PL59536B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 31. III. 1970 59536 KI. 1 a, 3 MKP B 03 b UKD 4/38.Wspóltwórcy wynalazku: dr Jerzy Wojcieszek, mgr Jerzy Dankiewicz, mgr inz. Adam Wyroba, inz. Wladyslaw Pa¬ lasz, Zbigniew Bogacki, Adam Slezak Wlasciciel patentu: Instytut Nawozów Sztucznych, Tarnów (Polska) Sposób oczyszczania i segregacji uzytecznych piasków kwarcy- towych wystepujacych w rudach o luznej strukturze Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszcza¬ nia i segregacji piasków kwarcytowych wystepu¬ jacych w luznych zlozach mineralnyih.Znane dotychczas sposoby oczyszczania i segre¬ gacji piasków odnosza sie przede wszystkim do duzych skupisk piasków o niskim stopniu zanie¬ czyszczenia, które pozwalaja uzyskiwac uzyteczne surowce wyjsciowe np. do przemyslu szklarskiego lub odlewniczego, przez proste postepowanie slu¬ zace glównie do wydzielenia z podstawowej masy niewielkich ilosci szkodliwych skladników takich jak: Fe203, Ti02, A1203, CaO, MgO, Na20, H20 i substancji barwiacych, a nastepnie segregacji oczyszczonego produktu na klasy ziarnowe wy¬ magane przez poszczególne technologie. W tym celu przemywa sie surowe piaski na sitach wibra¬ cyjnych lub lukowych od zanieczyszczen glinia¬ stych, oddziela obce skladniki od podstawowego Si02 w pluczkach wodnych lub na stolach wzbo¬ gacajacych wykorzystujac róznice ciezarów wla¬ sciwych i ksztalt ziaren, eliminuje zwiazki zelaza i manganu w silnych polach magnetycz¬ nych, a w koncu oczyszczony material klasyfikuje wedlug wielkosci ziaren w strumieniu wodnym, na wielopólkowych sitach wibracyjnych lub nawet w wialniach powietrznych.Operacje te moga Byc stosowane w róznej kolej¬ nosci i w róznej czestotliwosci zaleznie od rodza¬ ju piasków, stopnia ich zanieczyszczen i natural¬ nego rozdrobnienia. Wszystkie wymienione opera- 2 cje prowadza zazwyczaj do pozytywnych rezulta¬ tów koncowych, sa one jednak — jak wspomniano * wyzej wykorzystywane przy znacznych skupiskach piasków, w których zawartosc Si02 dochodzi lub 5 przekracza 95°/o.W przyrodzie wystepuja równiez wartosciowe piaski kwarcytowe jako zanieczyszczenia eksploa¬ towanych rud. W tych przypadkach stanowia one uciazliwy balast, który najczesciej odrzucony jest io po procesie wzbogacania jako odpad na bezuzy¬ teczne haldy, zajmujace znaczne przestrzenie, lub zawraca sie go jako podsadzke do wyrobisk ko¬ palnianych.Wydobycie calej masy urobku na powierzchnie, 15 przeróbka wzbogacajaca tej masy a nastepnie tran¬ sport znacznych ilosci odpadu na haldy lub napo- wrót do kopalni wplywa na obnizenie ekonomii procesu i doprowadza do straty ubocznego i war¬ tosciowego skladnika kopaliny, jakim jest kwar- 20 cyt. Znane sa np. zloza fosforytów, osadzona w luz¬ nych, zailonych piaskach kwarcytowych, które sta¬ nowia glówne zanieczyszczenie tych zlóz.Eksploatacja mineralu fosforonosnego, wystepu¬ jacego najczesciej w postaci tak zwanych kpnkre- 25 eji, odbywa sie wspólnie z piaszczystym otoczem.Urobek wydobyty na powierzchnie zawiera sre¬ dnio na przyklad: 4^-6% P205, 8—10% CaO, 68— 74% Si02 1,1% Fe203, 