Установка по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик

Изобретение относится к технологии разделения твердых материалов при утилизации техногенных отходов комбинированными способами, более конкретно к установке по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик и может найти применение при комплексной переработке значительного количества отвальных пород, в частности, Подмосковного и Челябинского угольных бассейнов, а также при переработке летучей золы тепловых электростанций с получением на выходе алюмосиликатов, углерода и железосодержащих минералов. Установка по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик включает средства для фракционирования сырья в разделяющей среде. Средства для разделения суспензии углесодержащих отходов по фракциям содержат грохот предварительной классификации, первый и второй входы которого соединены с выходами загрузочного бункера и валковой дробилки. Первый и второй выходы грохота соединены с входами валковой дробилки и первого гидроциклона, первый выход которого соединен с первыми входами гидроклассификатора и винтового сепаратора. Второй выход первого гидроциклона соединен с первым входом сгустителя, который также соединен с первыми выходами винтового сепаратора и второго гидроциклона. Второй вход сгустителя соединен с выходом первой накопительной емкости для флокулянта, а первый выход сгустителя соединен со вторыми входами винтового сепаратора и гидроклассификатора. Второй выход сгустителя соединен с входом электродинамического сепаратора, первый и второй выходы которого соединены с входами второй и третьей накопительных емкостей для железосодержащих минералов и алюмосиликатного продукта. Выходы гидроклассификатора и винтового сепаратора соединены с первым и вторым входами виброобезвожителя, третий вход которого соединен с вторым выходом второго гидроциклона. Первый и второй выходы виброобезвожителя соединены соответственно через насос с входом второго гидроциклона и с входом четвертой накопительной емкости для угольного концентрата. Электродинамический сепаратор выполнен в виде наклонного конвейера с бесконечной транспортерной лентой, установленной на верхнем ведущем и нижнем ведомом барабанах с возможностью перемещения рабочего участка транспортерной ленты снизу вверх и подачи разделяющей среды в виде воды на верхнюю, а отходов из сгустителя на нижнюю рабочую часть транспортерной ленты. Нижний ведомый барабан наклонного конвейера выполнен полым из диэлектрического материала, внутри которого размещен магнитный ротор с возможностью независимого вращения. Технический результат – повышение эффективности глубокой комплексной переработки углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к технологии разделения твердых материалов при утилизации техногенных отходов комбинированными способами, более конкретно к установке по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик и может найти применение при комплексной переработке значительного количества отвальных пород, в частности, Подмосковного и Челябинского угольных бассейнов, а также при переработке летучей золы тепловых электростанций с получением на выходе алюмосиликатов, углерода и железосодержащих минералов.

Согласно классификации по минеральному и химическому составу отвальные породы, на примере Подмосковного и Челябинского угольных бассейнов, представлены песчано-глинистыми, глинистыми и известково-песчано-глинистыми типами. При этом отвальные породы могут быть отнесены к двум основным разновидностям: высокоглиноземистым (содержание Al2O3>28%) и кальциевым (содержание CaO+MgO - 6÷12%). Диапазон усредненного содержания основных компонентов отходов крупнейших угольных бассейнов России приведен в табл. 1.

В составе отвальных пород угольных бассейнов углерод обычно представлен чистыми частицами и сростками с другими минералами. Железо связано с гематитом, сидеритом, пиритом, слюдами, а алюминий - с каолинитом, монтмориллонитом, полевыми шпатами и т.д. Техногенные месторождения, сложенные отходами угледобывающих карьеров и углеобогатительных фабрик, представляют интерес не только с точки зрения экологии (загрязнение атмосферного воздуха пылью и сероводородом из-за окисления пирита), но и с возрастанием отвода площадей под отвалы и хвостохранилища. Дополнительно следует указать на значительное количество золошлаковых отходов, образующихся на ТЭС от сжигания углей, степень утилизации которых составляет менее 10%. Очевидно, давно назрела задача комплексной переработки отвальных пород углесодержащих отходов шахт, обогатительных фабрик и золошлаковых отходов ТЭС с максимально возможным извлечением полезных целевых продуктов, в первую очередь, углерода, железосодержащих частиц и алюмосиликатов для использования в качестве вяжущих. Решение указанных задач затрудняется тем, что химический, минеральный и гранулометрический состав указанных отходов весьма изменчив даже в отвалах одного горнообогатительного предприятия или в хвостохранилищах ТЭС.

На первых этапах переработки отвальных пород угольных бассейнов и золошлаковых отходов физическими методами предполагается их классификация для отделения крупных фракций, мешающих последующим процессам обогащения. Выделение железосодержащих компонентов из отходов обычно осуществляют методами магнитной сепарации, а для извлечения углерода возможно использование методов флотации (см. Делицын Л.М., Власов А.С. и др. Комплексное обогащение и переработка золы угольных электростанций в РФ // 1X Конгресс обогатителей стран СНГ. Сборник материалов. Том 1. - М.: МИСиС, 2013, с. 225-230).

Известна установка для переработки техногенных отходов, включающая средства для разделения отходов на легкую и тяжелую фракции в разделяющей среде (см. патент РФ №2129470, МПК В03В 7/00, опублик. 27.04.1999).

