- •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
4.2.2. Барабанные сепараторы
Барабанные сепараторы (СБ) применяются для обогащения руд цветных, черных металлов и неметаллических полезных ископаемых.
Барабанный сепаратор с элеваторной разгрузкой типа СБЭ (рис.4.7) производительностью до 120 т/ч представляет собой вращающийся барабан диаметром и длиной до 2,5 м. Барабан 1 устанавливается на опорных роликах 7 рамы 10 с наклоном около 3° в сторону разгрузки легкой фракции и приводится во вращение (3—6 об/мин) электродвигателем через редуктор 6, шестерню 5 и большую венцовую шестерню 11, закрепленную на барабане. Исходный материал 8 и суспензия подаются в барабан по лотку 2. Легкая фракция с частью суспензии разгружается переливом через отверстие в торцевой стенке барабана в желоб 4, а тяжелая фракция транспортируется спиралью 3 и выгружается элеваторным колесом 12 с перфорированными лопастями в желоб 9.
Рис. 4.7. Барабанный сепаратор с элеваторной разгрузкой типа СБЭ
В сепараторах типа СКВ (рис.4.8) с вертикальным элеваторным колесом (производительностью 160—380 т/ч) исходный материал 11 в ванну сепаратора поступает по желобу 8, а тяжелая суспензия — через нижний патрубок и распределительное устройство 7. Легкая фракция 12 разгружается гребковым механизмом 4 в желоб 6. Тяжелая фракция 13 оседает в ковшах 10 элеваторного колеса 2 и удаляется из сепаратора при его вращении (2—3 мин"1) приводом 3. Внутренней частью своего кольца колесо 2 опирается на опорные катки 5, закрепленные на корпусе 1. Решетки 9, шарнирно соединенные
Рис. 4.8. Сепараторах типа СКВ с вертикальным элеваторным колесом
В табл. 4.11 приведены технические характеристики барабанных спиральных сепараторов.
Таблица 4.11
Технические характеристики барабанных спиральных сепараторов (СБС)
Параметры |
СБС-1,8 |
СБС-2,5 |
СБС-3 |
Размер барабана, мм: диаметр длина |
1800 3600 |
2500 5000 |
3000 6000 |
Частота вращения барабана, об/мин |
3;4;6 |
3;4;6 |
3;4;6 |
Производительность (по исходному), т/ч |
18-90 |
32-160 |
50-25 |
Крупность обогащаемого материала, мм |
4-150 |
4-150 |
4-150 |
Мощность электродвигателя, кВт |
7 |
10 |
14 |
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота |
6567 2532 3436 |
7942 2532 4100 |
9050 4032 4620 |
Масса сепаратора, т |
14,7 |
22,3 |
29,1 |
Сепараторы с элеваторным колесом. Сепараторы с разгрузкой потонувшего продукта элеваторным колесом разделяются на две группы: с наклонным расположением элеваторного колеса (СК) и с вертикальным расположением элеваторного колеса (СТ). В свою очередь сепараторы с вертикальным колесом бывают с продольным расположением колеса (СТС) и с поперечным (СКВ) по отношению к ванне сепаратора.
Сепараторы с наклонным расположением элеваторного колеса выпускались до 1970 г. и с этого времени заменялись сепараторами СКВ (СКВП).
Технические характеристики сепараторов СКВП двух модификаций с короткой и длинной ваннами приводятся в табл. 4.12.
Таблица 4.12
Технические характеристики сепараторов СКВП
Параметры |
СКВП-20 |
СКВП-32* |
1 |
2 |
3 |
Ширина ванны, мм |
2000 |
3200/3200 |
Крупность исходного продукта, мм |
13-300 |
13-300/13-300 |
Площадь зеркала суспензии, м2 |
4,5 |
13/10 |
Производительность по исходному продукту (т/ч) при крупности, мм: 13-300 25-300 |
210 270 |
400/300 500/380 |
Максимальная производительность от исходного материала, %: по всплывшему продукту по потонувшему продукту |
75 75 |
75/75 75/75 |
Мощность электродвигателя, кВт: привода элеваторного колеса привода гребкового механизма привода лотка |
5,5 2,2 - |
11/11 2,2/2,2 4/4 |
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота |
4500 4700 4100 |
7500/6500 6500/6500 6000/6000 |
Масса сепаратора, т |
15,8 |
36/31 |
* В числителе приведены данные с длинной ванной, в знаменателе - с короткой.
На основании опыта промышленной эксплуатации сепаратора СКВП разработан параметрический ряд тяжелосредных сепараторов нового поколения СТК (сепаратор тяжелосредный колесный). Сепараторы СТК (табл. 4.13) отличаются повышенными надежностью и сроком службы, меньшей металлоемкостью. В них предусмотрена установка преобразователя потока для повышения технологической эффективности процесса.
Таблица 4.13
Технические характеристики тяжелосредных сепараторов СТК
|
|
|
СТК-32 |
|
|
Параметры |
СТК-12 |
СТК-20 |
с короткой ванной |
с длинной ванной |
СТК-40 |
Ширина ванны, мм |
1200 |
2000 |
3200 |
3200 |
4000 |
Крупность исходного продукта, мм |
13-300 |
13-300 |
13-300 |
13-300 |
13-300 |
Производительность по исходному |
|
|
|
|
|
продукту (т/ч) при крупности, мм: |
|
|
|
|
|
13-300 |
125 |
210 |
330 |
430 |
до 600 |
25-300 |
160 |
270 |
400 |
550 |
до 750 |
Площадь зеркала суспензии, мм |
2,18 |
4,5 |
10 |
13 |
14 |
Максимальная производительность |
|
|
|
|
|
от исходного материала, %: |
|
|
|
|
|
по всплывшему продукту |
75 |
75 |
75 |
75 |
75 |
по потонувшему продукту |
75 |
75 |
75 |
75 |
75 |
Габаритные размеры, мм: |
|
|
|
|
|
длина |
3000 |
4500 |
6500 |
7500 |
6913 |
ширина |
3000 |
4700 |
6500 |
6500 |
7390 |
высота |
2700 |
4100 |
6000 |
6000 |
6600 |
Масса сепаратора, т |
12 |
15,8 |
21,7 |
32 |
36,4 |
Удлиненная разделительная ванна сепаратора и расширенное элеваторное колесо повышают производительность и уменьшают потери угля с отходами обогащения.
Наибольшее распространение получили сепараторы с элеваторным колесом и барабанные сепараторы, которые получают два конечных продукта обогащения. При необходимости разделения исходного сырья на три продукта используют комплексы, состоящие из двух последовательно установленных двухпродуктовых сепараторов, или агрегаты в виде двух одноименных сепараторов.
