СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КРАСНЫХ ШЛАМОВ Российский патент 1995 года по МПК C02F11/12 

Изобретение относится к горной промышленности и может применяться при переработке красных шламов-отходов обогащения бокситовых руд.

Известен способ получения очищенной воды из мокрых шламов и суспензий твердых материалов, в котором воду из таких систем подвергают реакции с клатратобразующим веществом и получают трехфазную систему, содержащую жидкое, не вошедшее в реакцию, клатратобразующее вещество, твердую клатратную фазу и обезвоженный твердый материал. Фазы разделяют, а клатрат разлагают на очищенную воду и клатратобразующее вещество [1].

Основной особенностью данного способа является периодичность обработки замкнутых объемов и невозможность обработки непрерывного потока шлама или суспензии.

Известен также способ электрофильтрации в потоке, в котором обезвоживание суспензии выполняют в электрофильтре с поперечным потоком, содержащем корпус с первым узким каналом для обезвоженного продукта, ограниченным двумя противоположными стенками, с одной стенкой граничит второй канал для отвода фильтрата с установленным в нем электродом одной полярности, снабженный отверстием для вывода фильтрата, стенка между первым и вторым каналами представляют собой фильтрующую среду, к другой стенке, представляющей собой ионопроницаемый элемент, примыкает третий канал, в котором установлен электрод противоположной полярности и в котором обеспечивается непрерывная циркуляция электролита, а из первого канала выводят суспензию с повышенным содержанием твердой фазы [2].

Высокая стоимость осуществления данного способа складывается из его сложности, а также из-за наличия канала с циркулирующим электролитом.

Известен способ переработки красных шламов, содержащий выдачу их из хранилища, загрузку в устройство для удаления влаги, выпаривание, охлаждение и складирование или отгрузку потребителю [3]. Этот способ переработки требует большого расхода электроэнергии на выпаривание.

Целью изобретения является создание такого способа переработки красных шламов, который бы обеспечил более экономичное удаление влаги из шлама, сократил расход энергии на выпаривание и уменьшил затраты на переработку красных шламов.

Цель достигается тем, что красные шламы до выпаривания подвергают обработке электрическим полем постоянного тока, разделяют на две части: первую - жидкую с минимальным количеством твердых включений удаляют, вторую - с повышенной концентрацией твердой фазы выпаривают.

Способ переработки красных шламов заключается в следующем.

Красные шламы из шламоотстойника транспортируют к месту переработки. Перед местом переработки в трубопроводе устанавливают электроды и весь шлам подвергают обработке электрическим полем постоянного тока, затем в устройстве для удаления влаги отделяют жидкую фазу от смеси с малым содержанием твердого (это может быть тонкослойный сгуститель или прямоточный пирамидальный классификатор и т.д.), а твердый осадок шлама с уменьшенным содержанием влаги по сравнению с исходной влажностью шлама выпаривают, уменьшая влажность твердого осадка до 15-20% известным способом. Полученный материал используют по-разному: и для строительства дорог, дамб, и как материал для строительной индустрии.

Существенным отличием предлагаемого способа от известного является операция-обработка смеси шлама электрическим полем постоянного тока, после чего смесь становится более седиментационно неустойчивой и лучше отделяется твердая фаза смеси от жидкой, что обычно без такой операции не происходит или происходит через длительное время, исчисляемое месяцами, а не часами, так как красные шламы расслаиваются очень плохо.

П р и м е р 1. Красные шламы с влажностью 42% из шламонакопителя перекачивают в устройство для удаления влаги. Установленные на входе в устройство электроды позволяют подвергать обработке электрическим полем постоянного тока всю массу шламов. В устройстве смесь отслаивают, происходит расслоение ее на жидкую и более густую в виде осадка. Жидкую часть сливают, густую с влажностью 32-34% выпаривают до влажности 15-20%, а полученную массу используют на дорожно-строительных работах.

П р и м е р 2. Красные шламы с влажностью 50% подают по трубопроводу в прямоточный пирамидальный классификатор. Установленные в трубопроводе электроды позволяют подвергать обработке электрическим полем постоянного тока весь шлам. После обработки электрическим полем красные шламы расслаиваются. В сливе прямоточного пирамидального классификатора содержание твердого на 80% меньше, чем в прототипе.

П р и м е р 3. Красные шламы с влажностью 60% подают в устройство для удаления влаги. Установленные в устройстве электроды позволяют подвергать обработке электрическим полем постоянного тока весь шлам. Устройство двухкамерное, слив во вторую камеру из первой содержит твердого на 75% меньше, чем в прототипе. Влажность выгружаемого из первой камеры твердого осадка 20-25%.

Результаты переработки красных шламов по примерам 1-3 и прототипу приведены в таблице.

Анализ данных, приведенных в примерах 1-3 и таблице показывает, что после обработки красных шламов электрическим полем постоянного тока за счет расслоения гидросмеси удается отделить жидкую фазу в количествах, составляющих 8-40% от первоначальной влаги. Это уменьшает количество электроэнергии, расходуемой на выпаривание, и соответственно затраты на переработку шлама от 6 до 38% . Количество электроэнергии, расходуемой на обработку гидросмеси электрическим полем постоянного тока, очень мало по сравнению с количеством, которое расходуется на выпаривание (в 1000 раз меньше).

Ожидаемый экономический эффект от внедрения способа - уменьшение эксплуатационных расходов на 5-35% в зависимости от гранулометрического состава твердой фазы гидросмеси.

Использование:при переработке красных шламов-отходов обогащения бокситовых руд. Сущность изобретения: красные шламы до выпаривания подвергают обработке электрическим полем постоянного тока, а затем разделяют на две части. Первую часть - жидкую с минимальным количеством твердых включений удаляют, вторую - с повышенной концентрацией твердой фазы выпаривают. Предлагаемый способ переработки красных шламов обеспечивает уменьшение эксплуатационных расходов на 5-35% в зависимости от гранулометрического состава твердой фазы гидросмеси. 1 табл.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КРАСНЫХ ШЛАМОВ, включающий выдачу красных шламов из хранилища, загрузку в устройство для удаления влаги, выпаривание, охлаждение и складирование шламов, отличающийся тем, что красные шламы до выпаривания подвергают обработке электрическим полем постоянного тока, разделяют их на две части: первую - жидкую с минимальным количеством твердых включений удаляют, вторую - с повышенной концентрацией твердой фазы выпаривают.