PL63891B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 28.XI.1971 63891 KI. 1 a, 41 MKP B 03 b, 7/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Stefan Gustkowicz, Dorota Grzelak, Jerzy Mejsner, Andrzej Wlodarski, Zbigniew Kozubski, Andrzej Czajka.Wlasciciel patentu: Centralne Laboratorium Kopalnych Surowców Chemicznych, Machów (Polska) Sposób otrzymywania koncentratów montmorylonitowych Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania koncentratów mineralów montmorylonitowych dla odlewnictwa i ceramiki.Znane sa sposoby wytwarzania koncentratów montmorylonitowych, polegajacych na rozdrobnie¬ niu kopaliny i wydzieleniu z niej czesci aktywnych na drodze suchej lub mokrej.Wada metod suchych jest to, ze czesc mineralów grupy montmorylonitowej, zawartych w kopalinie, ulega latwo degradacji wskutek ubocznych efek¬ tów destrukcyjnych towarzyszacych suszeniu i roz¬ drobnieniu i przemian, które biegna dalej w okre¬ sie skladowania, obnizajac uzytkowa wartosc pro¬ duktu.Znane dotychczas metody mokre okazaly sie nie¬ oplacalne w zastosowaniu do surowców krajowych, ze wzgledu na skomplikowany proces, z powodu zbyt niskiej koncentracji mineralów grupy mont¬ morylonitowej (zwlaszcza z ubogich w te mineraly kopalin) w produkcie koncowym, niekorzystnych zmian w strukturze montmorylonitu lub jego pier¬ wotnym uziarnieniu co w praktyce objawia sie niska wytrzymaloscia masy formierskiej badz nadmierna jej osypliwoscia.Celem wynalazku jest uzdatnienie surowej kopa¬ liny montmorylonitowej, z wyeliminowaniem z pro- *cesu wyzej wymienionych cech ujemnych, dla po¬ trzeb odlewnictwa i ceramiki jako lepiszcze mas formierskich lub ceramicznych na drodze zachowaw- 20 30 czej, mokrej koncentracji mineralów grupy mont¬ morylonitowej.Sposób wedlug wynalazku polega na zachowaw¬ czym rozdrobnieniu kopaliny montmorylonitowej przeprowadzonym selektywnie w ten sposób, ze mi¬ nimalna wielkosc otrzymanych po rozdrobnieniu ko¬ paliny odpowiada i wielkosci pierwotnej, natomiast skala towarzyszaca, np. lupki, jest rozdrobniona je¬ dynie w stopniu pozwalajacym na pelne uwolnienie znajdujacego sie pomiedzy jej ziarnami (pakietami) montmorylonitu. Rozdrobnienie to prowadzi sie na mokro np. w mlynach autogenicznych (w sprzyja¬ jacych warunkach urabia monitorem wodnym) z do¬ datkiem zwiazków powierzchniowo-czynnych obni¬ zajacych z jednej strony napiecie powierzchniowe (w celu ulatwienia procesu rozdrabniania i koncen¬ tracji), z drugiej dzialajacych peptyzujaco (dla za¬ chowania ziarna pierwotnego), jednakze nie zmie¬ niajacych struktury wewnetrznej montmorylonitu.Np. odczynnik nie moze zawierac jonów potasowych.Rozdrobniona kopaline, stanowiaca nadawe, lacz¬ nie z dodanymi zwiazkami powierzchniowo-czynny- mi o lepkosci ponizej 10P poddaje rozdzieleniu w se- peratorach mechanicznych lub hydraulicznych umo¬ zliwiajacych wydzielenie z zawiesiny klas podsito- wych, na frakcje niezawierajaca ziarn powyzej 35 mikronów i frakcje grubsza. Otrzymana frakcje dro¬ bna zageszcza sie tak aby otrzymac zawiesine za¬ wierajaca nie wiecej jak 900 g ciala stalego w litrze poczem