Известная установка предназначена для реализации способа переработки отходов тепловых электростанций. Особенностью данной установки является то, что она содержит разделительную пульсационную колонну с завихряющей насадкой и средства для непрерывной подачи исходного материала в среднюю часть колонны в восходящий поток разделяющей среды. При этом установка содержит средства для наложения на поток в его сечении магнитного поля напряженностью 800-1200 Гс, средства для ввода разделяемых отходов на расстоянии 0,2-1,5 м относительно уровня столба восходящего потока с разбивкой по высоте на чередующиеся участки с резкопеременными гидродинамическими режимами ламинарного и турбулентного течений, а также средства для дополнительного воздействия на восходящий поток многократной пульсацией с возможностью установки частоты пропорционально времени осаждения фракции фазы с максимальным соотношением плотность/удельная поверхность частиц в участках с ламинарным течением.

Известное техническое решение не обеспечивает комплексную переработку отходов техногенного происхождения, в частности, отвальных пород углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик, в том числе, из-за отсутствия средств, необходимых для отделения угольной составляющей от разделяющей среды.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является установка для обогащения сырья горнодобывающей промышленности, содержащая средства для фракционирования сырья в разделяющей среде (см. патент РФ 57641, МПК В03С 7/00, опублик. 27.10.2006).

Известная установка предназначена для обогащения железорудного концентрата. Особенностью установки является то, что она содержит загрузочное устройство, наклонный конвейер с бесконечной транспортерной лентой, установленной на вращающихся барабанах, магнитную систему, выполненную в виде магнитного ротора внутри ведомого барабана конвейерной ленты с возможностью вращения ротора в двух противоположных направлениях, причем магнитная система выполнена в виде внутреннего магнитного барабана и внешнего диэлектрического барабана, расстояние между внешним диаметром внутреннего магнитного барабана и внутренним диаметром внешнего диэлектрического барабана составляет от 2 до 100 мм, а наклонный конвейер выполнен с возможностью движения бесконечной транспортерной ленты в двух противоположных направлениях и подачи на нее разделяющей жидкости.

К недостаткам известной установки следует отнести неполное обогащение указанного сырья горнодобывающей промышленности за один цикл переработки при использовании лишь процессов электромагнитного разделения отходов на фракции. В частности, известная установка не обеспечивает глубокой переработки отвальных пород углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик. Комплексный подход к фракционированию сырья связан с привлечением дополнительных средств, в том числе, устройств для гидравлической сепарации и классификации с целью получения разнородных целевых продуктов, содержащихся в исходном сырье.

Техническим результатом предложенного изобретения является устранение недостатков известных технических решений и обеспечение глубокой переработки отвальных пород углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик с получением на выходе алюмосиликатного продукта, угольного концентрата и железосодержащих минералов.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик, включающей средства для фракционирования сырья в разделяющей среде, согласно изобретению средства для разделения суспензии углесодержащих отходов по фракциям содержат грохот предварительной классификации, первый и второй входы которого соединены с выходами загрузочного бункера и валковой дробилки, первый и второй выходы грохота соединены с входами валковой дробилки и первого гидроциклона, первый выход которого соединен с первыми входами гидроклассификатора и винтового сепаратора, второй выход первого гидроциклона соединен с первым входом сгустителя и с первыми выходами винтового сепаратора и второго гидроциклона, второй вход сгустителя соединен с выходом первой накопительной емкости для флокулянта, первый выход сгустителя соединен с вторыми входами винтового сепаратора и гидроклассификатора, второй выход сгустителя соединен с входом электродинамического сепаратора, первый и второй выходы которого соединены с входами второй и третьей накопительных емкостей для железосодержащих минералов и алюмосиликатного продукта, выходы гидроклассификатора и винтового сепаратора соединены с первым и вторым входами виброобезвожителя, третий вход которого соединен с вторым выходом второго гидроциклона, а первый и второй выходы виброобезвожителя соединены соответственно через насос с входом второго гидроциклона и с входом четвертой накопительной емкости для угольного концентрата.

Кроме того, электродинамический сепаратор может быть выполнен в виде наклонного конвейера с бесконечной транспортерной лентой, установленной на верхнем ведущем и нижнем ведомом барабанах с возможностью перемещения рабочего участка транспортерной ленты снизу вверх и подачи разделяющей среды в виде воды на верхнюю, а отходов из сгустителя на нижнюю рабочую часть транспортерной ленты, причем нижний ведомый барабан наклонного конвейера выполнен полым из диэлектрического материала, внутри которого размещен магнитный ротор с возможностью независимого вращения.

Такое выполнение установки по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик обеспечивает устранение недостатков известных технических решений и позволяет осуществить глубокую комплексную переработку отходов с получением на выходе указанных целевых продуктов с контролируемыми параметрами по чистоте и фракционному составу.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенной установки, на фиг. 2 показана конструктивная схема электродинамического сепаратора.

