3 Дәріс.

Ұсату. Ұсату процесстерінің міндеті мен классификациясы. Ұсату аппараттарының конструкциялары ( 4 сағат)

Дәріс жоспары

1. Ұсату процесстерінің міндеті мен классификациясы.

2. Ұсату заңдылықтары мен минералдарды ашу іріктеуінің принциптері.

3.3 Ұсату процесстері мен аппараттар конструкцияларының сипаттамасы.

Ұсату процесстерінің міндеті мен классификациясы.

Ұсату және ұнтақтау деп кен немесе қазынды кен кесектер сыртқы күштер әсерінен өлшемдерінің кему процесстерін айтамыз.

Сыртқы күштер сипаттамасы бойынша өндірісте қолданатын келесі процесстерді ажыратамыз:

• жай механикалық күштер арқылы жүзеге асатын кәдімгі ұсату мен ұнтақтау;

• кен кесектерінің өзара әсерлесу кезіндегі өзіндік ұнтақтау;

• сұйықтық арқылы өтетін электр заряды арқасында пайда болатын соққылық толқындар әсерінен электрогидравликалық ұсату;

• жарылмалы ұсату немесе ұнтақтау, ол сыртқы қысымның тез арада өшуінен туындайтын ішкі созылу күштер әсерінен жынстардың ыдырауына негізделген;

• тербелмелі күштер алаңындағы тербелмелі ұнтақтау;

• центрден тебілетін алаңындағы центрден тебілетін ұнтақтау;

• кинетикалық энергия арқылы бір-біріне қарам-қарсы жоғары жылдамдықпен қозғалып келе жатқан бөлшектердің сырғалаған ұнтақтауы.

Жоғарыда аталғандардың көбі кәсіпорындарда, түсті, қара, көмір, тау-кен химиялық, құрылыс және т.б. өнеркәсіп салаларында ұсату, ұнтақтау және өзіндік ұнтақтау кең тараған.

Ұсату мен ұнтақтау процесстер арасында айырмашылық жоқ. Шарт бойынша, ұсату кезінде ірі өнім, ал ұнтақтау кезінде 5 мм ұсақ өнім алынады. Ұсату мен ұнтақтау процестері өзінің тағайындалуына қарай алдын ала дайындау және дербес болып бөлінеді.

Байытуға дайындайтын пайдалы қазбалардың ұсату мен ұнтақтауды алдын ала дайындаудың мақсаты қосыла іліскен минералдардың бөліну нәтижесінде минималды ұнтақтау кезіндегі минералдардың ажырауы.Ұсату немесе ұнтақтаудың соңғы ірілігі бөлінген минералдар қосымшалардың ірілігімен наықталады. Бөлінген минералдар кесектерінің ашылуы толық болса, келесі байыту процес тиімді болады. Кейбір жағдайларда, минералдардың толық ашылуы кезінде де қолданылған байыту әдісі ескертілген технико-экономикалық түсініктер немесе шектелген ірілік бойынша ұсату немесе ұнтақтаудың алдын ала дайындау әдісі міндетті түрде қолданылады. Мысалы, құрғақ магнитті байыту кезіндегі материалдың максималды ірілігі 50 мм аспау керек.

Егер минералдар түрлі физико-химиялық қасиеттерге ие болса, онда ұсату немесе ұнтақтау нәтижесінде олардың қаттылары және беріктері нәзік және қатты емес минералдарға қарағанда ірі кесектер мен түйіршіктер ретінде ұсынылады. Осындай ұсату немесе ұнтақтау іріктеп алынған деп аталады және ірілігі бойынша байыту алдында қолданылады.

Ұсату және ұнтақтау дербес деп аталады, егер алынған өнім байытуға ұшырамайтын болса, керісінше, тауарлы және тікелей қолдануға бағытталған болса (кокстауға дайындалған көмірлер; флюс ретінде қолданылған ізбес пен доломиттер; ұсақталған тас кесектерді дайындау алдында тастар). Мұндай жағдайда ұсақталған немесе ұнтақталған өнімдер іріліктері оларға ұсынылған кондицияларымен анықталады (ТУ, ГОСТ).

Тау-кен цехтерінен байыту фабрикаларына апарылатын кен немесе көмір кесектерінің максималды мөлшері 1000-1500 мм-ге дейін жететін, байытуға баратын қажетті материал ірілігі, әдетте, 10 мм-ден аспайтын, ал флотациялық әдістерін қолданған кезде ол 0,1 мм-ден аз болуы керек. 1500-ден 0,1 мм-ге дейін кесектер мөлшерінің қысқартылуын бір мезгілде алу мүмкін емес, сондықтан ұсату мен ұнтақтау сатылы орындалады.

Ұсату процесінің жиілігі әр кезеңде ұсату дәрежесімен (і) көрсетіледі. Ол бастапқы D_max және ұсақталған d_max өнімдерінің максималды өлшемдерінің қатынасына тең:

i = D_max / d_max

Жалпы ұсату дәрежесі барлық кезеңдердің дәрежесінің көбейтіндісіне тең:

i_общ = i₁*i₂*i₃ …

Ұсатылатын материал мен ұсатылған өнімнің ірілігіне орай ажыратылады:

- ірі ұсату (1500 – 1300-ден 350 - 100 мм-ге дейін), немесе ұсатудың І-ші кезеңі (әдетте і 5-тен көп емес);

- орта ұсату (350 – 100-ден 100 – 40 мм-ге дейін), немесе ұсатудың ІІ-ші кезеңі (і 8-10 көп емес);

- майда ұсату (100 – 40-тан 30 – 5 мм-ге дейін), немесе ұсатудың ІІІ-ші кезеңі (і 10 көп емес).

Сонымен қатар ұнтақтау бірнеше кезеңдермен жүзеге асады. Осының нәтижесінде ұнтақтау дәрежесін бастапқы және ұнтақталған өнімдеріндегі түйіршіктердің максималды өлшемдерінің араласуымен, немесе ұнтақталған өніміндегі тұрақты ірілік класының (+0,100 мм; -0,074 или -0,044 мм) проценттік үйлесімімен анықталады. Ұнтақтау тұрпайы болады, егер -0,074 класс үйлесімі ұнтақталған өнімде 20-40% болса, және сыпайы, егер оның үйлесімі 75%-тен көп болса. Ұсату және міндетті түрде ұнтақтау байыту фабрикаларында жұмсалатын энергиясы көп процестер болып табылады. Сондықтан келесі принцип жүзеге асады: “Артық ештеңені ұсатпау”. Егер бастапқы өнімде дайын кластың жеткілікті мөлшері болса, онда оны алдымен елеу немесе класификация арқылы бөліп тастайды (3.1-сурет).