×
13.02.2018
218.016.20e7

СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано при измельчении минерального сырья перед обогащением или гидрометаллургической переработкой. Способ включает предварительную обработку водным раствором ПАВ с наложением импульсного физического воздействия и последующее механическое измельчение. Причем обработку сырья ведут в оборотном водном растворе, содержащем 0,01-0,1 г/л ПАВ с наложением ультразвука в течение 10-60 секунд. Затем обработанное сырье отделяют от оборотного раствора, добавляют воду и измельчают. Обработка сырья может быть проведена на движущейся ленте транспортера, частично погруженной в раствор ПАВ. При использовании изобретения достигается повышение эффективности процесса измельчения за счет оптимизации расхода раствора поверхностно-активных веществ (ПАВ). 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к горнорудной промышленности, а именно к измельчению минерального и техногенного сырья, и может быть использовано при подготовке полезных ископаемых для обогащения или гидрометаллургической переработки, в частности, при подготовке руды, концентрата или другого сырья для цианистого выщелачивании золота.

Одним из перспективных направлений повышения эффективности рудоподготовки является измельчение в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ) [Патент RU 2431689 на изобретение, приор. 14.01.2010, опубл. 20.10.2011, МПК С22В 11/08 (2006.01], [Патент RU 2347620 на изобретение, приор. 29.10.2007, опубл. 27.02.2009, МПК В02С 23/06 (2006.01)], [Митрофанов С.И. Селективная флотация. М.: Недра, 1967. - С. 330], [Латышев О.Г. Использование поверхностно-активных веществ в процессах горного производства. // Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Вып. 11., серия «Горное дело», 2000. С. 155-161].

Введение в жидкую фазу, используемую при измельчении сырья, тех или иных ПАВ, приводит к диффузии их молекул в микротрещины измельчаемого материала, в том числе в межфазные пространства, образующиеся на границе частиц различных минералов, составляющих куски руды. При этом согласно эффекту Ребиндера снижается механическая прочность срастания частиц минералов различной природы. При измельчении разрушение частиц происходит по наиболее ослабленным связям, в том числе и по плоскостям срастания частиц минералов. В результате происходит их селективное разделение, снижается количество сростков. Последующее обогащение или выщелачивание позволяет извлечь полезный компонент из смеси минералов более полно. В целом указанный прием влечет за собой существенное сокращение затрат на измельчение.

В качестве ПАВ рассматриваются разнообразные органические и неорганические соединения, например, щелочь в известном способе [Патент RU 2275244 на изобретение, приор. 22.03.2004, опубл. 10.10.2005, МПК В02С 17/14 (2006/01)].

Известен способ измельчения минерального сырья, выбранный в качестве прототипа [Авторское свидетельство SU 1618445, приор. 27.01.1989, опубл. 07.01.1991, МПК5 В02С 19/18, В02С 23/06], включающий предварительную обработку минерального сырья водным раствором ПАВ и последующее механическое измельчение. При этом на минеральное сырье в процессе предварительной обработки его водным раствором ПАВ с расходом 25-100 г/т дополнительно воздействуют импульсными электрическими разрядами. В процессе обработки сырья импульсными разрядами водный раствор, модифицированный ПАВ, интенсивно проникает в мельчайшие дефекты кристаллической структуры, прочностные свойства минералов ослабляются существенно сильнее, чем в аналогичных способах, последующее измельчение протекает более эффективно.

К недостаткам указанного способа следует отнести негативное влияние высоковольтных импульсов (50 кВ) на ПАВ. Большинство известных ПАВ, преимущественно высокомолекулярных, при указанном воздействии окисляются, и это влечет за собой увеличенный расход реагента Другим существенным недостатком прототипа является неконтролируемое изменение ионного состава водной фазы пульпы при электроимпульсной обработке минерального сырья, которое может привести к нарушению последующего технологического процесса. Кроме того, использование высокого напряжения в процессах рудоподготовки существенно усложняет организацию производства в части безопасности труда.

Технической проблемой, на решение которой направлен предлагаемый способ, является повышение эффективности процесса измельчения. Технический результат заключается в оптимизации расхода ПАВ.

Технический результат достигается в способе измельчения минерального сырья, включающем предварительную обработку водным раствором поверхностно-активных веществ (ПАВ) с наложением импульсного физического воздействия и последующее механическое измельчение.

В отличие от прототипа обработку сырья ведут в оборотном водном растворе, что позволяет сократить расход ПАВ. С другой стороны становится оправданным применение повышенных, в сравнении с прототипом, концентраций ПАВ и раствор содержит 0,01-0,1 г/л ПАВ. При этом процесс ведут с наложением ультразвука в течение 10-60 секунд, что в указанных условиях усиливает эффект предварительной обработки.

Затем обработанное сырье отделяют от оборотного раствора, добавляют воду и измельчают. Предпочтительно, обработку сырья раствором ПАВ проводят на движущейся ленте транспортера, частично погруженной в раствор ПАВ.

Сущность изобретения поясняется фигурой (таблица), где приведены результаты опытов, проведенных в сопоставляемых условиях.

Указанная в настоящем изобретении задача сводится к уменьшению расхода ПАВ при измельчении до оптимальной степени раскрытия ценных компонентов. Специальными исследованиями установлено, что чем выше концентрация ПАВ в обрабатывающем растворе, тем выше эффект от воздействия реагента - измельчение сырья происходит интенсивнее. С другой стороны, при использовании растворов ПАВ с повышенной концентрацией пропорционально увеличиваются затраты на реагент; более того при реализации способа прототипа резко интенсифицируется непродуктивное разложение данного реагента. В частности, в сравнительных опытах проводили предварительную обработку сырья раствором ПАВ с расходом от 25-100 г/т аналогично способу-прототипу и с расходом до 100-500 г/т в течение сопоставимого времени. Последующее измельчение подготовленного при одинаковых условиях сырья показало, что содержание мелких классов и степень раскрытия золота в последнем случае в 3-5 раз больше. С другой стороны, при измельчении подготовленной руды в том же растворе, в котором проводили предварительную обработку, включая импульсное воздействие, приводит к пропорциональному увеличению расхода ПАВ.

Экономия ПАВ для случая с предварительной обработкой сырья возможна при разделении обработанного сырья и раствора ПАВ с возвратом этого раствора в оборот. Для измельчения к обработанному сырью добавляют необходимое количество воды без ПАВ. Опыты показывают, что требуемый эффект от действия ПАВ при этом практически не ухудшается. Более того, направление растворов ПАВ для обработки новых порций сырья в оборотном режиме делает экономически оправданным использование более высоких концентраций ПАВ в обрабатывающем растворе. При использовании обрабатывающих растворов в обороте технологически управляемый показатель расхода ПАВ, выраженный в граммах на 1 т руды, подобно прототипу, не является корректным. Важнее концентрация ПАВ в оборотном растворе. Опытами установлено, что при концентрации ПАВ в обрабатывающем растворе меньше 0,01 г/л эффективность обработки сырья сопоставима с эффективностью способа-прототипа. При концентрациях больших 0,1 г/л эффективность обработки сырья остается неизменной.

Разделение оборотного раствора, содержащего ПАВ и обработанное сырье, может быть проведено различными методами - отстаиванием, фильтрованием, центрифугированием. Подобные методы сложно синхронизировать с работой мельниц. С учетом небольшой продолжительности обработки и известной крупности дробленого сырья, поступающего на измельчение (-10÷20 мм), наиболее рациональным вариантом контактирования с раствором ПАВ является кратковременное погружение сырья в обрабатывающий раствор, извлечение сырья с возможностью удаления основной массы обрабатывающего раствора самотеком и направление сырья в измельчающий агрегат. В результате, в ограниченном объеме обрабатывающего раствора с повышенной концентрацией ПАВ, обрабатывают большие количества сырья. На обогатительных фабриках руду и другое сырье после дробления с исходной относительно невысокой влажностью (1-5%) транспортируют в мельницу с помощью ленточных транспортеров. Аппаратурно кратковременный контакт дробленого сырья с обрабатывающим раствором ПАВ и последующее отделение проще всего осуществить, погружая часть транспортерной ленты в ванну с раствором ПАВ.

Влажность дробленого сырья после кратковременной обработки в растворе ПАВ по изложенному алгоритму составляет 15-20%. Для измельчения обработанного сырья в мельницу добавляют воду до Ж:Т=1:1 или несколько больше. Количество ПАВ, оставшегося в жидкой фазе обработанного сырья, достаточно для того, чтобы после разбавления водой в мельнице, измельчение протекало при заметной и эффективной концентрации ПАВ. В целом расход ПАВ в расчете на тонну сырья, теряемого с получаемой пульпой, в 1,5-2 раза меньше аналогичного показателя известных способов и прототипа.

Подобно прототипу эффективность предварительной обработки руды, сводящейся по сути к пропитке, в предлагаемом способе усиливается наложением энергетических импульсов. Но в отличие от прототипа вместо высоковольтных разрядных импульсов, сопровождающихся указанным выше негативным эффектом, сырье обрабатывают ультразвуком. Воздействие ультразвуком не сопровождается окислением или иным разрушением ПАВ. Применение подобного приема для рассматриваемых целей на стадии измельчения известно [Н.М.Литвинова. Автореферат диссертации к.т.н., «Совершенствование технологических методов измельчения упорных золотосодержащих руд на примере руд Многовершинного и Албазинского месторождений», 2008, Хабаровск]. Сведений о воздействии ультразвука на стадии предварительной обработки руды в присутствии ПАВ, тем более с повышенными концентрациями ПАВ, не выявлено. Результаты целевых опытов показывают, что рациональная продолжительность предварительной обработки сырья в растворе ПАВ с наложением ультразвука составляет 10-60 секунд. При меньшей продолжительности обработки эффект при последующем измельчении минимален. Большая чем 60 с, продолжительность обработки сырья положительного эффекта не привносит.

