Способ измельчения минеральных материалов

Способ измельчения минеральных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измельчению материалов и может быть использовано в цементной и других отраслях промышленности. С целью интенсификации процесса, снижения энергозатрат и повышения качества измельчаемого материала измельчение минеральных материалов в мельнице ведут в присутствии отхода флотации каменного угля, который предварительно выдерживают 5-7 сут и вводят в мельницу в количестве 0,05-1,5% от массы измельчаемого материала. Изобретение позволяет повысить производительность на 20-200%. Прочность цементного камня на сжатие повышается в 1,5-1,8 раза. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 В 02 С 19 00

Si0<

А1 0 З

Ре О

СаО

Mg0

Na

Ко

30-35

12-17

4-5

0,3-0,4

2,9-3,2

0,9-1,0

0,3-0,4

0,4-0,6

1,3-1, 4

40-42 п.п.п

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4397705/23-33 (22) 28.03.88 (46) 15.05.90. Бюп „№- 18 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалитической революции (72) А.А.Пащенко, Е,A.Ìÿñíèêîâà, Е.В.Панько, В.А.Кобизский, В.Ф.Присяжиюк, Е.З.Заболоцкий и П К,Кублицкий (53) 621.926,9 (088,8) (5á) Авторское свидетельство СССР

¹ 881043, кл. С 04 В 7/54, 1979. (54)СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способам измельчения различных материальных материалов и может быть использовано в цементной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — интенсификация процесса, снижение энергозатрат и повышение качества измельчаемого материала .

Как показали данные химического и ИКС-графического анализов, при вылеживании отхода фнотации каменного угля менее 5 сут взаимодействия в полном объеме между отдельными компонентами .отхода не происходит. По истечении 7 сут такое взаимодействие в основном заканчивается.

Добавка является отходом крупнотоннажного производства, для размещения которого приходится отводить большие площади плодородных земель.

„Л0„„1563755, А 1

2 (57) Изобретение относится к иэмельчению материалов и может быть использовано в цементной и других отрас-лях промышленности. С целью интенсификации процесса, снижения энергозатрат и повышения качества измельчаемого материала измельчение минеральных материалов в мельнице ведут в присутствии отхода флотации каменного угля, который предварительно выдерживают 5-7 сут и вводят в мельницу в количестве 0,05-1,5% от массы иэмельчаемого материала. Изобретение позволяет повысить.производительност на 20-200%. Прочность цементного камня на сжатие повышается в 1,5-1,8 раза. 5 табл.

За год на углеобогатительных фабриках страны накапливается свыше

20 млн.т флотоотходов»

Фракционный состав добавки представлен в табл. 1.

Химический состав отхода флотации каменного угля, %:

Высокое значение потерь при прокаливании объясняется наличием в от(563755

OH он „с

Il

С-N сн

С=О !

NH

С,Н,0, H 0

1 — С-NH-С— (H О

1 11 — С=О-н N — С

II

0Н +НΠ— C

Цепь гуминоPA+ вой кислоты

Цепь гумиНовой кислоты

О

1I

-Π— С-O

ПАА

Продукты взаимодеиствия гуминовых кислот с

ПАА 5 Гуминовые кислоты;

ПАА

Углерод

Оба макромолекулярных вещества являются главным действующим фактором в процессе диспергирования минеральных материалов и в сочетании с другими компонентами интенсификатора ускоряют измельчение и улучшают качество готового продукта.

В обеих структурах содержится значительное количество сильно полярных

Групп (гуминовой кислоты -СООН, -ОН, СНО), ПАА †(-СОИН „ -СООН), в результате наличия которых формируются макромолекулы. Необходимое время прохождения процессОв сшивки макромолекул — 5 сут и более.

С привлечением специальных методов .вещественного анализа (тонкого химического, ИКС, ОЖ-спектроскопии) получен состав п„п.п., мас,%:

85,4...92,3,4,6-3,1

2,8-5 3

Остальное

Наиболее активно интенсифицирует процесс измельчения смесь веществ сложного состава - продукт взаимодействия при вылеживании компонентов отхода флотации — основное вещество

В качестве материала измельчения используют отходы камнепиления известняка, фосфогипса и цементный клинкер (табл, 2). дах флотации каменного угля как органических соединений — водных юмосиликатов, содержащих кристаллизационную воду, так и выгорающих и разлагающихся при прокаливании при" месей органических веществ, в том

Числе гуминовых кислот и продуктов их взаимодействия с полиакриламидом.

СООН ОС(оН2(01 ! сн н сн ! I . о, c — о с †.о о-о

I I

ОН Н

Н ц H

1»

При длительном контакте (порядка

5;,6 дней) гуминовой кислоты с полиакриламидом (СН -CH(CONH<) 3 „(IIAA) за счет взаимодействия альдегидных или кетонных групп гуминовых кислот

При вылеживании отхода от 4 до

7 дн (в зависимости от температуры

Окружающей среды) иэ оксигрупп гуминовых кислот и карбоксильных групп, Добавка в своем составе содержит 0,1-0,3 мас.Х полиакриламида.

Она вводится в материал, подлежа!ций

5 измельчению на стадии смешения компонентов, далее производится диспергирование в механической мельнице.

Гуминовая кислота представлена общей формулой

СООН

I сн> н сн !

