×
25.08.2017
217.015.a458

Результат интеллектуальной деятельности: Способ приготовления литых твердеющих закладочных смесей на основе мелкодисперсного заполнителя

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями на основе мелкодисперсного заполнителя, например хвостов обогащения. Способ приготовления литых твердеющих закладочных смесей на основе мелкодисперсного заполнителя включает дозированную подачу вяжущего, воды и их перемешивание, осуществляют перемешивание вяжущего в виде цемента с водой и предварительно обезвоженным в гидроциклонах мелкодисперсным заполнителем - хвостами обогащения руд размером 0,15 мм, после чего полученный раствор подвергают гомогенизации и активации в импульсном гидроударно-кавитационном устройстве с частотой импульсов 5000-6000 им/с при следующем соотношении указанных компонентов: хвосты обогащения руд - 1039-1246 кг/м, цемент - 170-400 кг/м смеси, вода 500 л. Технический результат - повышение скорости твердения и увеличение прочности закладочного массива за счет повышения степени гидратации и активации компонентов закладочных смесей. 4 табл.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями на основе мелкодисперсного заполнителя, например хвостов обогащения.

Известен способ приготовления литой твердеющей закладки в шаровой мельнице (Патент РФ №2013131, 30.05.1994 г., Бюл. №10.

Способ, включающий подачу составляющих смесь отдозированных компонентов в мельницу, совместное их измельчение и перемешивание в ней, измерение тонины помола на выходе из мельницы, при этом с целью повышения прочности приготовляемой смеси, уменьшения сроков ее схватывания и снижения затрат на производство устанавливают оптимальное соотношение измельченных компонентов вяжущего, активизатора и заполнителя в активном классе (-0,08 мм) готовой смеси на выходе из мельницы, а управление процессом измельчения с перемешиванием осуществляют путем регулирования гранулометрического состава и массового содержания каждого из компонентов смеси на входе в мельницу в зависимости от его измельчаемости и требуемого содержания в активном классе (-0,08 мм) готовой смеси.

Однако по данному способу не обеспечивается достаточная скорость твердения и прочность смеси в связи с тем, что используемая в качестве смесителя мельница не способна гомогенизировать приготовляемые твердеющие смеси при однородности распределения вяжущего в среде тонкодисперсного заполнителя, например хвостов обогащения.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является Патент РФ №2490472 C1, E21F 15/00, опубл. 20.08.2013 Бюл. №23. Состав закладочной смеси и способ ее изготовления, Рыльникова М.В., Абдрахманов И.А., Каплунов Д.Р., Радченко Д.Н.

1. Состав смеси для закладки выработанного пространства, включающий отходы процессов обогащения, известь, лигносульфонат натрия и воду, при этом в качестве указанных отходов содержит текущие хвосты флотационного обогащения полиметаллических руд с влажностью менее 30% при следующем содержании компонентов, кг/м3:

2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что он содержит известь крупностью не более 10 мм.

3. Способ изготовления смеси для закладки выработанного пространства в соответствии с любым из пп. 1 и 2, заключающийся в том, что текущие хвосты флотационного обогащения полиметаллических руд сушат до содержания влаги менее 30%, лигносульфонат натрия предварительно растворяют в воде, а затем осуществляют его смешивание с осушенными хвостами и известью.

Недостатком способа также является невысокая скорость твердения и прочность создаваемого впоследствии закладочного массива из-за неполной гидратации и активации компонентов закладочных смесей.

Целью изобретения является увеличение скорости твердения и прочности закладочного массива за счет повышения степени гидратации и активации компонентов смеси.

Достигается это тем, что в способе приготовления литых твердеющих закладочных смесей на основе мелкодисперсного заполнителя, включающем дозированную подачу вяжущего, воды и их перемешивание, осуществляют перемешивание вяжущего в виде цемента с водой и предварительно обезвоженным в гидроциклонах мелкодисперсным заполнителем - хвостами обогащения руд размером 0,15 мм, после чего полученный раствор подвергают гомогенизации и активации в импульсном гидроударно-кавитационном устройстве с частотой импульсов 5000-6000 им/с при следующем соотношении указанных компонентов: хвосты обогащения руд - 1039-1246 кг/м3, цемент - 170-400 кг/м3 смеси, вода 500 л.

Предложенный способ обеспечивает полную гидратацию вяжущего при его гомогенном распределении в среде мелкодисперсного заполнителя. Смесь - хвосты обогащения - цемент гомогенизируется и активируется в импульсных гидроударно-кавитационных полях за счет разрушения флоккул вяжущего и гидратных пленок на поверхностях частиц цемента и хвостов обогащения при обеспечении допустимого уровня прочности и стоимости смеси, а также надежности работы технологического оборудования.

В составе закладочной смеси использовали хвосты обогащения медно-никелевых руд Талнахского и Октябрьского месторождениЙ Норильского региона, состав которых приведен в табл. 1.

