Патент на изобретение №2214982

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНТОНИТОВОГО ПОРОШКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству глинопорошков для буровых растворов, формовочных смесей и железорудных окатышей. Способ получения бентонитового порошка заключается в том, что дробленую бентонитовую глину влажности 15-45 % измельчают помолом в мельнице до получения частиц порошка заданного размера с одновременной ее сушкой путем подачи потока горячего воздуха, нагретого до температуры 80-300^oС, в зону помола, и выноса из мельницы высушенного до влажности 6-15% бентонитового порошка. Способ позволяет улучшить качество глинопорошка за счет повышения физико-механических и коллоидно-химических свойств, при этом значительно снижается его расход в приготовлении буровых растворов, формовочных смесей и железорудных окатышей. 1 табл.

Изобретение относится к производству глинопорошков для буровых растворов, формовочных смесей и железорудных окатышей. Для производства бентонитовых порошков влажную комовую бентонитовую глину дробят, сушат и измельчают до порошкообразного состояния.

Известен способ получения бентонитового порошка, заключающийся в том, что дробленую бентонитовую глину влажностью 20% подсушивают до влажности не менее 8%, а затем ее измельчают помолом в дисковой мельнице до получения частиц порошка заданного размера (RU, патент 1385597, С 09 К 7/02, опубл. 10.12.1996).

Недостатком такого способа является то, что в процессе сушки в сушильном барабане время пребывания в нем для больших и мелких частиц практически одинаково, вследствие чего мелкие частицы бентонитовой глины пересушиваются, что приводит к снижению качества глины. В то же время внутри больших кусков бентонита сохраняется избыточная влага, что приводит к “запариванию” и залипанию мельниц.

Известен способ получения бентонитового порошка, заключающийся в том, что дробленую бентонитовую глину заданной влажности измельчают помолом в мельнице до получения частиц порошка заданного размера с одновременной ее сушкой путем подачи потока воздуха в зону помола (Литяева З.А., Рябченко В.И. Глинопорошки для буровых растворов. Производственно-практическое изд., М., Недра, 1992, стр.129-134.

Недостатком данного способа является то, что в зону помола подается атмосферный воздух для осуществления струйного дробления глины за счет создания воздушных завихрений и перемешивания кусков, в результате чего последние дробятся. Сушка происходит как естественный процесс теплообмена потока воздуха и дробленых кусков глины. Это приводит к большому расходу воздуха, кроме того, данный процесс приведения бентонитового порошка к заданным параметрам по влажности занимает достаточно много времени.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по устранению указанного недостатка за счет совмещения процесса сушки и помола в одном аппарате, где сушильный агент – горячий воздух выносит измельченные высушенные частицы, тонина помола и влажность получаемого глинопорошка регулируются выносящей способностью и температурой нагретого воздушного потока. Достигаемый при этом технический результат заключается в сокращении по времени процесса сушки и помола за счет одностадийности процесса и улучшении качества глины за счет повышение ее физико-механических и коллоидно-химических свойств путем исключения возможности ее пересушки.

Указанный результат достигается тем, что в способе получения бентонитового порошка, заключающемся в том, что дробленую бентонитовую глину заданной влажности измельчают помолом в мельнице до получения частиц порошка заданного размера осуществляют одновременно с ее сушкой путем подачи потока воздуха в зону помола, при этом сушку и помол дробленой бентонитовой глины влажностью 15-45% производят одновременно по времени с подачей в зону помола потока горячего воздуха, нагретого до температуры 80-300^oС, для выноса из мельницы указанным потоком измельченного и высушенного до влажности 6-15% бентонитового порошка.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием совокупности признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Сушка и помол бентонита может осуществляться в мельницах ударного типа молотковых, шаровых, ролико-маятниковых и штифтовых, которые можно продувать горячими газами для сушки и выноса измельченного бентонита, важно лишь сохранить влажность бентонитового порошка не менее 6%. При влажности более 15% получаемый бентонитовый порошок комкуется и слеживается, что затрудняет его перегрузку пневмовоздушным транспортом и применение.

Согласно изобретению, способ получения бентонитового порошка заключается в том, что дробленую бентонитовую глину с влажностью 15-45% сушат и измельчают в одном аппарате в потоке горячих газов, скорость и температура воздушного потока определяется остаточной влажностью бентонитового порошка 6-15%. При влажности бентонитового порошка менее 6% заметно ухудшаются его качества. При влажности более 15% бентонитовый порошок склонен к слеживанию и комкованию, что затрудняет его пневмотранспортировку и использование.

