Спосіб подрібнення рудних матеріалів у зустрічних газодинамічних потоках при термічній обробці і пристрій для його здійснення
Номер патенту: 76495
Опубліковано: 15.08.2006
Автори: Пілов Петро Іванович, Горобець Лариса Жановна, Остапов Анатолій Іванович, Коваленко Микола Дмитрович, Чаплиць Олександр Донатович, Стрельников Геннадій Опанасович, Москалев Олександр Миколайович
Формула / Реферат
1. Спосіб подрібнення рудних матеріалів у зустрічних газодинамічних потоках при термічній обробці, що включає подрібнення матеріалу з одночасним термічним впливом, відвід твердої фази з області обробки, поділ твердої і газової фаз продукту, осадження й охолодження твердої фази, який відрізняється тим, що матеріал, який руйнується, вводять у зустрічні потоки газу, відбирають із твердої фази, що відводиться, задані найбільші частки зруйнованого матеріалу і повертають частину, що залишається, у зустрічні потоки на подрібнення, при цьому в зону зустрічі потоків подають щонайменше один додатковий струмінь газу з температурою, що перевищує температуру зустрічних потоків, а температуру зустрічних потоків збільшують у процесі обробки, доводячи її до температури додаткового струменя.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що продукти руйнування вводять у зустрічні потоки з більш високою температурою.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що температуру в зустрічних потоках витримують у діапазоні 250 К-293 К, а в додатковому струмені у діапазоні 473 К-873 К.
4. Спосіб за пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що продукти руйнування, які відводять із зони зустрічі потоків, нагрівають.
5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що додатковий струмінь газу подають у напрямку видалення продуктів подрібнення з максимальним відхиленням від цього напрямку в будь-яку сторону на 30 градусів.
6. Спосіб за пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що додатковий струмінь
газу подають із двох протилежних сторін, перпендикулярно напрямку видалення продуктів подрібнення з максимальним відхиленням від напрямку подачі в будь-яку сторону на 30 градусів.
7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що з зони руйнування видаляють фракції зруйнованого матеріалу з розміром 10-5м і менше.
8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що на зону зустрічі потоків впливають електромагнітним (НВЧ) випромінюванням у діапазоні частот 3,2-3,9 МГц.
9. Пристрій для подрібнення рудних матеріалів у зустрічних газодинамічних потоках, що включає трубопроводи, які підводять стиснуте повітря, запірні і регулюючі пневматичні пристрої, підігрівники робочого газу, розгінні трубки, помольну камеру, стояк, класифікатор, пилоосаджувальні і витяжні пристрої, який відрізняється тим, що в помольній камері додатково розташоване щонайменше одне сопло, з'єднане через трубопровід, запірний і регулюючий пристрої з підігрівником.
10. Пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що додаткове сопло розташоване уздовж осі стояка з максимальним відхиленням від осі в будь-яку сторону на 30 градусів.
11. Пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що додаткові сопла розташовані з двох протилежних сторін камери перпендикулярно осі стояка з максимальним відхиленням від перпендикуляра в будь-яку сторону на 30 градусів.
12. Пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що пристрій підігріву розташований усередині стояка.
13. Пристрій за будь-яким з пп. 9-12, який відрізняється тим, що пристрій підігріву виконаний у вигляді хоча б одного спірально скрученого трубопроводу, вихідний кінець якого з'єднаний з додатковими соплами і з'єднаний із джерелом електричної напруги, а вхідний ізольований від стояка і також з'єднаний із джерелом напруги.
14. Пристрій за будь-яким з пп. 9, 10, 11, який відрізняється тим, що спірально скручений трубопровід має змінний переріз стінки, що убуває в напрямку від вхідного кінця.
15. Пристрій за будь-яким з пп. 9, 10, 11, який відрізняється тим, що спірально скручений трубопровід має змінний прохідний переріз каналу, що убуває в напрямку від вхідного кінця.
16. Пристрій за будь-яким з пп. 9, 10-13, який відрізняється тим, що спірально скручений трубопровід має напрямок закручення, що збігається з напрямком обертання класифікатора.
17. Пристрій за будь-яким з пп. 9, 10-14, який відрізняється тим, що відстань між витками спірально скрученого трубопроводу змінюється по довжині трубопроводу.