Излучатели ультразвука располагают в ванне с раствором ПАВ над и под транспортерной лентой по всей длине ее погруженной части.

В итоге суть предлагаемого способа сводится к предварительной обработке сырья в растворах с повышенной концентрацией ПАВ и при наложении ультразвука. После обработки большую часть раствора отделяют от обработанного сырья и используют для обработки новых порций сырья. Обработанное сырье измельчают с высокой эффективностью при пониженных энергозатратах.

Примером реализации предлагаемого способа служат результаты следующих опытов. Навески золотосодержащей дробленой руды крупностью - 20 мм и массой по 200 г в течение заданного времени обрабатывали в растворе анионного ПАВ с разной концентрацией, в т.ч. с наложением ультразвука. Обработанное сырье отделяли от раствора ПАВ естественным путем (стеканием) и измельчали в лабораторных стержневых мельницах при Ж:Т=1:1, для чего к влажной обработанной руде добавляли необходимое количество воды. Для выявления заметной разницы в результате при исследуемых условиях продолжительность измельчения была ограничена и составляла 10 минут. В продукте измельчения оценивали содержание класса требуемой крупности (-0,074 мм).

Для сравнения при прочих идентичных условиях проведены опыты без обработки раствором ПАВ и без наложения ультразвука. Проведен опыт по условиям прототипа с обработкой руды раствором ПАВ с содержанием 0,1 г/л (что соответствует расходу 100 г/т) и наложением высоковольтных импульсов. С учетом остаточной влажности обработанной руды рассчитывали удельный расход ПАВ в г/т.

Результаты (см. фиг. 1) показывают, что при меньшем расходе ПАВ выход требуемого класса в измельченной при одинаковых условиях руде для предлагаемого способа в 1,5 раза выше, чем достигается при использовании прототипа.

Сопоставительный анализ известных технических решений, в т.ч. способа, выбранного в качестве прототипа, и предлагаемого изобретения позволяет сделать вывод, что именно совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение усматриваемого технического результата. Реализация предложенного технического решения дает возможность при измельчении минерального сырья снизить расход ПАВ и повысить эффективность измельчения в 1,5 раза.


СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 230 items.
20.04.2013
№216.012.3711

Способ извлечения благородных металлов из руд и концентратов

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способу извлечения благородных металлов из руд и концентратов по схеме обжиг-выщелачивание. Способ включает обработку исходного материала при нагреве в атмосфере водяного пара и последующее выщелачивание благородных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479650
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.07.2013
№216.012.59e9

Способ извлечения платины из шлама, получаемого при растворении платиносодержащего чугуна в серной кислоте

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к переработке шламов и концентратов, содержащих элементные кремний, углерод и платину. Подобные шламы, в частности, образуются при растворении платиносодержащего чугуна в серной кислоте. Шламы смешивают с карбонатом натрия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488638
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.08.2013
№216.012.6083

Способ окускования измельченных продуктов

Изобретение относится к металлургии, к брикетированию концентратов перед плавкой. Для увеличения прочности брикетов, сокращения затрат и упрощения технологии концентрат с влажностью до 20% смешивают с комбинированным связующим, содержащим негашеную известь и лигносульфонат в соотношении 1÷5:1,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490339
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6beb

Способ извлечения меди из растворов

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к извлечению меди из бедных растворов. Способ включает осаждение меди контактированием раствора с медистым клинкером. Предварительно перед осаждением клинкер обрабатывают раствором, содержащим сульфгидрильный собиратель, например...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493278
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.01.2014
№216.012.9be4

Способ извлечения благородных металлов из растворов

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к извлечению благородных металлов из растворов. Способ извлечения благородных металлов из растворов включает контактирование раствора с сорбентом, нанесенным на носитель с развитой поверхностью. В качестве сорбента используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505614
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.08.2014
№216.012.eb65

Способ обезвреживания цианистых растворов

Изобретение может быть использовано в металлургии благородных металлов, в том числе при обезвреживании сбросных цианистых растворов, образующихся при извлечении золота из коренных руд. Способ включает добавление к сбросным цианистым растворам соединений железа (2+) и обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526069
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.ec7e