Сущность способа состоит в следующем. Приготовление твердеющей закладочной смеси осуществляется на поверхностном закладочном комплексе. Цемент из силосов по пневмопроводу поступает на предварительное смешивание в смеситель. Вода из емкости по водопроводу также поступает в смеситель, который может иметь, например, лопастной рабочий орган с приводом. Мелкодисперсный заполнитель (например, тонкодисперсные хвосты обогащения - 0,15 мм) подается из бака, обезвоживается в батареях гидроциклонов и по трубопроводу также подается в смеситель, где происходит предварительное перемешивание всех компонентов.

Предварительно осуществляют перемешивание вяжущего в виде цемента с водой и предварительно обезвоженным в гидроциклонах мелкодисперсным заполнителем - хвостами обогащения руд размером 0,15 мм для обеспечения однородности распределения вяжущего в среде тонкодисперсного заполнителя, после чего полученный раствор подвергают гомогенизации и активации в импульсном гидроударно-кавитационном устройстве с частотой импульсов 5000-6000 им/с при следующем соотношении указанных компонентов: хвосты обогащения руд - 1039-1246 кг/м3, цемент - 170-400 кг/м3 смеси, вода 500 л.

Из гидроударно-кавитационного устройства твердеющая закладочная смесь по трубопроводу поступает в главную магистраль закладочного трубопровода и далее распределяется через участковые трубопроводы в выработанное пространство.

С целью подтверждения снижения расхода вяжущего и использования мелкодисперсного заполнителя, например хвостов обогащения, были проведены исследования составов твердеющих закладочных смесей по трем способам:

1. Способ приготовления твердеющей смеси с составом хвосты обогащения - цемент (ХЦ) в лабораторных условиях с использованием лопастного смесителя;

2. Способ приготовления твердеющей смеси ХЦ в лабораторных условиях с использованием шаровой мельницы;

3. Способ приготовления твердеющей смеси ХЦ в лабораторных условиях с использованием гидроударно-кавитационного устройства.

1. Исследования составов ХЦ с использованием смесителя

Для лабораторных испытаний составов ХЦ использован смеситель лопастного типа. Время смешивания во всех экспериментах принято 10 минут. Сразу после окончания смешивания производилось определение растекаемости смеси по Суттарду и измерялась ее плотность.

Цемент через дозатор, а вода по трубопроводу через расходомер поступали в смеситель, который имел лопастной рабочий орган с приводом. Мелкодисперсный заполнитель (хвосты обогащения - 0,15 мм) из бака через дозатор также подавался в смеситель, где происходило их перемешивание. Из смесителя твердеющая закладочная смесь по трубопроводу поступала в специальные формы.

Исследуемые составы, удельный расход материалов, плотность твердеющей смеси и контрольные характеристики прочности на 7, 28 и 90 сутки представлены в табл. 2.

2. Исследования составов с использованием шаровой мельницы

Для лабораторных испытаний составов использована шаровая мельница. Время замешивания во всех экспериментах принято 10 минут. Сразу после окончания замеса производилось определение растекаемости смеси по Суттарду и измерялась ее плотность.

Цемент через дозатор, а вода по трубопроводу через расходомер поступали на предварительное смешивание в смеситель с лопастным рабочим органом. Далее через дозатор предварительно смешанный цемент и вода подавались в шаровую мельницу. Мелкодисперсный заполнитель (хвосты обогащения - 0,15 мм) через дозатор подавался в шаровую мельницу, где происходило их совместное измельчение и активация раствора. Из шаровой мельницы твердеющая закладочная смесь по трубопроводу поступала в специальные формы.

Исследуемые составы, удельный расход материалов, плотность твердеющей смеси и контрольные характеристики прочности на 7, 28 и 90 сутки представлены в табл. 3.

3. Исследования составов с использованием гидроударно-кавитационного устройства

Для лабораторных испытаний составов ХЦ использовано гидроударно-кавитационное устройство. Время замешивания во всех экспериментах принято 10 минут. Сразу после окончания замеса производилось определение растекаемости смеси по Суттарду и измерялась ее плотность.

Цемент через дозатор, а вода по трубопроводу через расходомер поступали на предварительное смешивание в смеситель с лопастным рабочим органом. Мелкодисперсный заполнитель (хвосты обогащения - 0,15 мм) обезвоживался в гидроциклонах и через дозатор подавался также в смеситель, где происходило их предварительное перемешивание.

Предварительно перемешанный раствор твердеющей смеси поступал в гидроударно-кавитационное устройство, где происходили гомогенизация и активация раствора.

Из гидроударно-кавитационного устройства твердеющая закладочная смесь по трубопроводу поступала в специальные формы.