1,2—1,8% A1203, 2—3% C02, 0,4—0,7% F, 0,6—0,8% MgO oraz sladowe ilosci 30 Na20 i K20. Uziarnienie naturalne kopaliny przed- 595363 50536 r- "ir: stawia sie nastepujaco: frakcja ziaren powyzej 0=6 mm okolo 20—25°/o, frakcja 0 = 3—6 mm okolo 5—8%, frakcja 0 —1,5—3 mm okolo 4—6%, frakcja 0 = 1,0—1,5 mm 2—3%, frakcja 0 = = 0,75^1,0 mm okolo 2—3%, frakcja 0 = 0,5— 0,75 mm okolo 10—12%, frakcja 0 = 0,3—0,5 mm okolo 5—7%, frakcja 0 = 0,1—0,3 mm okolo 35— 45% i frakcja ponizej 0 = 0,1 mm okolo 8—10%.Surowy urobek nie posiada jakiejkolwiek wartosci przemyslowej.Bude te jednak mozna w efektywny sposób roz¬ dzielic i wykorzystac skutecznie zawarty w niej mineral fosforonosny jak równiez piaski kwarcy- towe, jalko produkt uboczny sposobem wedlug wy¬ nalazku.Oryginalnymi i nowymi cechami przedstwionej metody w odniesieniu do bardzo zróznicowanego pod wzgledem fizycznym i chemicznym materialu wyjsciowego, jaki stanowia luzne rudy (najczesciej f niskoprocentowe), sa przede wszystkim postepowa¬ nia polegajace na prowadzeniu procesu rozdzialu zlóz wyjsciowych przy pomocy sit obrotowych o specjalnej konstrukcji, w których najpierw roz¬ mywa sie ilaste zanieczyszczenia i odseparowuje od nich oraz od piasków kwarcytowych podsta¬ wowy skladnik rudy, jako jedna z wzbogaconych wstepnie frakcji, jak równiez dalsze operacje przy pomocy kaskady hydrocyklonów, w których z kolei odmywa sie od ilów i innych zanieczyszczen, kla¬ syfikuje oraz wydatnie wzbogaca piaski kwarcy- towe, stanowiace uzyteczny, wartosciowy produkt uboczny.Sposobem wedlug wynalazku rude skierowuje sie do sita obrotowego o powiefzchni siejnej za¬ wierajacej otwory na przyklad 0=2 mm: za¬ opatrzonego w silny natrysk wodny wewnetrzny, konieczny do rozmycia ilastych zanieczyszczen oraz zewnetrzny, zabezpieczajacy przed zaklejaniem* oczek powierzchni siejnej. Na wewnetrznym ob¬ wodzie sita umocowane sa wzdluz calej jego dlu¬ gosci plaskowniki, które podczas ruchu przerzuca¬ ja wielokrotnie wprowadzana nadawe, mieszaja z woda i mechanicznie wspóldzialaja w rozbijaniu i rozmywaniu gliniastych zlepów oraz przesiewie frakcji ponizej 0=2 mm.Odmyty material, schodzacy z sita i wzbogacony srednio do 15—22% P2O5, skierowuje sie do dal¬ szej przeróbki, natomiast przesiana mieszanine wody i substancji stalych poddaje sie ponownemu rozdzialowi na sitach, najpierw o srednicy oczek 0 = 0,75 mm a nastepnie 0 = 0,5 mim.W czasie przesiewania doprowadza sie do tych sit wode w celu przemywania w takiej ilosci aby proporcja masowa ciala stalego do cieczy wynosila minimum 1 : 6. Przesiana frakcja ziaren 0 = = 0,75—2 mm stanowi odpad zanieczyszczony dosc silnie zwiazkami fosforu, wapnia i zelaza, podczas gdy ziarna o srednicach 0 = 0,5—0,75 mm sa juz uzyteczna frakcja piasków stosowana w przemysle szklarskim i odlewniczym.Z kolei przesiew przechodzacy przez sito 0 = = 0,5 mm rozfrakcjonowuje sie na przyklad w dwustopniowej kaskadzie hydrocyklonów uzy¬ skujac w wylewach czyste i najbardziej warto¬ sciowe piaski o uziarnieniu 0 = 0,1—0,5 mm oraz 10 15 20 25 35 40 45 _ 55 60 65 0 = 0,05—0,1 mm. Te ostatnia operacje