Устройство для выщелачивания

Изобретение относится к химии и гидрометаллургии, в частности к устройству для выщелачивания металлов и их соединений. Устройство содержит конический реактор с крышкой, нижним патрубком ввода и верхним патрубком вывода реакционной смеси. В нем имеется узел принудительной циркуляции, состоящий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526350
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.11.2014
№216.013.049d

Способ извлечения золота из концентратов

Изобретение относится к металлургии цветных и благородных металлов, в частности к извлечению золота из концентратов. Способ включает стадийное цианистое выщелачивание золота, на первой из которых измельченный исходный материал при перемешивании выщелачивают оборотным цианистым раствором. Из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532579
Дата охранного документа: 10.11.2014
27.11.2014
№216.013.0a7d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов. Медеэлектролитный шлам обезмеживают. Из обезмеженного шлама удаляют соединения свинца и сурьмы, полученный шлам смешивают с катодным продуктом выщелачивания селена из медеэлектролитного шлама в соотношении 5÷10:1, затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534093
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0f09

Способ аффинажа серебра

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способу аффинажа серебра. Способ включает химическое растворение исходного сырья, очистку раствора от примесей и получение чистого серебра из очищенного раствора. Серебро осаждают из раствора в виде хлорида. Затем хлорид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535266
Дата охранного документа: 10.12.2014
Showing 1-10 of 92 items.
20.08.2014
№216.012.ec7e

Устройство для выщелачивания

Изобретение относится к химии и гидрометаллургии, в частности к устройству для выщелачивания металлов и их соединений. Устройство содержит конический реактор с крышкой, нижним патрубком ввода и верхним патрубком вывода реакционной смеси. В нем имеется узел принудительной циркуляции, состоящий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526350
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.11.2014
№216.013.049d

Способ извлечения золота из концентратов

Изобретение относится к металлургии цветных и благородных металлов, в частности к извлечению золота из концентратов. Способ включает стадийное цианистое выщелачивание золота, на первой из которых измельченный исходный материал при перемешивании выщелачивают оборотным цианистым раствором. Из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532579
Дата охранного документа: 10.11.2014
27.11.2014
№216.013.0a7d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов. Медеэлектролитный шлам обезмеживают. Из обезмеженного шлама удаляют соединения свинца и сурьмы, полученный шлам смешивают с катодным продуктом выщелачивания селена из медеэлектролитного шлама в соотношении 5÷10:1, затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534093
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0f09

Способ аффинажа серебра

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способу аффинажа серебра. Способ включает химическое растворение исходного сырья, очистку раствора от примесей и получение чистого серебра из очищенного раствора. Серебро осаждают из раствора в виде хлорида. Затем хлорид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535266
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.01.2015
№216.013.183c

Устройство для выщелачивания благородных металлов

Изобретение относится к металлургии. Устройство для выщелачивания благородных металлов включает конический реактор с крышкой, патрубками ввода и вывода реакционной смеси, узел для принудительной циркуляции, состоящий из насоса и соединительных труб. Узел принудительной циркуляции снабжен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537632
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.02.2015
№216.013.2637

Способ извлечения золота из теллуристых руд и концентратов

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к способу извлечения золота из теллуристых руд и концентратов. Исходное сырье обрабатывают раствором, содержащим 1-10 г/л сульфита натрия, 0,1-1 мг/л растворенного кислорода, при рН=10-11. После обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541236
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.05.2015
№216.013.487d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке шламов электролитического рафинирования меди. Способ переработки медеэлектролитного шлама включает обезмеживание, обогащение и выщелачивание селена из обезмеженного шлама или продуктов его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550064
Дата охранного документа: 10.05.2015
20.11.2015
№216.013.8fd9

Способ извлечения серебра из серебросодержащих рентгеновских фотопленок

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, а именно к способу извлечения серебра из пленок. Способ включает измельчение пленки, обработку измельченной пленки в деструктирующем растворе, содержащем панкреатин, разделение пленки, раствора и серебросодержащего осадка. При этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568441
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.12.2015
№216.013.9ce1

Способ очистки отработанных проппантов от нефти

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть применено при регенерации нефтезагрязненного проппанта после гидравлического разрыва пласта и последующем его использовании в качестве расклинивающего агента. В способе очистки отработанных проппантов от нефти,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571786
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.01.2016
№216.013.a150

Способ переработки электронного лома, преимущественно электронных плат

Изобретение относится к переработке радиоэлектронного лома, в частности электронных плат. Исходное сырье измельчают, обогащают методами электрической и магнитной сепарации, из полученных концентратов извлекают благородные металлы, хвосты обогащения распульповывают в воде при отношении Ж:Т не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572938
Дата охранного документа: 20.01.2016
+ добавить свой РИД