- •Тема 1. Цель и задачи обогащения минерального сырья. Методы обогащения, их физические и физико-химические основы. Показатели обогащения 5
- •Тема 2. Классификация руд по крупности 31
- •Тема 3. Дробление и измельчение. 70
- •Тема 4. Гравитационное обогащение минерального сырья 125
- •Тема 5. Магнитные методы обогащения 188
- •Тема 6. Электрические методы обогащения 205
- •Тема 7. Радиометрические методы обогащения 227
- •Тема 8. Флотационные методы обогащения 249
- •Тема 9. Вспомогательные процессы и аппараты 277
- •10. Содержание дисциплины 316
- •11. Учебно-методические указания для выполнения контрольно- расчетных работ 318
- •Тема 1. Цель и задачи обогащения минерального сырья. Методы обогащения, их физические и физико-химические основы. Показатели обогащения
- •1.1. Цель и задачи обогащения минерального сырья.
- •1.2. Методы обогащения, их физические и физико-химические основы.
- •1.2.1. Основные характеристики вещественного состава пи
- •1.2.1.1. Химический состав
- •1.2.1.2. Минералогический состав
- •1.2.1.3. Текстурные и структурные особенности
- •1.2.2. Физические свойства
- •1.2.3. Гранулометрический состав
- •1.2.4. Технологические свойства минералов
- •1.3. Классификация процессов обогащения полезных ископаемых
- •1.3.1. Подготовительные
- •1.3.2. Основные обогатительные процессы
- •1.3.3. Вспомогательные процессы обогащения и процессы производственного обслуживания
- •1.4. Показатели обогащения пи и их обогатимость
- •1.4.1. Технологические показатели
- •1.5.Технологические схемы обогащения
- •Тема 2. Классификация руд по крупности
- •2.1. Грохочение
- •2.1.1. Основные положения
- •2.1.2. Закономерности и эффективность грохочения
- •2.1.3. Просеивающие поверхности
- •2.1.4. Конструкции грохотов
- •2.2. Классификация процессов разделения по крупности
- •2.2.1. Закономерности свободного и стеснённого падения частиц в водной и воздушной средах.
- •2.2.2. Процесс классификации
- •2.2.3. Конструкции классификаторов. Гравитационные и центробежные классификаторы, воздушные сепараторы
- •Тема 3. Дробление и измельчение.
- •3.1. Назначение и классификация процессов дробления и измельчения
- •3.2. Теоретические основы дробления и измельчения
- •3.3 Технологическая эффективность дробления и энергетические показатели дробления
- •3.4 Схемы дробления, классификация машин для дробления и измельчения
- •3.4.1. Циркулирующая нагрузка в циклах дробления
- •3.4.2 Циркулирующая нагрузка в циклах измельчения
- •3.5. Типы и конструкции дробилок
- •3.5.1. Дробление в щековых дробилках
- •3.5.2. Дробление в конусных дробилках
- •Технологические параметры конусных дробилок среднего и мелкого дробления
- •3.5.3. Валковые дробилки.
- •3.5.4. Молотковые и роторные дробилки.
- •3.6 Измельчение
- •3.6.1. Мельницы
- •3.6.2. Расчет производительности мельниц.
- •Тема 4. Гравитационное обогащение минерального сырья
- •4.1. Отсадка
- •4.1.1. Поршневые отсадочные машины.
- •4.1.2. Диафрагмовые отсадочные машины.
- •4.1.3. Отсадочные машины с подвижным решетом.
- •Техническая характеристика отсадочной машины с трехсекционным подвижным решетом
- •4.1.4. Беспоршневые воздушно-золотниковые отсадочные машины.
- •4.1.5. Производительность отсадочных машин
- •4.1.6. Режим работы отсадочных машин
- •4.2. Обогащение в тяжелых средах
- •4.2.1. Конусные сепараторы
- •4.2.2. Барабанные сепараторы
- •4.2.3. Тяжелосредные циклоны
- •4.2.4. Производительность тяжелосредных сепараторов и циклонов.
- •4.2.5. Технология обогащения в тяжелых суспензиях.