Исследуемые составы, удельный расход материалов, плотность твердеющей смеси и контрольные характеристики прочности на 7, 28 и 90 сутки представлены в табл. 4.

В результате исследований было определено:

1) Образцы закладочных смесей ХЦ, приготовленные по мельничному способу производства, имеют прочность в среднем на 20% выше образцов, приготовленных по технологии с применением смесителя. В то же время образцы закладочных смесей ХЦ, приготовленные по технологии с применением гидроударно-кавитационного устройства, имеют прочность в среднем на 30% выше образцов, приготовленных по мельничному способу производства.

2) Снижение содержания цемента ниже 170 кг/м3 (что соответствует содержанию хвостов обогащения в смеси более 1246 кг/м3) приводит к тому, что твердеющая смесь не набирает минимально допустимую прочность, равную 1 МПа. В то же время повышение содержания цемента свыше 400 кг/м3 приводит к завышенной прочности и существенным расходам на производство закладочной смеси.

3) При частоте импульсов менее 5000 имп/с не происходит полное эффективное разрушение флоккул вяжущего и гидратных пленок на поверхностях частиц цемента и хвостов обогащения, а при частотах более 6000 имп/с имеет место интенсивный абразивный износ элементов гидроударно-кавитационного устройства.

Следовательно, способ приготовления твердеющей смеси с использованием гидроударно-кавитационного устройства обеспечивает повышение скорости твердения и увеличение прочности закладочного массива за счет повышения степени гидратации и активации компонентов закладочных смесей, при этом содержание в смеси хвостов обогащения в количестве 1039-1246 кг/м3 смеси (- 0,15 мм) и вяжущего в виде цемента в количестве 170-400 кг/м3 обеспечивает наиболее рациональное количество основных компонентов закладочных смесей, необходимое для обеспечения требуемой прочности при закладке горных выработок, а режим работы гидроударно-кавитационного устройства при частотах 5000-6000 имп/с обеспечивает наиболее эффективную активацию компонентов смеси без снижения надежности и долговечности работы гидроударно-кавитационного устройства.

Способ приготовления литых твердеющих закладочных смесей на основе мелкодисперсного заполнителя, включающий дозированную подачу вяжущего, воды и их перемешивание, отличающийся тем, что осуществляют перемешивание вяжущего в виде цемента с водой и предварительно обезвоженным в гидроциклонах мелкодисперсным заполнителем - хвостами обогащения руд размером 0,15 мм, после чего полученный раствор подвергают гомогенизации и активации в импульсном гидроударно-кавитационном устройстве с частотой импульсов 5000-6000 имп/с при следующем соотношении указанных компонентов: хвосты обогащения руд - 1039-1246 кг/м, цемент - 170-400 кг/м смеси, вода 500 л.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 332.
10.08.2013
№216.012.5d5f

Способ получения связующего для электродной массы

Изобретение относится к способу получения связующего для электродной массы. Способ включает подготовку шихты из продуктов нефтепереработки, термоокисление и гомогенизацию. При подготовке шихты осуществляют предварительное термоокисление и гомогенизацию продукта нефтепереработки - тяжелой смолы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489524
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.02.2014
№216.012.a1cb

Устройство для транспортирования высоковязкой нефти

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к трубопроводному транспорту высоковязкой нефти. Технический результат заключается в повышении эффективности транспортирования парафинистой нефти за счет обеспечения устройством кавитационного воздействия и упрощения возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507134
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.08.2014
№216.012.e746

Роторный гидроударный аппарат

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в других отраслях для диспергирования, смешивания, приготовления суспензий, эмульгирования различных веществ, а также для приготовления водоугольной суспензии. Роторный гидроударный аппарат содержит корпус (1) с входным (2)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524999
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.09.2014
№216.012.f7fa

Способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом

Изобретение относится к обслуживанию анода электролизеров с верхним токоподводом, а именно к способу формирования вторичного самообжигающегося анода. Способ включает загрузку анодной массы, перестановку штырей, формирование вторичного анода путем загрузки дозированного количества подштыревой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529319
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.05.2015
№216.013.4a9e

Смесительно-активирующее устройство для жидких сред

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к смешиванию и дополнительной диспергации двухфазных жидких сред. Технический результат заключается в повышении эффективности активации жидкой смеси путем увеличения интенсивности воздействия на смесь. Достигается это тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550609
Дата охранного документа: 10.05.2015
20.08.2015
№216.013.71f2

Вяжущее на основе нефелинового шлама для дорожного строительства

Изобретение относится к составам вяжущего и может быть использовано в дорожном строительстве для укрепления оснований дорожных одежд. Вяжущее на основе нефелинового шлама, содержащее активатор твердения и минеральную добавку, согласно изобретению в качестве активатора твердения оно содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560740
Дата охранного документа: 20.08.2015
27.03.2016
№216.014.c5b2

