- •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
Тема 9. Вспомогательные процессы и аппараты
9.1. Обезвоживание продуктов обогащения
9.1.1. Назначение и общая характеристика процессов и продуктов обезвоживания
Обезвоживанием называется разделение твердой и жидкой фаз. Ему могут подвергаться не только конечные, но и промежуточные продукты обогащения, осуществляемого обычно в водной среде. Причинами обезвоживания являются: необходимость снижения затрат на транспортирование продуктов обогащения (концентратов); переход от мокрых процессов обогащения к сухим или к операциям, требующим меньшей разжиженности пульпы; необходимость организации на фабрике полного водооборота с целью снижения себестоимости продукции и охраны окружающей среды.
Для обезвоживания крупнозернистого и кускового материала достаточно операции дренирования, при которой избыток воды удаляется самотеком. Из тонкозернистого материала вода удаляется значительно труднее и для его обезвоживания обычно требуется несколько последовательных операций: сгущение или центрифугирование (до влажности 30—50 %) путем осаждения частиц под действием силы тяжести или центробежных сил; фильтрование (до влажности 10—15 %) путем отделения твердых частиц от жидкости пропусканием пульпы через пористые перегородки; сушка (до влажности 0,5—5,0 %) для удаления влаги под действием температуры.
В зависимости от содержания влаги различают продукты обогащения и обезвоживания: мокрые, из которых вода (свободная, гравитационная) может свободно стекать под действием сил тяжести; влажные, содержащие капиллярную и пленочную воду, удерживаемую между минеральными частица ми; воздушно-сухие, содержащие гигроскопическую влагу, удерживаемую поверхностью частиц, и сухие, содержащие только кристаллизационную влагу.
9.1.2. Дренирование
Дренирование представляет собой процесс естественной фильтрации жидкости через промежутки между твердыми частицами или кусками под действием силы тяжести. Оно используется для обезвоживания кускового и крупнозернистого материала в штабелях, бункерах, обезвоживающих элеваторах, механических классификаторах и на грохотах.
Обезвоживание в штабелях крупнокускового материала (до 150—200 мм) с нижним пределом крупности 0,1—1 мм производится на дренажных складах, представляющих собой железобетонные сооружения большой вместимости с наклонным дном, в котором проложены дренажные канавы для отвода воды. Время обезвоживания мелкого материала (например, железного концентрата) достигает 24 ч после предварительного его сгущения в отстойниках.
Обезвоживание в бункерах обычно прямоугольной формы с пирамидальной нижней частью, оборудованной специальными затворами-выпусками с перфорированными отверстиями для стока воды, используется главным образом на углеобогатительных фабриках для удаления воды из углей крупнее 0,6 мм.
Обезвоживанию в элеваторах с дырчатыми ковшами подвергается материал крупнее 2 мм в процессе его транспортирования из обогатительных аппаратов или отстойников. Чтобы предотвратить попадание воды из верхнего ковша в нижний и получить материал влажностью не более 25—30 %, элеватор устанавливают под углом 60—70 % к горизонту.
Обезвоживание продуктов в механических (реечных и спиральных) классификаторах происходит при их транспортировании по днищу классификатора. Влажность средне- и мелкозернистых железных концентратов и продуктов обогащения марганцевых руд после обезвоживания составляет 15—25 %.
Обезвоживанию на грохотах может подвергаться материал широкого диапазона крупности (от 0,35 до 300 мм и более). Наиболее широко используются вибрационные, самобалансные, резонансные и дуговые грохоты с щелевидными ситами. Встряхивание и перемещение материала по грохоту значительно интенсифицируют процесс дренирования воды.