СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ОКИСЛЕННОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ Российский патент 1994 года по МПК B02C23/06 

Изобретение относится к горноперерабатывающей промышленности и может быть использовано при измельчении различного вещественного состава.

Известен способ измельчения окисленной железной руды путем обработки ее раствором состава 5-30 мас.% барды и 70-95 мас.% уксусной кислоты, а затем раствором жидкого стекла с последующим воздействием разрушающих нагрузок.

Однако, в известном способе не обеспечивается высокая эффективность избирательного измельчения рудного сырья, состоящего из минеральных разновидностей вследствие того, что данная модификация реагентов не обеспечивает эффективное их проникновение по трещинам рудных минеральных разновидностей и недостаточной роли эффекта Робиндера при разрушении горных пород.

Целью настоящего изобретения является повышение диспергирования твердого вещества при избирательности измельченных рудных и предотвращения измельчения породообразующих минералов за счет увеличения контрастности прочностных свойств измельчаемых минералов, путем направленного снижения крепости рудных минералов и предотвращения действия разрушающего эффекта на породообразующих минералах.

Поставленная цель достигается тем, что вначале руду обрабатывают раствором, состоящим из 5-30 мас.% барды и 70-95 мас.% уксусной кислоты, полученным после электрохимической обработки, а затем раствором жидкого стекла, подвергаемым катодной электрохимической обработке в электролизере с диафрагмой. Время электрохимической обработки раствора, состоящего из барды и уксусной кислоты составляет 5 мин при токе 7 мА/см², а раствора жидкого стекла проводится 10-11 мин при 1,2-1,5 мА/см².

Необходимо отметить, что характерной особенностью раствора реагента, состоящего из 5-30 мас. % барды и 70-95 мас.% уксусной кислоты является склонность его к полимерным образованиям со способностью давать смешанные, неупорядоченные структуры, а также склонность к комплексообразованию с ионами переходных металлов, что значительно снижает проникновение этого раствора по трещинам и порам минералов (см. Голынко-Вольфсон С.Л., Сычев М. М. и др. Химические основы технологии и применения фосфатных связок и покрытий. Л.: Химия, 1968).

Инициирование различного рода окисленных и полимеризационных процессов при электрохимической обработке реагентов может быть вызвано также образованием свободных радикалов. Свободные радикалы, как таковые, независимо от того, что явилось причиной их возникновения являются чрезвычайно реакционноспособными соединениями, которые легко реагируя с насыщенными молекулами, играют большую роль во многих химических превращениях. Поэтому, раствор реагентов на поверхности рудных частиц, их электрофоретическая подвижность, силы адгезии и краевые углы смачиваются значительно выше по сравнению с растворами без электрохимической обработки. И в результате за счет реагентов на поверхности рудосодержащих минералов окисленной железной руды увеличивается расклинивающее давление в микротрещинах. Под действием электрохимической обработки смесь реагентов, состоящая из растворов барды и уксусной кислоты при аэрозольной обработке руды смачивает поверхности трещин рудосодержащих минералов, продолжает протокодвижную силу, устремленную внутрь минерала, чем и достигается эффект его разрушения.

Для повышения содержания силикатных и гидросиликатных ионов в растворе жидкого стекла эффективно использовать предварительную электрохимическую обработку реагента (см. Шафеев Р.Ш., Чантурия В.Л., Стурца Р.И. и др. Применение электрохимической обработки в процессе флотации. Электронная обработка материалов, 1971,N 1, с. 14-20).

Жидкое стекло в результате электрохимической обработки усиливает свое активирующее действие на кварц и предотвращает закрепление на нем других реагентов и, таким образом, действие расклинивающего давления в породах и трещинах породообразующих минералов. Кроме того, катодная электрохимическая обработка жидкого стекла способствует тому, что при аэрозольной ее обработке руды протокодвижущая сила имеет противоположное направление по сравнению с реагентом смеси барды и уксусной кислоты.

Ниже приводится описание, показывающее в качестве примера один из вариантов его осуществления. Испытания проводились в лаборатории Криворожского горнорудного института при измельчении окисленной железной руды Кривбасса. Исходная руда крупностью 5-0 мм и массой 1,38 кг загружалась в шаровую мельницу 40 А-мл, объемом 7 л. Оценку измельчаемости руды определяли по выходу готового класса (минус 0,074 мм) при постоянном времени измельчения и по удельной производительности мельницы, определяемой по формуле
q = (β₂-β₁) где Р - навеска руды, кг;
t - время измельчения, мин;
β₁ , β₂ - содержание класса минус 0,074 мм в исходном и конечном продуктах измельчения, %;
V - объем мельницы, л.

Во всех случаях ситовый и вещественный составы руды, а также параметры работы измельчительной установки были одинаковыми.

В результате обработки данных сравниваемых вариантов измельчения окисленной железной руды (см. таблицу) установлено, что удельная производительность мельницы по предлагаемому способу выше на 0,30 кг/л ˙ ч по сравнению с прототипом.

Выход готового класса увеличен на 20% . Кроме того, расход шаровой нагрузки уменьшился.

Преимущества способа по сравнению с прототипом заключаются в повышении диспергирования исходной руды за счет увеличения контрастности прочностных свойств измельчаемых минералов путем направленного снижения крепости рудных минералов и предотвращения действия ПАВ на породообразующие минералы.

Использование: в горноперерабатывающей промышленности при измельчении руд различного вещественного состава. Сущность изобретения: в способе измельчения окисленной железной руды обработку последней ведут аэрозолью вначале раствором, состоящим из 5 - 30 мас.% барды и 70 - 95 мас.% уксусной кислоты, полученным после электрохимической обработки, а затем раствором жидкого стекла, подвергнутым катодной электрохимической обработке в электролизе с диафрагмой. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ОКИСЛЕННОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ путем обработки ее вначале раствором состава 5 - 30 мас.% барды и 70 - 95 мас.% уксусной кислоты, а затем - раствором жидкого стекла с последующим воздействием разрушающих нагрузок, отличающийся тем, что, с целью повышения диспергирования твердого вещества при избирательности измельчения рудных и предотвращения измельчения породообразующих минералов за счет увеличения контрастности прочностных свойств измельчаемых минералов путем направленного снижения крепости рудных минералов и предотвращения действия разрушающего эффекта на породообразующих минералах, раствор, состоящий из 5 - 30 мас.% барды и 70 - 95 мас.% уксусной кислоты предварительно подвергают электрохимической обработке, а обработку руды сначала ведут аэрозолью этого раствора, а затем раствором жидкого стекла, подвергнутого катодной электрохимической обработке в электролизере с диафрагмой. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрохимическую обработку раствора, состоящего из барды и уксусной кислоты, производят при токе 7 мА/ см² в течение 5 мин, а электрохимическая обработка раствора жидкого стекла проводится при токе 1,2 - 1,5 мА/см² в течение 10 - 11 мин.