Способ сгущения водных минеральных суспензий Советский патент 1980 года по МПК B01D21/01 

I

Изобретение относится к способам сгуН1ения продуктов обогащения полезныхископаемых путем добавки реагентов-структурообразователей и может быть использовано в процессах мокрото обогащения руд, преи.мущественно для регенерации оборотных вод и сгущения щла.мо, при очистке fflMHWcтых шламов, например буровых растворов.

И.звестны способы сгущения водных минеральных суспензий путем агрегирования частиц под действием различных физикохимических явлений, например введением неорганических солей и электролитов, коагулирующих частицы за счет электрйческих сил, воздействием температуры или гидравлических сил, ускоряющих агрегацию частиц и их седиментацию и т. д.

Для ускорения седиментации в прбцёссах очистки воды и сгущения пьлама npHwe няют полимерные флокулянты

Действие полимерных флокулянтов основано на адсорбции функциональных групп полимерных молекул одновременно на п6 верхности нескольких твердых ч.астиц;суспензии и образований агрегатов-флокул I. Дополнительное введение агентов-ctpyRfy2 рообразователей позволяет увеличить скорость сгущения суспензий 2.

Наиболее близким .техническим решением является способ сгуш.ения продуктов обогащения, заключающийся в использовании по.-иакриламида (5 г/т твердого вещества) в присутствии алюмооргансиликатов щелоч.чых металлов. Согласно этому способу в присутствии алюмооргансиликата щелочного металла скорость сгущения возрастает на 0,15-0..28 м/ч по сравнению с применением чистого полиакриламида 3. ,

Недостаток этого способа сгущения - недостаточная скорость разделения суспензии на твердый осадок и осветленную воду.

Цель изобретения - увеличение скорости разделения суспензии на твердый осадок и осветлеГ)Пую tiosy. :

ПостаЁленная пель достигается тем,что после распределения водорастворимогб полимера, сорбирующегося на минеральных частицах, по объему суспензии суспензию дополнительно обрабатывают инициатором реакции полимеризации и сщивания полимера.

В результате реакции линейные полимер ныёмбЖкулы сбединяются между собой в

пространственные структуры. При этом ми йёральные частицы становятся составной

частью более крупных агрегатов. Флокуляция в совокупности с полимеризацией и

сшШаШё11( вызывает увеличение размеров

агрегатов и резкое увеличение скорости сгуйХёйШсуспензии.,

В качестве водорастворимого полимера -применяют гидролизованный пШйакрМОйИтрил (ГИПАН), и после его распределения по всему объему суспензии, инициатор реакции пблймеризации и сливания полимера хлористого кальция.

При определенных Количествах полимера, обеспечивающих образование сплошной сетки; осадок получают в виде единого сгустка. Сгусток механически отжимают от воды и сбрикетируют.

Пример. Для сгущения суспензий типа породно-угольных щламов с размером частиц 0,05 мм, концентрацией 50-150 г/л и зольностью осадка 80%, оптимальный рас;ХОд реагентов составляет: ГИПАНа - 50 г/т твердого вещества, СаСЬ 0,5 г/л суспензии.

На чертеже представлены графические зависимости высоты слоя осветленной воды от времени отставания, полученные при сгущении угольно-породной суспензии реагентами структурообразователями. В таблице 1 указаны кЬлйчес:тва вводимых реагентов и скорость разделения суспензий на твердый осадок и осветленную воду по известному и предложенному способам.

При обработке суспензий последовательным введением ГИПАНа и СаСЬ эффект разделения наступает через 30 с пбсле окончания перемешивания. Скорость дальнейшего осаждения зависит от количества реагентов, концентрации (содержания твёрдого веш.ества) суспензии, Минералогического , дисперсности частиц; прИродь их поверхности (степени гИдратированности) и других факторов.

в;: Ш Ш6-Шр6дШМ щлам( содержанием твердого 50-150 г/т наибольшая ско°р61ЙТь раздёления Получена при введении ГИПАНа 50-250 г/т (в пересчете на безводный) твердого вещества в суспензии. Меньшее количество ГИПАНа не обеспечивает получения полностью осветленной воды, большее количество приводит к избыточному расходу реагентов, образующих

хлопья, не сцепленные с частицами породы. Из приведенных данных следует, что скорость сгущения по предлагаемому способу увеличивается по сравнению с известным в 7-13 раз, жидкая фаза после разделения суспензий в течение 10 мин становится полностью прозрачная.

Плотность осадка через 1 ч отстаивания составляет 1,33 г/см, объемная влажность 79%.