Способ обогащения цеолитсодержащего сырья


 

C01B39 - Соединения, имеющие свойства молекулярных сит и катионообменные свойства, например кристаллические цеолиты; их получение, последующая обработка, например ионо-обмен или деалюминизация (обработка с целью модифицирования сорбционных свойств, например формование с использованием связующего, B01J 20/10; обработка с целью модифицирования каталитических свойств, например комбинированная обработка цеолитов для использования их в качестве катализаторов, B01J 29/04; обработка, улучшающая ионообменные свойства, B01J 39/14; регенерация или реактивация ионообменных свойств B01J 49/00; получение стабилизированных суспензий, используемых в моющих средствах, C11D 3/12)

Владельцы патента RU 2455073:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) (RU)

Изобретение относится к технологии комплексной переработки и обогащения тонкодисперсного цеолитсодержащего сырья и предназначено для получения цеолитовых концентратов, а также выделения алюминия и извлечения аморфного кремнезема. В способе обогащения цеолитсодержащего сырья осуществляют измельчение сырья, разделение по классам крупности, обесшламливание, электромагнитную сепарацию, электростатическую сепарацию, ультразвуковую обработку сырья при частоте 20-22 кГц, электромагнитную сепарацию в изодинамическом поле, подогрев - электризацию при 80-100°C в присутствии салициловой кислоты с концентрацией (0,2-0,4)·10-3 кг/м3, электростатическую сепарацию при напряженности поля (2,7-4,0)·10-5 В/м, при этом объединяют шламы крупностью менее 0,05 мм после процесса обесшламливания, продукт отмучивания после ультразвуковой обработки, магнитную фракцию электромагнитной сепарации и непроводящую фракцию электростатической сепарации и подвергают полученную смесь деалюминированию путем обработки 20-25%-ным раствором серной кислоты при температуре 70-75°C до извлечения аморфного кремнезема и выделения алюминия в раствор. Технический результат - повышение комплексности переработки и эффективности обогащения тонкодисперсного цеолитсодержащего сырья, а также довести содержание цеолитового минерала в концентрате до 85-98%, извлечь аморфный кремнезем и алюминий в отдельные продукты. 1 ил.

 

Изобретение относится к технологии комплексной переработки и обогащения тонкодисперсного цеолитсодержащего сырья и предназначено для получения цеолитовых концентратов, а также алюминия и аморфного кремнезема.

Известен способ обогащения цеолитсодержащих туфов, включающий отмывку шламовых частиц размером менее 10 мкм, сушку при 50-60°C, разделение на классы 100-50 мкм, обработку продуктов электромагнитной сепарацией, отделение кварца и полевых шпатов электростатической сепарацией, разделение с использованием тяжелых жидкостей (бромоформа и ацетона или бромоформа и диметилформамида) (см. Юсупов Т.С. Способы концентрирования и выделения цеолитов из горных пород // Методы диагностики и количественного определения содержания цеолитов в горных породах. - Новосибирск, ОИГиГ СО РАН СССР, 1985, с.161-168).

Недостатком способа является зависимость эффективности обогащения от зернистости цеолитов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ обогащения цеолитсодержащих туфов, включающий измельчение сырья, разделение по классам крупности, обесшламливание, ультразвуковую обработку сырья, электромагнитную сепарацию, подогрев-электризацию, разделение в тяжелых жидкостях, при этом электромагнитную сепарацию проводят при напряженности поля (2,7-4,0)*10-5 В/м, а разделение в тяжелых жидкостях осуществляют в поле центробежных сил. Ультразвуковую обработку проводят при частоте 20-22 кГц в течение 5-7 мин, а подогрев-электризацию выполняют при 80-100°C в присутствии салициловой кислоты с концентрацией (0,2-0,4)*10-3 кг/м3 (см. патент РФ №2229342, МПК B03B 7/00, опубл. 27.05.2004 г.).