dokonuje * sie w ten sposób, ze zawiesine zawierajaca sub¬ stancje stale o rozdrobnieniu ponizej 0 = 0,5 mm koryguje sie przez wprowadzenie dodatkowo ta¬ kiej ilosci wody, aby stosunek stalej fazy do cie¬ czy wynosil 1:8—10, nastepnie „ujednoradnia" sie przez ciagle, intensywne mieszanie i przetlacza, przy nadcisnieniu p = 0,5—0,7 kg/cm2 przez zestaw hydrocyklonów o srednicach na przyklad D = 80— 120 mm, z których frakcja wylewowa po samo¬ rzutnym odcieku obejmuje ziarna 0 = 0,1—0,5 mm i jest produktem uzytecznym zawierajacym ponad 99% Si02.Frakcje przelewowa przetlacza sie ponownie przez drugi zestaw hydrocyklonów o srednicach np. D = 40—50 mm. Z drugiego stopnia rozdzialu w hydrocyklonach otrzymuje sie w wylewie kon¬ cowy surowiec — piasek o uziarnieniu w prze¬ dziale 0 = 0,05—0,1 mm i zawartosci Si02 ponad 98%, natomiast zawiesiny przelewowe przekazuje sie tym razem do zbiorników osadowych np, od- stojników Dorr'a lub stawów, skad po sedymen¬ tacji substancji ilastych zawraca sie czysto, skla- rowna ciecz ponownie do procesu rozdzialu.Sposób przedstawiony wyzej pozwala z luznych, najczesciej ubogich rud, odzyskiwac poza skladni¬ kiem zasadniczym równiez wartosciowy i poszu¬ kiwany przez przemysl surowiec to jest piasek kwarcytowy w ilosciach okolo 90% calkowitej masy wystepujacej w nadawie. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe Sposób oczyszczania i segregacji uzytecznych piasków kwarcytowych wystepujacych w ru¬ dach o luznej strukturze, znamienny tym, ze przy pomocy sit obrotowych rozdziela sie naj¬ pierw na mokro na podstawowy skladnik rudy przy jednoczesnym jego wstepnym wzbogace¬ niu, czesc uzytecznych piasków kwarcytowych oraz na gruboziarnisty odpad zawierajacy mie¬ szanine zanieczyszczen i niewielkie ilosci skla¬ dnika podstawowego, a nastepnie przy pomocy kaskady hydrocyklonów o róznych srednicach i przy nadcisnieniu przetlaczajacym ponizej 1. Kg/cm2 oczyszcza sie, klasyfikuje oraz oddziela od drobnoziarnistych gliniastoilastych zanie¬ czyszczen glówna mase piasków kwarcytowych w postaci frakcji obejmujacych ziarna od 0,05 mm do 0,5 mm i zawierajacych ponad 98% Si02.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze po mokrym rozdziale zloza na sitach obrotowych koryguje sie laczne przesiewy przez dodatek wody o stosunku fazy stalej do cieczy w zawie¬ sinie 1 :8—10 i nastepnie rozdziela najkorzyst¬ niej te zawiesine w dwustopniowej kaskadzie hydrocyklonowej, której pierwszy stopien sta¬ nowia hydrocyklony o srednicach np. 80—120 mm a drugi hydrocyklony o srednicach np. 40— 50 mm.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze rozdzialowi w kaskadzie hydrocyklonowej poddaje sie kolejno otrzymywane frakcje prze- 7r5 59536 5 lewowe, podczas gdy frakcje wylewowe z kaz¬ dego stopnia kaskady odbiera sie, odwadnia i osusza jako wartosciowe produkty koncowe.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, 2 i 3, znamienny tym, ze rozdzialy w kazdym stopniu kaskady hydro- cyklonów dokonuje sie przez przetlaczanie za¬ wiesin pod jednakowym cisnieniem w grani¬ cach na przyklad 0,5—0,7 kg/cm2. PL