СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ


RU (11) 2038851 (13) C1

(51) 6 B03B5/30 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4821336/03 
(22) Дата подачи заявки: 1990.03.27 
(45) Опубликовано: 1995.07.09 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Берлинский А.И. Разделение минералов. - М.: Недра, 1988, с.25. Таллий и его применение в современной технике. Обзор литературы. - М.: Цветметинформация, 1968, с.70. Патент ФРГ N 3305517, кл. B 03B 5/30, опублик. 1984. 
(71) Заявитель(и): Иркутский политехнический институт 
(72) Автор(ы): Наумов В.В.; Анфилогова Л.А.; Кобылкин О.И. 
(73) Патентообладатель(и): Иркутский политехнический институт 

(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может применяться при разделении смеси твердых веществ в тяжелых жидкостях. Цель ускорение процесса разделения твердых веществ за счет повышения скорости всплытия или падения зерен веществ. Способ включает смешение смеси твердых веществ с тяжелой и легкой фракцией после разделения. В качестве тяжелой жидкости используют водный раствор щелочного или щелочно-земельного вольфрамсиликата плотностью до 3,0 г/см3. Использование последнего в качестве тяжелой жидкости снижает вязкость разделяющей среды по сравнению с известными жидкостями равной плотности. Это увеличивает скорость всплытия или падения зерен материала при разделении. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к обогащению и может применяться при разделении смеси твердых веществ в тяжелой жидкости, плотность которой приблизительно равна 3,0 г/см3, в частности на обогатительных фабриках для доводки алмазных продуктов.

Наиболее четкое гравитационное разделение минералов осуществляется в тяжелых жидкостях, плотность которых имеет промежуточное значение между плотностями сепарируемых минералов. Известны способы разделения с использованием тяжелых органических и неорганических жидкостей:бромоформ, тетраброметан, иодистый метилен, жидкости Клеричи, Туле, Сушина-Рорбаха, М-44, М-45, бромид железа и метавольфраматы щелочных металлов [1][2] Основными свойствами тяжелых жидкостей, благодаря которым возможно их применение для разделения минеральных смесей, являются высокая плотность, отсутствие химического воздействия с разделяемыми минералами, прозрачность, низкая вязкость и стоимость.

В полной мере этим требованиям не удовлетворяет ни одна из перечисленных жидкостей. Так, жидкости на основе органических соединений, летучи и нерастворимы в воде, жидкости, содержащие ртуть, реагируют с сульфидами и высокотоксичны.

Практическое применение в обогащении и минералогическом анализе нашли применение лишь некоторые из тяжелых жидкостей, в том числе жидкость Клеричи, которая имеет относительно высокую вязкость 5010-3 Пас, высокотоксична и разлагается на свету.

Наиболее близким по технической сущности является способ, основанный на смешении твердых веществ с тяжелой жидкостью и последующим разделением материала по плотности, в котором в качестве тяжелой жидкости используется раствор щелочного или щелочно-земельного метавольфрамата, например, метавольфрамат натрия плотностью 2,9-3 г/см3 [3] Недостаток этого способа заключается в относительной низкой скорости разделения минералов, так, скорость всплытия кварца крупностью 1,2 мм в растворе метавольфрамата натрия плотностью 2,84 г/см3 равна 0,60 см/с при 23оС. Это объясняется высокой вязкостью раствора метавольфрамата натрия (27,510-3 Пас) при плотности 2,84 г/см3 и 23оС, которая возрастает до 8010-3 Пас при увеличении плотности до 3,1 г/cм3.

Цель изобретения ускорение процесса разделения твердых веществ за счет повышения скорости всплытия (падения) зерен веществ.

Сущность изобретения заключается в смешении твердых веществ по плотности. Отличие от прототипа состоит в том, что в качестве тяжелой жидкости предлагается использовать раствор щелочного или щелочноземельного вольфрамсиликата, что подтверждает новизну предлагаемого способа. Например, вольфрамсиликат натрия имеет вязкость 9,6410-3 Пас при температуре 23оС и плотности 2,8 г/см3 и 16,610-3Па с при плотности 2,91 г/см3. Вязкость снижается соответственно до 3,4710-3 Пас и 3,8210-3 Па при повышении температуры до 80оС.

Предлагаемая совокупность признаков обладает новым свойством, заключающимся в увеличении скорости всплытия или падения минералов. Это обусловлено тем, что скорость падения (всплытия) минеральной частицы в тяжелой жидкости пропорциональна разности плотности частицы и жидкости, силе, под действием которой происходит осаждение, и обратно пропорциональна вязкости. Наличие нового свойства определяет получение нового положительного эффекта, заключающегося в ускорении процесса разделения минералов. Это свидетельствует о соответствии предложенного технического решения критерию "существенное отличие".

Способ осуществляется следующим образом. Приготовленный раствор вольфрамсиликата натрия или другого щелочно-земельного металла плотностью 3,0 г/см3 смешивается в емкости с пробой твердых веществ. После кратковременного перемешивания и отстаивания всплывают минералы более легкие, чем жидкость, а более тяжелые тонут. В результате при разделении минеральной смеси получают легкую и тяжелую фракции минералов. Фракции отделяют от тяжелой жидкости фильтрацией, отмывают и сушат. Тяжелую жидкость после фильтрации вновь используют при разделении, а промывные воды упаривают до плотности 3,0 г/см3.

П р и м е р 1. В цилиндр с делениями диаметром 25 мм заливают 100 мл раствора вольфрамсиликата или метавольфрамата натрия соответствующей плотности и загружают несколько кристаллов исследуемых минералов. Цилиндр закрывают пробкой, переворачивают и определяют скорость всплытия (падения) минералов.

Результаты определений приведены в таблице. Результаты показывают значительное повышение скорости разделения минералов в среде вольфрамсиликата натрия по сравнению со средой метавольфрамата. Так, для кварца скорость всплытия возрастает в 2 раза, кальцита в 1,5 раза и для гроссуляра скорость падения в 5 раз, что указывает на значительное сокращение продолжительности процесса разделения твердых веществ.

П р и м е р 2. 40 г руды крупностью 2+1 мм смешивают с 50 мл тяжелой жидкости плотностью 2,8 г/см3 при 23оС. Полученную пульпу отфильтровывают на конической воронке. Навеску, оставшуюся на фильтре, взвешивают и по разности весов определяют объем жидкости, увлеченной твердой фазой. Расход раствора вольфрамсиликата натрия составляет 161 мл на 1 кг руды и 244 мл метавольфрамата на 1 кг.

П р и м е р 3. Навеску руды, оставшуюся на фильтре (пример 2), промывают водой, декантацией. Наличие вольфрама в промывных водах контролируют по реакции Шееле. Расход воды на промывку от вольфрамсиликата натрия составляет 3,8 л на 1 кг руды, а от метавольфрамата натрия 5,18 л. Промывные воды направляют на регенерацию выпариванием.

Следовательно, уменьшение объема промвод сокращает продолжительность процесса и расход энергии на регенерацию. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ, включающий смешение твердых веществ с тяжелой жидкостью и вывод тяжелой и легкой фракций после разделения, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса разделения, в качестве тяжелой жидкости используют водный раствор щелочного или щелочно-земельного вольфрамсиликата плотностью до 3,0 г/см3.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru