2. Расчет качественно – количественных

ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБОГАЩЕНИЯ

Основными технологическими показателями процессов переработки полезных ископаемых являются выход и качество продуктов, извлечение ценных компонентов (для операции грохочения – ее эффективность), эффективность обогащения.

Качество продуктов определяется их гранулометрическим составом, содержанием ценных компонентов, вредных и полезных примесей, влажностью и должно отвечать требованиям, предъявляемым к ним потребителями. Требования к качеству концентратов называются кондициями и регламентируются ГОСТами, ОСТами, техническими условиями (ТУ), временными нормами и разрабатываются с учетом технологии и экономики переработки данного сырья, его основных свойств и возможностей технология обогащения. Кондиции устанавливают среднее и минимально (или максимально) допустимое содержание различных компонентов в конечных продуктах обогащения и, если необходимо, их гранулометрический состав и влажность.

Содержание компонентов в исходном полезном ископаемом α концентратах β и хвостах θ обычно указывается в процентах.

Выходом продукта γ называют отношение его массы к массе исходной руды или угля, выраженное в процентах или в долях единицы. Суммарный выход всех продуктов равен выходу исходной перерабатываемой руды, принимаемому обычно за 100%. При разделении руды на два конечных продукта – концентрат (с выходом γ_к ) и хвосты (с выходом γ_хв ) – это условие записывается следующим образом в виде баланса (%) продуктов обогащения:

γ_к + γ_хв = 100% (14)

Считая, что количество ценного компонента в руде (100 * α) равно его суммарному количеству в концентрате (γ_к* β) и отвальных хвостах (γ_хв* θ), можно составить с учетом равенства (14) уравнение баланса ценного компонента в руде и продуктах обогащения:

100* α = γ_к* β + (100 - γ_к)* θ. (15)

Решая уравнение (15) относительно γк, получаем зависимость:

γ_к = 100 * (α – θ) / (β - θ ), % (16)

Выражение (16) можно использовать и для определения выхода подрешетного продукта при грохочении, принимая, что α, β и θ – соответственно содержание «мелочи», т. е. класса крупностью –d в исходном, подрешетном и надрешетном продуктах.

Извлечение ε является показателем, выражающим, какая часть компонента, содержащегося в обогащаемой руде, перешла в концентрат или другой продукт обогащения. Извлечение выражается в процентах или долях единицы и вычисляется как отношение массы компонента в данном продукте (γ_i* β_i) к его массе в обогащаемой руде (100* α_i).

Извлечение компонента в концентрат составляет:

ε_к = 100 * (γ_к* β) / (100* α) = γ_к* β / α, % (17)

Если выход концентрата неизвестен, извлечение компонента в концентрат (а равно и эффективность грохочения) можно рассчитать по уравнению:

ε_к = 100 β (α – θ) /[ α (β - θ)], % (18)

полученному подстановкой в уравнение (17) выражения γ_к из уравнения (16).

Суммарное извлечение каждого ценного компонента во все конечные продукты обогащения составляет 100%:

ε = ε_к + ε_хв = 100, % (19)

Процесс обогащения характеризуется также степенью обогащения или степенью концентрации К, которые определяются как отношение содержания ценного компонента в концентрате к его содержанию в исходной руде:

К = β / α. (20)

Степень сокращения R показывает, во сколько раз количество концентрата γ_к меньше количества переработанного полезного ископаемого:

R = 100/ γ_к. (21)

Для количественной оценки эффективности обогащения Е полезного ископаемого при разделении его на два продукта обычно используют формулу:

Е =[(ε_к - γ_к)/(100- α_мин)]*100, % (22)

где α_мин – содержание минерала, носителя ценного компонента, в исходном продукте.

Считают, что процесс весьма эффективен, если значение Е > 75%, эффективен, если Е > 50%, и не эффективен, если Е < 25%.

Выражение (100 – α_мин) представляет собой содержание породы в исходном материале и для данной руды будет величиной постоянной, поэтому за приближенное значение эффективности можно принять величину, пропорциональную эффективности обогащения, т. е.

Е = ε_к – γ_к. (23)