Глава 7. Физико-механические свойства руд и продуктов обогащения

7.1. Необходимость измерения физико-механических свойств

Сведения о физико-механических свойствах руд и продуктов обогащения являются необходимой информацией для принятия решений, связанных с технологией обогащения. Исключительно на их основе выбираются схемы и аппараты для подготовки руды к обогащению, схемы и аппараты обезвоживания и пылеулавливания, а также устройство складов, бункеров, хвостохранилищ.

Испытания материала технологических проб обязательно включают измерение физико-механических свойств, которые представляются в виде таблиц, в частности как в таблице 7.1.

Таблица 7.1

Физико-механические свойства руд Сафьяновской медной руды

Наименование показателей	Значение показателя
Крепость по М.М.Протодьяконову	10,5  1,5
Индекс Бонда	24,4  1,5
Плотность	4 000 кг/м3
Насыпная плотность для классов -70+0 мм -40+0 мм -12+0 мм -3+0 мм	2 400 кг/м3 2 400 кг/м3 2 400 кг/м3 2 300 кг/м3
Угол естественного откоса для классов -70+0 мм -40+0 мм -12+0 мм -3+0 мм	35 33 32 34

Перечень возможных физико-механических свойств достаточно велик [4]. Для каждой руды определяются только те свойства, которые необходимы для дальнейших оценок. Так, например, для кварцевых руд определяется светопропускание, что для других руд не имеет значения и не измеряется.

Некоторые физические характеристики могут использоваться и как разделительные признаки.

7.2. Крепость

Основной способ разрушения кусков руды – раздавливание. Поэтому всегда определяют сопротивление руды сжатию. Основной метод – раздавливание образцов правильной формы, цилиндрической или кубической со сторонами 50 мм. После определения σ_сж в Паскалях руду характеризуют коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова

.

f изменяется от 0,2 до 20. _сж = 2010⁷ Па имеют самые твердые кварциты.

Если образцы изготовить нельзя, крепость руды характеризуют удельной работой дробления (метод толчения) на образование частиц крупностью – 0,5 мм. На дно стального стакана в один слой укладывают 6 – 10 кусков руды крупностью 20–40 мм. На куски с высоты h сбрасывают гирю массой m. Число сбрасываний может быть n = 3 ÷ 20 таким, чтобы объем мелочи (класса – 0,5 мм) составил около 20 % массы уложенных кусков. Опыт выполняют 5 раз. Затраченная на дробление работа

.

Удельная работа дробления

f =

где V_м – объем образовавшейся мелочи класса – 0,5 мм.

Размерность получаемой величины fПа. Коэффициент крепости равен 10^-7.f

7.3. Абразивность

Абразивность руды оценивают по износу образца материала футеровки или дробящих конусов дробилки. Желоб специальной испытательной машины заполняют материалом пробы. В работающей машине образец перемещается в материале пробы по окружности со скоростью 0,48 м/с. Продолжительность испытаний 8 ч. Износ 1 м² площади образца за 8 часов работы является оценкой абразивности.

Относительная износостойкость равна отношению времени истирания к износу образца (убыли массы с площади 1 м²).

Абразивность руды определяется также по фактическому расходу материала машины при переработке руды. Так, абразивность известняка 0,024 г/т, медных руд 0,147 г/т, магнетита 0,222 г/т, гранита 0,389 г/т, кварца 0,775 г/т.