18. Пристрій за будь-яким з пп. 9-11, який відрізняється тим, що до помольної камери приєднаний щонайменше один НВЧ-генератор через хвилевід довжиною до 1 м.
19. Пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що хвилевід виконаний з міді.
20. Пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що хвилевід виконаний з латуні.
21. Пристрій за будь-яким з пп. 12-14, який відрізняється тим, що хвилевід виконаний у вигляді порожнистої труби прямокутного перерізу.
Текст
1. Спосіб подрібнення рудних матеріалів у зустрічних газодинамічних потоках при термічній обробці, що включає подрібнення матеріалу з одночасним термічним впливом, відвід твердої фази з області обробки, поділ твердої і газової фаз продукту, осадження й охолодження твердої фази, який відрізняється тим, що матеріал, який руйнується, вводять у зустрічні потоки газу, відбирають із твердої фази, що відводиться, задані найбільші частки зруйнованого матеріалу і повертають частину, що залишається, у зустрічні потоки на подрібнення, при цьому в зону зустрічі потоків подають щонайменше один додатковий струмінь газу з температурою, що перевищує температуру зустрічних потоків, а температуру зустрічних потоків збільшують у процесі обробки, доводячи її до температури додаткового струменя. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що продукти руйнування вводять у зустрічні потоки з більш високою температурою. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що температуру в зустрічних потоках витримують у діапазоні 250 К-293 К, а в додатковому струмені у діапазоні 473 К-873 К. 4. Спосіб за пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що продукти руйнування, які відводять із зони зустрічі потоків, нагрівають. 5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що додатковий струмінь газу подають у напрямку видалення продуктів 2 (19) 1 3 76495 4 14. Пристрій за будь-яким з пп. 9, 10, 11, який відрізняється тим, що спірально скручений трубопровід має змінний переріз стінки, що убуває в напрямку від вхідного кінця. 15. Пристрій за будь-яким з пп. 9, 10, 11, який відрізняється тим, що спірально скручений трубопровід має змінний прохідний переріз каналу, що убуває в напрямку від вхідного кінця. 16. Пристрій за будь-яким з пп. 9, 10-13, який відрізняється тим, що спірально скручений трубопровід має напрямок закручення, що збігається з напрямком обертання класифікатора. 17. Пристрій за будь-яким з пп. 9, 10-14, який відрізняється тим, що відстань між витками спірально скрученого трубопроводу змінюється по довжині трубопроводу. 18. Пристрій за будь-яким з пп. 9-11, який відрізняється тим, що до помольної камери приєднаний щонайменше один НВЧ-генератор через хвилевід довжиною до 1 м. 19. Пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що хвилевід виконаний з міді. 20. Пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що хвилевід виконаний з латуні. 21. Пристрій за будь-яким з пп. 12-14, який відрізняється тим, що хвилевід виконаний у вигляді порожнистої труби прямокутного перерізу. Винахід відноситься до області тонкого подрібнення рудних матеріалів гірничозбагачувальної промисловості, а також до області експериментальної газодинаміки. Відомий спосіб для селективного розкриття тонких включень із твердого матеріалу [пат. Росії №2150326], що включає обробку пульпи, яка міститься в рідині, електричними розрядами в режимі пробою. Однак зазначений спосіб має низьку продуктивність і високу питому енергоємність. Відомий спосіб струминного подрібнення, що включає змішування повітряного потоку з частками матеріалу, що подрібнюється, попереднє їхнє охолодження, прискорення суміші в розгінній трубі, дроблення і збір подрібненого матеріалу [пат. Росії №2053855]. Однак ця технологія механічного подрібнення матеріалу не забезпечує необхідної якості переробки і розкриття технологічно стійких золотомістячих концентратів. Найбільш близьким за своєю технічною сутністю до винаходу, що заявляється, (прототипом) є спосіб подрібнення матеріалу при його термічній обробці, що включає подрібнення матеріалу з одночасним термічним впливом, відвід твердої фази з області обробки, поділ твердої і газової фаз продукту, осадження й охолодження твердої фази [пат. Росії №2053855]. Однак цей спосіб не може забезпечити руйнування золотосульфідних мінералів у технологічно стійких концентратах сульфідно-миш'яковистої золоторудної формації. Загальними ознаками у відомому і заявляємому технічному рішенні(способі) є: подрібнення матеріалу з одночасним термічним впливом, відвід твердої фази з області обробки, поділ твердої і газової фаз продукту, осадження й охолодження твердої фази. Прототипом пристрою є газоструминний млин, описаний в роботі [US 3877647A, 15.04.75]. Млин містить трубопроводи, що підводять стиснуте повітря, запірні і регулюючі пневматичні пристрої, підігрівники робочого газу, розгінні трубки, помольну камеру, стояк, класифікатор, пилеосаджувальні і витяжні пристрої. Загальними ознаками у відомому і заявляємому технічному рішенні (способі) є: трубопроводи, що підводять стиснуте повітря, запірні і регулюючі пневматичні пристрої, підігрівники робочого газу, розгінні трубки, помольна камера, стояк, класифікатор, пилеосаджувальні і витяжні пристрої. Недоліком способу-прототипу є низька ефективність і неможливість газодинамічної обробки і розкриття мінералів технологічно стійких рудних матеріалів і концентратів. Недоліком прототипу-пристрою є його низька ефективність і неможливість газодинамічної переробки і розкриття технологічно стійких концентратів сульфідно-миш'яковистої золоторудної формації у струминному млині. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу подрібнення рудних матеріалів у зустрічних газодинамічних потоках при термічній обробці, у якому шляхом введення руйнівного матеріалу у зустрічні потоки газу, відбору з твердої фази, що відводиться, заданих, найбільш великих часток зруйнованого матеріалу і повернення частини, що залишилася, у зустрічні потоки на подрібнення, подачі в зону зустрічі потоків хоча б одного додаткового струменя газу з температурою, що перевищує температуру зустрічних потоків, і збільшення температури зустрічних струменів у процесі подрібнення до температури додаткового струменя передбачається істотно збільшити ефективність процесу подрібнення з одночасною зміною фізикохімічних властивостей мінералів, руйнування їхньої кристалічної структури аж до рентгеноаморфного стану. В основу винаходу поставлена також задача удосконалення струминного млина, у якому шляхом додаткового розташування в помольній камері хоча б одного додаткового сопла через трубопровід, запірний і регулюючий пристрій, з'єднаний з підігрівником, передбачається істотно збільшити ефективність процесу подрібнення з одночасною зміною фізико-хімічних властивостей мінералів, руйнування їхньої кристалічної структури аж до рентгеноаморфного стану. 5 Поставлена задача вирішується тим, що в способі подрібнення рудних матеріалів у зустрічних газодинамічних потоках при термічній обробці, що включає подрібнення матеріалу з одночасним термічним впливом, відвід твердої фази з області обробки, поділ твердої і газової фаз продукту, осадження й охолодження твердої фази; відповідно до винаходу матеріал, що руйнується, вводять у зустрічні потоки газу, відбирають із твердої фази, що відводиться, задані найбільш великі частки зруйнованого матеріалу і повертають частину, що залишилася, у зустрічні потоки на подрібнення; при цьому у зону зустрічі потоків подають хоча б один додатковий струмінь газу з температурою, що перевищує температуру зустрічних потоків, а температуру зустрічних струменів збільшують у процесі обробки, доводячи її до температури додаткового струменя. Крім того, продукти руйнування вводять у зустрічні потоки з більш високою температурою. Крім того, температуру в зустрічних потоках витримують у діапазоні 250К-293К, а в додатковому струмені 473К-873К. Крім того, продукти руйнування, що відводяться з зони зустрічі потоків, нагрівають. Крім того, додатковий струмінь газу подають у напрямку видалення продуктів подрібнення з максимальним відхиленням від цього напрямку в будь-яку сторону на 30 градусів. Крім того, додатковий струмінь газу подають із двох протилежних сторін, перпендикулярно напрямку видалення продуктів подрібнення з максимальним відхиленням від напрямку подачі в будь-яку сторону на 30 градусів. Крім того, із зони руйнування видаляють