suszy w aparacie spelniajacym ten warunek, 638913 63891 4 ze czastki suszonego materialu nie ulegaja przegrza¬ niu powyzej 130°C i zachowuja pierwotna granula¬ cje.Sposób wedlug wynalazku nadaje sie do stosowa¬ nia w przypadku urabiania kopaliny metodami gór- 5 niczymi jak i metodami hydraulicznymi.Uzyskane wyniki prowadzonego w wyzej opisany sposób procesu na nieselekcjonowanym karbonskim ile bentonitowym z Milowic przedstawiono w po¬ nizszejtabelce: io Lp. 1 2 3 4 Wskaznik Zawartosc montmo¬ rylonitu Uzysk montmorylo- nitu w koncentra¬ cie Wytrzymalosc nor¬ matywna masy formierskiej na sciskanie Osypliwosc norma¬ tywna „S" masy formierskiej Wyniki | il bento- nitowy 57% 100% 0,72 kg/cm2 18,2% koncen¬ trat 95% 87% 1,47 kg/cm2 8,7% Przedmiot wynalazku zostal przedstawiony na ry¬ sunku schematycznym.Przyklad I. Surowiec urabiany konwencjo¬ nalna metoda górnicza kieruje sie do mlyna auto- genicznego 1 wraz z woda obiegowa, do której do- 35 daje sie zwiazek powierzchniowo-czynny spelniaja¬ cy wyzej omówione warunki, a szczególnie chloro¬ wodorek aminy cyklicznej na bazie imidazoliny w ilosci 0,2% wagowych w stosunku do ilosci mont- morylonitu w kopalinie aby napiecie powierzchnio- 40 we wynosilo najwiecej 70 dyn/cm. Rozdrobniony surowiec kieruje sie z mlyna wraz z woda uzupel¬ niajaca, dodawana w ilosci by pozorna lepkosc za¬ wiesiny nie przekraczala 10 P, do seperatora me¬ chanicznego 2, w którym wydziela sie z tej zawie- 45 siny frakcje nie zawierajaca praktycznie ziaren b wymiarach powyzej 35 mikronów, a przy tym nie mniej niz 80% mineralów montmorylonitowych.Frakcje te kieruje sie nastepnie do zageszczania wstepnego 3, a potem do odwadniania na wirów- 50 kach sedymentacyjnych 4, w których nastepuje kon¬ cowe zageszczanie do 55% czesci stalych w dcm3.Pulpe te suszy sie nastepnie w suszarce rozpylo- wej 5, utrzymujac temperature gazów odlotowych z suszarki na poziomie150°C. 55 Wydzielana na klasyfikatorze 2 frakcja zawiesiny zawierajaca praktycznie wszystkie ziarna o wymia¬ rach powyzej 35 mikronów kierowana jest do od¬ wadniania i przemycia na filtrze prózniowym 6.Odwodniony i przemyty na filtrze prózniowym pla- 60 'cek stanowi odpad, wykorzystywany do wypelnia¬ nia wyrobisk górniczych lub skladowany na hal¬ dach do innych celów.Filtrat i popluczyny z filtra 6 polaczony z filtra¬ tem z wirówki sedymentacyjnej 4 i z przelewem 65 z zageszczacza wstepnego 3 zawierajacy resztkijjod-r. zyskanego montmorylonitu stanowi, wode óbifegowa do mlyna1. ^ Przykladu. W przypadku gdy kopalina mont- morylonitowa jest uboga w mineraly montmofylo- nitowe w miejsce klasyfikatora 2 stosuje jsie dla^ skoncentrowania montmorylonitu stozki typu. „Cal- law", a otrzymany koncentrat oczyszcza dwustop¬ niowo w hydrocyklonach. Pozostaje elementy pro¬ cesu powstaja bez zmian.Przyklad III. Zamiast suszarek rozpylowych t 5 do suszenia koncentratu po jego zageszczeniu der i zawartosci ciala stalego w breji do 1,5 kg/dcm3 uzy- \ wa sie suszarek klasycznych, a nastepnie suchy pro¬ dukt doprowadza do uziarnienia ponizej 35 mikro¬ nów; np. w mlynach wibracyjnych. Proces zagesz¬ czania i mielenia ulatwia uprzedni dodatek do roz¬ drabniania aminy.Przyklad IV. W przypadkach gdy kopalina za¬ lega w warunkach pozwalajacych na stosowanie hydraulicznej metody urabiania zloza, hydromoni- tory zasila sie woda zawierajaca zwiazek powierz¬ chniowo-czynny o okreslonych powyzej wlasnos¬ ciach. Ilosc wody i jej cisnienie dobiera sie tak aby uzyskac zawiesine kopaliny w wodzie o pozornej lepkosci do 10 P. Uzyskana zawiesine podaje sie dalszej przeróbce tak jak opisano w przykladzie I, z pominieciem mlyna, którego stosowanie przy tej metodzie staje sie zbedne. Filtrat i popluczyny z fil¬ tra 6 polaczone z filtratem z wirówki sedymenta¬ cyjnej i przelewem z zageszczacza wstepnego 3 sta¬ nowia, po uzupelnieniu zwiazku powierzchniowo- -czynnego do poziomu 0,2% wagowo mineralów montmorylonitowych, wode obiegowa, zawracana w- tym przypadku do hydromonitorów. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania koncentratów montmo¬ rylonitowych z rozdrobnionych surowców kopal¬ nych zawierajacych mineraly grupy montmoryloni- towej, w których mineraly te sa skladnikiem o ziar¬ nie pierwotnym najmniejszym, znamienny tym, ze- surowiec taki poddaje sie mieleniu w srodowisku wodnym w warunkach i urzadzeniach, w których nie< nastepuje wcale, albo prawie wcale tworzenie zia¬ ren o wymiarach mniejszych od wymiaru ziaren pierwotnych skladnika montmorylonitowego, po¬ czym do otrzymanego miewa dodaje sie wody w ilosci koniecznej dla obnizenia jego lepkosci pozor¬ nej ponizej 10 P, a nastepnie mlewo rozdziela sie- w klasyfikatorach hydraulicznych lub mechanicz¬ nych na frakcje, z których jedna zawiera ziarna o wielkosci ponizej 35 n, stanowiace wlasciwy pro^- dukt, zas druga zawiera ziarna pozostale, po czym1 frakcje zawierajaca ziarna o wielkosci ponizej 35 n zageszcza sie do konsystencji breji zawierajacej do 55% wagowych ciala stalego i breje te suszy sie* z tym, ze w toku suszenia zadna z czastek suszone¬ go materialu nie zostaje przegrzana powyzej tempe¬ ratury 150°C.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rozdrobnienie prowadzi sie w obecnosci zwiazków- powierzchniowo-ezynnych, na przyklad chlorowodo¬ ru cyklicznej dlugolancuchowej aminy na bazie imi-63891 doroliny, dodawanej w ilosci obnizajacej napiecie powierzchniowe na granicy fazy montmorylonit — woda ponizej 70 dyn/cm.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, znamienny tym, ze frakcje ziarnowa powyzej 35 n przemywa sie w ce¬ lu odzyskania ewentualnych resztek montmoryloni- tu, filtruje, a popluczyny i filtrat zawraca do we¬ zla rozdrabniania jako wode technologiczna. 6

4. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, 2, 3 nada¬ jaca sie do stosowania w przypadku gdy warunki kopalniane zalegania surowca pozwalaja na ura¬ bianie go woda, znamienna tym, ze surowiec urabia sie przy pomocy strumienia wody z monitorów o cisnieniu do cisnienia 50 ata pozwalajacym na jednoczesne rozdrabnianie surowca do uziarnienia warunkowanego parametrami technicznymi dobra¬ nego urzadzenia mielacego. Noda ohiecfokjci IKoncentrat mineralów fmoritmoryUonitotniijcJi PL PL