Способ сушки геологических проб золотосодержащих руд в микроволновой печи



Способ сушки геологических проб золотосодержащих руд в микроволновой печи
Способ сушки геологических проб золотосодержащих руд в микроволновой печи

 

G01N1/44 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2502060:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камчатский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к способу сушки геологических проб золотосодержащих руд. Способ включает установление нормативного значения массовой доли влаги в подсушенной пробе, нагревание и охлаждение нагретой пробы на воздухе. При этом нагревание пробы ведут при температуре от 30 до 135°С в микроволновой печи. Перед нагреванием пробы измеряют массовую долю влаги в пробе и нагревание ведут при продолжительности, рассчитанной по формуле: , где τ - продолжительность операции нагревания пробы, мин; К - коэффициент пропорциональности, зависящий от физико-химических свойств руды и типа печи, К=1,6·103÷1,0·104 , определяется экспериментально для каждого типа руды; m - масса геологической пробы, кг; W1 - массовая доля влаги в исходной пробе, %; W2 -нормативное значение массовой доли влаги в подсушенной пробе, %; W2<1,5%; P - мощность микроволновой печи, Вт. Техническим результатом изобретения является снижение расхода электроэнергии на сушку проб, повышение экспрессности процесса сушки и улучшение условий труда. 3 пр.

 

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для удаления из влажной геологической пробы (влажность пробы 2-20%) золотосодержащей руды влаги, затрудняющей проведение последующих операций обработки пробы, а именно дробления, просеивания, тонкого измельчения.

Известен способ сушки с подогревом проб минерального сырья [1, с.103] в железных противнях на электрических, угольных или дровяных печах. Подогрев ведут при температуре не более 100°C. Противни устанавливают на подставках, не допускающих их соприкосновения с раскаленной плитой.

Данный способ сушки имеет следующие недостатки:

- низкую экспрессность, так как пробы сушат в течение нескольких часов;

- продолжительность процесса сушки устанавливается оператором на основе личного опыта, т.е. субъективно, что часто приводит к перерасходу энергии и пересушиванию пробы;

- не нормируется значение влажности подсушенной пробы, что не позволяет оптимизировать операции обработки пробы.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ сушки проб [2, с.107], который реализуют следующим образом. Пробу отбирают (не менее 400 г), перемешивают в закрытом сосуде в течение 1 ч, делят квартованием на навески не менее 200 г, взвешивают навески с точностью до 0,01 г, отобранные порции одновременно сушат в сушильном шкафу до постоянной массы или до первого увеличения ее (неоднократное нагревание до 100±5°C с проведением контролирующих взвешиваний), выдерживают навески на воздухе в течение 24 ч, затем навески взвешивают и выполняют контрольный расчет влажности, находят суммарную убыль массы пробы, окончательно рассчитывают влажность, далее ссыпают частные навески вместе и разделывают пробу для анализа.

Данный способ имеет следующие недостатки:

- низкую экспрессность, так как пробу сушат до постоянной массы, а затем выдерживают на воздухе в течение длительного времени (более 24 часов);

- сушка пробы до воздушносухого состояния приводит к тому, что при выполнении последующих операций дробления и просеивания пробы выделяется большое количество пыли, т.е. ухудшаются условия труда лаборанта;

- расход электроэнергии на сушку проб завышен, т.к. не учитывается выделение теплоты при дроблении и измельчении проб, способствующее дополнительному подсушиванию проб.

Техническим результатом изобретения является снижение расхода электроэнергии на сушку проб, повышение экспрессности процесса сушки и улучшение условий труда лаборанта при выполнении операций дробления, измельчения и просеивания проб. Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе сушки геологических проб золотосодержащих руд с подогревом в микроволновой печи, включающий установление нормативного значения массовой доли влаги в подсушенной пробе, нагревание и охлаждение нагретой пробы на воздухе, отличающемся тем, что нагревание пробы ведут при температуре от 30 до 135°C в микроволновой печи, перед нагреванием пробы измеряют массовую долю влаги в пробе и нагревание ведут при продолжительности, рассчитанной по формуле

где τ - продолжительность операции нагревания пробы, мин;

К - коэффициент пропорциональности, зависящий от физико-химических свойств руды и типа печи, , определяется экспериментально для каждого типа руды;

m - масса геологической пробы, кг;

W1 - массовая доля влаги в исходной пробе, %;

W2 - нормативное значение массовой доли влаги в подсушенной пробе, %;

W2≤1,5%;

Р - мощность электропечи, Вт.