Недостатком способа по прототипу является недостаточная комплексность переработки цеолитсодержащего сырья. Описанный в прототипе способ не обеспечивает необходимой чистоты цеолитового продукта по причине загрязнения химическими реагентами в процессе разделения в тяжелых жидкостях. В случае тонкодисперсных цеолитов повышение эффективности разделения минералов может быть достигнуто посредством предварительного изменения их физико-химических свойств.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности обогащения и комплексности переработки цеолитсодержащего сырья.

Результат достигается тем, что способ обогащения цеолитсодержащего сырья, включающий измельчение сырья, разделение по классам крупности, обесшламливание, ультразвуковую обработку, электромагнитную сепарацию, подогрев-электризацию, электростатическую сепарацию, отличается тем, что объединяют шламы крупностью менее 0,05 мм после процесса обесшламливания, продукт отмучивания после ультразвуковой обработки, магнитную фракцию электромагнитной сепарации и непроводящую фракцию электростатической сепарации и подвергают полученную смесь деалюминированию путем обработки 20-25%-ным раствором серной кислоты при температуре 70-75°С до извлечения аморфного кремнезема и выделения алюминия в раствор.

Сущность изобретения заключается в том, что объединенный продукт (глинистая фракция), состоящий из шламов крупностью менее 5 мкм, полученных при обесшламливании цеолитсодержащего сырья, продукта отмучивания, полученного при ультразвуковой обработке, магнитной фракции электромагнитной сепарации и непроводящей фракции электростатической сепарации направляется на деалюминирование, где при обработке 20-25%-ным раствором серной кислоты при температуре 70-75°C происходит извлечение аморфного кремнезема в отдельный продукт и выделение алюминия в раствор.

Из процессов предварительного обогащения тонкодисперсных цеолитов эффективны магнитная и электростатическая сепарации. Магнитную сепарацию проводят в изодинамических условиях, способствующих повышению содержания цеолитового минерала в немагнитном продукте.

Использование процесса деалюминирования, с применением 20-25%-ного раствора серной кислоты в заключительной стадии, позволяет извлечь из объединенного продукта, содержащего шламы крупностью менее 5 мкм, а также включающего магнитную фракцию и непроводящую фракцию разделения при электромагнитной и электростатической сепарации, алюминий и аморфный кремнезем.

На чертеже представлена схема обогащения цеолитсодержащего сырья, включающая последовательно следующие операции: измельчение, разделение на классы крупности, обесшламливание, ультразвуковую обработку, электромагнитную сепарацию, подогрев-электризацию, электростатическую сепарацию, деалюминирование.

Способ обогащения цеолитсодержащего сырья осуществляется следующим образом.

Исходную пробу цеолитсодержащего сырья направляют в стержневую мельницу-активатор непрерывного действия для измельчения и после рассева по классам крупности (-0,1+0,044 мм) обесшламливают водой.

Из пробы отмывают шламовые частицы размером менее 0,05 мм. Обесшламленный продукт подвергают ультразвуковому воздействию посредством приготовления водной цеолитовой суспензии с соотношением Т:Ж=1:40. Водную цеолитовую суспензию нагревают на водяной бане в течение 1 часа, после чего на установке УЗНД-1 при частоте 20-22 кГц подвергают действию ультразвука в течение 4-5 мин. Отмученный осадок высушивают до постоянного веса при температуре 105°C и направляют на электромагнитную сепарацию, где в изодинамическом поле происходит разделение материала на магнитный и немагнитный продукты. Продукт отмучивания, полученный при ультразвуковой обработке, объединяют с магнитным продуктом, образовавшимся при электромагнитной сепарации, и со шламами крупностью менее 0,05 мм, полученными при обесшламливании, а к немагнитному добавляют салициловую кислоту с концентрацией (0,2-0,4)·10-3 кг/м3, после подогрева до 80-100°C материал направляют в электростатический сепаратор, где при напряженности поля (2,7-4,0)·10-5 В/м происходит практически полное отделение минералов группы полевого шпата от цеолитового минерала. После электростатической сепарации непроводящую фракцию объединяют с продуктом отмучивания, магнитной фракцией и шламами крупностью менее 0,05 мм, а проводящая фракция представляет собой цеолитовый концентрат.

