Способ установления окислительной активности руд Советский патент 1987 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горно-добывающей промыщленности и может быть использовано для повышения безопасности взрывных работ в сульфидных рудах, а также отбойке, складировании в отвалах и транспортировке пожароопасных руд.

В настоящее время для отработки сульфидных руд применяютя только россыпные аммиачно-селитренные взрывчатые вещества (АСВВ). Практикой их использов.а- ния и экспериментальными исследованиями установлено, что при взаимодействии АСВВ с сульфидной рудой и продуктами ее окисления (H2SO4, сульфатами €4, Fe, Zn, S°) возможен процесс самопроизвольного разложения заряда АСВВ, что представляет крайне серьезную опасность на горно-рудных предприятиях отрасли. Причина этих явлений - окисление руды азотной кислотой, образующейся в результате разложения аммиачной селитры - основного и наиболее реакционноспособного компонента применяе- мых взрывчастых веществ. Свободная сульфаты меди, железа, цинка, S° способствуют протеканию этих процессов.

Одной из мер предупреждения разложения зарядов АСВВ является обработка поверхности руды зарядных скважин растворами антиокислителей или пленочными покрытиями, которые предохраняют руду от окисления.

Цель изобретения - повышение точности определения активности руд к окислению при изыскании антиокислителей и снижение трудовых затрат при выполнении экспериментальных исследований.

Предлагаемый способ реализуется с помощью устройства, состоящего из эксикатора, в который помещается кристаллизатор, заполненный исследуемой рудой и реакционной жидкостью.

В эксикаторе кристаллизатор с рудой и жидкостью располагают под углом 40-45° .к горизонту. Это обеспечивает стекание жидкости с поверхности руды, задание ей определенной весовой влажности (1-4%) и свободный доступ к ней атмосферного кислорода. Затем положение кристаллизатора изменяется. Он устанавливается также под углом 40-45° к горизонту. При этом происходит фильтрация жидкости через слой руды и ее увлажнение. Избыток влаги также стекает с пооверхности руды, обеспечивая ей определенную весовую влажность (1-4%) и свободный доступ атмосферного кислорода. Операции попеременного орошения руды жидкостью проводятся 2 раза в неделю на протяжении 1 мес., после чего обрабатывающая жидкость отбираете для химико- аналитических определений.

Оптимальное время изменения положения реакционного сосуда установлено экспериментально. Для этого руду обрабатывают 1%-ным раствором жидкого стекла в течение различных промежутков времени (1;3 8 10;25;48;72;96 ч).

Скорость окисления определяют методом В. С. Веселовского. В таблице дана зависимость скорости сорбции кислорода рудой от времени обработки 1%-ным раствором жидкого стекла.

Контрольная необработаннаяпроба 1%-ным

Обработанная .жидким стеклом

Обработанная 1%-ным жидким

5,2

6,3

Из данных таблицы видно, что чем больше промежуток времени контакта руды с жидкостью, тем больше влияние жидкого стекла на химическую активность руды. После 48 ч. контакта скорсють сорбции кислорода рудой стабилизируется и при увеличении времени обработки пробы практически не изменяется. Следовательно, промежуток времени 48 ч. достаточен для того, чтобы обеспечить необходимую фильтрацию воздуха и жидкости через поры и трещины на поверхности руды. Поэтому для создания одинаковых условий при проведении экспериментов предлагаемым способом положение реакционного сосуда меняется два раза в неделю.

В обрабатывающей жидкости после эксперимента определяют содержание Си, Fe, Zn при постоянной температуре внещней среды (25° и выще). Дополнител{ но для характеристики среды, формирующейся в результате окисления сульфидов, определяется рН и содержание свободной H2SO4.

За единицу измерения действия антиокислителей принимается коэффициент торможения (К), который является отношением суммарного содержания металлов (Си, Fe, Zn) в растворе в единицу времени (1 мес) необработанной руды - контрольной пробы (Сисх) и обработанной антиокислителем

Сисх

- г-

WijiartT

Смех

- /ч

Офакт

ПО которому судят О снижении окислительной активности руд. Если - процесс окисления ускоряется; К 1 - изменения окислительной активности не про- исходит; - реакции окисления замед(Сфакт)ЛЯЮТСЯ.