Способ осуществляется следующим образом. Для партии проб, поступивших на анализ (50-500 шт.), экспериментально определяют значение коэффициента К. Коэффициент К должен находиться в интервале значений и снижаться при увеличении значения массовой доли влаги в исходной пробе (W1). При этом значение коэффициента К также зависит от химического состава руды (от содержания в ней кремния, алюминия, серы и т.д.), определяющего тип руды. Коэффициент К также зависит от типа печи, т.к. бытовые микроволновые печи различаются по электрической мощности и обмену воздуха в них. В каждой геологической пробе золотосодержащей руды, подлежащей сушке, определяют массовую долю влаги перед нагреванием пробы, что является существенным отличием. Содержание влаги в пробе измеряют экспрессным методом с помощью электрического влагомера. Затем нормируют содержание влаги в подсушенной пробе. После чего рассчитывают необходимую продолжительность операции нагревания пробы в микроволновой печи по формуле (1), что является существенным отличием.

После измерения массовой доли влаги пробу высыпают в радиопрозрачный пластмассовый контейнер или в тару, предназначенную для микроволновых печей, помещают в микроволновую печь и нагревают в течение расчетного времени при температуре t=30÷135°C. Затем пробу извлекают из печи и охлаждают на воздухе 5-6 минут. После чего ведут обработку пробы.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Подготавливали к пробирному анализу керновую пробу кварц-каолит-хлоритовой золотосодержащей руды массой 1,5 кг, соответствующую требованиям ОСТ 41-08-249-85 (Стандарт отрасли. Управление качеством аналитической работы. Подготовка проб и организация выполнения количественного анализа в лабораториях Мингео СССР. - М.: ВИМС, 1985. - 32 с.). С помощью электрического влагомера измеряли содержание влаги в пробе, определили, что W1=8%. Установили нормативное значение содержания влаги в подсушенной пробе W2=1,5%. Для сушки использовали бытовую микроволновую печь типа MS-1744W фирмы LG Electronics Inc. Мощность печи составила 700 Вт. По формуле (1) рассчитали время, необходимое для нагрева пробы в микроволновой печи:

τ=1,6·103·1,5·(8-1,5)/700=22,3 мин.

Высыпали пробу в пластмассовую тару, предназначенную для микроволновых печей, поместили в микроволновую печь и сушили с подогревом в течение 22 минут. Затем пробу извлекли из печи и измерили ее температуру, установили, что проба нагрелась до t=98°C. После чего пробу охлаждали в течение 5-6 минут на воздухе. Охлажденную пробу направили на дробление до крупности зерна - 1 мм.

Пример 2. Подготавливали к атомно-эмиссионному методу анализа штуфовую пробу кварц-сульфидной золотосодержащей руды массой 1,0 кг, соответствующую требованиям ОСТ 41-08-249-85 (Стандарт отрасли. Управление качеством аналитической работы. Подготовка проб и организация выполнения количественного анализа в лабораториях Мингео СССР. - М.: ВИМС, 1985. - 32 с.). С помощью электрического влагомера определили массовую долю влаги в исходной пробе W1=5%. Использовали для сушки пробы микроволновую печь типа MS-1744W фирмы LG Electronics Inc. Мощность печи составила 700 Вт. Установили допустимое конечное значение содержания влаги в подсушенной пробе W2=1%. Рассчитали по формуле (1) необходимую продолжительность сушки

τ=2,6·103·1·(5-1)/700-14,9 мин.

Затем высыпали пробу в пластмассовую тару, предназначенную для микроволновых печей, поместили в микроволновую печь и сушили с подогревом в течение 15 мин, проба при этом нагрелась до t=98°C. Подсушенную пробу охлаждали в течение 5-6 минут на воздухе. Охлажденную пробу направили на дробление до крупности зерна - 1 мм и тонкое измельчение до крупности зерна - 0,071 мм.

