Спосіб запобігання змерзанню вологих сипучих матеріалів

1. Спосіб запобігання змерзанню вологих сипучих матеріалів, що включає використання розчину природного бішофіту, який відрізняється тим, що як вологий сипучий матеріал використовують залізовмісний продукт збагачувального процесу, який обробляють 70-80 3 представляється можливим через їхню високу випаровуваність і вартість. Відомий спосіб обробки матеріалів, для запобігання змерзання сипучих продуктів, який полягає у створенні суміші із золи, форміату натрію і поліспиртів (ТУ 84 -1067 - 85, 01.12.85). Недоліком відомого способу є те, що його ефективність обмежується недостатньо глибоко негативною температурою навколишнього середовища. Зазначений склад компонентів згущується уже при температурі нижче мінус 10°С, а зниження його в'язкості вимагає виконання додаткових заходів щодо підігріву суміші для наступної обробки поверхонь. Це значно збільшує вартість робіт по запобіганню примерзання вологої сипучої маси до стінок і днища транспортного засобу. Використання відомого способу для обробки вологої мінеральної маси не дозволяє робити її сипучою і запобігти змерзанню за зазначеними вище ознаками. Крім того, наявність у засобі часток золи є домішкою, яка знижує якість продукту, що отримується. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є спосіб запобігання примерзання вологих сипучих матеріалів до внутрішньої поверхні транспортної ємності [див. пат. України № 47611А, опубл. 15.07.2002 р., бюл. № 7]. Відомий спосіб передбачає використання розчину природного бішофіту для попередження змерзання вологих сипучих матеріалів. Недоліком відомого способу є те, що обробка бішофітом здійснюється тільки поверхні вантажної частини транспортного засобу. Сама мінеральна маса бішофітом не обробляється. Предметом корисної моделі є попередження змерзання збагаченого залізовмісного мінерального продукту, що має підвищену вологість і гранулометричний склад часток, розмір яких не перевищує 0,1 мм. Тому транспортування цього продукту в умовах низьких температур призводить до глибокого змерзання мінеральних часток. Крім того, це призводить до значних матеріальних, економічних і трудових витрат, при розморожуванні матеріалу, що транспортується, і його наступного вивантаження для складування або переробки. Завданням корисної моделі є удосконалення способу запобігання змерзання вологих сипучих матеріалів представленого збагаченою залізовмісною сировиною, що містить мінеральні різновиди (магнетиту, гематиту, мартиту, гетиту, гідрогетиту, кварцу) за рахунок застосування аерозольної обробки вологого матеріалу розчином бішофіту регламентованої концентрації і витрати. Технічний результат від реалізації корисної моделі полягає у досягненні високої ефективності запобігання змерзання залізовмісного продукту, представленого дрібними мінеральними частками в умовах низьких температур. Очікуваний результат від реалізації корисної моделі полягає в зниженні витрат на гірничозбагачувальних комбінатах при виконанні заходів щодо запобігання змерзання вантажів в умовах 57877 4 низьких температур, а також підвищення продуктивності праці по обробці залізовмісного продукту. Поставлена мета досягається тим, що спосіб запобігання змерзання вологих сипучих матеріалів включає використання розчину природного бішофіту. Відповідно до корисної моделі, у якості вологого сипучого матеріалу використовують залізовмісний продукт збагачувального процесу, який обробляють 70-80 % розчином бішофіту у вигляді аерозолі, при цьому частки залізовмісного продукту розташовують в аерозольному середовищі розчину бішофіту до моменту змочування їм поверхні мінеральних часток при витратах розчину бішофіту у розмірі 8-17 кілограмів на одну тонну вологого сипучого матеріалу. Для підвищення ефективності взаємодії вологого сипучого матеріалу залізовмісного продукту збагачувального процесу і розчину бішофіту, їм надають протилежну магнітну полюсність. Для виконання безперервності технологічного циклу збагачення залізних руд в умовах низьких температур, аерозольну обробку розчином бішофіту здійснюють після механічного зневоднювання вологого залізовмісного продукту, наприклад, після фільтрації в зоні продувки. Спосіб реалізується в такий спосіб. В умовах низьких температур ускладнюється робота гірничо-збагачувальних комбінатів тим, що транспортування і переробка збагаченого продукту пов'язана з можливістю його змерзання. Змерзання збагаченого продукту викликано його високою вологістю і