фракції зруйнованого матеріалу з розміром 10-5м і менш. Крім того, на зону зустрічі потоків впливають електромагнітним (НВЧ) випромінюванням у діапазоні частот 3,2-3,9Мгц. Поставлена задача вирішується також тим, що в струминному млині, який включає трубопроводи, що підводять стиснуте повітря, запірні і регулюючі пневматичні пристрої, підігрівники робочого газу, розгінні трубки, помольну камеру, стояк, класифікатор, пилеосаджувальні і витяжні пристрої, відповідно до винаходу в помольній камері додатково розташоване хоча б одне сопло, з'єднане через трубопровід, запірний і регулюючий пристрій з підігрівником. Крім того, додаткове сопло розташоване уздовж осі стояка з максимальним відхиленням від осі в будь-яку сторону на 30 градусів. Крім того, додаткові сопла розташовані з двох протилежних сторін камери перпендикулярно осі стояка з максимальним відхиленням від перпендикуляра в будь-яку сторону на 30 градусів. Крім того, пристрій підігріву розташований у середині стояка. Крім того, пристрій підігріву виконаний у вигляді хоча б одного спірально-скрученого трубопроводу, вихідний кінець якого з'єднаний з додатковими соплами і з'єднаний із джерелом 76495 6 електричної напруги, а вхідний ізольований від стояка і також з'єднаний із джерелом напруги. Крім того, спірально-скручений трубопровід має перемінний перетин стінки, що убуває в напрямку від вхідного кінця. Крім того, спірально-скручений трубопровід має перемінний прохідний перетин каналу, що убуває в напрямку від вхідного кінця. Крім того, спірально-скручений трубопровід має напрямок закручення, що збігається з напрямком обертання класифікатора. Крім того, відстань між витками спіральноскрученого трубопроводу змінюється по довжині трубопроводу. Крім того, до помольної камери приєднаний хоча б один НВЧ генератор через хвилевід довжиною до 1м. Крім того, хвилевід виконаний з міді. Крім того, хвилевід виконаний з латуні. Крім того, хвилевід виконаний у вигляді порожньої труби прямокутного перетину. Такі істотні відмітні ознаки способу термічної обробки рудних матеріалів у зустрічних газодинамічних потоках, як "матеріал, що руйнується, уводять у зустрічні потоки газу, відбирають із твердої фази, що відводиться, задані, найбільш великі частки зруйнованого матеріалу і повертають частину, що залишилася, у зустрічні потоки на подрібнення, при цьому в зону зустрічі потоків подають хоча б один додатковий струмінь газу з температурою, що перевищує температуру зустрічних потоків, а температуру зустрічних струменів збільшують у процесі обробки, доводячи її до температури додаткового струменя" є достатніми у всіх випадках, на яких поширюється обсяг правового захисту. Інші відмітні ознаки характеризують спосіб в окремих випадках його здійснення. Такі істотні відмітні ознаки в газострумному млині, як "у помольній камері додатково розташоване хоча б одне сопло, з'єднане через трубопровід, запірний і регулюючий пристрій з підігрівником" є достатніми у всіх випадках, на які поширюється обсяг правового захисту. Інші відмітні ознаки характеризують пристрій в окремих випадках його здійснення. Наявність у способі подрібнення рудних матеріалів у зустрічних газодинамічних потоках при термічній обробці операцій "матеріал, що руйнується, уводять у зустрічні потоки газу, відбирають із твердої фази, що відводиться, задані, найбільш великі частки зруйнованого матеріалу і повертають частину, що залишилася, у зустрічні потоки на подрібнення; при цьому в зону зустрічі потоків подають хоча б один додатковий струмінь газу з температурою, що перевищує температуру зустрічних потоків, а температуру зустрічних струменів збільшують у процесі обробки, доводячи її до температури додаткового струменя" дозволяє розігнати частки, що подрібнюються, й одночасно істотно їх остудити перед зіткненнями у високотемпературному середовищі. Це випливає з того, що газовий потік при розширенні охолоджується разом із введеними в нього твердими частками. 