WO2019112463A1 - Способ разделения нано- и микро-размерных частиц при обогащении полезных ископаемых - Google Patents

Способ разделения нано- и микро-размерных частиц при обогащении полезных ископаемых Download PDF

Info

Publication number
WO2019112463A1
WO2019112463A1 PCT/RU2017/000918 RU2017000918W WO2019112463A1 WO 2019112463 A1 WO2019112463 A1 WO 2019112463A1 RU 2017000918 W RU2017000918 W RU 2017000918W WO 2019112463 A1 WO2019112463 A1 WO 2019112463A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particles
hydrophobic
gas
hydrophilic
stream
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/000918
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Николай Аркадьевич ИВАНОВ
Александр Алексеевич НЕМАРОВ
Виктор Викторович КОНДРАТЬЕВ
Валерий Олегович ГОРОВОЙ
Николай Валентинович ЛЕБЕДЕВ
Александр Дмитриевич КОЛОСОВ
Сергей Андреевич НЕБОГИН
Антон Александрович КЛЕШНИН
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2018121195A priority Critical patent/RU2696732C1/ru
Priority to PCT/RU2017/000918 priority patent/WO2019112463A1/ru
Priority to EA202091406A priority patent/EA202091406A1/ru
Publication of WO2019112463A1 publication Critical patent/WO2019112463A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B7/00—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents

Definitions

  • the invention relates to the field of mineral processing, namely, the separation of micro- and nano-sized particles, which during flotation are poorly divided into hydrophobic (lyophobic) and hydrophilic (lyophilic), since at these particle sizes the capillary forces far exceed the gravitational forces.
  • the invention can also be used in the enrichment of minerals of different mineral composition to a certain size, when the capillary forces exceed the gravitational and hydrodynamic forces.
  • the separation in contrast to the known methods that carry out the separation of lyophilic and lyophobic particles in suspension (pulp), the separation is performed in a gas (air) stream with a certain moisture content, including water or other acceptable liquid. After separation of the hydrophobic (lyophobic) and hydrophilic (lyophilic) particles, the excess hydrophobic (lyophobic) component is burned.
  • FIG. 1 is a diagram of a fixed Si0 2 cylindrical particle at the section of the water-air phase during film flotation.
  • FIG. 2 two spherical particles Si0 2 , fastened with a drop of water.
  • FIG. 3 dependence of the ratio of gravitational force to capillary k) on the diameter (D) of a spherical particle Si0 2
  • FIG. 5 - silica dust particles of dust production increased by 200,000 times.
  • FIG. 6 tubular dust particles at a magnification of 30,000 times.
  • FIG. 7 silicon dust bag dust etched with hydrofluoric acid.
  • FIG. 8 is a block diagram of the proposed method.
  • FIG. 1 shows a diagram of a fixed cylindrical SiO 2 particle at the section of the water-air phase during film flotation.
  • F a is the power of Archimedes
  • Psi02 2600 kg / m is the density of Si0 2 ,
  • the size of the bubbles is much larger than the hydrophilic nanoparticles. These particles float well on bubbles, size which significantly exceeds the size of nanoparticles, due to film flotation.
  • the proposed invention is aimed at achieving and achieving, is the separation of micro- and nanoparticles by their surface properties, which are practically not separated with conventional enrichment methods (flotation in an impeller flotation machine, gravity enrichment in a suspension).
  • the invention consists in the following.
  • hydrophilic nano - and microparticles “stick together” and strong conglomerates of hydrophilic (lyophilic) particles are formed that are held together by nano- and microdimensional droplets of a liquid (water).
  • a liquid water
  • FIG. 2 shows two spherical SiO 2 particles fastened by a drop of water.
  • hydrophobic particles do not stick together and have a lower soaring rate in gas separation as compared to hydrophilic (lyophilic) particles formed by conglomerates. According to the difference in the soaring rate of hydrophobic (lyophobic) particles and conglomerates of hydrophilic (lyophilic) particles, they can be separated in any gas (air) separator.
  • hydrophilic particles For example, in a gas (air) cyclone, conglomerates of hydrophilic (lyophilic) particles will fall out under the action of gravitational forces into a bunker for large particles having a high soaring speed, and hydrophobic (lyophobic) particles will go upwards at a low speed of heaving, for example, in the central nozzle cyclone or any other device for the separation of particles in the gas stream.
  • the flame of a burner is fed into the stream of hydrophobic (lyophobic) particles, which leads to the burning of the excess component.
  • PbO content 25%
  • the ratio of the gravitational force to the capillary force is slightly less than one (see Fig. 3). This example shows that the formation of conglomerates of hydrophilic particles occurs even for fairly large mineral particles.
  • FIG. 5 shows the particles of silicon dust bag dust, magnified 200,000 times. The photograph shows that the particles are covered with carbon.
  • the analysis carried out on a JEOL JIB-Z4500 electron microscope using an X-max 80 mm 2 energy dispersive detector from OXFORD INSTRUMENTS in the IRNITU technopark showed that the carbon content in tubular dust is 4-5% of the whole mass of bag dust. The remaining mass of dust, 96–95%, consists of balls and Si0 2 spheres.
  • FIG. 6 shows tubular dust particles at a lower magnification. Not all particles are carbon coated. The main part of these particles is easily wetted with water and in moist air they easily stick together into conglomerates.
  • FIG. 7 shows a photograph taken on a transmission electron microscope, silicon dust tube dust, etched with hydrofluoric acid. The photograph shows carbon spheres, which originally covered balls and spheres Si0 2 .
  • the proposed method is as follows:
  • hydrophobic (lyophobic) and hydrophilic (lyophilic) dust particles are separated in a humid air (gas) stream.
  • Hydrophilic (lyophilic) stick together due to capillary forces into large conglomerates, which acquire a higher speed of winding, which contributes to their separation according to the speed of winding with hydrophobic (lyophobic) particles having a smaller size.
  • a flame of a gas burner (or any other burner) is fed into the stream of hydrophobic (lyophobic) dust particles to burn the hydrophobic (lyophobic) surface of the particles or the particles themselves, if they consist of, for example, one carbon (or any other hydrophobic (lyophobic) material).
  • the design of the machine for the implementation of the method as a non-limiting example consists of the following elements: a hopper with the initial material of hydrophilic and hydrophobic dust particles; pump for the supply of moist air (gas); jet pump; cyclone (cylindrical or any other shape); downpipe large particles with a high speed of vitality; a pipe for the exit upward of small hydrophobic particles having a low rate of soaring; a gas burner, the flame of which is fed to the upper part (pipe or firing vessel) after the cyclone to burn carbon-coated Si0 2 balls.
  • the walls of the cyclone and the nozzle for the exit of large particles are processed by any acceptable water-repellent agent to avoid sticking of the material to the walls of the device and a better exit to the bunker for their collection.
  • the walls of the cyclone and the pipe for the exit of large particles are made initially hydrophobic, which also prevents sticking of particles on the walls. The sequence of actions is shown in the block diagram in Fig. 8.
  • Flaky dust was processed with an initial carbon content of 4-5%. Bag dust was fed tangentially into the centrifugal field of the cylinder in humid air. As a result, dust was separated according to hydrophilicity and hydrophobicity. Hydrophilic (pure SiO 2 particles) stuck together into conglomerates having a high soaring rate. Hydrophobic particles coated with carbon, formed a stream of particles located in the center of the cylinder. A flame of a propane torch was fed into the stream of hydrophobic particles. Within 4-6 seconds, carbon-coated particles burned in the burner flame and were exposed to almost pure Si0 2 . The final carbon content was 0.5-1% of the total mass of bag dust. The remaining mass of 99-99.5% consisted of Si0 2 .