Пример 3. Подготавливали к атомно-эмиссионному методу анализа штуфовую пробу кварцевой золотосодержащей руды массой 1,0 кг, соответствующую требованиям ОСТ 41-08-249-85 (Стандарт отрасли. Управление качеством аналитической работы. Подготовка проб и организация выполнения количественного анализа в лабораториях Мингео СССР. - М.: ВИМС, 1985. - 32 с.). С помощью электрического влагомера определили массовую долю влаги в исходной пробе W1=2%. Использовали для сушки пробы микроволновую печь типа MS-1744W фирмы LG Electronics Inc. Мощность печи составила 700 Вт. Установили допустимое конечное значение содержания влаги в подсушенной пробе W2=1%. Рассчитали по формуле (1) необходимую продолжительность сушки

τ=104·1·(2-1)/700=14,3 мин.

Затем высыпали пробу в пластмассовую тару, предназначенную для микроволновых печей, поместили в микроволновую печь и сушили с подогревом в течение 14 мин, проба при этом нагрелась до t=98°C. Подсушенную пробу охлаждали в течение 5-6 минут на воздухе. Охлажденную пробу направили на дробление до крупности зерна - 1 мм и тонкое измельчение до крупности зерна - 0,071 мм.

По данным опытной проверки предлагаемый способ сушки проб золотосодержащих руд по сравнению с прототипом имеет преимущества:

- экспрессность процесса сушки возрастает в 15-20 раз;

- расход электроэнергии снижается на 25-30%;

- улучшаются условия труда лаборанта.

Наиболее целесообразно использовать предлагаемый способ в лабораториях Министерства природных ресурсов РФ.

Источники информации

1. Альбов М.Н. Опробование месторождений полезных ископаемых. - М.: Недра, 1965. - С.103.

2. Пробоотбирание и анализ благородных металлов. Справочное руководство для лабораторий. / Под ред. Барышникова И.Ф. - М.: Металлургия, 1968. - С.106-110.

Способ сушки геологических проб золотосодержащих руд, включающий установление нормативного значения массовой доли влаги в подсушенной пробе, нагревание и охлаждение нагретой пробы на воздухе, отличающийся тем, что нагревание пробы ведут при температуре от 30 до 135°С в микроволновой печи, перед нагреванием пробы измеряют массовую долю влаги в пробе и нагревание ведут при продолжительности, рассчитанной по формуле: ,
где τ - продолжительность операции нагревания пробы, мин.,
К - коэффициент пропорциональности, зависящий от физико-химических свойств руды и типа печи, определяемый экспериментально для каждого типа руды и равный
m - масса геологической пробы, кг,
W1 - массовая доля влаги в исходной пробе, %,
W2 - нормативное значение массовой доли влаги в подсушенной пробе, ≤ 1,5%,
Р - мощность микроволновой печи, Вт.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области защиты окружающей среды и предназначено для выявления загрязнения приземного слоя атмосферы при сухом осаждении кислотных аэрозолей в зимний период.

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам для забора проб грунта, например замерзших кусков льда и т.п., и может быть использовано при изучении планет, комет и других небесных тел.

Изобретение относится к медицине, ветеринарии и биологии. Проводят фиксацию образца, декальцинацию, промывание водой, дегидратацию в спиртовых растворах и заливку в парафин.
Изобретение относится к области медицины и биологии и может быть использовано при изготовлении гистологических препаратов в лабораторных условиях. Состав для заключения гистологических препаратов включает синтетическую смолу, растворитель и вспомогательный компонент.

Изобретение относится к сварке, в частности к способам создания напряженного состояния в металлических образцах преимущественно из углеродистых и низколегированных сталей, и может быть использовано для тарировки и проверки существующих методов и оборудования для определения напряженного состояния в металлических конструкциях.
Изобретение относится к получению и подготовке образцов для исследования и может быть использовано при гистологических исследованиях биологических образцов тканей, взятых у человека или животных при хирургических вмешательствах или при аутопсии.

Изобретение относится к области металловедения, а именно к способу контроля структурного состояния закаленных низкоуглеродистых сталей. Способ заключается в том, что предварительно готовят образец прямоугольной формы, выполняют косой срез на образце под углом 15-25° от нижнего основания к верхнему, принимая за основание длину образца.

Изобретение относится к области стендовых испытаний авиационных газотурбинных двигателей и предназначено для отбора и точной комплексной оценки загрязненности проб воздуха (подаваемого в систему кондиционирования кабины пилота воздушного судна), отбираемого из компрессора газотурбинного авиационного двигателя (ГТД) при его стендовых испытаниях, и дальнейшего газохроматографического анализа проб на содержание вредных примесей.