Предлагаемым способом оценивают способность раствором поливинилового спирта препятствовать окислению руды. Результаты Величина этого коэффициента является 5 экспериментальных исследований показали, размерной характеристикой эффективностичто при окислении серного колчедана и

действия антиокислителей.пиротиновой руды обработанных растворами поливинилового спирта концентрации

Пример. В кристаллизаторы большой пло-0,5-2%, содержание металла в растворе в

щади (400 см ) помеш,ается руда, предва-9-18 раз меньше по сравнению с контрольрительно обработанная раствором антиокис- 20 ными необработанными пробами, лителя и высушенная до воздушно-сухогоУвеличение концентрации поливиниловосостояния, фракция 1-3 мм в количествего спирта до 2% полностью предохраняет

1000 г. Руда обрабатывается жидкостью (дистиллированной или рудничной водой) в соотношении твердой и жидкой фаз как 25 5:1. Для того, чтобы обеспечить необходимую влажность руды, контакт с атмосферным и растворенным в воде кислородом, возможность контролировать изменение состава обрабатывающей жидкости, кристаллируду от окисления.

Формула изобретения

Способ установления окислительной активности руд, включающий размещение исследуемой руды в реакционном сосуде, воздействие на руду атмосферным кислорозаторы помещают в эксикаторы в наклон- зо ЛОМ и водой с последующим определением ном положении под углом 40-45° к горизонту и выдерживают в термостатах при постоянной температуре (25°С или выще). Положение кристаллизаторов обусловлено необходимостью доступа к поверхности

параметров окисляемости руды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения активности руд к окислению при изыскании антиокислителей, воздействие на руду осуществляют попеременувлажненной руды атмосферного кислорода: 35 ьш контактированием поверхности руды, вода стекает с поверхности руды, при этомнеобработанной и обработанной антиокислителем с атмосферным кислородом и водой, определяют суммарное содержание металла в воде при окислении руды, не обработанной антиокислителем, и руды, обработанной антиокислителем, а в качестве параметра окисляемости определяют коэффициент торможения, который рассчитывают по математичесустанавливается ее определенная влажность 1-4% и обеспечивается контакт с воздухом. Для поддерживания влажности руды 2 раза в неделю положение кристаллизаторов в эксикаторах меняется в обратном направлении таким образом, что происходит фильтрация жидкости через слой руды, после чего снова обеспечивается контакт с атмосферным кислородом.

40

кои зависимости:

Tf Сиск

Продолжительность экспериментов -1 месяц, после чего обрабатывающая жидкость отбирается для проведения химического анализа на определение количества меди, железа, цинка, рН и свободной серной кислоты. Рассчитывается суммарное содержание металлов (Си, Fe, Zn) в обрабатывающей жидкости для проб, обработанных растворами антиокислителей и необработанных.

Составитель И. Федяева .

Редактор А. СабоТехред И. ВересКорректор С. Черни

Заказ 744/33Тираж 430Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сравнение результатов суммарного содержания металла в жидкости позволяет расчитать коэффициент торможения К

Сисх

- г-

WijiartT

го спирта до 2% полностью пре

руду от окисления.

Формула изобретения

40

кои зависимости:

Tf Сиск

tV - -т;,

ифакт.

где Сисх - суммарное содержание металла в жидкости при окислении руды, не обработанной веществом, испытываемом в качестве антиокислителя;

Сфакт. - суммарное содержание металла в жидкости при окислении руды, обработанной антиокислителем.

Изобретение относится к горно-добывающей промышленности и м. б. использовано для повышения безопасности взрывных работ в сульфидных рудах, а также отбойке, складированию в отвалах и транспортировке пожароопасных руд. Цель - повышение точности определения активности руд к окислению при изыскании антиокислителей и снижение трудовых затрат при выполнении экспериментальных исследований. Исследуемая руда предварительно обрабатывается раствором антиокислителя и высушивается. Руда размеш,ается в реакционный сосуд (кристаллизатор) и обрабатывается жидкостью (дистиллированной или рудничной водой). Воздействие на руду осу- шествляется попеременным контактированием поверхности руды необработанной и обработанной антиоксилителями с атмосферным кислородом и водой. Для обеспечения контакта с атмосферным и растворенным в воде кислородом кристаллизаторы раз- меш,ают под углом к горизонту и выдерживают в термостатах при постоянной т-ре