СПОСОБ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ДИСПЕРГАЦИИ МАТЕРИАЛА Российский патент 1996 года по МПК B02C19/18 

Изобретение относится к измельчению материалов и может быть использовано в горнорудной промышленности для дробления материалов, а также для выделения твердых частиц из связных грунтов.

Известен способ измельчения материалов в шаровых барабанных мельницах (Андреев С.Е. "Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых", М. "Недра", 1980 г. с 243-270) механическим ударом, разваливанием, истиранием в барабане. Недостатком такого способа является относительно низкая степень диспергирования обрабатываемых материалов, в результате чего приготовленные механическим методом глинистые растворы, проходя через элементы циркуляционной системы, насосы и другие механизмы, намного ухудшают свои структурно-механические свойства. Кроме того, в этом случае возникает дробление твердых частиц, выделение которых желательно без дробления от начальных размеров, а также появление вредных включений частиц от материала механических частей мельницы.

Целью данного изобретения является уменьшение энергозатрат, при диспергации связных грунтов повышение эффективности переработки и качества готового продукта.

Цель достигается следующим образом. Емкость с введенными в нее двумя парами электродов с разрядным пространством первой пары в центре емкости и второй пары электродов у ее дна, заполняют глиной 90% твердой фазы, затем добавляют твердые частицы: щебенка и кварцевый песок по 5% твердой фазы, которые способствуют более быстрому и мелкому разрушению связного грунта (глины) и добавляют воду в соотношении: твердая фаза жидкая фаза 1:2, герметизируют емкость, оставляя в емкости пузырь воздуха 1% от объема емкости, что повышает кавитационное воздействие ВЭР, осуществляют в центре емкости одной парой электродов серию ВЭР с параметрами: напряжение U 6-8 кВ, частота 0,5-1 Гц емкостью конденсаторов 300 мкФ при выделяемой энергии 1,1-1,95 кДж/л по 8-12 ВЭР, причем 4-6 серий ВЭР в центре емкости и 4-6 последующих серий у ее дна второй парой электродов и получают глинистую суспензию с диспергированными твердыми частицами, причем после проведения каждой серии разрядов осуществляют просеивание через сито, а жидкость и непросеянные частицы возвращают в емкость с последующей обработкой ее ВЭР до десяти раз. В результате вся глинистая суспензия проходит через сито, а отсеянные твердые включения направляются на отсортировку.

Пример выполнения способа.

Вначале емкость 4,93 л с введенными в нее двумя парами электродов заполняется кембрийской глиной 90% твердой фазы, затем добавляются твердые частицы: щебенка и песок кварцевый по 5% твердой фазы с размерами по фракциям 20-2; 2-0,5; 0,5-0,08. Это необходимо для более эффективного диспергирования глины. Повышается производительность работ. Потом добавляется вода в соотношении: твердая фаза: жидкая фаза 1:2. Масса пробы составила 1600 г. После заполнения емкости водой оставляем в ней воздушный пузырь объемом 1% от загружаемой емкости. Он повышает кавитационное воздействие при ВЭР на глину и этим дополнительно повышает производительность работ. Закрывают емкость и осуществляют высоковольтные электроразряды с параметрами схемы: емкость 300 мкФ, частота 0,5-1 Гц, напряжение на электродах 6-8 кВ при выделении энергии 1,1-1,95 кДж/л. Причем эти электроразряды производят сериями по 8-12 разрядов. Первые 4-6 серий разрядов осуществляют через пару электродов в центре емкости, а следующие 4-6 через пару электродов у дна емкости. Это делается для того, чтобы вначале осуществить равнозначное воздействие на все вещество в емкости, а затем на осевшие крупные кусочки у дна емкости.

После каждой серии ВЭР глинистую суспензию с диспергированными твердыми частицами просеивают через сито, а жидкость и непросеянные частицы возвращают в емкость (последующей обработкой ее ВЭР до десяти раз). По окончании всех этапов описанного способа для глиняная суспензия проходит через сито, а отдельные твердые частицы отправляются на отсортировку.

Сущность изобретения: в емкость помещают материал, содержащий связной грунт в смеси с песком и щебенкой при соотношении в мас.%: связной грунт - 90%, песок - 5%, щебенка - 5%. Затем в емкость добавляют воду до создания твердожидкого соотношения 1:2, герметизируют емкость при наличии воздушного пузыря составляющего 1% от объема емкости, осуществляют 4-6 серий высоковольтных электрических разрядов (ВЭР) в центре емкости, а затем 4-6 последующих серий ВЭР у ее дна, с параметрами в каждой серии ВЭР: напряжение 6-8 кВ, частота ВЭР 0,5-1,0 Гц, емкость конденсаторов 300 мкф при выделении энергии 1,1-1,95 кДж/л, количество ВЭР 8-12. После чего полученную суспензию просеивают через сито, а жидкость с непросеянными частицами возвращают в емкость с последующей обработкой ее ВЭР до десяти раз.

Способ электрогидравлической дисперсии материала путем воздействия на него в емкости с жидкостью сериями высоковольтных электрических разрядов (ВЭР), отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности переработки готового продукта, а также снижения энергозатрат при диспергации связных грунтов, перед воздействием ВЭР в емкость помещают связной грунт, а затем щебенку и кварцевый песок с размером 20,0 0,08 мм при соотношении, мас. связной грунт 90, песок 5, щебенка 5, после чего добавляют воду до создания в емкости твердожидкого соотношения 1 2, герметизируют емкость при наличии воздушного пузыря, составляющего 1% от объема емкости, осуществляют 4 6 серий ВЭР в центре емкости парой электродов, а затем 4 6 серий ВЭР у ее дна другой парой электродов, с параметрами в каждой серии ВЭР: напряжение 6 8 кВ, частота ВЭР 0,5 1,0 Гц, емкость конденсаторов 300 мкФ при выделении энергии 1,1 1,95 кДж/л, количество ВЭР 8 12, полученную суспензию просеивают через сито, а жидкость с непросеянными частицами возвращают в емкость с последующей обработкой ее ВЭР до десяти раз.