Апаратура і матеріали

1. Барабанний лабораторний млин з прозорими торцевими стінками .

2. Рольганг

3. Лінійка, секундомір.

Література

1. Бережний М.М.,Мовчан В.П., Збагачення та окускування сировини: Монографія.- Харків: 000 «Видавництво ІСП», - 2000.- 365 с.

2. Білецький В. С, Смирнов В.О. Переробка і якість корисних копалин: Посібник.- Донецьк: Східний видавничий дім, 2005. - 324 с.

3. Бедрань Н.Г., Скоробогатова Л. М. Переработка и качество полених ископаемых: Учебник для вузов. - М.: Недра, 1986.- 272 с.

Лабораторна работа №5

Тема: Вивчення процессу класифікації корисних копалин

Час, що потрібен для виконання роботи-2 години.

Мета роботи: Вивчення процесу дії і конструкції лабораторного трубчатого класифікатора, одержання практичних навичок проведення дослідів з класифікації матеріалу і оцінювання результатів дослідів.

Гідравлічною класифікацією називається процес розділення суміші мінеральних зерен у рідині на класи крупності за швидкістю їхнього осідання. Розділення матеріалу протікає головним чином у стиснених умовах при турбулентному режимі течії гідросуміші.

Класифікації піддають руди крупністю до 6 мм і вугілля крупністю до 13 мм. При гідравлічній класифікації розділення суміші на класи відбувається за рівнопаданням. Цей процес можливий лише при розділенні сумішей, зерна яких досить однорідні за густиною і формою. У тому випадку, якщо компоненти суміші значно розрізняються за густиною і формою зерен, то при класифікації відбувається до деякої міри і гравітаційне збагачення. Принцип процесу гідравлічної класифікації заснований на зміні траєкторії руху зерен матеріалу під впливом гравітаційних сил, сил опору середовища руху зерен та інерційних сил. Залежно від напрямку цих сил гідравлічна класифікація може здійснюватися в горизонтальних, вертикальних і криволінійних потоках.

У результаті класифікації одержують звичайно два продукти. Продукт, що містить тонкі зерна, крупність яких не перевищує граничної, називається зливом. Крупний продукт, розмір зерен якого перевищує розмір граничного зерна, називається пісками. Розмір зерна, по якому відбувається розділення матеріалу за крупністю, називається граничним. Під граничною крупністю розуміють крупність частинок, що виділяються в продукти у рівних кількостях (по 50 %). Гідравлічна класифікація застосовується для розділення зерен за граничною крупністю понад 40 мкм, а знешламлювання – по зерну розміром – 10–70 мкм.

Гідравлічна класифікація є підготовчим, допоміжним і рідше самостійним (збагачувальним) процесом.

Апарати, у яких здійснюється процес гідравлічної класифікації, називаються класифікаторами. Апарати гідравлічної класифікації підрозділяються за двома основними ознаками: за силовим полем, під дією якого здійснюється розділення зерен у пульпі, і за способом розвантаження пісків.

Опис установки

Д ля проведення дослідів з класифікації корисних копалин використовуємо трубчатий класифікатор. Він складається з скляної труби, яка встановлена в трубу більшого діаметра, обидві закріплені на стійці. В трубу через кран подається вода, і в трубі створюється висхідний потік води, у якому здійснюється розділення мінералів за швидкостями їх падіння у водному середовищі.

Частини, які мають кінцеву швидкість падіння більше швидкості висхідного потоку

Лабораторна робота №6

Тема: Збагачення на концентраційному столі

Час, що потрібен для виконання роботи-2 години.

Мета роботи: Вивчення принципу дії і конструкції лабораторного концентраційного стола і процесу збагачення на ньому, уміння оцінювати результати процесу розподілу мінеральної сировини.

Гравітаційні методи збагачення засновані на відмінності в густині мінеральних зерен, що розділяються. До гравітаційного збагачення відносяться процеси: збагачення у важких середовищах. Відсадка, збагачення у струмені води на похилій площині.

Розділення може проводиться двома способами - у водній і повітряній середовищах. Більшу розповсюдженість отримав перший спосіб. Гравітація охоплює широкий діапазон крупності збагачуємих корисних копалин від 100мм (важкі середовища, відсадка) до 0,5-0,2мм (похилі площини).