Установка по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик содержит (фиг. 1) средства для разделения суспензии углесодержащих отходов по фракциям, включающие грохот 1 предварительной классификации, первый и второй входы которого соединены с выходами загрузочного бункера 2 и валковой дробилки 3, первый и второй выходы грохота 1 соединены с входами валковой дробилки 3 и первого гидроциклона 4. Его первый выход соединен с первыми входами гидроклассификатора 5 и винтового сепаратора 6, причем второй выход первого гидроциклона 4 соединен с первым входом сгустителя 7 и с первыми выходами винтового сепаратора 6 и второго гидроциклона 8. Второй вход сгустителя 7 соединен с выходом первой накопительной емкости 9 для флокулянта. Первый выход сгустителя 7 соединен с вторыми входами винтового сепаратора 6 и гидроклассификатора 5, а второй выход сгустителя 7 соединен с входом электродинамического сепаратора 10, первый и второй выходы которого соединены с входами второй и третьей накопительных емкостей 11, 12 для железосодержащих минералов и алюмосиликатного продукта. Выходы гидроклассификатора 5 и винтового сепаратора 6 соединены с первым и вторым входами виброобезвожителя 13, третий вход которого соединен с вторым выходом второго гидроциклона 8, а первый и второй выходы виброобезвожителя 12 соединены соответственно через насос 14 с входом второго гидроциклона 8 и с входом четвертой накопительной емкости 15 для угольного концентрата. На фиг. 1 некоторые из входов и выходов узлов и агрегатов установки дополнительно обозначены мелкими цифрами 1, 2, 3 для различения материальных потоков.

Для реализации предложенной установки используется надежное и эффективное отечественное, а также зарубежное оборудование. В качестве грохота 1 предварительной классификации используется грохот типа ГСТ (производитель НПО «РИВС», С-Петербург). Надрешетный продукт подвергается дроблению в валковой дробилке 3 типа ДДЗ (производитель ОАО «Уралмашзавод», Екатеринбург). Гидроциклонирование осуществляется в гидроциклонах 4, 8 типа ГРЦ (производитель НПО «РИВС», С-Петербург). В качестве винтового сепаратора 6 используется сепаратор типа ШВЭ (производитель фирма «Новые технологии и оборудование», Москва). Угольная фракция направляется в ванну виброобезвоживателя 13 (производитель фирма «Шауенбург МАБ», г. Мюльхайм, Германия). В установке используется гидроклассификатор 5 типа Гидросорт I (производитель фирма «Шауенбург МАБ», Германия). Сливы гидроциклонов 4, 8, а также легкая фракция винтового сепаратора 4 направляются в сгуститель 7 (осветлитель-сгуститель, тип AKA-SET, производитель фирма "AKW", Динхоф, Германия). В качестве ленточного электродинамического сепаратора 10 используется сепаратор типа ЭДС-МС (производитель НПП «Экопромпереработка», г. Белгород).

Электродинамический сепаратор 10 выполнен в виде наклонного конвейера 16 (фиг. 2) с бесконечной транспортерной лентой 17, установленной на верхнем ведущем и нижнем ведомом барабанах 18, 19 с возможностью перемещения рабочего участка транспортерной ленты 17 снизу вверх и подачи разделяющей среды в виде воды на верхнюю, а отходов из сгустителя 7 на нижнюю рабочую часть транспортерной ленты 17. Нижний ведомый барабан 19 наклонного конвейера 16 выполнен полым из диэлектрического материала, внутри которого размещен магнитный ротор 20 с возможностью независимого вращения. Сгуститель 7 на выходе снабжен наклонным лотком 21 для равномерной подачи отходов в сухом или влажном состоянии к транспортерной ленте 17. На фиг. 2 поз. 22 обозначен сопловой насадок для равномерной подачи воды на транспортерную ленту 17, а поз. 23 и 24 обозначены электродвигатели приводов ведущего барабана 18 и магнитного ротора 20. Как было указано, на выходах электродинамического сепаратора 10 установлены вторая накопительная емкость 11 для железосодержащих частиц и третья накопительная емкость 12 для алюмосиликатного продукта.

Установка по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик функционирует следующим образом.

Техногенные углеродсодержащие отходы в виде сухого или влажного материала подают из загрузочного бункера 2 на грохот 1 предварительной классификации, где происходит отделение фракций крупнее 2-3 мм. Надрешетный продукт подвергается дроблению в валковой дробилке 3. Дробленый продукт, в виде суспензии, возвращается на грохот 1. Подгрохотный продукт поступает на первую стадию гидроциклонирования в гидроциклон 4. В его верхний слив удаляются тонкие, в основном, глинистые частицы. Нижний продукт гидроциклона 4 в виде мелкозернистых фракций направляется на винтовой сепаратор 6, в котором под действием центробежных сил происходит отделение частиц угля от мелких глинистых частиц. Угольная фракция затем направляется в ванну виброобезвоживателя 13, откуда насосом 14 подрешетный продукт виброобезвоживателя подается на гидроциклон 8, где происходит дополнительная очистка угольных частиц от глины. Сгущенный нижний продукт гидроциклона 8, в котором сконцентрированы угольные частицы, поступает на виброобезвоживатель 13, откуда выводится в виде готового угольного концентрата в накопительную емкость 15. Грубозернистые фракции угольной суспензии нижнего продукта гидроциклона 4 направляются в гидроклассификатор 5, в котором разделение частиц по плотности и крупности осуществляется в восходящем потоке воды, которая подается в подрешетное пространство. Задача решетки - распределять равномерно потоки воды по всему сечению цилиндрической рабочей камеры гидроклассификатора 5. Над его решеткой образуется кипящий слой из минеральных частиц, в котором легкие частицы угля всплывают на поверхность слоя, а оттуда восходящими потоками воды выводятся в слив гидроклассификатора 5. Расход воды автоматически устанавливается в зависимости от крупности выделяемой в слив фракции благодаря наличию зондов (не показаны), отслеживающих плотность кипящего слоя. Решетка имеет отверстия, которые захлопываются в случае, если прекращается поступление воды снизу рабочей камеры. Тем самым предотвращается попадание твердых частиц в подрешетное пространство и обеспечивается надежная работа аппарата.

