UA135737U - Спосіб губіна обробки руд чорних металів - Google Patents

Abstract

Спосіб обробки руд чорних металів включає здрібнювання вхідної руди, утворення пульпи при заданому співвідношенні твердої і рідкої фаз, одержання концентрату шляхом гідравлічного або магнітного збагачення. Перед або гідравлічним, або магнітним збагаченням, потік пульпи пропускають по трубопроводу і піддають впливу обертових у протилежні сторони двох турбін, за допомогою яких забезпечують інтенсивне перемішування і диспергування часток з утворенням кавітаційних пухирців. Після цього стабілізують потік подачею його у сопло Лаваля і піддають впливу ультразвукових хвиль, за допомогою яких руйнують кавітаційні пухирці, чим здійснюють поділ часток твердої фази на складові компоненти, які мають різну густину і геометричні параметри.

Description

Корисна модель належить до збагачення руд чорних металів і може бути використана для застосування з метою інтенсифікації процесів переробки руд на гірничо-збагачувальних комбінатах, які здійснюють розробку і збагачення руд з одержанням концентратів для металургійного виробництва.

Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як близький аналог, є спосіб збагачення мінеральної сировини, що полягає в обробці матеріалу в ультразвуковому полі і наступному промиванні. Мінеральна сировина у вигляді щільної пульпи з вмістом твердого 40-50 95 пропускають через камеру, у яку вмонтовані вібратори, що створюють ультразвукові коливання.

Джерелом коливань можуть бути генератори як механічного, так і електронного типу. Час знаходження в ультразвуковому полі становить 3-5 хв., протягом яких плівки гідроокислів відшаровуються від мінеральної поверхні (АС СРСР Мо 142228, Бюл. Ме 21, 19611.

Недоліком близького аналога є значна громіздкість і складність технологічного ланцюга апаратів, а також необхідність застосування реагентів для інтенсифікації процесу диспергування і очищення часток і, відповідно, негативний вплив на техніко-економічні показники наступної переробки сировини і екологічні проблеми, що виникають на шламосховищах.

Задачею корисної моделі є вдосконалення способу обробки руд чорних металів шляхом формування турбулентного потоку пульпи перед гідравлічною або магнітною сепарацією і впливу на нього ультразвуком з регламентованими параметрами.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у способі обробки руд чорних металів, що включає здрібнювання вихідної руди, утворення пульпи при заданому співвідношенні твердої і рідкої фаз, одержання концентрату шляхом гідравлічного або магнітного збагачення, згідно з корисною моделлю, перед гідравлічним або магнітним збагаченням, потік пульпи пропускають по трубопроводу і піддають впливу обертових у протилежні сторони двох турбін.

За допомогою турбін забезпечують інтенсивне перемішування і диспергування часток з утворенням кавітаційних пухирців. Утворений потік стабілізують подачею його у сопло Лаваля і піддають впливу ультразвукових хвиль. Ультразвуковими хвилями руйнують кавітаційні пухирці, чим здійснюють поділ часток твердої фази на складові компоненти, які мають різну густину і геометричні параметри.

Зо Технічним результатом, що забезпечується при реалізації корисної моделі, є підвищення масової частки корисного компонента, зменшення втрат металу і зниження вмісту нерудних оксидів для виробництва окатишів або агломерату, при цьому забезпечується висока диспергація шламових часток на поверхні великих зерен, що є передумовою більш глибокого збагачення руд.

Спосіб реалізується таким чином.

Потік пульпи пропускають по трубопроводу, у якому є три зони.

Перша зона складається з обертових у протилежні сторони з високою швидкістю двох турбін з похилими лопатями, що забезпечують інтенсивне перемішування і диспергування часток.

Друга зона - зона заспокоєння за рахунок вбудованого в пульпопровід сопла Лаваля.

Третя зона - це зона спрямованого руху ультразвукових хвиль і кавітаційних пухирців до поверхні часток.

У цій зоні включаються випромінювачі ультразвуку, зорганізується зустрічний рух ультразвукових хвиль і матеріалу. Пухирці під дією ультразвукових хвиль сповільнюють свій рух у пульпі або змінюють напрямок у протилежну сторону. Частки рухаються з потоком пульпи назустріч пухирцям і у момент зустрічі виникають тангенціальні сили відриву на поверхні великих часток, що сприяє видаленню шламових покриттів. Таким чином, ультразвук у цьому випадку формує тангенціальні коливальні рухи на поверхні часток, що дозволяє здійснити відрив тонкодисперсних шламових покриттів з поверхні їхніх носіїв. При цьому виникаюча сила

Беркнесса змушує при пульсації пухирці переміщатися до твердої поверхні.

Найбільше наочно механізм переміщення пухирця при пульсації проявляється у випадку знаходження його поблизу твердої поверхні. При розширенні такого пухирця відстань від його стінки до твердої поверхні зменшується. Внаслідок витиснення рідини виникає тангенціальна течія, спрямована від пухирця. При руйнуванні пухирця, (яке відбувається значно швидше, ніж його ріст), через інерційність рідини, течія не встигає змінити напрямок і тому найближча до твердої поверхні стінка пухирця залишається на місці. Руйнування пухирця відбувається в результаті руху його задньої стінки. При цьому центр пухирця зміщається до твердої поверхні. У наступний період процес повторюється. Таким чином, пухирець наближається до твердої поверхні.

Сила Беркнесса залежить від відстані між пухирцями (або пухирцями і твердою стінкою), бо тому швидкість руху пухирців також міняється залежно від відстані. На великих відстанях швидкість мала, а при малих відстанях воно досягає свого максимуму. У зв'язку з тим, що радіус резонансних пухирців пов'язаний із частотою їхніх коливань, максимальна швидкість руху резонансних пухирців буде постійна.

Особливістю кавітаційних пухирців є їхня здатність проникати в різні щілини і накопичуватися у поглибленнях. Це явище також пов'язано із силою Беркнесса.

При руйнуванні пухирців відбувається відрив шламових забруднюючих часток від великих зерен руди, тобто поділ часток твердої фази на складові компоненти, що мають різну густину і геометричні параметри.

Процес реалізується в пульпі, рідка фаза якої є оборотною водою з шламосховища із рН 7-9 і мінералізацією порядку 10-12 мг екв/л. Час обробки становить 100-120 секунд.

Встановлено, що ультразвукова обробка є ефективним засобом очищення поверхні мінеральних часток у процесах збагачення.

Відмінною рисою способу є одночасне підвищення якості продукту і його виходу.

Спосіб дозволяє знизити собівартість процесу переробки руд, а також підвищити вилучення з руди корисного компонента.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб обробки руд чорних металів, що включає здрібнювання вхідної руди, утворення пульпи при заданому співвідношенні твердої і рідкої фаз, одержання концентрату шляхом гідравлічного або магнітного збагачення, який відрізняється тим, що перед або гідравлічним, або магнітним збагаченням, потік пульпи пропускають по трубопроводу і піддають впливу обертових у протилежні сторони двох турбін, за допомогою яких забезпечують інтенсивне перемішування і диспергування часток з утворенням кавітаційних пухирців, після чого стабілізують потік подачею його у сопло Лаваля і піддають впливу ультразвукових хвиль, за допомогою яких руйнують кавітаційні пухирці, чим здійснюють поділ часток твердої фази на складові компоненти, які мають різну густину і геометричні параметри. 0 КомпютернаверсткаВ.

   Юкінйд 00000000 Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул.

   М.

   Грушевського, 12/2, м.

   Київ, 01008, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул.

   Глазунова, 1, м.

   Київ - 42, 01601