19. Методы подготовки сырьевых материалов (см).

Технолог.процесс произв-ва начинается с подготовки сырьевых мат-лов, и подготов. операции явл. схожими для технологий многих произв-в. Подготовка сырья направлена на расширение сырьевой базы произв-ва за счёт использования сырья с невысоким содержанием осн.компонента; на более производит.исп-ние оборудования и снижение энергоёмкости произв-ва, повышение кач-ва продукции за счёт исключения посторонних в-в из производств. процесса.

Измельчение материала (М) осущ. путём разрушения его первонач. структуры разл. воздействиями: раздавливанием, раскалыванием, истиранием, ударом.

В зав-ти от размеров кусков мат-ла

1. крупное дробление (до измельчения – 1500-300 мм; после – 300-100);

2. среднее дробление (до – 300-100; после – 50-10);

3. мелкое дробление (до – 50-10; после – 10-2);

4. тонкое измельчение (до – 10-2; после – 2- 0,75);

5. сверхтонкое измельчение (до – 2-0,75; после – 0,075-0,0075мм).

Для тонкого и сверхтонкого измельчения мельницы разл. конструкций - барабанные, шаровые. М загружают в мельницу вместе с мелющими телами (шарами, цилиндрами). В роликовых и валковых мельницах одновременно мелют и сушат сырьё. Мельницы струйного помола, планетарные, струйные и вихревые мельницы. Эф. приёмом улучшения кач-ва измельчения М явл. исп-ние жидких сред помола (вода, спирты, кетоны), а также добавок поверхностно активных веществ.

Пок-ли кач-ва измельчения: тонина помола (ср.размер частиц), уд.поверхность М, активность порошков.

Измельчение М, не обладающих большой прочностью, осущ-ся разрезанием или срезанием частиц в окруж. среде. Измельчение может произв-ся с исп-нием механ., тепл., электр. воздействия, взрыва.

Дробление СМ → в спец. дробильных установках. По конструкции и принципу работы типы дробилок:

1. щековые дробилки – раздавливание М между неподвижной и подвижной щеками в рез-те период.нажатия;

2. валковые дробилки – раздавливан М между двумя валками, вращающимися навстречу друг другу;

3. конусные дробилки – раздавливание М между двумя конусами при сближении поверхностей неподвижного усечённого конуса и вращающегося внутр. конуса; процесс измельчения непрерывен;

4. молотковые дробилки – дробление М в рез-те ударов по нему; отличаются высокой производит-тью и прим-ся гл.образом для измельчения хрупких М умеренной твёрдости (известняк, кам. уголь).

Сортировка сыпучих М по крупности частиц осущ. их просеиванием (грохочением). Грохочение осущ. для разделения угля, руды, для выделения из М частиц опред. крупности. Грохоты бывают нескольких видов:

1. неподвижные (колосниковые, дуговые, конические) – состоят из неподвижной просеивающей поверхности и установки для её крепления; 2. подвижные (барабанные, качающиеся, вибрационные) – состоят из одной или нескольких просеивающих поверхностей (сит). Эф-сть просеивания зав. от: крупности и формы частиц исходного М и его нагрузки на грохот, типа грохота, размера и формы отверстий сита, его длины и угла наклона.

Тех-гия обогащения вкл. процессы, в к-х происх. разделение минералов без изменения их хим. состава, структуры или агр. состояния. В рез-те обогащения – два осн. продукта: концентрат и хвосты. Обогащение хар-ся 2 пок-ми: сод-нием в концентрате полезного компонента и его извлечением (в %).

Флотация – процесс разделения мелких тв. частиц, осн. на различии их в смачиваемости водой: гидрофобные частицы - плохо смачиваемые водой, гидрофильные – хорошо. Для очистки жидкости от примесей, ускорения отстаивания жидкости, разделения смесей. Аппараты плёночной и пенной флотации. Для очистки воды и извлечения компонентов из разбавл. растворов - ионная флотация.

При наличии в полезном ископаемом загрязн. примесей используют промывку (мокрый способ на обогащение). При произв-ве керамики, нек-х строймат-лов. Затем М подвергаются обезвоживанию.

Сушка – процесс, предназн. для удаления влаги из тв., жидких или газообр. продуктов. Для этого необх-мо разрушить связь воды с М. Цель с.– сохранение физ-хим. св-в М, обеспечение сохранности М на продолжит. период, исключение перевозки балласта, регулирование кол-ва влаги, необход. для осущ-ния процесса. Вначале удаляется своб. влага, затем слабосвязанная и удерживаемая адсорбционная. Процесс сушки прекращается при достижении равновесного влагосодержания. По способу подвода тепла сушки бывают: конвективные (высушиваемый М омывается потоком нагретого сушильного агента), контактные (контакт высушиваемого М с нагреваемой поверхностью), сублимационные (удаление влаги в замороженном состоянии под вакуумом), высокочастотные (удаление влаги под воздействием электр. поля), радиационные (под действием инфракрасного излучения). Барабанные сушилки применяют для обработки мелкокусковых и сыпучих М (азотные удобрения), пневматические – для сушки зернистых М (угля), распылительные – для жидких в-в повышенной вязкости (молоко, кровь), ленточные – для сыпучих и волокнистых М (полимеры).

Фильтрование – процесс отделения тв. частиц от жидкости или газа при помощи фильтр. перегородок, к-е пропускают жидкость/газ, но задерживают тв. частицы.

Отстаивание – медленное расслоение жидкой дисперсной системы (суспензии, эмульсии, пены); часто происходит укрупнение частиц в рез-те коагуляции – Для очистки жидкости от грубо дисперсных механ. примесей в спец. аппаратах (отстойниках). Разделение жидких неоднородных М производится центрифугированием. Может производиться по принципам отстаивания или фильтрования.

Перемешивание – процесс смешения неск. компонентов для получения продукта требуемой однородности, от к-й зависит кач-во конечной продукции. Для получения смеси жидких и тв. компонентов применяют лопастные мешалки. В шнековых и валковых смесителях перемешивание происходит путём перемещения потока М в ёмкости смесителя. Сыпучие и порошковые материалы перемешивают в гравитационных смесителях с вращающимся барабаном (биконические, V-образные, «пьяная бочка»).