Abstract

Настоящее изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых. Предложен способ разделения частиц пыли при обогащении полезных ископаемых с использованием газового сепаратора, включающий стадию разделения частиц по крупности в воздушном (газовом) потоке. При этом производят сепарацию пыли, у которой частицы имеют нано- и микро- размеры, с помощью коагуляции гидрофильных частиц во влажном газовом (воздушном) потоке, за счет того, что гидрофильные частицы объединяются во влажном газовом (воздушном) потоке, что приводит к увеличению их веса и образованию крупных конгломератов этих частиц, которые выпадают в бункер с крупными частицами, а гидрофобные частицы поднимаются вверх. После разделения гидрофобных (лиофобных) и гидрофильных (лиофильных) частиц производится сжигание лишнего гидрофобного (лиофобного) компонента. Способ позволяет разделять микро- и нано- частицы по их поверхностным свойствам, которые при обычных способах обогащения (флотация в импеллерной флотомашине, гравитационное обогащение в суспензии) практически не разделяются.

Description

Способ разделения нано - и микро - размерных частиц при обогащении полезных ископаемых
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно, к разделению микро- и нано- размерных частиц, которые при флотации плохо разделяются на гидрофобные (лиофобные) и гидрофильные (лиофильные), так как при таких размерах частиц капиллярные силы намного превышают гравитационные. Изобретение также может быть использовано при обогащении полезных ископаемых различного минерального состава до определенной крупности, когда капиллярные силы превышают гравитационные и гидродинамические силы.
Известен способ флотации (патент RU 2500480, опубл. 10.12.2013) извлечения нано- размерных частиц из техногенных отходов. Недостатком данного способа является то, что пенный и камерный продукт флотации следует сгущать и сушить для получения сухого ценного продукта, а это требует дополнительных энергозатрат. Также, скорость обогащения при данном способе флотации будет низка по сравнению с каким-либо другим «сухим» способом обогащения.
Известны способы обеспыливания (Пирумов А.И., Обеспыливание воздуха, Москва. Издательство «Стройиздат». 1974 год. 207 с.). В этой книге показано (с.36-39), что гидрофобная пыль (углерод и т.п.) плохо смачивается влажным воздухом (газом). Поэтому, для обеспыливания таких частиц применяют смачиватель или разгоняют их до такой скорости, чтобы они могли погрузиться в воду (жидкость). Данные способы, во- первых, не предназначены для разделения частиц пыли на гидрофобные и гидрофильные, во-вторых, для разгона гидрофобной пыли до скорости, позволяющей погрузиться гидрофобной частице в жидкость (воду), требуются дополнительные энергозатраты, в-третьих, при обеспыливании от гидрофобной пыли необходимо применение смачивателей для гидрофилизации гидрофобных частиц.
Существует ряд патентов, в которых для обеспыливания гидрофобной пыли применяются смачиватели. Например, патент RU 2495250 (Смачиватель для подавления угольной пыли), опубликованный 10.10.2013. Есть смачиватель по А.С. СССР N°1260532, опубл. 30.09.1986. Есть еще ряд аналогичных патентов и авторских свидетельств.
Тем не менее, способов по разделению гидрофобной пыли от гидрофильной во влажном газовом потоке не обнаружено.
Известен способ липкостной сепарации (патент RU 2018371, опубл. 30.08.1994) предназначенный для обогащения полезных компонентов определенного класса, крупности. Технологический процесс основан на использовании липкостных свойств гидрофобных минералов.
Недостатком известного способа извлечения из руд алмазов является то, что данный способ предназначен только для крупных минеральных частиц. При использовании способа для обогащения мелких частиц будет низкая производительность и скорость обогащения, а, также, обогащать пыль этим способом практически невозможно.