Пробоотборник относится к устройству для взятия проб в жидком и текучем состоянии, а именно к пробоотборникам для полуавтоматического отбора проб по всей высоте резервуара с нефтепродуктами.
Изобретение относится к области медицины, а именно к патоморфологической диагностике. Для прогнозирования пятилетней выживаемости пациенток с инвазивным раком молочной железы определяют индекс дисперсии тканевых структур, как разность между максимальным и минимальным значениями числа раковых структур и/или долей паренхиматозного или стромального компонента при микроскопии на малом увеличении (100x) деленную на количество полей зрения, в которых просчитывались эти значения.
Изобретение относится к способу переработки смешанных медьсодержащих руд. Способ включает дробление, измельчение, гравитационное концентрирование руды и переработку концентрата.

Изобретение относится к горному делу, к комплексному освоению угольных месторождений. Способ включает детальное изучение вещественного состава угольных пластов на предмет выявления металлов платиновой группы, подлежащих попутному извлечению.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выщелачивании дисперсного золота из упорных руд. Способ включает бурение взрывных скважин в рудном месторождении, анализ бурового шлама, оконтуривание по результатам этого анализа зон, заряжание скважин формированием в них зарядов из взрывчатых веществ (ВВ) с дифференцированным удельным расходом ВВ по выделенным зонам.

Изобретение относится к способу переработки глинисто-солевых отходов (шламов) предприятий, перерабатывающих калиево-магниевые руды и каменную соль. Способ переработки отходов калийного производства включает стадийное гидроциклонирование отходов в виде пульпы шламов с выделением предконцентрата и пульпы хвостов.
Изобретение относится к способу сепарации минеральных частиц, содержащих ценный компонент. Способ включает смешивание водной пульпы исходного сырья с дисперсией, содержащей коллоидные магнитные частицы, и обработку полученной смеси в магнитном поле для извлечения концентрата ценного компонента.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке кислых кеков цинкового производства. Способ флотации серебра из кислых кеков цинкового производства включает введение во флотационную пульпу из кеков собирателя - бутилового ксантогената - и вспенивателя - флотомасла.
Изобретение относится к способу извлечения тонкого золота из глинистого рудного и техногенного сырья. Способ включает электровзрывную обработку сырья высоковольтными электрическими разрядами.
Изобретение относится к области аналитической химии благородных металлов, и может быть использовано для определения золота, серебра и металлов платиновой группы в сульфидных рудах и продуктах их переработки.

Способ извлечения металлов (далее БМ) из твердого сырья включает растворение БМ и основных металлов в кислоте. БМ осаждают с использованием замещенных четвертичных аммониевых солей (ЗЧАС).

Изобретение относится к гидрометаллургии редких и благородных металлов. Способ включает растворение платины и рения соляной кислотой, обработку раствора в две ступени гидроксидом натрия на первой ступени с образованием частиц Pt(OH)4 и тиосульфатом натрия на второй ступени с образованием частиц ReS2.
Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения драгоценных металлов из отходов электронной и электротехнической промышленности. Проводят растворение оловянного припоя 5-20%-ным раствором метансульфоновой кислоты с добавками окислителя при температуре 70-90°C в течение двух часов. Затем удаляют пластмассу, промывают и отправляют на дальнейшую утилизацию. После этого отделяют на сетке навесные и бескорпусные детали, микросхемы, отмывают их от раствора метансульфоновой кислоты, сушат, измельчают до крупности - 0,5 мм, разделяют на магнитном сепараторе на две фракции и перерабатывают их пофракционно гидрометаллургическими методами. При этом магнитную фракцию перерабатывают йод-йодидным методом, а немагнитную - царско-водочным. Оставшуюся суспензию метаоловянной кислоты в растворе метансульфоновой кислоты с примесями золота и свинца коагулируют при кипячении в течение 30-40 минут и фильтруют. Отфильтрованный осадок промывают горячей водой, сушат и прокаливают до получения золотосодержащего диоксида олова с последующим извлечением из него золота. Техническим результатом является снижение расхода реагентов, потерь золота вместе с оловом и свинцом, снижение энергозатрат и потерь палладия и платины. 5 з.п. ф-лы, 1 пр.
Наверх