дрібнодисперсністю фракційного складу. У результаті низької температури збагачений продукт перетворюється в монолітну масу, для вивантаження якої і розмерзання необхідні значні матеріальні і енергетичні витрати. Все це збільшує собівартість отриманого залізорудного концентрату і у цілому собівартість продукції для металургійної промисловості. У результаті виконаних досліджень було встановлено, що збагачений залізовмісний продукт ефективно взаємодіє з розчином бішофіту. У результаті цієї взаємодії на поверхні кожної мінеральної частки утворюється стійка плівка розчину, величина поверхневого натягу якої забезпечує її збереження на увесь час транспортування вантажу - збагаченого продукту. Отримані результати показали, що для вологого сипучого матеріалу, представленого дрібнофракційною залізовмісною сировиною, найбільш оптимальним є розчин бішофіту, концентрація якого становить 70-80 %. Концентрація розчину понад 80 % не дає приросту морозовитривалості матеріалу і є технічно і економічно недоцільним. При зменшенні концентрації розчину менш 70 % знижується рівень морозовитривалості обробленого матеріалу, а також знижується взаємна рухливість зерен обробленого продукту і, як наслідок, 5 57877 утрудняється його розвантаження із транспортного засобу. Крім того, встановлена концентрація розчину дозволяє відмовитися від обробки транспортних ємностей, тим самим скоротити витрату бішофіту і скоротити час підготовки і завантаження залізорудної продукції. Установлений діапазон концентрації бішофіту в розчині дозволяє запобігти змерзанню сипучого залізовмісного матеріалу до мінус 40 °С навколишнього середовища. Найбільш ефективним способом обробки сипучого матеріалу є його взаємодія з розчином бішофіту, який призводять в аерозольний стан. При такому стані розчину забезпечується максимальна взаємодія дрібних мінеральних часток сипучого матеріалу і дрібних зважених часток бішофіту, у результаті чого кожна частка залізовмісного продукту обволікається мікрокраплею розчину бішофіту. При цьому на кожній частинці матеріалу розташовується рівно стільки розчину, скільки необхідно для створення стійкої плівки протидіючому змерзанню. При аерозольній обробці сипучої маси оптимальним є витрата розчину бішофіту, яка становить 8-17 кілограмів на одну тонну вологого сипучого матеріалу. Установлений діапазон витрати розчину бішофіту дозволяє забезпечити протидію змерзанню до мінус 40 °С навколишнього середовища. Коливання витрати розчину усередині заявленого діапазону залежить від співвідношення гранулометричного складу мінеральних часток різних розмірів у загальній масі оброблюваного матеріалу. Витрата розчину бішофіту менш 8 кілограмів на одну тонну вологого сипучого матеріалу не забезпечує повноцінного покриття мінеральних часток, а витрата розчину більше 17 кілограмів на Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 6 одну тонну вологого сипучого матеріалу не дає приросту морозовитривалості і приведе до економічно і технічно невиправданій перевитраті бішофіту. Отримані результати експериментальних досліджень показують, що підвищення ефективності взаємодії розчину бішофіту із сипучою мінеральною залізовмісною сировиною може бути досягнуто за рахунок додання цим продуктам протилежної магнітної полюсності. Це може бути досягнуто різними способами, у тому числі шляхом застосування електростатичного устаткування. Різна полюсність сипучого продукту і бішофіту дозволяє останній закріпити на поверхні мінеральної частки, а також мінімізувати витрату бішофіту при обробці сипучої маси. Аналіз технологічного процесу дозволяє оптимізувати режим обробки сипучої маси збагачуваного продукту розчином бішофіту. З погляду мінімізації витрат часу і трудомісткості робіт, найбільш доцільним є виконання аерозольної обробки розчином бішофіту після механічного зневоднювання вологого залізовмісного продукту, наприклад, після фільтрації в зоні продувки. При такій обробці готовий сипучий товарний продукт може відразу ж відвантажуватися в транспортні засоби без їхнього простою і попередньої обробки навіть в умовах низьких температур. Проведені дослідження і дослідно-промислові випробування показали високу ефективність способу при виконанні заходів щодо запобігання змерзання збагаченого залізовмісного продукту дрібного фракційного складу. Використання способу дозволяє мінімізувати витрати на транспортування збагаченого сипучого продукту в умовах низьких температур. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601