Известен способ липкостной сепарации извлечения алмазов из алмазосодержащего сырья, (патент RU 2223825, опубл. 20.02.2004), включающий двустадийное измельчение руды в мельницах самоизмельчения, извлечение крупных алмазов люминесцентной сепарацией, извлечение средних алмазов липкостной сепарацией, доизмельчение крупных и средних фракций хвостовых продуктов в истирающих мельницах самоизмельчения по замкнутому циклу с последующим доизвлечением мелких алмазов пенной сепарацией совместно с пневмофлотацией и выводом хвостов пенной сепарации в отвал, отличающийся тем, что перед извлечением крупных алмазов люминесцентной сепарацией и средних - липкостной сепарацией осуществляют предварительную виброконцентрацию алмазов на грохотах- концентраторах с возвратом хвостовых продуктов виброконцентрации на доизмельчение в замкнутом цикле с мельницами второй стадии самоизмельчения, обесшламливание и фракционирование мелкозернистого материала осуществляют с применением гидроклассификации, с выводом сливного продукта гидроклассификации в отвал и дообогащением пескового продукта с применением пенной сепарации, пневмофлотации и пленочной флотации.
Недостатком известного способа извлечения из руд алмазов является то, что данный способ предназначен только для крупных минеральных частиц. При использовании способа для обогащения мелких частиц будет низкая производительность и скорость обогащения, а, также, обогащать пыль этим способом практически невозможно.
В предложенном способе в отличие от известных способов, осуществляющих разделение лиофильных и лиофобных частиц в суспензии (пульпе), разделение производится в газовом (воздушном) потоке с определенной его влажностью, включающей воду или другую приемлемую жидкость. После разделения гидрофобных (лиофобных) и гидрофильных (лиофильных) частиц производится сжигание лишнего гидрофобного (лиофобного) компонента.
Флотационное разделение нано - и микро - размерных частиц по степени их гидрофобности или гидрофильности в традиционных флотомашинах практически невозможно. Флотация частиц, имеющих линейный размер меньше 300 микрон, представляет собой по сей день большую трудность при обогащении полезных ископаемых. Как написано в одной технической энциклопедии (Техническая энциклопедия / Л. К. Мартенс и др.-М.: ОГИЗ РСФСР, 1934.- том 25, стр.ЗЗ): «При значительном увеличении степени дисперсности, т. е. уменьшении размеров частиц, при переходе в область шламов (вблизи коллоидной области) флотируемость всегда обращается в нуль». Перечислим основные негативные и позитивные факторы, влияющие на их флотацию:
1. При флотации данных частиц в обычной механической импеллерной флотомашине состав пенного продукта в большинстве случаев практически не изменяется по сравнению с исходным продуктом. Такие частицы уже подвержены Броуновскому движению и легко выносятся через сливной порог флотомашины.
2. При обычной флотации даже существенно гидрофилизированные наночастицы за счет пленочной флотации переходят в пенный продукт, так как размер обычных флотационных пузырьков значительно превышает размер наночастиц и микрочастиц. Это объясняется тем, что гравитационные и гидростатические силы пропорциональны диаметру частицы в третьей степени, а поверхностные силы пропорциональны диаметру частицы. Поэтому, из простых расчетов видно, что поверхностные силы даже для существенно гидрофильных нано- и микрочастиц значительно превышают гравитационные и гидростатические.
Изобретение пояснено на чертежах, на которых:
Фиг. 1 - схема закрепившейся цилиндрической частицы Si02 на разделе фаз вода-воздух при пленочной флотации.
Фиг. 2 - две сферические частицы Si02, скрепленные каплей воды.
Фиг. 3 - зависимость отношения гравитационной силы к капиллярной к) от диаметра (D) сферической частицы Si02
Фиг. 4 - хрустальные гидрофильные миллиметровые шарики (содержание РЬО = 25%), слипшиеся за счет мелких капель влажного воздуха и повисшие на конце пинцета.