- •4.3. Обогащение на концентрационных столах
- •4.4. Обогащение на концентрационных шлюзах и желобах
- •4.5. Винтовые сепараторы
- •4.6. Промывка
- •Тема 5. Магнитные методы обогащения
- •5.1. Физические основы магнитных методов обогащения
- •5.1.1. Сущность магнитных методов обогащения
- •5.1.2. Магнитные системы сепараторов
- •5.1.3. Режимы магнитной сепарации
- •5.1.4. Селективность магнитной сепарации
- •5.2. Классификация и общая характеристика магнитных сепараторов
- •Тема 6. Электрические методы обогащения
- •6.1. Физические основы электрических методов обогащения
- •6.1.1. Сущность электрических методов обогащения
- •6.1.2. Методы улучшения селективности электрической сепарации
- •6.2. Разделение минералов по электропроводности
- •6.2.1. Подготовка материала к электрической сепарации
- •6.2.2. Электрические сепараторы и принципы их работы
- •6.2.3. Основные факторы, влияющие на процесс электрической сепарации
- •6.3. Трибоэлектрическая сепарация
- •6.3.1. Общая характеристика трибоэлектрической сепарации
- •6.3.2. Способы электризации частиц при сепарации
- •6.3.3. Сепараторы и принципы их работы
- •6.4. Пироэлектрическая и диэлектрическая сепарация
- •6.4.1. Пироэлектрическая сепарация
- •6.4.2. Диэлектрическая сепарация
- •Тема 7. Радиометрические методы обогащения
- •7.1. Общая характеристика процессов радиометрического обогащения
- •7.2. Классификация радиометрических методов обогащения руд
- •7.2.1 Методы определения элементного состава полезных ископаемых по спектрометрии вторичных излучений
- •7.2.2 Методы определения естественной радиоактивности пород, содержащих радиоактивные элементы
- •7.2.3 Люминесцентный метод
- •7.2.4 Фотометрические методы
- •7.2.5 Радиоволновые методы
- •7.3. Технологические задачи, решаемые при использовании радиометрических методов
- •7.4. Радиометрические сепараторы и установки крупнопорционнойй сортировки руд
- •7.4.1. Радиометрические сепараторы
- •7.4.2. Установки для радиометрической крупнопорционной сортировки
- •Тема 8. Флотационные методы обогащения
- •8.1. Сущность и разновидности флотационных процессов разделения минералов
- •8.1.1. Зависимость смачиваемости поверхности минералов от значений удельных поверхностных энергий на границе соприкасающихся фаз
- •8.1.2. Условия закрепления частицы на межфазовой поверхности. Показатель флотируемости
- •8.1.3. Разновидности флотационных процессов разделения минералов
- •8.1.3.1. Разделение минералов на поверхности раздела жидкость — газ
- •8.1.3.2. Разделение минералов на поверхности раздела жидкость — жидкость
- •8.1.3.3. Флотационные процессы на поверхностях раздела твердое — жидкость и твердое — газ
- •8.2. Флотационные реагенты и их действие при флотации
- •8.2.1. Назначение и классификация флотационных реагентов
- •8.3. Флотационные машины и аппараты
- •8.3.1. Требования к современным конструкциям флотационных машин
- •8.3.2. Механические флотационные машины
- •8.3.3. Пневмомеханические флотационные машины
- •8.3.4. Пневматические флотационные машины
- •Тема 9. Вспомогательные процессы и аппараты
- •9.1. Обезвоживание продуктов обогащения
- •9.1.1. Назначение и общая характеристика процессов и продуктов обезвоживания
- •9.1.2. Дренирование
- •9.1.3. Сгущение
- •9.1.4. Фильтрование
- •9.1.5. Центрифугирование
- •9.1.6. Сушка
- •9.2. Пылеулавливание, очистка сточных и кондиционирование оборотных вод
- •9.2.1. Пылеулавливание
- •9.2.3. Очистка сточных и кондиционирование оборотных вод
- •10. Содержание дисциплины
- •12. Пылеулавливание.
- •13. Очистка сточных и кондиционирование оборотных вод
- •11. Учебно-методические указания для выполнения контрольно- расчетных работ
- •Тема 1. Определение технологических показателей обогащения:
- •Контрольные задания 1
- •Тема 2. Определить выход концентрата и хвостов, извлечение в них ценного компонента и эффективность обогащения по Ханкоку-Луйкену
- •Контрольные задания 2
- •Тема 3. Характеристики крупности по плюсу и минусу дроблёной руды по результатам её ситового анализа
- •Контрольные задания 3
- •Тема 4. Эффективность грохочения дроблёного продукта по классу меньше отверстий сита
- •Контрольные задания 4
- •Тема 5. Циркулирующая нагрузка
- •Контрольные вопросы к экзамену (зачету) по дисциплине "Основы обогащения полезных ископаемых"
- •Цель и задачи обогащения минерального сырья.