Слив гидроклассификатора 5, содержащий угольные частицы, так же как и нижний продукт гидроциклона 4, поступает на виброобезвоживатель 13. Нижний продукт гидроклассификатора 5, благодаря наличию зондов, отслеживающих плотность кипящего слоя, разгружается с поверхности решетки через автоматически регулируемые задвижки (условно показаны в нижней части гидроклассификатора 5) и направляется в отвал. Сливы гидроциклонов 4 и 8, а также легкая фракция из винтового сепаратора 6, содержащие глинистые и железосодержащие минеральные частицы, направляются в сгуститель 7, в котором под воздействием флокулянта, например, полиакриламида (расход 10-20 г/т исходного материала) происходит их осаждение в нижнюю коническую часть. Очищенная от твердых частиц вода (слив сгустителя) поступает в циркуляцию и распределяется по аппаратам установки. Нижний сгущенный продукт вращающимися граблями (не показаны) разгружается из конической части сгустителя 7 и направляется на ленточный электродинамический сепаратор 10. Электродинамический сепаратор 10 имеет наклонную конвейерную ленту 17 с верхним ведущим и нижним ведомым барабанами 18, 19. В нижнем ведомом барабане размещена вращающаяся магнитная система из постоянных магнитов с чередующейся полярностью (не показаны). При вращении магнитного ротора 20 в токопроводящих частицах суспензии возникают вихревые токи, благодаря чему вокруг этих частиц образуются магнитные поля. Взаимодействие индуцирующего и индуцируемых магнитных полей приводит к разделению железосодержащих и инертных частиц. Железосодержащие частицы выводятся в виде магнитного концентрата, а инертные - в виде очищенного от железа алюмосиликатного продукта.

Полученные по данному предложению из углесодержащих отходов три основных продукта могут быть утилизированы: угольный концентрат - в качестве топлива, железосодержащий концентрат - в качестве утяжелителя суспензий при обогащении минерального сырья, а алюмосиликатный продукт - для производства вяжущих и строительных материалов. В предложенной установке осуществляется замкнутый водооборот, а для восполнения потерь воды с продуктами обогащения потребуется подача до 1,0 м3 технической воды на 1 тонну обогащаемого материала. Предложенная установка по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик может найти применение при глубокой комплексной переработке значительного количества углесодержащих отвальных пород Подмосковного и Челябинского угольных бассейнов, а также при переработке летучей золы тепловых электростанций с получением на выходе алюмосиликатов, углерода и железосодержащих минералов с контролируемыми параметрами по чистоте и составу. При этом фракционный состав на выходе установки для угольного концентрата менее 800 мкм, а железосодержащий и алюмосиликатный продукты - менее 200 мкм. Для случая Кузнецкого бассейна при исходном содержании в углеотходах до 15% углерода, 7% железа и 20% Al2O3 можно получить на выходе установки содержание угольного концентрата на уровне 11% от исходного, железосодержащего концентрата на уровне 6-7% и алюмосиликатного продукта - на уровне 43%.

При производительности предложенной установки 280 т/час по сырью установка может производить не менее 30 т/час угольного концентрата. Принимая режим работы установки 6000 часов в год, можно ожидать получения до 180 тыс. т угольного концентрата в год. При ориентировочной стоимости 1 тонны угольного концентрата 1000 рублей стоимость продукции, произведенной из отходов углеобогатительных фабрик, может составить до 3 млн. долларов США в год. Это означает достаточно быструю окупаемость затрат на создание установки (менее 1 млн. долларов), с учетом стоимости проектирования, строительства и монтажа, а также ее пуска в эксплуатацию. При этом предлагаемое оборудование данной установки отличается высокой износостойкостью, простотой конструкции узлов и аппаратов, специально разработанных для обогащения углей. Основные устройства и агрегаты предложенной установки по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик, а также узлы и системы переработки золы тепловых электростанций прошли успешные испытания на экспериментальной базе ОИВТ РАН и заинтересованных организаций.

1. Установка по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик, включающая средства для фракционирования сырья в разделяющей среде, отличающаяся тем, что средства для разделения суспензии углесодержащих отходов по фракциям содержат грохот предварительной классификации, первый и второй входы которого соединены с выходами загрузочного бункера и валковой дробилки, первый и второй выходы грохота соединены с входами валковой дробилки и первого гидроциклона, первый выход которого соединен с первыми входами гидроклассификатора и винтового сепаратора, второй выход первого гидроциклона соединен с первым входом сгустителя, который также соединен с первыми выходами винтового сепаратора и второго гидроциклона, второй вход сгустителя соединен с выходом первой накопительной емкости для флокулянта, первый выход сгустителя соединен с вторыми входами винтового сепаратора и гидроклассификатора, второй выход сгустителя соединен с входом электродинамического сепаратора, первый и второй выходы которого соединены с входами второй и третьей накопительных емкостей для железосодержащих минералов и алюмосиликатного продукта, выходы гидроклассификатора и винтового сепаратора соединены с первым и вторым входами виброобезвожителя, третий вход которого соединен с вторым выходом второго гидроциклона, а первый и второй выходы виброобезвожителя соединены соответственно через насос с входом второго гидроциклона и с входом четвертой накопительной емкости для угольного концентрата.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что электродинамический сепаратор выполнен в виде наклонного конвейера с бесконечной транспортерной лентой, установленной на верхнем ведущем и нижнем ведомом барабанах с возможностью перемещения рабочего участка транспортерной ленты снизу вверх и подачи разделяющей среды в виде воды на верхнюю, а отходов из сгустителя на нижнюю рабочую часть транспортерной ленты, причем нижний ведомый барабан наклонного конвейера выполнен полым из диэлектрического материала, внутри которого размещен магнитный ротор с возможностью независимого вращения.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано при комплексной переработке редкометалльных руд, преимущественно тантал-ниобиевых. Способ включает классификацию и гравитационное разделение подрешетного продукта, винтовую сепарацию с последующей концентрацией, выделение скрапа и немагнитных фракций.
Изобретение относится к производству строительных материалов с использованием техногенных отходов промышленности и энергетики и может быть использовано для контроля основных радиоактивных нуклидов природного происхождения.

