Показатели эффективности обогащения сырья.

Об эффективности флотации судят по экономическим показателям:

1. Выход концентрата определяется отношением массы полученного концентрата к массе взятой руды:

(4)

2. Степень извлечения – это отношение массы извлеченного полезного вещества в концентрате к его массе в руде:

(5)

3. Степень обогащения (концентрации) выражается отношением массовой доли полезного вещества в концентрате к его массовой доле в исходной руде:

(6)

Пример 1. Определить выход концентрата, степень извлечения и степень обогащения, если при обогащении 12 т сульфидной руды с массовой долей меди 1,5% получается концентрат массой 600 кг с массовой долей меди 24%.

Дано:	Решение: 1) Из формулы (4) найдем выход концентрата: η конц = ( mконц/mруды) 100%= (0,6/12)·100% = 5% 2) Найдем массу меди в руде и концентрате: mCu в руде = mруды·ωCu в руде = 12 0,015=0,18 т mCu в конц = mконц·ωCu конц =0,6·0,24 = 0,144 т 3) С использованием формулы (5) найдем степень извлечения: ηизвл = (mCu в конц/mCu в руде)·100% = (0,144/0,18)·100 = 80% 4) По формуле (6) рассчитается степень обогащенияпродукта: ηобог = ωCu в конц /ωCu в руде = 0,24/0,015 = 16 раз.
mруды = 12 т
ωCu в руде = 1,5%
mконц = 600 кг
ωCu в конц = 24%
ηконц – ?
ηизвл – ?
ηобог –?

Задачи для самостоятельного решения

1. В результате обогащения 1 т апатитово-нефелиновой руды, содержащей 44% апатита Ca₅(PO₄)F, 46% нефелина K₂О· Na₂О·2Al₂О₃ 4Si0₂ и 10% примесей получили 410 кг апатитового концентрата (ω_апат = 97%) и 392 кг нефелинового концентрата (ω_нефел. = 90%) Определить выход концентрата, степень извлечения и степень обогащения для этих концентратов.

Ответ. η _конц = 41% и 39,2%; η_извл = 0,9 и 0,77; η_обог = 2,2 и 1,96.

2. 1 т алунитовой руды, содержащей 62,16% алунита (формула алунита 3Аl₂O₃∙K₂O∙4SO₃∙6H₂O) подвергли обогащению обжигом и получили концентрат, содержащего 68% глинозема (Al₂O₃), при этом производственные потери полезного вещества (чистого Аl) составили 12 % (мас.). Далее глинозем выделили и подвергли электролизу в расплавленном криолите, с получением чистого алюминия (выход по току Аl – 98%). Найти массу полученного алюминия, а также выход концентрата, степень извлечения и обогащения.

Ответ. η _конц = 33,77%; η_извл = 88%; η_обог = 2,6.

3. Массовая доля Fe₂O₃ в 10 т руды – 72%, а железа в концентрате –70%. При этом потери железа при обогащении составили 1%. Найти массу концентрата, выход концентрата, степени извлечения и обогащения.

Ответ. m_конц = 3564 кг; η_обог = 2,78; η_извл = 99%; η _конц = 35,64%.

4. Магнитный сепаратор на горно-обогатительном комбинате перерабатывает в час 180 т измельченного титаномагнетита. При этом получается магнитный продукт, выход концентрата равен 40,2 %, а степень обогащения – 1,75 раз. Массовая доля железа в руде составляет 18,4%. Найти степень извлечения, а также массу отходов и массовую долю железа в них.

Ответ. η_извл = 70,35%; = 9,12%; = 9,96 т; m_конц = 72360 кг; m_{отходов} = 107640 кг.

5. Из 250 т полиметаллической руды было получено 5600 кг медного концентрата со степенью концентрации 22,9 и 1450 кг молибденового концентрата со степенью обогащения 6,85. Массовые доли меди и молибдена в концентратах равны соответственно 28 и 40%. Определить выходы концентратов и степени извлечения.

Ответ. η _конц = 2,24% и 0,58%; η_извл = 51,28% и 3,97%.

6. 1 тонна белой глины, содержащей каолин (Al₂C₃∙2SiO₂∙2H₂O) и кварц (SiO₂), предназначенная для получения керамики, подверглась отмачиванию (отделению медленно оседающих мелких частиц суспензии от крупных). Белая глина содержала 20,2% Al₂О₃ и 42,8% общего содержания SiO₂ (по массе) в кварце и каолине. После обогащения получили 720 кг концентрата, где массовая доля Al₂О₃ повысилась на 5,2%, a SiO₂ – на 9,9%. Найти: а) выход концентрата, степени извлечения и обогащения для Al₂О₃ и кварца; б) массовую долю Al₂О₃ и кварца в хвосте.

Ответ. η _конц = 72%; η_извл = 90,53% и 88,65%; η_обог = 1,26 и 1,23; = 6,83%, = 17,18%.

7. 1820 т руды, содержащей немагнитный бурый железняк или лимонит (2Fe₂O₃∙3H₂O) с массовой долей лимонита 66,4 % подвергли обжигу коксовым газом. При этом происходят реакции:

1) 3Fe₂O₃ + СО 2Fe₃O₄ (магнетит) + СО₂↑

2)Fe₂O₃ + 3CO 2Fe+3CO₂↑.

При этом 80% лимонита пошло на реакцию (1) и 20% – на реакцию (2). При обжиге вся вода из лимонита и руды улетучивается. После этого смесь обогатили, удалив 48,7% всей пустой породы руды (потерями магнетита и железа пренебречь) Найти выход концентрата, степени извлечения и обогащения железа по отношению к первоначальной руде.

Ответ. η _конц = 69,28%; η_извл = 99,96%; η_обог = 1,443.

8. На обогатительной фабрике работает установка для обогащения угля в тяжелых средах, перерабатывая 280 т/час сырья, при этом вырабатывая 145 т/час концентрата. Массовая доля примесей в сырье 46%, а в концентрате – 24%. Определить: а) выход концентрата, степень извлечения и обогащения; б) массовую долю угля в хвосте.

Ответ. η _конц = 51,8%; η_извл = 72,9%; η_обог = 1,4 ; w_{С в хвосте} = 30,4%.

9. В составе горной породы старатели обнаружили 0,5% самородного золота и 0,24% сульфида серебра. 1 тыс. тонн такой руды обогатили, при этом получили золотой и серебряный концентраты и хвост. Потери золота составили 4 %, а сульфида серебра 3,8%. Выход концентрата составил 0,5 % и 0,26 %. Найти:

а) массовые доли золота и чистого серебра в хвосте;

б) степени извлечения и обогащения Аu и Ag.

Ответ. η _конц = 96% и 90,08%; η_обог = 192 и 399 .

10. В хибинской руде обнаружен фторапатит (Ca₅(PO₄)₃F), причем, по данным аналитического анализа, в ней содержится 5% Р. В результате обогащения 2,5 т руды массовая доля фосфора повысилась на 5,1%. Найти выход концентрата, степень извлечения и обогащения фторапатита, если масса концентрата 1 т.

Ответ. η _конц = 40%; η_извл = 80,79%; η_обог = 2,02 .