Объединенный продукт (глинистая фракция), состоящий из продукта отмучивания, магнитной фракции электромагнитной сепарации, непроводящей фракции электростатической сепарации и шламов крупностью менее 0,05 мм, направляется на деалюминирование, где при обработке 20-25%-ным раствором серной кислоты при температуре 70-75°C, происходит извлечение аморфного кремнезема в отдельный продукт и выделение алюминия в раствор.

Предлагаемый способ позволяет повысить комплексность переработки и эффективность обогащения цеолитсодержащего сырья, довести содержание цеолитового минерала в концентрате до 85-98%, извлечь аморфный кремнезем и алюминий в отдельные продукты.

Способ обогащения цеолитсодержащего сырья, включающий измельчение сырья, разделение по классам крупности, обесшламливание, ультразвуковую обработку, электромагнитную сепарацию, подогрев-электризацию, электростатическую сепарацию, отличающийся тем, что объединяют шламы крупностью менее 0,05 мм после процесса обесшламливания, продукт отмучивания после ультразвуковой обработки, магнитную фракцию электромагнитной сепарации и непроводящую фракцию электростатической сепарации и подвергают полученную смесь деалюминированию путем обработки 20-25%-ным раствором серной кислоты при температуре 70-75°C до извлечения аморфного кремнезема и выделения алюминия в раствор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу получения образца для амплификации нуклеиновой кислоты и к набору для получения образца для амплификации нуклеиновой кислоты.

Изобретение относится к области производства адсорбентов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и химической промышленности. .

Изобретение относится к области производства адсорбентов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и химической промышленности. .
Изобретение относится к химической промышленности, конкретно к получению модифицированных цеолитных сорбентов структуры АХ. .
Изобретение относится к химической промышленности, конкретно к получению модифицированных цеолитных сорбентов структуры АХ. .

Изобретение относится к синтезу мезопористого материала типа МСМ-41. .
Изобретение относится к получению синтетических цеолитов типа А, применяемых в качестве адсорбентов и катализаторов. .

Изобретение относится к синтезу цеолитов. .

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для извлечения металлов из илов непосредственно на месте их залегания в хвостохранилищах горнодобывающих предприятий.

Изобретение относится к оборудованию для обезвоживания сыпучих материалов и может быть использовано в угольной, горнорудной и других отраслях промышленности, где вода используется для гидротранспорта материалов, куски которых разновеликие.

Изобретение относится к обогащению рудной шихты железных руд и может быть использовано на горно-обогатительных комбинатах при производстве высококачественных железорудных концентратов.
Изобретение относится к разделению и переработке угольсодержащих продуктов, в частности отходов тепловых электростанций. .

Изобретение относится к комплексной переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для подготовки шунгитовых пород к обогащению и извлечению из них благородных металлов (Au, Ag).

Изобретение относится к металлургии, а именно к обогащению марганцевых руд с получением качественных марганцевых концентратов, пригодных для выплавки марганца и марганцевых сплавов.

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству марганцевых концентратов, которые могут быть использованы для выплавки марганца и марганцевых сплавов.

Изобретение относится к технологии получения особо чистых веществ. .

Изобретение относится к горной промышленности, к обогащению песков россыпных месторождений и может быть использовано при разработке золотосодержащих песков. .

Изобретение относится к разделению твердых материалов с помощью жидкостей, а именно к промывке гранулированных, порошкообразных или кусковых материалов с помощью гидравлических классификаторов, и может найти применение для первичного обогащения полезных ископаемых в условиях добычного полигона при скважинной гидродобыче.
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и химической технологии неорганических веществ, в частности к комплексной переработке минерального сырья
Наверх