Изобретение относится к выщелачиванию благородных металлов из упорного золотосодержащего сырья. Перед выщелачиванием увлажненную или обезвоженную до заполнения пор водой руду подвергают воздействию наносекундных электромагнитных импульсов, имеющих следующие параметры: длительность - менее 1 нс, длительность фронта - менее 0,1 нс, частота повторения - более 1 кГц и амплитуда - более 15 кВ.

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в угольной, горнорудной и химической отрасляхпромышленности для обезвоживания тонкоизмельченных продуктов.

Изобретение относится к обогащению и переработке железных руд и может быть использовано в горнорудной и металлургической промышленности. Способ обогащения и переработки железных руд включает измельчение руды, магнитную сепарацию.
Изобретение относится к гидрометаллургической переработке труднообогатимых свинцово-цинковых руд. Сущность способа состоит в направлении рудного материала на отсадку с получением первого готового свинцового концентрата, хвостов и промпродукта отсадки, который после измельчения обогащают на концентрационных столах с выделением второго готового свинцового концентрата, отвальных хвостов и промпродукта столов.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом обратной катионной флотации и может быть использовано при обогащении окисленных железистых кварцитов.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом обратной катионной флотации и может быть использовано при обогащении окисленных железосодержащих руд с низкой магнитной восприимчивостью, преимущественно гетита.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в золотодобывающей и цветной металлургии при обогащении продуктов, содержащих свободные частицы золота, серебра, платины.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и промышленности по обработке алмазов. Устройство разделения фракций содержит загрузочный бункер, соединенный с механическим дробильным устройством крупных агрегатов, соединенным с верхней секцией короба с прикрепленным к ней активатора металлов в виде источника высокого напряжения, емкости для приема фракций.