Фиг. 5 - частицы рукавной пыли кремневого производства, увеличенные в 200000 раз.
Фиг. 6 - частицы рукавной пыли при увеличении в 30000 раз. Фиг. 7 - рукавная пыль кремневого производства, протравленная плавиковой кислотой.
Фиг. 8 - блок-схема предложенного способа.
Проведем расчет сил действующих на частицу на разделе фаз воздух-вода при пленочной флотации.
Рассмотрим пленочную флотацию гидрофильных частиц на примере закрепившейся на поверхности раздела фаз воздух-вода цилиндрической частицы Si02.
На фиг. 1 показана схема закрепившейся цилиндрической частицы Si02 на разделе фаз вода-воздух при пленочной флотации.
Получаем:
Figure imgf000007_0001
a Fa 1,0053 H(T16
sm = 2,2222210 9
Fn.H 4,52· lO8
а = arcsii(sina) = 2,2222 10 9,
где Fz - вес цилиндра Si02,
Fa -сила Архимеда,
Fn H - сила поверхностного натяжения,
Psi02 =2600 кг/м - плотность Si02,
Рто =1000 кг/м - плотность воды,
г = 10 7 м -радиус цилиндра,
s = 72· 10 3 Н/м - коэффициент поверхностного натяжения на разделе фаз воздух-вода,
ускорение свободного падения g принято 10 м/с .
Следовательно, при обычном дисперсном составе исходных пузырьков при традиционных способах флотации в импеллерной флотомашине, крупность пузырьков значительно больше гидрофильных наночастиц. Эти частицы хорошо флотируются на пузырьках, размер которых значительно превышает размер наночастиц, за счет пленочной флотации.
Технической задачей и результатом, на решение и достижение которых направлено предложенное изобретение, является разделение микро- и нано- частиц по их поверхностным свойствам, которые при обычных способах обогащения (флотация в импеллерной флотомашине, гравитационное обогащение в суспензии) практически не разделяются.
Задача решается, а технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе, в отличие от липкостной сепарации, производится сепарация пыли, у которой частицы имеют нано- и микро- размеры, с помощью коагуляции гидрофильных частиц во влажном газовом (воздушном) потоке (например, в газовом циклоне). Гидрофильные частицы «склеиваются» микро- и нано- каплями воды влажного воздуха, что приводит к увеличению их веса и образованию крупных конгломератов этих частиц, и они выпадают в бункер с крупными частицами. А гидрофобные частицы, так как они не «склеиваются» микро- и нано- капельками влажного воздуха, улетают в верхний патрубок газового сепаратора, в который подается пламя, например, от газовой горелки и лишний компонент сжигается. Таким образом, после разделения гидрофобных (лиофобных) и гидрофильных (лиофильных) частиц производится сжигание лишнего гидрофобного (лиофобного) компонента.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Во влажном газовом турбулентном потоке гидрофильные нано - и микрочастицы «склеиваются» и образуются прочные конгломераты гидрофильных (лиофильных) частиц скрепленные нано- и микро- размерными каплями жидкости (воды). Рассмотрим две шарообразные нано - размерные частицы Si02 и скрепляющую их нано- размерную каплю воды (фиг.2). На фиг. 2 показаны две сферические частицы Si02, скрепленные каплей воды.
Рассчитаем соотношение размера капли воды и диаметра сферической частицы Si02, при котором данная система "сферические частицы Si02 - капля воды" будет устойчива.
Без потери общности будем считать каплю воды цилиндром с диаметром d, расположенную между сферическими частицами с диаметром D. Будем исходить из следующих основных физических параметров: поверхностное натяжение воды б = 72 10 3 Н/м, плотность Si02 р = 2600 кг/м , ускорение свободного падения g— 9,8 м/с . Рассчитаем отношение к гравитационной силы Fe, действующей на одну из сфер, к капиллярной силе FK, действующей между сферическими частицами.
Figure imgf000009_0001
Построим график зависимости к от D. Зависимость отношения гравитационной силы к капиллярной (к) от диаметра (D) сферической частицы Si02 показана на фиг. 3.