Станок шарошечного бурения

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к станкам шарошечного бурения. Станок включает мачту, буровую головку с буровым снарядом, канатно-полиспастную систему с гидроцилиндром привода подачи, гидрораспределитель гидроцилиндров привода подачи с управляющими камерами подъема и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578684
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.06.2016
№217.015.0515

Композиция для получения сорбента на основе карбамидоформальдегидной смолы

Изобретение относится к композиции для получения сорбента для очистки загрязненных объектов от нефтепродуктов. Композиция содержит следующие компоненты в масс. %: карбамидоформальдегидная смола 25-30; шлам газоочистки производства алюминия 8-12; магнетит 5-7; пенообразователь, содержащий ПАВ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587440
Дата охранного документа: 20.06.2016
20.06.2016
№217.015.053a

Способ измерения расстояния между бортовой и наземной приёмопередающими станциями

Изобретение относится к способам измерения расстояния и может быть использовано в радионавигации и радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - сокращение времени и повышение точности измерения расстояния между бортовой и наземной приемопередающими станциями. Указанный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587471
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2c21

Способ получения легированного оксидом висмута серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов

Изобретение относится к способу получения легированного оксидом висмута серебряно-оловооксидного материала для электрических контактов и может найти применение в электротехнической промышленности. Способ включает сплавление металлического серебра, олова и висмута в инертной атмосфере при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579846
Дата охранного документа: 10.04.2016
Показаны записи 1-10 из 132.
10.08.2013
№216.012.5d5f

Способ получения связующего для электродной массы

Изобретение относится к способу получения связующего для электродной массы. Способ включает подготовку шихты из продуктов нефтепереработки, термоокисление и гомогенизацию. При подготовке шихты осуществляют предварительное термоокисление и гомогенизацию продукта нефтепереработки - тяжелой смолы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489524
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.02.2014
№216.012.a1cb

Устройство для транспортирования высоковязкой нефти

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к трубопроводному транспорту высоковязкой нефти. Технический результат заключается в повышении эффективности транспортирования парафинистой нефти за счет обеспечения устройством кавитационного воздействия и упрощения возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507134
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.08.2014
№216.012.e746

Роторный гидроударный аппарат

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в других отраслях для диспергирования, смешивания, приготовления суспензий, эмульгирования различных веществ, а также для приготовления водоугольной суспензии. Роторный гидроударный аппарат содержит корпус (1) с входным (2)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524999
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.09.2014
№216.012.f7fa

Способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом

Изобретение относится к обслуживанию анода электролизеров с верхним токоподводом, а именно к способу формирования вторичного самообжигающегося анода. Способ включает загрузку анодной массы, перестановку штырей, формирование вторичного анода путем загрузки дозированного количества подштыревой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529319
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.05.2015
№216.013.4a9e

Смесительно-активирующее устройство для жидких сред

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к смешиванию и дополнительной диспергации двухфазных жидких сред. Технический результат заключается в повышении эффективности активации жидкой смеси путем увеличения интенсивности воздействия на смесь. Достигается это тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550609
Дата охранного документа: 10.05.2015
27.03.2016
№216.014.c5b2

Станок шарошечного бурения

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к станкам шарошечного бурения. Станок включает мачту, буровую головку с буровым снарядом, канатно-полиспастную систему с гидроцилиндром привода подачи, гидрораспределитель гидроцилиндров привода подачи с управляющими камерами подъема и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578684
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.06.2016
№217.015.0515

Композиция для получения сорбента на основе карбамидоформальдегидной смолы

Изобретение относится к композиции для получения сорбента для очистки загрязненных объектов от нефтепродуктов. Композиция содержит следующие компоненты в масс. %: карбамидоформальдегидная смола 25-30; шлам газоочистки производства алюминия 8-12; магнетит 5-7; пенообразователь, содержащий ПАВ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587440
Дата охранного документа: 20.06.2016
20.06.2016
№217.015.053a

Способ измерения расстояния между бортовой и наземной приёмопередающими станциями

Изобретение относится к способам измерения расстояния и может быть использовано в радионавигации и радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - сокращение времени и повышение точности измерения расстояния между бортовой и наземной приемопередающими станциями. Указанный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587471
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2c21

Способ получения легированного оксидом висмута серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов

Изобретение относится к способу получения легированного оксидом висмута серебряно-оловооксидного материала для электрических контактов и может найти применение в электротехнической промышленности. Способ включает сплавление металлического серебра, олова и висмута в инертной атмосфере при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579846
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d16

Кормоприготовитель

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для приготовления комбикормов. Кормоприготовитель содержит корпус в виде стоек на опорной плите, цилиндрическую рабочую камеру с торцевыми крышками, в которой расположены ведущий и ведомый элементы с измельчающими зубьями....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579773
Дата охранного документа: 10.04.2016
+ добавить свой РИД