Способ сгущения водных минеральных суспензий

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (.,719660

>„„" >>4 а>>1>ЯО)()р /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 01.06.78 (21 2625245 23-26 с,рисоелинением заявки № (23) Приоритет

Оп;бликоваио 05.03.80. Бюллетень №9 (51) М Кп

В 01 D 21/Ol

Государственный комитет

СССР (53) УДК66.065..8 (088.8) по девам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 15.03.80 (> 2> 1 Авторы изобретения

М. С. Елехов, F. В. Филатова и А. О. Фи за

Государственный на ч»г- ц тсдовательекий проектно-конструкторский и;п>.>ск-«ый угольный институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ С(ъ()1ЕНИЯ ВОДНЫХ МИНЕРАЛЬНЬ1Х

СУСПГНЗИЛ

Изобретение относится к способа>и сгущения продуктов обогащения полезных ископаемых путем добавки реагентов-структурообразователей и может быть использовано в процессах мокрого обогащения руд, преимущественно для регенерации оборотных вод и сгущения шламов, при очистке глинйстых шламов, например буровых растворов.

Известны способы сгущения водных минеральных суспензий путем агрегирования . частиц под действием различных физикохимических явлений, например введением неорганических солеи и электролитов, коагулирующих частицы за счет электрйческих сил, воздействием температуры или гидрав- лических сил, ускоряющих агрегацию частиц и их седиментацию и т. д. 15

Для ускорения седиментации в процессах очистки воды и сгущения шлама приз е няют полимерные флокулянты.

Действие полимерных флокулянтов основано на адсорбции функциональных групп полимерных молекул одновременно на по="" верхности нескольких твердых частиц, суспензии и образований агрегатов-флокул (1).

Дополнительное введение агентов-струкТу-" рообразователей позволяет увеличить скорость сгущения суспензий (2).

Наиболее близким техническим решением является способ сгущения продуктов обогащения, заключающийся в использовании п-;,иакриламида (5 г/т твердого вещества) в:.рисутствии алюмооргансиликатов щелочных >еталлов. Согласно этому способу в присутствии алюмооргансиликата щелочного металла скорость сгущения возрастает на 0.,15 — 028 м/ч по сравнению с применением чистого полиакриламида (3).

Недостаток этого способа сгущения — недостаточная скорость "разделения суспензии на твердый осадок и осветленную воду.

Цель изобретения — увеличение скорости разде.".ения суспензии на твердый осадок и о" Встлг>iiilþ воду >1оставленная пель достигаетгя тем,"что после распределения водорастворимогб полимера, сорбируюшегося на минеральных частицах. по объему суспензии суспензию дополнительно обрабатывают инициатором реакции полимеризации и сшивания полимера.

ПА

Угольно-породная суспензия с содержанием твердого вещества

100 г/т г/т, 15-0, ГИПАН

Ъ.

СаС

ГИПАН

25 г/т

1,20

0,5 г/л

50 г/т

1,90

0,5 г/л

Раэмер частиц (0,05 мм

1,91

100 г/т

0,5 г/л

200 r/ò

ГИПАН

СаС

ГИПАН

1,93

СаС

ГИПАН

0,5 г/л

250 г/т

0,5 г/л

1,94

j

В результате реакции линейные полимерные молекулы соединяются между собой в пространственные структуры. При этом ми йеральные частицы становятся составной частью более крупных агрегатов. Флокуляция в совокупности с полимеризацией и сшиванием вызывает увеличение размеров агрегатов и резкое увеличение скорости сгущейия суспензии.

В качестве водорастворимого полимера — применяют гидролизованный полйакрилонит рил (ГИПАН), и после его распределения по всему объему суспензии, инициатор реакции -полймеризации и сливания полимера хлористого кальция.

При определенных количествах полимера, обеспечивающих образование сплошной сетки, осадок получают в виде единого сгустПри обработке суспензий последовательным введением ГИПАНа и СаС1> эффект разделения наступает через 30 с после окон чания перемешивания. Скорость дальнейшего осаждения зависит от количества реагентов, концентрации (содержания твердого вещества) суспензии, минералогического сос" тзва, дисперсности частиц; природы их поверхности (степени гидратированности) и других факторов.

В, угоЪЖб -иброднбм" шламе с содержанием твердого 50 — 150 г/т наибольшая ско -"рость разделения получена при введении

ГИПАНа 50 — 250 г/т (в пересчете на без19660

4 ка. Сгусток механически отжимают от воды и сбрикетируют.

Пример. Для сгущения суспензий типа породно-угольных шламов с размером частиц 0,05 мм; концентрацией 50 †1 г/л и зольностью осадка 80%, оптимальный расход реагентов составляет: ГИПАНа — 50 г/т твердого вещества, СаС1 0,5 г/л суспензии.

На чертеже представлены графические зависимости высоты слоя осветленной воды

tO от времени отставания, полученные при сгущении угольно-породной суспензии реагентами структурообразователями. В таблице 1 указаны количества вводимых реагентов и скорость разделения суспензий на твердый осадок и осветленную воду по известному и предложенному способам. н водный) твердого вещества в суспензии.

Меньшее количество ГИПАНа не обеспечивает получения полностью осветленной воды, большее количество приводит к избы- точному расходу реагентов, образующих хлопья, не сцепленные с частицами породы.

Из приведенных данных следует, что скорость сгущения по предлагаемому способу увеличивается по сравнению с известным в

7 — 13 раз, жидкая фаза после разделения суспензии в течение 10 мин становится полss ностью прозрачная.

Плотность осадка через 1 ч отстаивания составляет 1,33 г/см, объемная влажность 79%.

7) 9660

Яб > р к.322 щ у 1б

С4 сз Д f0 сз 4

2 цо

10

Врсия сгицения, мин

Составитель П. Ананьева

Техред К.Шуфрич Корректор А. Гриценко

Тираж 800 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Долин ич

Заказ 252/2

Применение данного способа позволяет увеличить скорость разделения водных ми неральных суспензий на твердый осадок и осветленную воду; улучшить качество (чистоту) осветленной воды; получать твердый осадок с лучшими характеристиками, например, более высокой плотностью, лучшей уплотняемостью и т. п., а также в виде едййо=" го структурного связанного тела.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого способа сгущения достигается за счет улучшения технологии 40 процессов мокрого обогащения полезных ис; копаемых (уменьшения емкостей шламостойников и шламонакопителей и затрат на их эксплуатацию), замыкания водно-шламового цикла обогащения с использованием ос1S ветленнои воды, а также за счет улучшениямеханических характеристик осадка (плотности, сжимаемости и др.) ..

Формула изобретения

1. Способ сгущения водных минеральных суспензий, включающий введение водорастворимых органических полимеров, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости разделения на твердый осадок и осветленную воду, суспензию дополнительно обрабатывают инициатором реакции полимеризации и сшивания полимера, 2. Способ rio п. I"îòëÈ×áþùèéñÿ тем, что, в качестве водорастворимого полимера применяют гидролизованный полиакрилонитрил, а. в качестве инициатора реакции полимеризации и сшивания полимера-хлористый кальций.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Александрова Л. Д. и др. Применение новых полимерных флакулянтов на углеобогатительных фабриках. ЦНИИЭуголь, 1976.

2. Патент США № 3511748, кл. В 01 D 21/01, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР № 499896, кл. В 03 D 3/06, 1976 (прототип).