- •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
4.1.5. Производительность отсадочных машин
Производительность отсадочных машин зависит от характера обогащаемого сырья, его крупности, гранулометрического состава, площади отсадочного отделения машины и некоторых других факторов. Часовая производительность отсадочной машины при обогащении руд может определяться исходя из транспортной способности аппарата. В этом случае производительность машины будет:
(4.1)
где Q - произвдительность машин, т/ч; В - ширина отсадочного отделения, м; H- высота слоя материала в камере машины, расположенного выше сливного порога в момент взвешивания, м; и - средняя продольная скорость движения материала, м/с; δ - плотность рудного материала, кг/м3; θ - коэффициент разрыхления материала в момент его взвешивания.
Высота слоя рудного материала, расположенного выше сливного порога, и продольная скорость движения этого слоя в зависимости от крупности обогащаемого материала могут быть приняты следующими:
Крупность материала, мм |
-0,3 |
-0,5 |
-1 |
-2 |
-3 |
-6 |
12-2 |
20-2 |
H, мм |
1,7 |
2,3 |
3,0 |
3,4 |
3,8 |
6,0 |
12 |
20 |
и, м/с |
0,12 |
0,13 |
0,15 |
0,18 |
0,20 |
0,21 |
0.22 |
0,2.1 |
Значение θ принимается в пределах 0,4-0,6.
При определении производительности отсадочной машины исходя из норм удельной нагрузки по питанию на 1 м2 площади отсадочного решета надо пользоваться данными табл. 3.5. В этом случае удельную нагрузку (q = т/ч-м2) умножают на площадь отсадочного решета (S,м2) и получают производительность машины в т/ч. Производительность отсадочной машины при обогащении угля в зависимости от технологических показателей обогащения может быть определена по формуле
,
(4.2)
где Q - производительность машины, т/ч; δср- средняя насыпная плотность материала ,т/м3; S - площадь отсадочного отделения машины, м2; Н— высота отсадочной постели, м; K-коэффициент скорости отсадки, с-1; η - критерий точности разделения.
,
где
-
сумма посторонних фракций в продуктах
отсадки, % от исходного угля.
Таблица 4.5
Ориентировочные средние нормы удельных нагрузок отсадочных машин по исходному питанию
№ п.п. |
Обогащаемый материал |
Удельная нагрузка по питанию, т/ч-м2 |
1 |
Марганцевые и железные руды при наибольшей крупности питания 15-20 мм |
5-7 |
2 |
Те же руды при наибольшей крупности питания 2-4 мм |
2-5 |
3 |
Оловянные и вольфрамовые коренные руды при наибольшей крупности питания 8-16 мм |
7-12 |
4 |
То же при крупности питания 8-16 мм |
7-12 |
5 |
Оловянные и вольфрамовые коренные руды |
10-20 |
6 |
Золотые россыпные руды (первичная отсадка) |
10-20 |
7 |
Россыпные руды редких металлов (первичная отсадка) |
5-10 |
8 |
Коренные золотосодержащие руды |
20-50 и выше |
9 |
Полиметаллические свинцово-цинковые руды, цинковые и медные монометаллические руды |
1-2 |
При обогащении классифицированного угля = 5,2-9,6; при обогащении неклассифицированного угля = 12,7-32,78. Чем больше производительность и совершеннее машина, тем выше значение .
Значения параметров К и η (на основании практических результатов обогащения угля в отсадочных машинах) следующие:
-
Результаты обогащения
п
К, с-1
Очень хорошие
3
0,04
Хорошие
3-2,5
0,04-0,03
Удовлетворительные
2,5-2
0,03-0,02
Неудовлетворительные
2-1,5
0,02-0,01
При определении производительности отсадочной машины исходя ю норм удельной нагрузки по углю на 1 м2 площади отсадочного решета, в зависимости от крупности и категории обогатимости угля, следует пользоваться данными табл.4.6.
Таблица 4.6
Рекомендуемая удельная производительность при обогащении углей, т/ч∙м2
Крупность обогащаемых углей, мм |
Категория обогатимости углей |
Содержание породных фракций > 1800 кг/м3 в питании |
||
легкая |
средняя |
трудная |
||
0,5-13 (мелкий машинный класс) |
12-15 |
8-12 |
7-10 |
Не более 50 |
>13 (крупный машинный класс) и 0,5-100 (ширококлассифицированный) |
13-18 |
10-13 |
8-12 |
Не более 60 |
Умножая удельную производительность на площадь отсадочного отделения машины, получают производительность машины (т/ч). Рекомендуемые удельные производительности при обогащении антрацитом класса 6-150 мм следующие:
Содержание породных фракций ( > 2000 кг/м3) в питании, % |
<25 |
25-35 |
>35 |
Удельная производительность, т/ч∙м2 |
20-25 |
18-20 |
16- 1Н |
В свою очередь обогатимость или категория обогатимости углей характеризует способность углей к разделению на соответствующие продукты (табл. 4.7).
Таблица 4.7
Показатель обогатимости Т, % |
Категория обогатимости |
Степень обогатимости |
До 4 вкл. |
1 |
Легкая |
Свыше 4 до 10 вкл. |
2 |
Средняя |
Свыше 10 до 17 вкл. |
3 |
Трудная |
Свыше 17 |
4 |
Очень трудная |
По стандарту показатель обогатимости (Т) представляет собой отношение суммарного выхода промежуточных фракций (1400-1800 кг/м3 для каменных углей и 1800-2000 кг/м3 для антрацитов) к выходу беспородной массы (по данным фракционного анализа):
(4.3)
где γпп - содержание промежуточных фракций, %;
γп - содержание породных фракций, % (более 1800 или 2000 кг/м ).