Изобретение относится к области обогащения полезных нерудных ископаемых, а именно кремнеземсодержащих пород, и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической промышленности в качестве фильтрующего материала, а также в строительной промышленности в качестве добавки для строительных растворов, бетонов, сухих строительных смесей и др. Способ обогащения диатомита характеризуется тем, что в дисперсию диатомита в воде вводят последовательно водный раствор оксида амина, а затем водный раствор полиакрилата щелочного металла с последующим выделением обогащенного диатомита. Процесс проводят при перемешивании. Выделение обогащенного диатомита проводят через 5-10 мин. Используют дисперсию диатомита в воде при соотношении твердое:жидкое (Т:Ж)=1:4. После введения как оксида амина, так и полиакрилата щелочного металла осуществляют перемешивание дисперсии в течение от 3 до 5 минут. В качестве амина используют алкилдиметиламин, где алкил содержит радикал C10H21-C18H37 или C12H25-C14H29. Технический результат - упрощение технологии при одновременном исключении химически активных материалов. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых методом пенной флотации, в частности к обогащению полиметаллических руд, содержащих сульфидные минералы никеля, меди и железа, и может быть использовано для других материалов, содержащих сульфиды никеля, меди и железа. Способ обогащения полиметаллических руд включает измельчение исходных рудных компонентов, коллективную флотацию сульфидных минералов в присутствии сульфгидрильных собирателей - ксантогената и аэрофлота, с получением коллективного сульфидного концентрата пенным продуктом и породных хвостов камерным продуктом. Полученный коллективный сульфидный концентрат подвергают десорбции последовательно в две стадии. На первую стадию десорбции в пульпу вводят сульфид натрия, на вторую стадию - активированный уголь, в количестве, обеспечивающем массовое соотношение введенного на стадии коллективной флотации упомянутого сульфгидрильного собирателя, сульфида натрия и углерода в диапазоне 1:(4-18):(4-18). Затем коллективный сульфидный концентрат доизмельчают до содержания 80% и более класса крупности частиц менее 30 мкм, подвергают щелочной обработке реагентом-регулятором среды (до pH не менее 11,5 ед.) и направляют на селективную медно-никелевую флотацию с использованием свежей и/или осветленной воды, осуществляемую в несколько стадий. При этом пульпу коллективного сульфидного концентрата с десорбированным сульфгидрильным собирателем сначала предварительно аэрируют и затем проводят флотацию медных минералов в присутствии собирателя минералов меди группы дитиофосфатов и вспенивателя, с сульфидизацией медных минералов сульфидом натрия и активацией путем ввода в пульпу сульфидизирующего(-их) агента(-ов)-активатора(-ов) флотации медных минералов, обладающих кислотными свойствами до достижения уровня значения pH пульпы 10÷10,5 ед. В начале каждой последующей стадии флотации снижают pH на 1÷1,5 ед. до значения pH на стадии выделения готового медного концентрата 5,5÷8 ед. Камерным продуктом селективной медно-никелевой флотации является никель-пирротиновый продукт, который перед флотационным разделением доизмельчают до содержания 80% и более класса крупности частиц менее 30 мкм. Выделение никельсодержащих сульфидов железа с высоким содержанием никеля осуществляют в присутствии диметилдитиокарбамата, и сульфгидрильного собирателя при массовом соотношении (3÷15):1. Значения pH на стадиях отделения никельсодержащих сульфидов железа от малоникелистого пирротина поддерживают в диапазоне от 9,5 до 11 ед. Камерный продукт начальных стадий разделения с низким содержанием никеля подвергают контрольному разделению и получают малоникелистый пирротин камерным продуктом. Камерный продукт последующих стадий разделения направляют на контрольную флотацию с получением пирротинового концентрата пенным продуктом. Технический результат - повышение степени разделения коллективного сульфидного концентрата. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области переработки дисперсных высоковлажных отходов в виде шламов, получаемых в результате обогащения угля и железной руды на углеобогатительных и агломерационно-обогатительных фабриках углеперерабатывающих и металлургических предприятий. Энерготехнологический комплекс модульного типа по переработке шламов обогащения угля и железной руды включает модуль по переработке угольных шламов, содержащий сгустительный блок угольного шлама, который посредством линии вывода сгущенного продукта соединен с блоком сушки угольного шлама, модуль получения топливных брикетов и блок генерации энергоресурсов на сжигании водоугольного топлива, который соединен линией с источником исходного угольного шлама и каналами передачи теплового агента с блоком сушки угольного шлама и модулем получения топливных брикетов. Комплекс дополнительно снабжен модулем по переработке шламов обогащения железной руды и модулем получения металлизованных брикетов. Модуль по переработке угольных шламов дополнительно снабжен блоком сухого обогащения шлама, который соединен с блоком сушки угольного шлама, с блоком генерации энергоресурсов на сжигании водоугольного топлива и с модулем для получения топливных брикетов. Блок сушки угольного шлама дополнительно снабжен линией, соединяющей его с источником исходного угольного шлама. Модуль по переработке шламов обогащения железной руды содержит соединенный с блоком сухого обогащения угольного шлама блок генерации энергоресурсов на сжигании порошкообразного угольного топлива и последовательно соединенные блок подготовки, сушки и измельчения шламов обогащения железной руды, блок магнитной сепарации и блок классификации, гравитационной и электростатической сепарации. Блок подготовки, сушки и измельчения шламов обогащения железной руды соединен с источником шламов обогащения железной руды. Модуль получения металлизованных брикетов соединен с блоком сухого обогащения угольного шлама и с блоком магнитной сепарации. Блок генерации энергоресурсов на сжигании порошкообразного угольного топлива посредством каналов передачи теплового агента соединен с модулем получения металлизованных брикетов и блоком подготовки, сушки и измельчения шламов обогащения железной руды. Технический результат – повышение эффективности комплексной переработки высоковлажных отходов в виде шламов угольных и металлургических предприятий. 1 ил.

