17. Минералды шикізатты ұсақтау принципі.

Механикалық күштердің әсерімен қатты денелерді бөлу процесі ұсақтау деп аталады. Ұсақтау процесінде материалдың көлемі сақталады да, оның бөліктер саны және қоршаған ортамен жанасу беті көбейеді.

Ұсақтау машиналарында ұсақталатын жыныстың қасиеттеріне және ірілігіне қарай әртүрлі әдістер бірге қолданылады. Ірі бөлшектерді жаншу әдісімен; ал орташа және кіші бөлшектер соғу және соққылап жаншу әдісімен ұсақтайды. Ұсақтау жұмыстарына вибрация, ультрадыбысты толқындар, сонымен қатар жарылыс және электр гидравликалық эффекттерді қолдану мақсатында зерттеулер жұмысы жүргізілуде. Ұсақтағышқа түсетін материал алғашқы материал немесе азық деп аталынады. Ұсақталған материал, ұсақталу өнімі немесе дайын өнім деп аталынады.

Ұсақтау дәрежесі і материал бөлшектерінің ұсақтауға дейінгі (D) және ұсақтаудан кейінгі (d) өлшемдерінің қатынасына тең, яғни

  i=D/d 

Мұнда D және d - бөлшектердің ұсақтауға дейінгі және ұсақтаудан кейінгі орташа өлшемдері.

Ұсақталатын жыныстың физика-механикалық қасиеттеріне қарай құрылыс өндірісінде қолданылатын ұсақтағыш машиналар былай ажыратылады: жақты, конусты, валикті, балғалы және роторлы.  Жіңішке ұсақтау үшін әртүрлі диірмендер қолданылады: шарлы, стерженьді, вибрациялы немесе жүгіртпелер.

Ұсақтау процесі материал бөлшектерінің арасындағы ілінісу күшін жеңетін сыртқы күштердің әсерінен іске асырылады. Бұл кезде белгілі бір жұмыс атқарылады. Ұсақтау теориясындағы ең негізгі проблемалардың бірі - осы атқарылатын жұмыстың шамасын анықтау. Ұсақтауга жұмсалатын жұмыс мына шамалардан құралады:

1) материалдың ұсақталатын бөлшектерінің көлемдік деформациясына жұмсалған жұмыс;

2) бөлшектердің өлшемі кішірею салдарынан пайда болатын жаңа беттерді құруға жұмсалған жұмыс;

3) ұсақтау машиналары жұмыс істеу нәтижесінде пайда болатын және қоршаған ортаға пайдасыз шығындалатын жылуға жұмсалған жұмыс.

17. Не үшін және қандай әдістердің көмегімен денелерді ұсақтау жүргізіледі.

Пайдалы қазбаларды байыту — пайдалы қазбаларды өндіру мен оларды қолдану арасындағы маңызды буын. Байыту процесі минералдарды «ажырату» , яғни өсінділерден босату, пайдалы қазбаларды бөлшектеу мен ұсақтау арқылы және байыту процестерімен минералдарды «бөлу» арқылы жүзеге асады. Алдымен руданы дайындайды, ол бөлшектеу мен елеу процестерінен тұрады. Ұсақтау бірнеше сатыдан тұрады, олардың арасында дайын өнімді бөліп алуға болады. Ұсақталған өнім ауыр орталарда алдын ала байытылады. Ұсақтау руданы ашу (раскрытие) үшін жасалады, одан кейін минералдар гравитациямен, магниттік байытумен немесе флотациямен концентрацияланады.

Ұсақтау— қатты материал бөлшектерін бұзу процесі және оларды қажетті өлшемдерге жеткізу ( 5 мм ден ондаған микронға дейін).Ұсақтау нәтижесі: қоспалардың біртектілігін жақсарту; гетерогенді химиялық реакциялардың мен өту тереңдігінің үдеуі; сонымен бірге үйлесетін басқа технологиялық процесстердің интенсивтілігінің артуы (араластыру, кептіру, күйдіру, хим. реакциялар); қолданылатын температуралар мен қысымның төмендеуі (мыс., шыны қайнату) және т.б.

Ұсақтау езу (раздавливание), бөлу, шағу, омыру (излом), кесу және қажау әдістерімен жүзеге асады. Бөлшектердің қайтымсыз деформациясы түріне қарай сығу, созу, майыстыру және жылжытуға негізделген ұсақтауды бөліп көрсетеді , ал ұсақтау әдісіне қарай— құрғақ және сулы болады. Егер материал статикалық әсердің емес динамикалық күш әсеріне ұшыраса, онда ұсақтау соқпалы (ударный) деп аталады. Ұсақтау әдістерінің реалациялау түріне қарай механикалық, пневмомеханикалық және аэродинамикалық деп ажыратады. Материалға әсер етуіне қарай ұсақтау процесі динамикалық б.т. Механикалық ұсақтау барабанды диірменде жүзеге асады — шарлы, стерженді, рудалы, барабанды –роликті, роликті-сақиналы, сондай ақ чашкалы, дискті. Пневмомеханикалық және аэродинамикалық ұсақтау ағынды (струйный)бөлшектеу аппаратында жүзеге асады, яғни бөлшектердің бұзылуы материалды газ (ауа) ағынымен айдағанда бір біріне ұрылуға негізделген.

Ұсақтау процесі кезінде материалдардың сипаттамасы ретінде олардың мықтылығы мен бөлшектердің қаншалықты майдаланатыны маңызды. Өте қатты ұсақталып кетсе бірнеше микрометрлі бөлшектер үлпек

(хлопья) пен өсінділер түзуі мүмкін. Ұсақтау көп жағдайда бөлшектердің бетінде жүретін химиялық өзгерістермен қатар жүреді . Пайдалы қазбаларды байытқанда алдын ала бөлшектелген материалдарды ұсақтайды. Практикада ұсақталу сатысының саны мен сызбаның түріне қарай өзгешеленетін ұсақтаудың түрлі сызбаларын қолданады. Сызбаның түріне қарай ашық циклді ұсақтауалдын ала классификацияланған және алдын ала классификацияланбаған түрге ажыратылады. Ашық циклді сызбаларды байыту фабрикаларында сирек қолданады, бірақ цемент және глинозем өндірісінде кең қалданады.