Из полученной зависимости видно, что конгломерат из двух сферических частиц с нано- и микро- каплей воды устойчив при D < 1,3 мм. При £)=100 нм, d= 10 нм капиллярная сила будет превышать гравитационную примерно в 2· 10 раз. Следовательно, в потоке влажного воздуха нано-размерные гидрофильные частицы будут образовывать прочные конгломераты, образованные путем их сцепления между собой нано-размерными каплями воды. Аналогично, любые другие лиофильные нано-размерные частицы будут слипаться за счёт капель смачивающих их поверхность жидкостей.
В то же время во влажном газовом потоке гидрофобные частицы не слипаются и при газовой сепарации имеют меньшую скорость витания по сравнению с образованными конгломератами гидрофильных (лиофильных) частиц. По разнице скорости витания гидрофобных (лиофобных) частиц и конгломератов гидрофильных (лиофильных) частиц можно производить их разделение в любом газовом (воздушном) сепараторе. Например, в газовом (воздушном) циклоне конгломераты гидрофильных (лиофильных) частиц будут выпадать под действием гравитационных сил в бункер для крупных частиц, имеющих высокую скорость витания, а гидрофобные (лиофобные) частицы будут выходить вверх при низкой скорости витания, например, в центральный патрубок циклона или любого другого устройства для разделения частиц в газовом потоке. В поток гидрофобных (лиофобных) частиц подается пламя какой-либо горелки, что приводит к сжиганию лишнего компонента.
На фиг. 4 показаны хрустальные гидрофильные миллиметровые шарики (содержание РЬО = 25%), слипшиеся за счет мелких капель влажного воздуха и повисшие на конце пинцета. Для данных шариков отношение гравитационной силы к капиллярной немного меньше единицы (см. фиг. 3). Данный пример показывает, что образование конгломератов гидрофильных частиц происходит даже для достаточно крупных минеральных частиц.
На фиг. 5 показаны частицы рукавной пыли кремневого производства, увеличенные в 200000 раз. На фотографии видно, что частицы покрыты углеродом. Анализ, проведенный на электронном микроскопе JEOL JIB-Z4500 с помощью энерго дисперсионного детектора X-max 80 мм2 фирмы OXFORD INSTRUMENTS в технопарке ИРНИТУ, показал, что содержание углерода в рукавной пыли составляет 4-5% от всей массы рукавной пыли. Остальная масса пыли 96-95% представляет собой шарики и сферы Si02.
На фиг. 6 показаны частицы рукавной пыли при меньшем увеличении. Не все частицы покрыты углеродом. Основная часть этих частиц легко смачивается водой и во влажном воздухе они легко слипаются в конгломераты.
На фиг. 7 показана фотография, полученная на просвечивающем электронном микроскопе, рукавной пыли кремневого производства, протравленная плавиковой кислотой. На фотографии видны углеродные сферы, которые первоначально покрывали шарики и сферы Si02.
Предложенный способ осуществляется следующим образом:
Первоначально гидрофобные (лиофобные) и гидрофильные (лиофильные) частицы пыли разделяются во влажном воздушном (газовом) потоке. Гидрофильные (лиофильные) слипаются за счет капиллярных сил в крупные конгломераты, которые приобретают более высокую скорость витания, что способствует их разделению по скорости витания с гидрофобными (лиофобными) частицами, имеющими меньшую крупность.
В поток гидрофобных (лиофобных) частиц пыли подается пламя газовой горелки (или любой другой горелки) для сжигания гидрофобной (лиофобной) поверхности частиц или самих частиц, если они состоят из, например, одного углерода (или любого другого гидрофобного (лиофобного) материала).
Пример