Изобретение относится к способу предварительной концентрации твердых полезных ископаемых и может использоваться для предварительного обогащения руд черных и цветных металлов. Способ предконцентрации твердых полезных ископаемых заключается в том, что перед формированием планового рудопотока, по данным первичного геолого-геофизического кернового опробования осуществляют выявление неравномерности распределения твердых полезных ископаемых в недрах путем анализа фракционного состава руды по содержаниям полезных, вредных компонентов, степеней контрастности и обогатимости руд в недрах с определением теоретически достижимых плановых показателей совместной переработки горнорудной массы для отдельных групп разведочных скважин (эксплуатационных блоков). Формирование планового рудопотока заданного качества проводят по граничному содержанию полезных, вредных компонентов посредством радиометрической порционной сортировки в транспортных емкостях с использованием рудоконтролирующих станций (РКС). Граничное значение признака разделения горнорудной массы на РКС устанавливают по содержанию полезных компонентов, равному середине линейной области селективного режима разделения руд при кусковой сепарации по результатам анализа семейства кривых контрастности и обогатимости руд в недрах месторождения. Граничный режим разделения выбирают так, чтобы содержание полезных компонентов в обедненном продукте РКС равнялось середине линейной области селективного разделения руд при кусковой сепарации, выраженной в единицах содержания полезного, вредного компонента. Обедненный продукт РКС дробят до крупности, регламентируемой способом последующей кусковой сепарации, разделяют на машинные и немашинные классы и проводят кусковую сепарацию машинных классов с направлением обогащенного продукта РКС, концентрата кусковой сепарации и немашинных классов на фабричную переработку, а отвальной пустой породы со стадии кусковой сепарации с массовой долей ценных компонентов, не превышающей принятого кондициями бортового содержания ценного компонента, в отвал. Технический результат - повышение эффективности обогащения руд за счет уменьшения степени разубоживания добываемой руды, снижения необратимых потерь ценных компонентов и объемов направляемого на фабричное обогащение минерального сырья при повышении и стабилизации его качества, а также повышения полноты выемки рудной массы из недр. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к обогащению руд благородных металлов и может использоваться в горно-обогатительной и металлургической отраслях для переработки природного и техногенного минерального сырья. Способ флотации упорных труднообогатимых руд благородных металлов включает измельчение до 0,1-0,5 мм упорной труднообогатимой руды благородных металлов, направление ее на гравитационное дифференцирование с получением условно называемых «тяжелой», «промежуточной» и «легкой» фракций, обладающих различной совокупностью физических свойств по плотности, крупности и морфологии раскрытых частиц и минеральных фаз, и флотацию этих фракций в отдельных циклах с получением объединенного золотосодержащего сульфидного концентрата. Гравитационное дифференцирование ведут на винтовых аппаратах с большой площадью разделительной поверхности и с наложением центробежных сил. При гравитационном дифференцировании выходы «тяжелой», «промежуточной» и «легкой» фракций поддерживаются близкими к процентному соотношению 10:45:45 соответственно. «Тяжелая», «промежуточная» и «легкая» фракции гравитационного дифференцирования поступают на флотацию в отдельных циклах по замкнутой схеме с основной и контрольной операциями. При необходимости «тяжелую» фракцию гравитационного дифференцирования перед флотацией доизмельчают. При необходимости объединенный золотосодержащий сульфидный концентрат перечищают. Флотацию фракций гравитационного дифференцирования ведут при pH пульпы 5,5, плотности пульпы 30% твердого, расходе жидкого стекла - 400-500 г/т, бутилового ксантогената - 250-300 г/т, соснового масла - 70-80 г/т, полиакриламида при флотации «легкой» фракции - 8-10 г/т с дозировкой в контрольные операции вдвое меньшего количества собирателя и пенообразователя, а в перечистные - втрое меньшего количества реагентов. Технический результат - повышение эффективности обогащения упорных труднообогатимых руд благородных металлов с повышением качественно-количественных показателей переработки и снижением потерь ценных компонентов. 6 з.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к утилизации сбросных пульп золотоизвлекательных фабрик, в том числе хвостов обогащения. Способ включает насыщение сбросных пульп электролитическими газами и электрофлотацию в электрофлотационных колоннах. Полученный пенный продукт направляют на гидрометаллургическую переработку. Насыщенные кислородом и активированные при электрофлотации обедненные вторичные хвосты, содержащие недоокисленные взвешенные минеральные частицы, подвергают отстаиванию. Образованные после отстаивания стоки подвергают электросорбции в две стадии. Первоначально выделяют промышленно ценные металлы и токсичные для биоты элементы. На второй стадии сорбируют коллоидное золото при помощи анионитов, подготовленных в CN- и ОН- формах. Конечный раствор, полученный после электросорбции, кондиционируют по рН и после добавления соответствующих комплексообразователей направляют на шахтное и/или кучное выщелачивание. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к обогащению железосодержащих руд и может быть использовано в горнорудной и металлургической промышленности. Способ обогащения железосодержащих руд включает несколько стадий измельчения, мокрую магнитную сепарацию измельченных продуктов каждой стадии с получением промпродуктов и отвальных хвостов и с получением концентрата с помощью мокрой магнитной сепарации после последней стадии измельчения. Промпродукт после первой стадии измельчения разделяют по магнитным свойствам с получением магнитного и среднемагнитного продуктов. Среднемагнитный продукт измельчают и обогащают с помощью мокрой магнитной сепарации в нескольких стадиях с получением отвальных хвостов и концентрата после последней стадии измельчения. Магнитный продукт измельчают в отдельной второй стадии и обогащают с помощью мокрой магнитной сепарации с получением второго концентрата и отвальных хвостов. Второй концентрат измельчают в отдельной третьей стадии и обогащают с помощью мокрой магнитной сепарации с получением высококачественного концентрата и отвальных хвостов. Технический результат - повышение эффективности обогащения железосодержащих руд, а также повышение качества железного концентрата. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

Группа изобретений относится к способам снижения потерь ценных веществ при обогащении минерального сырья. Может использоваться, например, при флотации перемешиванием сильвинитовых природных солей и получении из них, например, удобрений, содержащих KCl. Способ снижения потерь ценных веществ при обогащении минерального сырья, причем минеральная смесь после первого этапа разделения, сухая или суспендированная, содержит гранулометрическую фракцию с зоной пустой породы и поверхностной зоной ценных веществ, и зона пустой породы количественно превышает зону ценных веществ. Для агломерации гранул гранулометрической фракции с зоной ценных веществ минеральную смесь, если только она уже не находится в виде суспензии, суспендируют, и в суспендированную минеральную смесь добавляют по меньшей мере одно анионное поверхностно-активное вещество и по меньшей мере одно масло для смачивания поверхности зоны ценных веществ в целях образования жидкостных мостиков между зонами ценных веществ гранул. Минеральную смесь в растворе, насыщенном фракцией ценных веществ и пустой породой, перенаправляют на этап мокрого разделения для классификации на фракцию, более обедненную ценными веществами, и фракцию, более обогащенную ценными веществами. На этапе мокрого разделения разделение осуществляют посредством течения пленки жидкости. Более обогащенную ценными веществами фракцию, отбираемую с этапа мокрого разделения, подвергают мокрому размолу, и фракцию, размолотую посредством мокрого размола, подают на следующий этап классификации. Данный способ применяют для выделения кальцита из смеси, содержащей кварц. По другому варианту в суспендированную минеральную смесь добавляют по меньшей мере одно катионное поверхностно-активное вещество и по меньшей мере одно масло и/или по меньшей мере одно летучее вещество, полученное из нефти, для смачивания поверхности зоны ценных веществ в целях образования жидкостных мостиков между зонами ценных веществ гранул. Способ по второму варианту используют для выделения сильвина из смеси солей. Технический результат - снижение потерь ценных веществ при обогащении минерального сырья. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 пр.