- •Цель и задачи обогащения минерального сырья.
- •Список использованной литературы
4.1.3. Отсадочные машины с подвижным решетом.
Отсадочные машины с подвижным решетом (рис. 4.4, б) производительностью до 25 т/ч применяют для отсадки крупных и средних классов (3—40 мм) мытых марганцевых и железных руд. Они имеют обычно двух-, трех- и четырехсекционные решета 1 (рабочей площадью 2,9 — 4,0 м2), движение которых (10 — 80 мм) от эксцентрикового привода 3 создает восходящие и нисходящие потоки воды (с частотой до 180 мин-1). Продвижению материала вдоль решета способствуют небольшой уклон короба (около 5°) и ступенчатое расположение секций решета.
Рис. 4.4. Принципиальная схема отсадочной машины с подвижным решетом
Эти машины обычно имеют двух-, трех- и четырехсекционные решета рабочей площадью 2,9-4 м2 и более. В настоящее время машины серийно не изготовляются, а изготовляются непостредственно на местах.
Техническая характеристика отсадочной машины с трехсекционным подвижным решетом
Размеры секции решета, мм..............................................................900×1100
Число секций решета.......................................................................................3
Площадь решета, м2......................................................................................2,9
Частота качаний решета, мин -1...................................................................182
Амплитуда качаний, мм............................................................................10-80
Крупность руды, мм....................................................................................3-35
Производительность, т/ч............................................................................до25
Мощность электродвигателя короба, кВт...................................................7,0
Мощность электродвигателя элеватора, кВт..............................................2,8
Габаритные размеры, мм:
длина...............................................................................5125
ширина............................................................................3795
высота.............................................................................3554
Масса машины, т.......................................................................................10,3
4.1.4. Беспоршневые воздушно-золотниковые отсадочные машины.
Беспоршневые или воздушно-пулъсационные машины (рис. 4.5) широко применяются при обогащении углей, железных и марганцевых руд.
а б
Рис. 4.5. Принципиальные схемы отсадочных машин с воздушным приводом:
а — с боковым расположением воздушной камеры; б — с двусторонним боковым расположением воздушных камер; в — со сдвоенными центральными камерами; г — с подрешетными воздушными камерами; д — с патрубочными подрешетными камерами: е — машины двойного действия с надрешетным расположением воздушных камер
Восходящие и нисходящие потоки воды в этих машинах создают при помощи сжатого воздуха, периодически подаваемого в воздушное отделение машины через специальные золотниковые устройства роторного или клапанного типа, позволяющие реализовать любой цикл отсадки, регулировать частоту циклов и амплитуду колебаний среды. Избыточное давление воздуха, необходимое для создания пульсаций, колеблется в пределах 0,025—0,06 МПа. Для регулирования процесса расслоения материала во всех беспоршневых машинах используется также подрешетная вода.
Отсадочные машины разделяют на беспоршневые с боковым (рис. 4.5, а — в), подрешетным (рис. 4.5, г, д) и надрешетным (рис. 4.5, е) расположением воздушных камер. В первых из них для обеспечения равномерного распределения поля скоростей пульсирующего потока по площади отсадочного решета применяют гидравлические обтекатели на конце перегородки между воздушным и отсадочным отделениями, во вторых разделяют проточную часть машины на отдельные каналы различного сечения.
Современные отсадочные машины выпускаются прямоточными, двух- и трехступенчатыми. Они снабжены загрузочным устройством для равномерного распределения исходного питания по ширине машины, обесшламливания углей по классу 0,5 мм и сброса части транспортной воды (через щелевидные плоские и дуговые сита), а также автоматическим устройством для разгрузки тяжелых продуктов. Для обогащения углей принят параметрический ряд отсадочных машин с площадью отсадки 8, 12, 18, 24 м2 и производительностью до 650 т/ч.