Согласно настоящему изобретению способ получения бентонитового порошка заключается том, что дробленую бентонитовую глину заданной влажности подсушивают до влажности не менее 6% и измельчают ее помолом в мельнице до получения частиц порошка заданного размера. При этом помол дробленой бентонитовой глины влажностью 15-45% производят одновременно по времени с подачей в зону помола потока горячего воздуха, имеющего заданную скорость потока и нагретого до температуры 80-300^oС. Указанный поток, проходя через зону помола, обеспечивает сушку бетонитового порошка и вынос из мельницы измельченного до заданного размера и высушенного до влажности 6-15% бентонитового порошка.

Таким образом, согласно настоящему изобретению путем совмещения операций помола, сушки и выноса обеспечивается сокращение времени получения бентонитового порошка.

Пример 1
Бентонитовую глину влажностью 45%, дробленную до размера кусков не более 100 мм, подают со скоростью подачи 2 т/ч в молотковую шахтную мельницу. В мельницу одновременно подается горячий воздух температурой 300^oС со скоростью 1000 м³/ч. Одновременно происходит сушка глины до влажности не менее 6% и ее помол с выносом частиц размером менее 250 мкм. Физико-механические и коллоидно-химические свойства бентонитового порошка определяют по известным методикам.

Пример 2
Бентонитовую глину влажностью 35%, дробленную до размера кусков не более 100 мм, подают со скоростью подачи 5 т/ч в молотковую шахтную мельницу. В мельницу одновременно подается горячий воздух температурой 300^oС со скоростью 1000 м³/ч. Одновременно происходит сушка глины до влажности не менее 6% и ее помол с выносом частиц размером менее 250 мкм. Физико-механические и коллоидно-химические свойства бентонитового порошка определяют по известным методикам.

Пример 3
Бентонитовую глину влажностью 25%, дробленную до размера кусков не более 50 мм, подают со скоростью подачи 25 т/ч в шаровую мельницу. В мельницу одновременно подается горячий воздух температурой 100^oС со скоростью 100000 м³/ч. Одновременно происходит сушка глины до влажности не менее 6% и ее помол с выносом из мельницы частиц размером менее 150 мкм. Физико-механические и коллоидно-химические свойства бентонитового порошка определяют по известным методикам.

Пример 4
Бентонитовую глину влажностью 15%, дробленную до размера кусков не более 50 мм, подают со скоростью подачи 35 т/ч в шаровую мельницу. В мельницу одновременно подается горячий воздух температурой 80^oС со скоростью 100000 м³/ч. Одновременно происходит сушка глины до влажности не менее 6% и ее помол с выносом из мельницы частиц размером менее 150 мкм. Физико-механические и коллоидно-химические свойства бентонитового порошка определяют по известным методикам.

По данному способу, при влажности исходной бентонитовой глины в пределах 15-45%, получены образцы бентонитового порошка с различной влажностью, результаты испытаний которых приведены в таблице.

Как следует из таблицы, настоящий способ позволяет получить указанный ранее технический результат, заключающийся в повышении физико-механических и коллоидно-химических свойств бентонитового порошка (коэффициента набухания, эффективной вязкости и предела прочности при разрыве в зоне конденсации влаги).

Как следует из таблицы, настоящий способ позволяет получить указанный ранее технический результат, заключающийся в повышении физико-механических и коллоидно-химических свойств бентонитового порошка (коэффициента набухания, эффективной вязкости и предела прочности при разрыве в зоне конденсации влаги).

Использование заявляемого изобретения позволит за счет совмещения операций сушки и помола бентонитовой глины с начальной влажностью 15-45% и одновременной по времени с подачей в зону помола потока горячего воздуха позволит упростить способ получения бентонитового порошка, а за счет поступления потока горячего воздуха с заданной скоростью и нагретого до температуры 80-300^oС, для обеспечения выноса из мельницы указанным потоком измельченного и высушенного до влажности 6-15% бентонитового порошка позволяет повысить его качество и значительно снизить его расход в приготовлении буровых растворов, формовочных смесей и железорудных окатышей.

Формула изобретения

Способ получения бентонитового порошка, заключающийся в том, что дробленую бентонитовую глину заданной влажности измельчают помолом в мельнице до получения частиц порошка заданного размера с одновременной ее сушкой путем подачи потока воздуха в зону помола, при этом сушку и помол дробленой бентонитовой глины производят одновременно по времени с подачей в зону помола потока воздуха для обеспечения выноса из мельницы указанным потоком измельченного и высушенного бентонитового порошка, отличающийся тем, что сушку и помол дробленой бентонитовой глины влажностью 15-45% производят путем подачи в зону помола потока горячего воздуха, нагретого до температуры 80-300^oС и поступающего со скоростью 1000-100000 м³/ч, для обеспечения выноса из мельницы указанным потоком измельченного и высушенного до влажности 6-15% бентонитового порошка.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 16.10.2005

Извещение опубликовано: 10.11.2006 БИ: 31/2006

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.06.2007

Извещение опубликовано: 20.06.2007 БИ: 17/2007