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано для повышения эффективности процесса гравитационного обогащения техногенных золотосодержащих образований с тонким золотом за счет раскрытия минеральных зерен и очистки поверхности минералов от пленок и загрязнений различного характера. Способ обогащения техногенных золотосодержащих образований включает мокрую классификацию техногенных образований по классам крупности с последующей реагентной и ультразвуковой обработкой, гравитационное обогащение каждого класса с выделением концентрата «золотая головка», обедненного гравитационного концентрата и хвостов гравитационного обогащения. Мокрая классификация проводится по классам крупности +1 мм, -1+0,5 мм; -0,5+0,2 мм; -0,2+0,1 мм с последующей реагентной обработкой каждого класса крупности и гидродинамической активацией механическим перемешиванием мешалкой суспензии в воде Т:Ж, равное 1:3, в присутствии регулятора среды - соды кальцинированной с добавлением реагента - KJ2 с расходом 300 г/т и одновременной ультразвуковой обработкой в течение 10 минут при частоте 22 кГц, средней интенсивности звука 1 Вт/см2 и с последующим гравитационным обогащением на концентрационном столе с выделением концентрата «золотая головка», обедненного гравитационного концентрата и хвостов гравитационного обогащения. Технический результат - повышение эффективности процесса гравитационного обогащения техногенных золотосодержащих образований с тонким золотом за счет раскрытия минеральных зерен и очистки поверхности минералов от пленок и загрязнений различного характера. 1 ил.

Изобретение относится к области обогащения неметаллорудных полезных ископаемых, преимущественно каолинов и руд, содержащих минерал каолинит, в водной среде и может быть использовано для получения концентратов, пригодных для использования в керамической, металлургической и строительной промышленности. Способ обогащения каолинового сырья включает его суспендирование в воде и разделение суспензии с выделением каолинового концентрата. Каолиновое сырье предварительно подвергают гидротермальной обработке в автоклаве при температуре 180-265°C и давлении 1-5 МПа, после сброса давления и охлаждения суспензии до 40-60°C путем добавления воды доводят до содержания твердого компонента в суспензии до 30-50%. Полученную суспензию направляют на разделение одним или несколькими известными способами по крупности на гидравлическом грохоте, плотности на гидроклассификаторе и магнитным свойствам на магнитном сепараторе. Технический результат - изменение физико-химических свойств и структуры исходного каолинита, приводящих к уменьшению вязкости, что обеспечивает возможность последующего его отделения. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к технологии разделения твердых материалов при утилизации техногенных отходов комбинированными способами, более конкретно к установке по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик и может найти применение при комплексной переработке значительного количества отвальных пород, в частности, Подмосковного и Челябинского угольных бассейнов, а также при переработке летучей золы тепловых электростанций с получением на выходе алюмосиликатов, углерода и железосодержащих минералов. Установка по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик включает средства для фракционирования сырья в разделяющей среде. Средства для разделения суспензии углесодержащих отходов по фракциям содержат грохот предварительной классификации, первый и второй входы которого соединены с выходами загрузочного бункера и валковой дробилки. Первый и второй выходы грохота соединены с входами валковой дробилки и первого гидроциклона, первый выход которого соединен с первыми входами гидроклассификатора и винтового сепаратора. Второй выход первого гидроциклона соединен с первым входом сгустителя, который также соединен с первыми выходами винтового сепаратора и второго гидроциклона. Второй вход сгустителя соединен с выходом первой накопительной емкости для флокулянта, а первый выход сгустителя соединен со вторыми входами винтового сепаратора и гидроклассификатора. Второй выход сгустителя соединен с входом электродинамического сепаратора, первый и второй выходы которого соединены с входами второй и третьей накопительных емкостей для железосодержащих минералов и алюмосиликатного продукта. Выходы гидроклассификатора и винтового сепаратора соединены с первым и вторым входами виброобезвожителя, третий вход которого соединен с вторым выходом второго гидроциклона. Первый и второй выходы виброобезвожителя соединены соответственно через насос с входом второго гидроциклона и с входом четвертой накопительной емкости для угольного концентрата. Электродинамический сепаратор выполнен в виде наклонного конвейера с бесконечной транспортерной лентой, установленной на верхнем ведущем и нижнем ведомом барабанах с возможностью перемещения рабочего участка транспортерной ленты снизу вверх и подачи разделяющей среды в виде воды на верхнюю, а отходов из сгустителя на нижнюю рабочую часть транспортерной ленты. Нижний ведомый барабан наклонного конвейера выполнен полым из диэлектрического материала, внутри которого размещен магнитный ротор с возможностью независимого вращения. Технический результат – повышение эффективности глубокой комплексной переработки углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Наверх