Конструкция машины для реализации способа в качестве неограничивающего примера состоит из следующих элементов: бункера с исходным материалом гидрофильных и гидрофобных частица пыли; насоса для подачи влажного воздуха(газа); струйного насоса; циклона (цилиндрический или любой другой формы); патрубка для выхода вниз крупных частиц, имеющих большую скорость витания; патрубка для выхода вверх мелких гидрофобных частиц, имеющих низкую скорость витания; газовой горелки, пламя которой подается в верхнюю часть (патрубок или емкость для обжига) после циклона для обжига шариков Si02, покрытых углеродом. Стенки циклона и патрубок для выхода крупных частиц (конгломератов гидрофильных частиц обрабатываются любым приемлемым гидрофобизатором для исключения налипания материала на стенки устройства и лучшего выхода в бункер для их сбора. В качестве альтернативы стенки циклона и патрубок для выхода крупных частиц (конгломератов гидрофильных частиц) делаются изначально гидрофобными, что также препятствует налипанию частиц на стенки. Последовательность действий показана в блок-схеме на фиг.8.
Обрабатывалась рукавная пыль кремневого производства с первоначальным содержанием углерода 4-5%. Рукавная пыль подавалась во влажном воздухе тангенциально в центробежное поле цилиндра. В результате происходила сепарация пыли по гидрофильности и гидрофобности. Гидрофильные (чистые частицы Si02) слипались в конгломераты, имеющие большую скорость витания. Гидрофобные частицы, покрытые углеродом, образовывали поток частиц, расположенный по центру цилиндра. В поток гидрофобных частиц подавалось пламя пропановой горелки. В течение 4-6 секунд частицы, покрытые углеродом, обгорали в пламени горелки и обнажались до практически чистого Si02. Конечное содержание углерода составляло 0,5- 1% от всей массы рукавной пыли. Остальная масса 99-99,5% состояла из Si02.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ разделения частиц пыли при обогащении полезных ископаемых с использованием газового сепаратора, включающий стадию разделения частиц по крупности в воздушном (газовом) потоке, отличающийся тем, что производят сепарацию пыли, у которой частицы имеют нано- и микро- размеры, с помощью коагуляции гидрофильных частиц во влажном газовом (воздушном) потоке, за счет того, что гидрофильные частицы объединяются во влажном газовом (воздушном) потоке, что приводит к увеличению их веса и образованию крупных конгломератов этих частиц, которые выпадают в бункер с крупными частицами, а гидрофобные частицы поднимаются вверх.
2. Способ по п. 1, в котором коагуляцию гидрофильных частиц во влажном газовом (воздушном) потоке осуществляют в газовом циклоне.
3. Способ по п. 1, в котором поток гидрофобных частиц поднимается в верхний патрубок газового сепаратора или емкость, в который/которую подают пламя, например, от газовой горелки, для сжигания лишнего гидрофобного компонента.
4. Способ по п. 1, в котором используется бункер с исходным материалом гидрофильных и гидрофобных частиц пыли, насос для подачи влажного воздуха (газа), струйный насос, циклон, патрубок для выхода вниз крупных частиц, имеющих большую скорость витания, патрубок для выхода вверх мелких гидрофобных частиц, имеющих низкую скорость витания, газовая горелка, пламя которой подается в верхнюю часть - патрубок или емкость для обжига, при этом стенки циклона и патрубок для выхода крупных частиц обработаны гидрофобизатором для исключения налипания материала на стенки и лучшего выхода в бункер для их сбора, или стенки циклона и патрубок для выхода крупных частиц сделаны изначально гидрофобными для препятствия налипанию частиц на стенки.
PCT/RU2017/000918 2017-12-08 2017-12-08 Способ разделения нано- и микро-размерных частиц при обогащении полезных ископаемых WO2019112463A1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121195A RU2696732C1 (ru) 2017-12-08 2017-12-08 Способ разделения нано- и микроразмерных частиц при обогащении полезных ископаемых
PCT/RU2017/000918 WO2019112463A1 (ru) 2017-12-08 2017-12-08 Способ разделения нано- и микро-размерных частиц при обогащении полезных ископаемых
EA202091406A EA202091406A1 (ru) 2017-12-08 2017-12-08 Способ разделения нано- и микроразмерных частиц при обогащении полезных ископаемых