7 Підвищення температури зустрічних струменів дозволить зробити термообробку і терморуйнування матеріалу. Усе це дозволить збільшити ефективність процесу подрібнення з одночасною зміною фізико-хімічних властивостей мінералів, руйнування їхньої кристалічної структури аж до рентгеноаморфного стану. Операція - "продукти руйнування уводять у зустрічні потоки з більш високою температурою" дозволить завершити термообробку і терморуйнування кристалічної структури матеріалу. Операція - "температуру в зустрічних потоках витримують у діапазоні 250К-293К, а в додатковому струмені у діапазоні 473К-873К" дозволить робити руйнування охолоджених часток концентрату в середовищі високотемпературного газу. Це дозволить створити термічні, руйнівні напруження в матеріалі, що руйнується, і найбільше ефективно використовувати підводиму енергію. Операція - "продукти руйнування, що відводяться, із зони зустрічі потоків нагрівають" дозволяє до більшої температури нагріти частки, що подрібнюються, і досягти максимального руйнування і розкриття стійких мінералів. Операція - "додатковий струмінь газу подають у напрямку видалення продуктів подрібнення з максимальним відхиленням від цього напрямку в будь-яку сторону на 30 градусів" - дозволить робити руйнування охолоджених часток концентрату в середовищі високотемпературного газу, що подається в напрямку видалення продуктів подрібнення. Це дозволить найбільш ефективно використовувати підводиму до трубопроводу енергію. Відхилення від цього напрямку в будь-яку сторону на 30 градусів дозволить оптимально регулювати процес переробки. Операція - "додатковий струмінь газу подають із двох протилежних сторін, перпендикулярно напрямку видалення продуктів подрібнення з максимальним відхиленням від напрямку подачі в будь-яку сторону на 30 градусів" - дозволить робити руйнування охолоджених часток концентрату в середовищі високотемпературного газу при його максимальній температурі. Це дозволить збільшити вихід необхідних фракцій у здрібненому продукті. Відхилення від напрямку вдува в будь-яку сторону на 30 градусів дозволить оптимально регулювати процес переробки, створюючи, зокрема, "ефект вихрової камери". Операція - "відмінна тим, що, із зони руйнування видаляють фракції зруйнованого матеріалу з розміром 10-5м і менш" - дозволить готувати продукти подрібнення з максимальним ступенем розкриття цінних металів. Операція - "на зону зустрічі потоків впливають електромагнітним (НВЧ) випромінюванням у діапазоні частот 3,2-3,9МГц" - дозволить зробити додаткове очищення і виділення металевих складових рудного матеріалу, що руйнується. Наявність у пристрої для здійснення способу за п. 1 ознаки - "у помольній камері додатково розташоване хоча б одне додаткове сопло через 76495 8 трубопровід, запірний і регулюючий пристрій, з'єднаний з підігрівником", - дозволить робити руйнування охолоджених часток концентрату в середовищі високотемпературного газу. Це забезпечить створення терморуйнування напружень у концентраті, що руйнується, і дозволить найбільш ефективно використовувати підводиму енергію для механоактивації подрібненого матеріалу. Усе це сприяє ефективності робочого процесу подрібнення з одночасною зміною фізико-хімічних властивостей мінералів, руйнування їхньої кристалічної структури аж до аморфного стану. Наявність у пристрої ознаки - "сопло розташоване уздовж осі стояка з максимальним відхиленням від осі в будь-яку сторону на 30 градусів" дозволить робити руйнування охолоджених часток концентрату в середовищі високотемпературного газу, який подається в напрямку видалення продуктів подрібнення. Це дозволить ефективно використовувати підводиму до трубопроводу енергію. Відхилення від цього напрямку в будь-яку сторону на 30 градусів реалізує оптимальне регулювання процесу переробки. Наявність у пристрої ознаки - "додаткові сопла розташовані з двох протилежних сторін камери перпендикулярно осі стояка з максимальним відхиленням від перпендикуляра в будь-яку сторону на 30 градусів" - дозволить робити руйнування охолоджених часток концентрату в середовищі високотемпературного газу при його максимальній температурі. Це дозволить збільшити вихід необхідних фракцій у процесі подрібнення. Відхилення від напрямку вдува в будь-яку сторону на 30 градусів дозволить оптимально регулювати процес переробки, створюючи, зокрема, "ефект вихрової камери". Наявність у пристрої ознаки - "пристрій підігріву розташований усередині стояка" дозволить оптимально використовувати