RO112255B1 - PROCEDEU Șl INSTALAȚIE DE SPĂLARE Șl CLASARE A NISIPURILOR BRUTE CUARȚOASE-CAOLINOASE - Google Patents

Abstract

Procedeul de spălare și clasare hidraulică a nisipurilor brute cuarțoase-caolinoase, destinat obținerii sorturilor de nisip cuarțos, utilizate la turnarea metalelor, la fabricarea sticlei și în construcții, conform invenției, constă în combinarea operațiilor de spălare cu cele de clasare hidraulică și îngroșare, astfel încât, după dezintegrare, separare primară și spălare cu apă, să aibă loc clasarea hidraulică a nisipului cuarțos la 0,3 și la 0,2 mm, simultan cu spălarea și îngroșarea sorturilor obținute. Spălarea are loc în patru trepte succesive, pentru nisipul grob și intermediar, și în cinci trepte, pentru nisipul fin. Instalația pentru realizarea procedeului cuprinde, în principal, niște turboatritoare (17, 25) cu arbore vertical, în legătură cu niște hidrocicloane cilindrice, înseriate pe suprascurgere, având lungimea de trei ori mai mare decât diametrul și fiind prevăzute cu câte o duză de îngroșat reglabilă. Pentru desecarea diferitelor sorturi de nisip îngroșat de la hidrociclonare, la capătul fluxului, sunt amplasate niște silozuri cu pat filtrant (16, 21, 29).

Description

Invenția se referă la un procedeu și la o instalație de spălare și clasare hidraulică a nisipurilor brute cuarțoasecaolinoase, destinate obținerii sorturilor de nisip cuarțos utilizate la turnarea metalelor, la fabricarea sticlei și în construcții.

Pentru obținerea acestor sorturi de nisip cuarțos, spălat și clasat, sunt cunoscute procedee care constau în principiu din trei faze tehnologice consecutive distincte: spălarea nisipului brut, clasarea hidraulică la 0,2 și 0,3 mm în curent ascendent de apă și în final îngroșarea nisipului prin hidrociclonare. Acest procedeu prezintă un grad ridicat de complexitate, investiții mari .precum și consumuri mari de energie și de materiale.

Sunt cunoscute de asemenea instalații pentru spălarea și clasarea nisipurilor, cuprinzând în principal o moară dezintegratoare rotativă, clasoare mecanice cu tambur rotativ și spirală, clasoare hidraulice și hidrocicloane cilindro-conice. Aceste instalații sunt însă foarte complexe, determinând dificultăți în exploatare și întreținere.

Problema pe care o rezolvă invenția constă în tratarea nisipurilor brute cuarțoase-caolinoase printr-un procedeu care să permită executarea combinată a operațiilor de spălare a nisipului cu operațiile de clasare hidraulică și îngroșare.

Procedeul, conform invenției, elimină dezavantajele menționate, prin aceea că, după dezintegrarea la o diluție de 2,2 m³/t și separarea primară a nisipului brut prin clasare hidraulică la 0,1 mm a substanțelor levigabile de nisipul cuarțos, are loc clasarea hidraulică a nisipului la 0,3 mm și la 0,2 mm, simultan cu spălarea și îngroșarea sorturilor obținute la o presiune de 1,5-2 bari și la o diluție de cca. 3 m³/t, urmată de atriția sorturilor de nisip cuarțos, intermediar și fin la o diluție de maximum 0,7 m³/t și de spălarea finală a celor trei sorturi de nisip cuarțos combinată cu îngroșarea acestora, spălarea având loc în patru trepte succesive pentru nisipul grob și intermediar și în cinci trepte succesive pentru nisipul fin, la alimentarea ultimei trepte de spălare, nisipul fin de refuz fiind recuperat parțial și trimis la iazurile de decantare.

Instalația pentru realizarea procedeului, conform invenției, are în componență niște turboatritoare cu arbore vertical pentru spălarea avansată a nisipului provenit din îngroșatul unor hidrocicloane cilindrice înseriate pe suprascurgere, având lungimea de cca. trei ori mai mare decât diametrul, fiind prevăzute cu câte o duză de îngroșat reglabilă și din îngroșatul unui hidrociclon cilindro-conic, iar pentru desecarea diferitelor sorturi de îngroșat de la hidrociclonare, la capătul fluxului sunt amplasate niște silozuri cu pat filtrant.

Procedeul și instalația, conform invenției .prezintă următoarele avantaje

- permite reducerea consumurilor specifice:

- asigură îmbunătățirea condițiilor de exploatare și întreținere.