С-0 С-COOH ! (! сн,Н он 0 и аминогрупп ПАА образуются алкилольные группы и происходит сшивание макромолекул гуминовой кислоты и молекулы ПАА:

Цепь гуминовой кислоты присутствующих в техническом ПАА, в результате гидролиза образуются сложные эфиры:

1563755

Таблица 1

Фракционный состав отхода флотации каменного угля

Диаметр зерен, мм

)0,06 0,06-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 (0,001

Содержание., Ж - 19 — 21 9-21

"r.т °, 19-21 23-27

Таблица 2

Состав, мас.X

IIp HM

Фосфо- Цементный Добавка гипс клинк ер од камне ения иэ тняка

2

4

5 б

8

10

0,05

0,9

1в5

0 05

О, 5

1,0

0,05

0,5

1,0

1,5

100

Сравнительные данные размола по изобретению и прототипу приведены в табл. 3.

Как видно иэ приведенных данных, при помоле по изобретению эначитель5 но сокращается время, требуемое для достижения удельной поверхности

300 м /кг, существенно снижаются энергозатраты на измельчение минеральных материалов.до 6 кВт-ч.

Кроме того, значительно повышается качество готового продукта, что достигается улучшением гранулометрического состава. В примерах 1 - 6 дос15 тигается более равномерное распределение фракций, что гарантирует лучшую усвояемость почвой этих составов, применяемых для химической мелиорации, в примеров 7 — 10 повышается доля фракций 5 — 20 мкм, обеспечивающих в дальнейшем прочность твердеющего цементного камня.

Сравнительные данные по гранулометрическому составу после 2 ч поФ мола для примеров 1 — 6; а для примеров 7 — 10 после 5 ч помола приведены в табл . 4, а по прочности цементного камня в 28-суточном возрасте в табл,„ 5.

Изобретение позволяет повысить производительность помольных агрегатов на 20-200Х в зависимости от вида иэмельчаемого материала, Формул а изобретения

Способ измельчения минеральных материалов в мельнице в присутствии углеродсодержащей добавки, о т л и— ч.ающийся тем, что, сцелью интенсификации процесса, снижения энергозатрат и повышения качества измельчаемого материала, в качестве добавки используют отход флотации каменного угля, который предварительно подвергают вылеживанию 5-7 сут и вводят в мельницу в количестве

0,05-1,5 % от массы измельчаемого материала.

1563755 а 3

Таблиц

Знергозатраты при измельчении

1 тонны, кВт-ч

Время помола до удельной поверхности 300 м /кгпв ч

П имер

Контрольный По прото- По предлагаеп омол типу мому способу

По прото типу

Контрольный помол о предла аемому пособу

41,3

37,9

39,6

36,8

39,4

Табли а 4

Содержание частиц, %

15 — 20 20 — 30 имер

10 — 15

5-10

0-5

Контрольный помол

Способ-прототип

Предлагаемый способ

2

4

5 б

8

10

2,-.

4

6

8

10

1 2

6

9 10

2

4

6

2,3

2,3

2,3

1,5

1,5

1,5

5,5

5,5

5,5

5,5

0,5

0,5

0,5

0,2

0,2

0,2

12,9

12,9

12,9

12,9

0,6

0,7

0,9

0,4

0,6

0,5.

11,8

12,0

12,2

12,5

0,9

1,0

1,2

1,2

1i0

1,0

12,9

2,2

2,2

2,2

1,7

1,7

1в7

5,4

5,3

5,4

5,5

2,3

2,3

2 3

1,8

1,8

1 8

10,2

10,2

10,2

1Î,2

2,9

3,0

3,0

2,9

2,8

2„8

13,4

13,5

13,5

13,4

4,4

5,.1

5,0

5,1

4,8

4,8

14,4

2,0

1,6

1,1

1,3

1,0

0,7

5,0

3,9

2,8

3,1

5,4

5,4

4 9

6,1

6,1

6,1

6,!, 5,0

5,0

5, 1

5,0

5,0

5 9

6,0

6,1

6,0

8,3

9,0

8,8

8,7.

8,6

8,6

5,0

11,7

11,7

11,7

17,0

17,0

17,0

392

3,2

3,2

392

12р8

12,8

1 2, 8

12 8

12 8

12у8

3,1

3,2

3,1

3,0

28 ф 1

29,9

32,5

31,6

30,2

27,8

7.3

30,8

30,8

30,8

29,1

29,1

29,1 3Ä6

3,6

З,б"

3,6

31,3

31,3

31,3

31,3

31,3

31,5

3,6

4,3

3,8

3,1

20,1

20,7

22,4

21,5

21,6

21,9

4,4

34,7

33,5

33.,8

32,9

Ç3 1

34 2

35,4

32,5

33,4

34,2

39,3

49,3

49,3

47,0

47,0

47,0

64,0

64,0

64,0

64,0

47,4

47,4

47,4

47,4

47,4

47,4

62, 2

61,0

61,3

62,0

38,2

34,3

30,1

31,9

33,8

35 9

56,0

1563755

Продолжение табл.4

Содержание частиц, 7

Пример

0 — 5. 5 — 10 10 — l5 15 — 20 20 — 30 30

Таблица; 5

Прочность цементного камня, МПа

Пример

Контрольный помол

Способ-прототип

Предлагаемый, способ

Изгиб . Сжатие

Изгиб Сжатие

Изгиб Сжатие

Составитель О,Самохина

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Дидык Корректор Н, Ревская

Подписное

Тираж 512

Заказ 1117

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

9

7

9

10 !

14,9

14,0

14, 03

66,1

66,1

66,1

66,1

15,0

15,1

15,2

441

441

441

441

7,1

5,5

3,0

64,6

70,8

678,5

72,7

8,2

8,04

8,6

368,7

404,0

448

415, 1

4,1

4,1

4,3

85,8

89,5

84,3

80,1

50,7

52,9

54,6

531

524

498