енергію підігріву і зменшити габарити пристрою. Наявність у пристрої ознаки - "пристрій підігріву виконаний у вигляді хоча б одного спірально-звернутого трубопроводу, вихідний кінець якого з'єднаний з додатковими соплами і з'єднаний із джерелом електричної напруги, а вхідний ізольований від стояка і також з'єднаний із джерелом напруги" - дозволить реалізувати електронагрів газу високого тиску і компактно розмістити нагрівач усередині пристрою. Наявність у пристрої ознаки - "спіральноскручений трубопровід має перемінний перетин стінки, що убуває в напрямку від вхідного кінця" дозволить досягти максимальної температури нагрівання в трубопроводі при збереженні його прохідного його перетину. Наявність у пристрої ознаки - "спіральноскручений трубопровід має перемінний прохідний перетин каналу, що убуває в напрямку від вхідного кінця" дозволить досягти максимальної температури нагрівання в трубопроводі при збереженні постійним його електричного опору по перетині. 9 Наявність у пристрої ознаки - "спіральнозвернутий трубопровід має напрямок закручення, що збігається з напрямком обертання класифікатора" - дозволить здійснити закручення газу завчасно в трубопроводі і полегшити поділ фракцій матеріалу. Наявність у пристрої ознаки - "приєднаний хоча б один НВЧ генератор через хвилевід довжиною до 1м" - дозволить зробити додаткове очищення і виділення структурних складових матеріалу, що руйнується, при оптимальних габаритах млина. Наявність у пристрої ознаки - "відстань між витками спірально-скручений трубопроводу змінюється по довжині трубопроводу" - дозволить оптимізувати процес нагрівання газу і матеріалу. Наявність у газоструминному млині ознаки"хвилевід виконаний з міді" - дозволить створити його з максимальними віддзеркалюючими властивостями. Наявність у газоструминному млині ознаки "хвилевід виконаний з латуні" - дозволить зменшити його вартість. Наявність у газоструминному млині ознаки "хвилевід виконаний у вигляді порожньої труби прямокутного перетину" - дозволить збільшити ефективність передачі НВЧ енергії до зони подрібнення. Сутність пропонованого винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 і на Фіг.2 схематично зображена реалізація способу термічної обробки рудних матеріалів у зустрічних газодинамічних потоках при різних варіантах підведення гарячого газу і НВЧ випромінювання, а на Фіг.3 і 4 - варіанти компонування пристрою для реалізації способу. Спосіб реалізується наступним чином. Підготовлені до здрібнювання фракції технологічно стійких рудних матеріалів 1 (див. Фіг.1) вводяться у зустрічні потоки холодного газу 2. При цьому частки розганяються, охолоджуючись потоком, наприклад, лівим (див. Фіг.1), і співу даряються з такими ж частками з протилежного (розташованого в правій частині рисунка) потоку в 76495 10 зоні їхньої зустрічі. Відбувається руйнування частинок. Після цього виробляється відвід продуктів руйнування з зони зустрічі в напрямку 3, перпендикулярному напрямку потоків, що розганяють. Слідом за цим з відводимої маси 4 виробляється добір найбільш дрібних часток зруйнованого матеріалу і повернення частини, що залишилася, у напрямку 1 у зустрічні потоки 2 на доруйнування (подрібнення). Найбільший ефект досягається при видаленні з зони руйнування фракції зруйнованого матеріалу з розміром 10-5м і менш. Для максимального посилення ефекту руйнування і розкриття кристалічних грат в зону зустрічі потоків подають додатковий струмінь газу 5 з температурою, що перевищує температуру співвісних зустрічних потоків (як правило, з максимально досягнутою в процесі температурою - 873К і вище). Після розкриття кристалічних ґрат сульфідних мінералів і максимального подрібнення матеріалу з нього на даній стадії видаляються з зони руйнування сірка чи з'єднання сірки. Процес обробки часток за даним способом був перевірений на прикладі стійкого золотосульфідного концентрату при іспитах у лабораторних умовах. У таблиці 1 приведені результати витягу золота із сульфідного концентрату, отриманого методом флотації і подрібнення в барабанному кульовому млині, у таблиці 2 - результати витягу золота із сульфідного концентрату, обробленого за пропонованою технологією у зустрічних газодинамічних потоках. Приклад 