în continuare, este prezentat un exemplu de realizare a invenției ,în legătură și cu figura ,care reprezintă schema de principiu a instalației de spălare și clasare a nisipurilor brute, cuarțoase-caolinoase.

Nisipul brut cuarțos-coalinos derocat din zăcământ prin lucrări miniere este adus cu o bandă transportoare 1 în alimentarea unei mori cilindrice rotative 2, unde se adaugă apă parțial uzată (calitatea III), realizându-se o diluție a amestecului lichidsolid de cca. 2,2 m²/t. în moară are loc dezaglomerarea agregatelor cuarțoasecaolinoase prin distrugerea și trecerea în suspensie a liantului dintre granulele cuarțoase, iar în refuzul sitei tromel, cu care este echipată moara, sunt reținute granulele de cuarț mai mari de 2 mm. Nisipul sub 2 mm din trecerea sitei tromel este spălat primar prin clasare hidraulică la 0,1 mm într-un clasor mecanic cu spirală 3, în revărsarea-căruia se obține o barbotină caolinoasă cu o densitate de 1060 g/dm³ și în refuzul căruia se obține nisipul cuarțos spălat primar. Acest produs este supus în continuare treptei a doua de spălare prin clasare hidraulică la 0,1 mm într-un clasor mecanic cu spirală 4. Spălarea se execută prin adaos de apă parțial uzată (calitatea II). Barbotina caoli

RO 112255 Bl noasă obținută în revărsarea celor două clasoare 3 și 4 este colectată într-un bazin 5 de unde este vehiculată cu o pompă centrifugală 6 la prima treaptă de hidrociclonare caolinului.

Nisipul cuarțos dublu spălat obținut în refuzul clasorului 4 este antrenat cu apă de calitatea a ll-a într-un bazin 7, de unde este vehiculat cu o pompă centrifugală 8 în alimentarea unui grup de 3 hidrocicloane 9, 10

Și 11 înseriate direct pe suprascurgere și alimentate la o presiune de 1,5-2 bari și la o diluție de cca. 3 m³/t. în aceste hidrocicloane se realizează operațiile de clasare hidraulică la 0,3 mm și 0,2 mm precum și spălarea și îngroșarea sorturilor de nisip obținute în urma clasării.

Clasarea hidraulică la 0,3 mm a nisipului cuarțos însoțită de spălarea și îngroșarea sortului de nisip grob se execută în hidrociclonul cilindric 9, care are lungimea de cca.de trei ori mai mare decât diametrul și care este echipat cu o duză de îngroșat reglabilă, nereprezentată. în îngroșatul acestui hidrociclon se obține fracția + 0,3 mm care este eliberată parțial de substanțele levigabile și care este supusă în continuare unei clasări volumetrice la 0,5 mm pe o sită vibrantă 12, stropită cu apă curată de calitatea I. Rezultă astfel în refuzul sitei 12 un cuarț granulat de 0,5 - 2 mm, iar în trecere o pulpă nisipoasă care este colectată într-un bazin 13 și vehiculată apoi cu o pompă centrifugală 14 la un hidrociclon cilindroconic 15. La acest nivel tehnologic se desfășoară ultima treaptă de spălare și îngroșare a sortului de nisip grob 0,3-0,5 mm. Pulpa din îngroșatul acestui hidrociclon care are o umiditate de cca. 35% este desecată în continuare până la o umiditate de cca. 10% într-un siloz cu pat filtrant 16. Suprascurgerea hidrociclonului 15 reprezintă apa de calitatea a ll-a care este recirculată în alimentarea treptelor precedente de spălare și clasare hidraulică.

Clasarea hidraulică de 0,2 mm a nisipului cuarțos, însoțită de spălarea și îngroșarea sortului de nisip cuarțos intermediar, se execută în hidrociclonul cilindric 10 care, similar hidrociclonului 9, are lungimea de cca. trei ori mai mare decât diametrul și este echipat cu o duză de îngroșat reglabilă.

în îngroșatul acestui hidrociclon se obține sortul de nisip cuarțos 0,2-0,3 mm care, în vederea unei spălări avansate, este supus atriției într-un turboatritor 17 la o diluție de maximum 0,7 m³/t. Pulpa din evacuarea turboatritorului 17 este colectată într-un bazin 18, unde se adaugă apă curată până la o diluție de cca. 3 m³/t. Pulpa astfel diluată este vehiculată cu o pompă centrifugală 19 în alimentarea unui hidrociclon cilindro- conic 25, unde se realizează simultan operațiile tehnologice de spălare finală și îngroșare a sortului de nisip intermediar 0,2 - 0,3 mm. Desecarea avansată a acestui sort de nisip de la o umiditate de cca. 35% până la o umitate de cca. 10% se realizează într-un siloz cu pat filtrant 21. Suprascurgerea hidrocilonului 20 .reprezentând o apă de calitatea a ll-a ,este recirculată în alimentarea treptelor anterioare de spălare.