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2017/000918 WO2019112463A1 (ru) 2017-12-08 2017-12-08 Способ разделения нано- и микро-размерных частиц при обогащении полезных ископаемых

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019112463A1 true WO2019112463A1 (ru) 2019-06-13

Family

ID=66750303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000918 WO2019112463A1 (ru) 2017-12-08 2017-12-08 Способ разделения нано- и микро-размерных частиц при обогащении полезных ископаемых

Country Status (3)

Country Link
EA (1) EA202091406A1 (ru)
RU (1) RU2696732C1 (ru)
WO (1) WO2019112463A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110106534A (zh) * 2019-05-15 2019-08-09 南京理工大学 一种制备具有木材镜面结构超疏水镍表面的方法
RU208623U1 (ru) * 2021-08-17 2021-12-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» Гидровихревой классификатор
RU2770974C1 (ru) * 2021-07-13 2022-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный горный университет" Способ гидровихревой классификации микро-наночастиц и устройство для её осуществления

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU831149A1 (ru) * 1977-01-03 1981-05-23 Московское Отделение Центральногонаучно-Исследовательского И Проект-Ho-Конструкторского Котлотурбинногоинститута Им. И.И. Ползунова Сепаратор
RU2106182C1 (ru) * 1996-02-07 1998-03-10 Воронежская государственная архитектурно-строительная академия Аппарат для мокрой очистки газа
RU2242290C1 (ru) * 2003-08-06 2004-12-20 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Циклон
RU128835U1 (ru) * 2013-02-18 2013-06-10 Зао "Вентмонтаж" Гидрофильтр для очистки воздуха от пыли
US9233325B2 (en) * 2007-08-28 2016-01-12 Alfa Laval Tumba Ab Centrifugal separator and a method for cleaning of a gas

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500480C2 (ru) * 2012-02-20 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") Способ извлечения наноразмерных частиц из техногенных отходов производства флотацией

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU831149A1 (ru) * 1977-01-03 1981-05-23 Московское Отделение Центральногонаучно-Исследовательского И Проект-Ho-Конструкторского Котлотурбинногоинститута Им. И.И. Ползунова Сепаратор
RU2106182C1 (ru) * 1996-02-07 1998-03-10 Воронежская государственная архитектурно-строительная академия Аппарат для мокрой очистки газа
RU2242290C1 (ru) * 2003-08-06 2004-12-20 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Циклон
US9233325B2 (en) * 2007-08-28 2016-01-12 Alfa Laval Tumba Ab Centrifugal separator and a method for cleaning of a gas
RU128835U1 (ru) * 2013-02-18 2013-06-10 Зао "Вентмонтаж" Гидрофильтр для очистки воздуха от пыли

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
USHAKOV ET AL.: "Inertsionnaya separatsiya.", MOSCO 'ENERGIYA' *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110106534A (zh) * 2019-05-15 2019-08-09 南京理工大学 一种制备具有木材镜面结构超疏水镍表面的方法
CN110106534B (zh) * 2019-05-15 2021-03-26 南京理工大学 一种制备具有木材镜面结构超疏水镍表面的方法
RU2770974C1 (ru) * 2021-07-13 2022-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный горный университет" Способ гидровихревой классификации микро-наночастиц и устройство для её осуществления
RU208623U1 (ru) * 2021-08-17 2021-12-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» Гидровихревой классификатор

Also Published As

Publication number Publication date
EA202091406A1 (ru) 2020-09-07
RU2696732C1 (ru) 2019-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019112463A1 (ru) Способ разделения нано- и микро-размерных частиц при обогащении полезных ископаемых
Jameson et al. Coarse chalcopyrite recovery in a universal froth flotation machine
EP1622724B1 (en) A separate size flotation device
NO803440L (no) Syklonseparator.
US8360245B2 (en) Equipment and method for flotating and classifying mineral slurry
JPH07502683A (ja) 濡れた粒子を分離する装置および方法
EA029754B1 (ru) Способ и установка для обработки сырьевого потока для флотационного устройства
JP5127559B2 (ja) 固液分離装置
Song et al. Hydrophobic flocculation flotation for beneficiating fine coal and minerals
US4456528A (en) Process for removing ash from coal
AU2019100829A4 (en) Flotation cell
AU2009208154A1 (en) Blended frother for producing low ash content clean coal through flotation
US11247213B2 (en) Flotation method
Anzoom et al. Coarse particle flotation: A review
WO2012061897A1 (en) Separation and recovery of bubble particle aggregates
US4339042A (en) Treatment of minerals
AU2019100828A4 (en) Flotation line
CN108350375B (zh) 聚集疏水性颗粒的方法和装置
CN110787916B (zh) 浮选池
US4284244A (en) Process for producing high grade molybdenum disulfide powder
US7022224B2 (en) Magnetic hydroseparator
EA041283B1 (ru) Способ разделения нано- и микроразмерных частиц при обогащении полезных ископаемых
Balasubramanian Gravity separation in ore dressing
CN110787913A (zh) 浮选池
JP2015199005A (ja) 濃縮フライアッシュスラリー製造方法およびその製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018121195

Country of ref document: RU

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17933934

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17933934

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1