1. Витяг золота із сульфідного концентрату проведено методом ціанування при наступних параметрах: - вміст золота у вихідній пробі - 39,3 г/т; - Т:Ж=1:5; - рН=10,5-10,8; - час перемішування - 6 годин; - концентрація NaCN=0,4-0,5г/л. Таблиця 1 Показники робочого процесу витягу металу із сульфідного концентрату, отриманого обробкою в барабанному млині № п/п Показники процесу 1 2 3 4 5 6 рН початкової проби Витрата NaCN Витрата СаО Вміст золота в рідкій фазі Вміст золота в твердій фазі Витяг золота Приклад 2. Витяг золота із сульфідного концентрату проведено методом ціанування при параметрах, аналогічних прикладу 1. Од. вимір. од. кг/т кг/т мг/л г/т % Значення показників Іспит 1 Іспит 2 3,26 3,25 5,04 4,76 53,6 51,3 4,18 3,88 18,4 19,9 53,2 49,4 11 76495 12 Таблиця 2 Показники робочого процесу витягу металу із сульфідного концентрату, обробленого в зустрічних газодинамічних потоках у запропонованому пристрої № п/п Показники процесу 1 2 3 4 5 6 7 рН початкової проби Витрата NaCN Витрата СаО Вміст золота в рідкій фазі Вміст золота в твердій фазі Витяг золота рН вихідної проби Порівняння показників ціанування сульфідного концентрату, обробленого за відомою традиційною технологією і новим за пропонованим по даному винаходу способом, дозволило зробити наступні висновки. Показники якості підготовки сульфідного концентрату до ціанування запропонованим способом значно перевершують показники відомої технології: витяг золота збільшується з 53,2-49,4% до 72,2-76,8%. Ефект збільшення витягу золота (у середньому 22-25%) за рахунок запропонованої обробки в зустрічних газодинамічних потоках сприяє залученню в експлуатацію збалансових руд і підвищенню обсягу реалізації готової продукції на золотодобуваючих комплексах по переробці золотосульфідних і миш'яковміщуючих руд різних родовищ. Для ще більшого ефекту руйнування і розкриття кристалічних ґрат стійких мінералів на зону зустрічі потоків впливають електромагнітним (НВЧ) випромінюванням у діапазоні частот 3,23,9МГц. Це дозволяє в максимальному ступені очистити корисні електропровідникові фракції матеріалу, що подрібнюється, від порожньої породи. Розходження в напрямках підведення струменя гарячого газу і впливі електромагнітним (НВЧ) випромінюванням показано на Фіг.1 і Фіг.2. На Фіг.2 показаний варіант, коли додатковий струмінь гарячого газу 5 подають із двох протилежних сторін перпендикулярно напрямку видалення продуктів здрібнювання з максимальним відхиленням від напрямку подачі в будь-яку сторону на 30 градусів. Відповідно електромагнітним (НВЧ) випромінюванням 6 обробка буде вироблятися в напрямку відводу продуктів подрібнення. Наступна обробка матеріалу ведеться таким чином (див. Фіг.1). Отримані після попередньої обробки фракції матеріалу знову поміщають у напрямку 1 у протилежно спрямовані потоки 2, але тепер уже гарячого газу (з температурою 873К і вище). При цьому повітря в напрямку 5 не подають. Наступна обробка виробляється в описаній вище послідовності: відводять продукти руйнування з зони зіткнення потоків у напрямку 3, перпендикулярному напрямку потоків, відбирають найбільш дрібні частинки 4 зруйнованого матеріалу і повертають частину 1, що залишилася, Од. вимір. од. кг/т кг/т °С мг/л г/т % Значення показників Іспит 1 Іспит 2 3,57 3,65 4,69 4,59 67,8 54,9 400 200 6,04 5,68 9,1 10,9 76,8 72,2 у протилежно спрямовані потоки 2 на доруйнування. Опромінення частинок електропровідних і напівпровідних матеріалів хвилями великої енергетичної щільності приводить до нагрівання речовини часток уздовж напрямку електромагнітного випромінювання. Нагрівання приводить до зміни діелектричних властивостей рудної речовини, зокрема, до росту діелектричної проникності матеріалу. У режимі інтенсивного нагрівання рудні мінерали перетерплюють фазові перетворення. Значні температурні напруги зі збільшенням обсягу газоподібної фази (SO2, Н2О і ін.), що виділяється з локальних зон термічного руйнування, приводять до додаткового руйнування, наприклад, золотосульфідних мінералів. Таким чином, енергія електромагнітних хвиль, що вводяться в зону зустрічі часток, що подрібнюються, концентрується в локальних зонах рудної речовини, що стають джерелами руйнування частинок, яки подрібнюються, за