Збагачення на концентраційних столах є процес розділення мінеральних частинок за густиною в тонкому потоці води, який тече по нахиленій деці концентраційного столу, що здійснює зворотно-поступальний рух в горизонтальній площині перпендикулярно направленню руху води. Концентраційні столи використовують для збагачення руд олова, вольфраму, рідкісних, кольорових, благородних і чорних металів, а також вугілля крупністю -4+0.01мм.

Стіл має злегка нахилену деку, на яку надходить живлення із завантажувального пристрою. Змивна вода розподіляється вздовж живлячої сторони.

Дека столу коливається у поздовжньому направленні за допомогою приводного механізму. Механічний привід надає деці стола асиметричний зворотно-поступальний рух. При русі деки столу вперед частинки рухаються вперед разом с нею по направленню до розвантажувального кінця. В кінці прямого ходу дека різко починає швидких зворотній рух, однак частинки продовжують сковзати вперед на протязі всього зворотного ходу.

У результаті диференційного руху стола зерна переміщуються вперед у поздовжньому направленні деки, при чому важкі зерна рухаються вперед з більшою швидкістю тому, що сила інерції, яку вони набувають, більше ніж у зерен меншої густини. Сила змивної води, навпаки, діє у більшому ступені на легкі зерна. Вони у попередньому направленні переміщуються з більшою швидкістю, чим важкі зерна.

При впливанні цих сил кожна частинка в залежності від густини і крупності просовується у направленні рівнодіючої сили. Рух зерен на поверхні деки столу графічно представлено на рисунку 5.1.

Рисунок 5.1.-Направлення руху частинок різної густини на деці концентраційного столу.

1-зерно важкого матеріалу; 2-зерно легкого матеріалу; -швидкість зерен під дією інерційної сили; - швидкість зерен під дією гідродинамічної сили;

Під впливом сили інерції зерна переміщується вздовж столу з різною швидкістю. Швидкість пересування важкого зерна більше швидкості пересування легкого (V₁> V₂).

Швидкість пересування важкого зерна під дією змивної води, навпаки , менше швидкості пересування легкого зерна(V₂> V₁). Обидва зерна пересовуються по своїм рівнодіючим- важки зерна в направленні V₂, легкі – V₁.

Під впливом сил інерції і сил змивної води на поверхні деки відбувається також розшарування матеріалу за крупністю зерен. Зерна важкого мінералу займають на деці столу нижній шар, зерна легкого мінералу - верхній. Зерна важкого мінералу за об’ємом менші, і вони як би просіюються в проміжок між більш крупними зернами легкого мінералу. Крупні зерна піддаються більш сильної дії верхнього шару змивної води, який володіє найбільшою швидкістю. І навпаки, зерна важкого мінералу займають нижній шар на столі і повільно пересовуються по деці столу. Цьому сприяє наріфлення столу.

Наріфлення розташовується паралельно вісі руху деки і утворюють вузькі жолоби на деці. У завантажувальній (верхній) стороні столу планки мають найменшу висоту. Висота планок збільшується по мірі приближення їх до нижньої сторони столу. Висота кожної планки зменшується по довжині її в направленні до розвантажувальної сторони столу. Довжина наріфлень збільшується в сторону нахилу столу, і самі довгі наріфлення розташовані на борту. Збільшення висоти наріфлень в направленні до нижньої сторони столу необхідно для утримання зерен верхніх шарів матеріалу від швидкого змивання їх з деки.

Наріфлення дозволяють отримати на деці два по потоки-верхній ламінарний і нижній турбулентний (рисунок 5.2.)

Рисунок 5.2. - Схема руху потоку рідини похилою нарифленою поверхнею.

Турбулентний характер руху води поміж наріфленнями сприяє кращому розвантаженню матеріалу за густиною і видаленню легких мінералів із шару важких.

В результаті матеріал на деці столу утворює віяло з частинок різної густини і розміру (рисунок 5.3.). Ближче до завантаження утворюється смуга легких крупних частинок ,далі утворюється смуга частинок проміжної густини (зростків)і останньою смуга важких зерен. Різні смуги збираються в окремі приймачі.

Рисунок 5.3. - Схема розподілу продуктів на деці концентраційного столу.