Способ обезвоживания тонкодисперсных шламов полезных ископаемых

 

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со«ое Советсквх

Соцлалостическнх

Ресеуолик

< «803)67 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3 а явлено 25.07.79 (21) 2804698/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 23.01.82. Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 07.02.82 (51)М.Кл.а ВOI D21/02

Хосударствооныо комитет ссе по делам иэобретевий и отхрытиЙ (53) УДК 66.065.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Т. А. Рязанова, Б. П. Преображенский, В. В. Лядо, E. Н. Ковтуненко, А. А. Резников и В. А. Попова

1 (71) Заявитель

Украинский научно-исследовательский углехимический институт (54) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

ТОН КОДИСПЕРСНЪ|Х ШЛАМОВ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Изобретение относится к области обезвоживания тонкодисперсных полезных ископаемых руд, углей, минеральных солей, песчаных и .глинистых минералов и т. д., обрабатываемых флокулянтами, и может 5 найти применение в горнодобывающей, химической промышленности, при производстве строительных м атериалов, а также на обогатительных фабриках, перерабатывающих уголь, соли черных и цветных металлов.

Известен способ, включающий предварительное сгущение с помощью флокулянта-хвостов флотации, их последующую обработку флокулянтом и обезвоживание в центробежном поле. Расход флокулянта в этом способе составляет 1415 г/т.

Недостатком способа является повышенный расход флокулянта и неполное улавливание твердых частиц. Степень осветления в зависимости от расхода флокулянта составляет 44,0 — 87,6% Кроме того, обезвоживание сфлокулированного осадка в центрифуге эффективно в случае наличия в фугате неадсорбированного флоку- 25 лянта, что является серьезным препятствием к повторному его использованию в оборотном цикле.

Таким образом, фугат, загрязненный тонкодисперсными твердыми частицами и зв флокулянтом, сбрасывается за пределы предприятий и загрязняет окружающую среду.

Целью изобретения является повышение эффективности использования способа за счет снижения расхода флокулянта и повышения степени очистки фугата.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем предварительное сгущение шламов с последующей их обработкой флокулянтом и обезвоживание сгущенных шламов в центробежном поле, перед обезвоживанием в центробежном поле тонкодисперсные сгущенные шламы подвергают механическому воздействию путем окатывания со скоростью 10 — 38 м/мин.

Если окатывание проводить при скорости перемешивания меньше 10 м/мин, то происходит незначительное уплотнение окатышей из-за того, что данного механического воздействия недостаточно для вытеснения межфлокульной влаги, сближения твердых частичек и упрочнения связи полимер — твердое. Поэтому при последующем обезвоживании такого осадка в центробежном поле (т. е. при интенсивном механическом воздействии) происходит его разрушение и фугат загрязняется твердыми частицами.

803167

Характеристика твердой фазы отходов флотации Суммарный расход полиакриламида, г/т

Концентрация твердого в исходной суспензия, г/л

Содержание.1вердого. в фугате, г/л (Степень * очистки фуга та, %

Способ содержание частиц — зольность.

74 мкм, ю/О

100, 50 2!

12,0 — 2,5

ЗО,О

5,0

Известный (литературные данные)

Известный (реализован в

УХИНе)

Заявляемый

44,0 — 87,6

21,5 — 20,2

656 — 1415

300

0 .83,0

100,0

92 84,0

92 84,0

92 84,0

30 Степень очистки фугата — 100% степень очистки — 0% степень очистки ной суспензии. рассчитывается исходя из допущения: соответствует полному отсутствию твердых частиц; соответствует содержанию твердых частиц, равному их концентрации в исход40

Формула изобретения

B случае более интенсивного механического воздействия при окатывании (со скоростью перемешивания свыше 38 м/мин) вместо сближения частиц и уплотнения окатышей происходит разрушение межмолекулярных связей полимера с твердыми частицами еще на стадии подготовки шлама к центробежному обезвоживанию.

Последующее центрифугирование такого, материала приводит к резкому загрязнению фугата твердыми частицами. (Поэтому тонкодисперсные шламы перед обезвоживанием в центробежном поле подвергают слабому механическому воздействию, характер которого определяется линейной скоростью перемешивания и лежит в диапазоне 10 — 38 м/мин.

Окатанные сферические флокулы обладают достаточной механической прочностью и обезвоживаются в центробежном поле без разрушения, поэтому не требуется дополнительного расхода флокулянта на стадии обезвоживания, как это имеет место в способе (1), и не загрязняется

В таблице приведены сравнительные данные испытания предложенного способа и известного способа. Из таблицы видно,,что в результате указанного механического воздействия на,сгущенный сфлокул ированный осадок получали гранулированный материал, обладающий механической прочностью, о чем свидетельствует отсутствие его разрушения при последующем обезвоживании в центробежном поле. В данном случае фугат не содержал твердых частиц в сравнении с фугатом, получаемым известным способом, несмотря на вдвое меньший суммарный расход полиакриламида.

Расчет ожидаемого экономического эффекта при использовании предлагаемого способ а проводили,для обогатительной фабрики средней мощности, выпусканмцей в год 90 тыс. т отходов флотации, при этом фугат ни твердыми частицами, ни флоку ля ятом.

Пример осуществления способа. В качестве тонкодисперсных шламов испытывались отходы флотации каменных углей зольностью 84%, содержащие 92% частиц крупностью меньше 74 мкм.

Отходы флотации с фловационных машин с содержанием твердого 30 г/л пода10 вали на предварительное сгущение в радиальный сгуститель, куда одновременно дозировали полиакриламид B количестве

60 г/т (100%-ной концентрации на 1 ттвердого), в результате чего получался чистый

15 слив без твердых частиц и сгущенный осадок с содержанием твердых частиц 200 г/л.

Затем сгущенные хвосты повторно обрабатывали флокулянтом (расход 200—

250 г/т) и получившийся аморфный осадок

20 .совместно с жидкой фазой, содержащей флокулянт, подавали для скатывания в специальный аппарат — цилиндрический барабан. Окружная скорость вращения барабана составляла 25 м/мин, время ока25 тывания 2 мин. принимали во внимание снижение расхода флокулянта (ПАА) в 2 раза (300 г/т) по сравнению с известным (1) и его стоимость — 2500 руб. за 1 т 100%-го полиакриламида.

Экономический эффект составил 67 тыс. руб. в год.

Кроме того, использование предлагаемого способа снижает загрязнения окру35 жающей среды, так как степень очистки фугата от тонкодисперсных взвесей составила 100%, что позволило использовать его в з амкнутом цикле.

Способ обезвоживания тонкодисперсных шламов полезных ископаемых, включаю45 щий предварительное сгущение шламов, 803167

Составитель Л. Суханова

Техред Л. Куклина

Рсдактор Т. Морозова

Корректор С. Файн

Заказ 25/ЗЗ Изд. № 104 Тираж 732 Подписное

НПО <Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Щ-35, Раушская наб., д. 4/5

Тнн. Харьк. фнл. пред. «Патент» обработку сгущенных шламов флокулянтами и обезвоживание их в центробежном поле, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его использования за счет снижения расхода флокулянта и повышения степени очистки фугата, сгущенные шламы перед обезвоживанием в центробежном поле подвергают механическому воздействию путем окатывания с окружной скоростью 10—

38 м/мин.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе1

1. М. А. Борц, Ю. Н. Бочков и др.

Центробежно-флокуляционный способ обработки хвостов флотации угольного шлама, М., «Стройиздат», 1967, с. 14 — 23.