рахунок відшелушування чи розтріскування з їхньої поверхні чи в їхньому обсязі. Для реалізації зазначеного способу призначений пристрій, показаний на Фіг.3. Струминний млин складається з: трубопроводів, що підводять стиснуте повітря 1, запірних і регулюючих пневматичних пристроїв 2, пристрою підігріву робочого газу 3, розгінних пристроїв з робочим соплом 4 і трубкою 5, помольної камери 6, стояка 7, класифікатора 8 і пилеосаджувальних і витяжних пристроїв 10. Крім цього в помольній камері додатково розташоване хоча б одне сопло 11 через трубопровід, запірні і регулюючі пристрої 2, з'єднане з підігрівником 3. Крім цього в помольній камері 6 додатково встановлене хоча б одне сопло 11. До помольної камери також приєднаний хоча б один НВЧ генератор через хвилевід 12 довжиною до 1м. Варіанти приєднання хвилеводів і додаткових сопел докладно (позиція А) пояснені на Фіг.1 і Фіг.2. На Фіг.4 показаний пристрій, у якому підігрівник 13 розташований усередині стояка і має форму спірально-скрученого трубопроводу з напрямком закручення, що збігається з напрямком обертання класифікатора 8. Млин працює таким чином. Стиснутий газ під тиском порядку 0,15-0,9МПа, подають у камеру 6 по трубопроводах 1, соплам 4 і трубкам 5. Матеріал, що руйнується, вводять у 13 76495 потік газу з бункера 9 у проміжок між соплом 4 і розгінною трубкою 5. При цьому газ з високою швидкістю минає із сопів 4, захоплює частки матеріалу, що надходять у прийомну камеру інжектора по трубопроводах з бункера 9. Частки розганяються, охолоджуючись потоком у розгінних трубках 5 і співударяються з такими ж частками протилежного потоку в помольній камері 6. Відбувається руйнування часток. Після цього виробляється відвід продуктів руйнування з помольної камери 6 по стояку 7, перпендикулярному осі розгінних трубок 5. Класифікатором 8 виробляється добір найбільш дрібних часток зруйнованого матеріалу і повернення частини, що залишилася, по трубопроводах у розгінні трубки 5 на подальше руйнування в помольній камері 6. Для максимального посилення ефекту руйнування і розкриття кристалічної решітки Комп’ютерна верстка О. Чепелев 14 упорних рудних мінералів у зону зустрічі потоків подають додатковий струмінь газу з температурою 673К і вище через сопло 11. Для посилення ефекту руйнування і розкриття кристалічних ґрат на зону зустрічі потоків впливають електромагнітним (НВЧ) випромінюванням у діапазоні частот 3,2-3,9МГц через хвилеводи 12 (див. Фіг.3). При компонуванні пристрою, коли (див. Фіг.4) підігрівник 13 розташований усередині стояка і має форму спірально-скрученого трубопроводу з напрямком закручення, що збігається з напрямком обертання класифікатора 8, підігрів продувного газу ведеться на всьому протязі стояка 7. Система регулювальної і запірної арматури 2 дозволяє переключати гарячий газ з підігрівника 3 до сопел 4 чи до сопла 11. Сопло 11 має запірний вентиль. Підписне Тираж 26 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod and device for crushing ore materials in the counter gas dynamic flows at thermal treatment
Автори англійськоюPilov Petro Ivanovych, Kovalenko Mykola Dmytrovych, Strelnykov Hennadii Opanasovych, Chaplyts Oleksandr Donatovych, Ostapov Anatolii Ivanovych
Назва патенту російськоюСпособ измельчения рудных материалов во встречных газодинамических потоках при термической обработке и устройство для его осуществления
Автори російськоюПилов Петр Иванович, Коваленко Николай Дмитриевич, Стрельников Геннадий Афанасьевич, Чаплиц Александр Донатович, Остапов Анатолий Иванович
МПК / Мітки
МПК: B02C 19/00, B02C 19/06
Мітки: обробці, газодинамічних, зустрічних, подрібнення, рудних, термічній, потоках, пристрій, здійснення, спосіб, матеріалів
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-76495-sposib-podribnennya-rudnikh-materialiv-u-zustrichnikh-gazodinamichnikh-potokakh-pri-termichnijj-obrobci-i-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб подрібнення рудних матеріалів у зустрічних газодинамічних потоках при термічній обробці і пристрій для його здійснення</a>
Попередній патент: Аероіонізатор
Наступний патент: Дискове ґрунтообробне знаряддя
Випадковий патент: Пристрій для автоматичної адресації об'єктів, котрі рухаються