и может быть использовано для повышения безопасности взрывных работ в сульфидных рудах, а также отбойке, складировании в отвалах и транспортировке пожароопасных руд.

В настоящее время для отработки сульфидных руд применяютя только россыпные аммиачно-селитренные взрывчатые вещества (АСВВ). Практикой их использования и экспериментальными исследованиями установлено, что при взаимодействии АСВВ с сульфидной рудой и продуктами ее окисления (HgSO4, сульфатами С4, Fe, Zn, S0) возможен процесс самопроизвольного разложения заряда АСВВ, что представляет крайне серьезную опасность на горно-рудных предприятиях отрасли. Причина этих явлений — окисление руды азотной кислотой, образующейся в результате разложения аммиачной селитры — основного и наиболее реакционноспособного компонента применяемых взрывчастых веществ. Свободная HpSO, сульфаты. меди, железа, цинка, S способО ствуют протеканию этих процессов.

Одной из мер предупреждения разложения зарядов АСВВ является обработка поверхности руды зарядных скважин растворами антиокислителей или пленочными покрытиями, которые предохраняют руду от окисления.

Цель изобретения — повышение точности определения активности руд к окислению при изыскании антиокислителей и снижение трудовых затрат при выполнении экспериментальных исследований.

Предлагаемый способ реализуется с помощью устройства, состоящего из эксикатора, в который помещается кристаллизатор, заполненный исследуемой рудой и реакционной жидкостью.

В эксикаторе кристаллизатор с рудой и жидкостью располагают под углом 40 — 45 к горизонту. Это обеспечивает стекание жидкости с поверхности руды, задание ей определенной весовой влажности (1 — 4%) и свободный доступ к ней атмосферного кислорода. Затем положение кристаллизатора изменяется. Он устанавливается также под углом 40 — 45 к горизонту. При этом происходит фильтрация жидкости через слой руды и ее увлажнение. Избыток влаги также стекает с пооверхности руды, обеспечивая ей определенную весовую влажность (1 — 4%) и свободный доступ атмосферного кислорода. Операции попеременного орошения руды жидкостью проводятся 2 раза в неделю на протяжении 1 мес., после чего обрабатывающая жидкость отбирается для химикоаналитических определений.

Оптимальное время изменения положения реакционного сосуда установлено экспериментально. Для этого руду обрабатывают

1%-ным раствором жидкого стекла в течение различных промежутков времени (1;3;8; ! 0;25;48;72;96 ч) .

Скорость окисления определяют методом

В. С. Веселовского. В таблице дана зависимость скорости сорбции кислорода рудой от времени обработки 1 %-ным раствором жидкого стекла.

Время об- Скорость работки, сорбции, ч мп/г, ч, 103

Из данных таблицы видно, что чем больше промежуток времени контакта руды с жидкостью, тем больше влияние жидкого стекла на химическую активность руды. После 48 ч. контакта скорость сорбции кисло45 рода рудой стабилизируется и при увеличении времени обработки пробы практически не изменяется. Следовательно, промежуток времени 48 ч. достаточен для того, чтобы обеспечить необходимую фильтрацию воздуха и жидкости через поры и трещины на поверхности руды. Поэтому для создания одинаковых условий при проведении экспериментов предлагаемым способом положение реакционного сосуда меняется два раза в неделю.

В обрабатываюшей жидкости после эксперимента определяют содержание Cu, Fe, Zn при постоянной температуре внешней среды (25 и выше). Дополнительно для харак1298396

С их

Ссрлит

10

Снах

Ссрант

Формула изобретения

Снох

С <рант.

Продолжительность экспериментов — 1 месяц, после чего обрабатывающая жидкость

Составитель И. Федяева

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 744/33 Тираж 430 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рву шская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 теристики среды, формирующейся в результате окисления сульфидов, определяется рН и содержание свободной HzSO4.

3а единицу измерения действия антиокислителей принимается коэффициент торможения (К), который является отношением суммарного содержания металлов (Cu, Fe, Zn) в растворе в единицу времени (1 мес) необработанной руды — контрольной пробы (С-.) и обработанной антиокислителем (Сфакт) Величина этого коэффициента является размерной характеристикой эффективности действия антиокислителей.

Пример. В кписталлизаторы большой площади (400 см ) помещается руда, предварительно обработанная раствором антиокислителя и высушенная до воздушно-сухого состояния, фракция 1 — 3 мм в количестве

1000 г. Руда обрабатывается жидкостью (дистиллированной или рудничной водой) в соотношении твердой и жидкой фаз как

5:1. Для того, чтобы обеспечить необходимую влажность руды, контакт с атмосферным и растворенным в воде кислородом, возможность контролировать изменение состава обрабатывающей жидкости, кристаллизаторы помещают в эксикаторы в наклонном положении под углом 40 — 45 к горизонту и выдерживают в термостатах при постоянной температуре (25 С или выше) .

Положение кристаллизаторов обусловлено необходимостью доступа к поверхности увлажненной руды атмосферного кислорода: вода стекает с поверхности руды, при этом устанавливается ее определенная влажность 1 — 4% и обеспечивается контакт с воздухом. Для поддерживания влажности руды 2 раза в неделю положение кристаллизаторов в эксикаторах меняется в обратном направлении таким образом, что происходит фильтрация жидкости через слой руды, после чего снова обеспечивается контакт с атмосферным кислородом. отбирается для проведения химического анализа на определение количества меди, железа, цинка, рН и свободной серной кислоты. Рассчитывается суммарное содержание металлов (Cu, Fe, Zn) в обрабатывающей жидкости для проб, обработанных растворами антиокислителей и необработанных.

Сравнение результатов суммарного содержания металла в жидкости позволяет расчитать коэффициент торможения К по которому судят о снижении окислительной активности руд. Если К<1 процесс окисления ускоряется; К = 1 — изменения окислительной активности не происходит; К)1 — реакции окисления замедляются.

Предлагаемым способом оценивают способность раствором поливинилового спирта препятствовать окислению руды. Результаты экспериментальных исследований показали, что при окислении серного колчедана и пиротиновой руды обработанных растворами поливинилового спирта концентрации

0,5 — 2%, содержание металла в растворе в

9 — 18 раз меньше по сравнению с контрольными необработанными пробами.

Увеличение концентрации поливинилового спирта до 2% полностью предохраняет руду от окисления.

Способ установления окислительной активности руд, включающий размещение исследуемой руды в реакционном сосуде, воздействие на руду атмосферным кислородом и водой с последующим определением параметров окисляемости руды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения активности руд к окислению при изыскании антиокислителей, воздействие на руду осуществляют попеременным контактированием поверхности руды, необработанной и обработанной антиокислителем с атмосферным кислородом и водой, определяют суммарное содержание металла в воде при окислении руды, не обработанной антиокислителем, и руды, обработанной антиокислителем, а в качестве параметра окисляемости определяют коэффициент торможения, который рассчитывают по математической зависимости: где С. ° — суммарное содержание металла в жидкости при окислении руды, не обработанной веществом, испытываемом в качестве антиокислителя;

Сф-. — суммарное содержание металла в жидкости при окислении руды, обработанной антиокислителем.