Spălarea și îngroșarea sortului fin de nisip cuarțos 0,1 - 0,2 mm obținută în suprascurgerea hidrociclonului 13 se realizează în hidrociclonul cilindro-conic 11. Apa parțial uzată din suprascurgerea acestui hidrociclon (apa de calitatea a lll-a) este recirculată în alimentarea morii dezintegratoare 2 și la tromelul din evacuarea acesteia, iar pulpa cu nisip fin din îngroșat este colectată într-un bazin 22 unde se adaugă apă curată. în acest bazin, pulpa nisipoasă este vehiculată cu o pompă centrifugală 23 în alimentarea unui hidrociclon cilindro-conic 24 în care se desfășoară o nouă treaptă de spălareîngroșare. Suprascurgerea acestui hidrociclon reprezintă o apă de calitatea II, care este recirculată în alimentarea treptelor precedente de spălare, iar îngroșatul cu o diluție de max. 0,7 m³/t este dirijat în alimentarea unui turboatritor 25. Prin atriție se realizează desprinderea substanțelor levigabile dispuse pelicular pe granulele de nisip cuarțos. Pulpa nisipoasă supusă atriției ajunge într-un bazin 26,

RO 112255 Bl unde se daugă apă curată (calitatea I) până la o diluție a amestecului bifazic de cca. 3 m³/t. Cu ajutorul unei pompe centrifugale 27, pulpa nisipoasă din bazinul 26 este alimentată cu presiune într-un hidrociclon cilindro-conic 28, unde se desfășoară ultima treaptă de spălare și îngroșare a sortului de nisip cuarțos fin 0,1 - 0,2 mm. Apa de calitatea ll-a, obținută în suprascurgerea hidrociclonului 28, este recirculată în alimentarea grupului format din cele trei hidrocicloane înseriate, iar nisipul fin din îngroșat, cu o umiditate de cca. 35% ,este supus în continuare desecării până la o umiditate de cca. 10% într-un siloz cu pat filtrant 29. Apa curată (calitatea I) adăugată în fluxul tehnologic de clasare, spălare și îngroșare a nisipului cuarțos-caolinos ,este distribuită de la un bazin 30, destinat acestui scop.

Singurul produs steril obținut prin aplicarea acestui procedeu este șlicul cuarțos-caolinos provenit în urma preparării prin hidrociclonare a barbotinei caolinoase.

Claims (2)

1. Revendicări

   1. Procedeu de spălare și clasare a nisipurilor brute cuarțoase-caolinoase prin dezintegrare, separare primară și spălare cu apă, caracterizat prin aceea că, după dezintegrarea la o diluție de 2,2 m³/t și separarea primară a nisipului brut prin clasare hidraulică la 0,1 mm a substanțelor levigabile de nisipul cuarțos, are loc clasarea hidraulică a nisipului la 0,3 mm și la 0,2 mm, simultan cu spălarea și îngroșarea sorturilor obținute la o presiune de 1,5-2 bari și la o diluție de cca. 3 m³/t, urmată de atriția sorturilor de nisip cuarțos intermediar și fin la o diluție de maximum 0,7 m³/t și de spălarea finală a celor trei sorturi de nisip cuarțos, combinată cu îngroșarea acestora, spălarea având loc în patru trepte succesive pentru nisipul grob și intermediar, și în cinci trepte succesive pentru nisipul fin, la alimentarea ultimei trepte de spălare nisipul fin de refuz fiind recuperat parțial și trimis la iazurile de decantare.
2. 2. Instalație pentru realizarea procedeului conform revendicării 1, cuprinzând o moară dezintegratoare rotativă, niște clasoare mecanice cu spirală și niște hidrociclonare cilindro-conice, caracterizată prin aceea că are în componență niște turboatritoare (17, 25) cu arbore vertical pentru spălarea avansată a nisipului provenit din îngroșatul unor hidrocicloane cilindrice (9, 10) înseriate pe suprascurgere, având lungimea de cca. trei ori mai mare decât diametrul, fiind prevăzute cu câte o duză de îngroșat reglabilă, și din îngroșatul unui hidrociclon cilindro-conic (24), iar pentru desecarea diferitelor sorturi de îngroșat de la hidrociclonare, la capătul fluxului sunt amplasate niște silozuri (16, 21, 29) cu pat filtrant.