Наиболее совершенными из отечественных моделей машин с боковым расположением воздушных камер (рис. 4.5, а, б) являются машины типа ОМК (отсадочная машина с комбинированной системой разгрузки для мелких углей) производительностью 120—300 т/ч, ОМШ (отсадочная машина для широко классифицированных и крупных углей) производительностью 160 —240 т/ч и ОПМ22—ОПМ25 для отсадки мелкого (до 4 мм) рудного материала производительностью 40—75 т/ч;
Беспоршневые отсадочные машины типа ОПМ используется для отсадки мелкого материала (до 4 мм) и типа ОПС для отсадки материала средней крупности (до 30 мм). Для обогащения материала крупностью свыше 30 мм выпускается машина МОБК-8С. Воздушное отделение расположено или под решетом, или сбоку от отсадочного отделения. Технические характеристики беспоршневых воздушно-золотниковых отсадочных машин для обогащения руд приведены в табл. 4.3.
Таблица 4.3
Технические характеристики беспоршневых воздушно-золотниковых отсадочных машин
Параметры |
ОПМ-12 |
ОПМ-14 |
ОПМ-23 |
ОПМ-24 |
ОПМ-25 |
Ширина машины, мм |
1250 |
1250 |
2000 |
2000 |
2000 |
Площадь решета, м3 |
2,5 |
5 |
6 |
8 |
10 |
Число секций (камер) |
2 |
4 |
3 |
4 |
5 |
Число пульсаций, мин -1 |
110-350 |
110-350 |
176 |
227 |
316 |
Амплитуда пульсаций, мм |
до 150 |
до 150 |
3-60 |
3-60 |
3-60 |
Крупность руды, мм |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
Производительность, т/ч |
25 |
50 |
60 |
60 |
1 75 |
Мощность электродвигателя, кВт |
1,5 |
1,5 |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
Габаритные размеры, мм: |
|
|
|
|
|
длина |
2790 |
4830 |
4327 |
5350 |
6370 |
ширина |
2480 |
2480 |
3100 |
3100 |
3100 |
высота |
3300 |
3300 |
4300 |
4300 |
4300 |
Масса машины, т |
4,7 |
8,3 |
8,61 |
11,0 |
13,54 |
Параметры |
ОПМ-35 |
ОПС-12 |
ОПС-14 |
ОПС-24 |
МОБ-8С |
Ширина машины, мм |
3000 |
1250 |
1250 |
2000 |
2000 |
Площадь решета, м3 |
15 |
2,5 |
5,0 |
8,0 |
8,0 |
Число секций (камер) |
5 |
2 |
4 |
4 |
2 |
Число пульсаций, мин -1 |
50-300 |
50-120 |
50-120 |
50-160 |
57; 63; 71 |
Амплитуда пульсаций, мм |
до 60 |
32-110 |
32-110 |
до 150 |
до 250 |
Крупность руды, мм |
4 |
30 |
30 |
30 " |
60 |
Производительность, т/ч |
до 125 |
30 |
55 |
100 |
70-120 |
Мощность электродв., кВт |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
2,2 |
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота |
6420 4340 3240 |
3290 2460 3040 |
5780 2460 3040 |
4720 3240 3230 |
5610 3270 4140 |
Масса машины, т |
17,5 |
4,98 |
8,23 |
20,0 |
19,0 |
Для обогащения углей применяются беспоршневые отсадочные машины с боковым расположением воздушных камер (ОМШ и ОМК) четырех типоразмеров площадью отсадочного отделения 12, 18, 24 и 36 м2 и отсадочные машины (МО) с подрешетным расположением воздушных камер.
В табл. 4.4 приводятся технические характеристики беспоршневых отсадочных машин, серийно выпускаемых для углеобогащения.
Таблица 4.4
Технические характеристики беспоршневых отсадочных машин, серийно выпускаемых для углеобогащения
Параметры |
МО-212 |
МО-312 |
МО-318 |
МО-424 |
ОДК-36 |
Крупность обогащаемого угля, мм |
0,5-13 |
13-150 |
0,5-13 |
13-150 |
0,5-150 |
Производительность, т/ч: по исходному углю по выделению отходов |
240 75 |
320 115 |
500 115 |
650 150 |
750 230 |
Площадь отсадки, м2 |
12 |
12 |
18 |
24 |
36 |
Ширина отсадочного отделения, м |
2 |
3 |
3 |
4 |
6 |
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота |
730 3290 4550 |
4975 4100 4550 |
7300 4100 4550 |
7300 5195 4900 |
7624 8000 4550 |
