МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПО КУРСУ

“ПЕРЕРАБОТКА, ОБОГАЩЕНИЕ И КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ”

ДонНТУ Донецк - 2007

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПО КУРСУ

“ПЕРЕРАБОТКА, ОБОГАЩЕНИЕ И

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ”

( для студентов специальности 6.050302)

Утверждено на заседании кафедры

“Обогащение полезных ископаемых”

Протокол № 6 от 22. 04. 2007 г.

ДОНЕЦК ДонНТУ - 2007

УДК 622.7 (071)

Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу “Переработка, обогащение и комплексное использование полезных ископаемых Донецк: ДонНТУ, 2007.- 34 с.

Дан перечень лабораторных работ, в которых изложены необходимые теоретические положения, методика выполнения и описаны применяемые в работах приборы и оборудование.

Составители: П.В.Сергеев

В.А.Смирнов

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, прошедшие инструктаж и усвоившие основные правила техники безопасности при работе в лаборатории.

При работе с механизмами следует соблюдать следующие правила техники безопасности.

1.Перед пуском оборудования необходимо предварительно осмотреть его и убедиться в исправности. Неисправное оборудование включать запрещается.

2.Проверить наличие ограждений у вращающихся частей и заземления у электропусковой аппаратуры.

3.Перед пуском оборудования необходимо закрепить съемные части, оповестить всех присутствующих о его включении.

4.Быть внимательным при работе с механизмами.

5.Не распускать концов одежды, головных уборов и волос во избежание попадания их в механизм.

6.Во время работы дробилок запрещается производить осмотр рабочего пространства.

7.Не прикасаться к токоведущим частям электрооборудования.

8.Электропривод должен быть немедленно (аварийно) отключен от сети при:

- несчастном случае с человеком;

- появлении дыма или огня из электродвигателя или его пускорегулирующей аппаратуры;

- сильном снижении числа оборотов электродвигателя, сопровождающимся быстрым его нагревом.

9.По окончании работы следует отключить все источники питания энергии.

10.Соблюдать чистоту на рабочем месте.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Ситовый анализ сыпучего материала и построение характеристик крупности

Материалы, с которыми приходится иметь дело при дроблении, измельчении, грохочении и обогащении полезных ископаемых, представляют собой смеси зерен (кусков) минералов различного размера. Размеры эти колеблются от сотен мм до нескольких мкм. Поскольку куски имеют неправильную форму, то их величина может быть охарактеризована несколькими размерами. Однако для практических целей величину куска желательно характеризовать одним эквивалентным размером, так называемым “диаметром”.

Метод определения размера частицы (куска) выбирается в зависимости от способа измерений и целей, для которых этот диаметр подсчитывается.

При грохочении для массовых определений размера зерна за диаметр зерна принимают размер наименьшего квадратного отверстия, через которое это зерно может проходить. Крупность всей массы сыпучего материала оценивают по содержанию в ней классов определенной крупности, т.е. по ее гранулометрическому составу.

Гранулометрический состав материалов для контроля процессов грохочения, дробления и измельчения на обогатительных фабриках (ОФ) определяют чаще всего посредством ситового анализа.

Рассев сыпучего материала с целью определения его гранулометрического состава называется ситовым анализом. Ситовый анализ заключается в просеивании пробы через стандартный набор сит и в определении процентного содержания остатка на каждом из них по отношению к массе исходной пробы.

Для облегчения просеивания применяют механические устройства (рис.1.1), в которых закрепленный набор сит совершает вращательное движение с одновременным встряхиванием. Выделение классов при грохочении производят по схеме от “крупного к мелкому” (рис.1.2).

Результаты ситового анализа заносят в специальную общепринятую таблицу. По данным таблицы ситового анализа строят характеристику крупности.

Характеристика крупности - это графическое изображение гранулометрического состава сыпучего материала.

Суммарные характеристики крупности “по +d ” могут быть выпуклыми, вогнутыми и прямолинейными (рис.1.3). Выпуклая кривая говорит о преобладании в материале крупных зерен, вогнутая - мелких зерен, прямолинейная - о равномерном распределении в материале зерен по крупности. По кривой суммарной характеристики крупности можно определить выход любого класса.

При построении суммарных характеристик крупности в широком диапазоне крупности зерен материала отрезки на оси абсцисс в области мелких классов получаются весьма малого размера, что затрудняет построение и использование характеристик. Чтобы не строи ть боль-

ших графиков, суммарные характеристики строят в системе координат с полулогарифмической или логарифмической шкалой.

Логарифмическая характеристика позволяет в некоторых случаях установить наличие закономерностей распределения в материале зерен по крупности. Для дробленных и измельченных мономинеральных пород логарифмическая характеристика, построенная “по -d ”, большей частью получается прямолинейной. Уравнение прямой линии в логарифмических координатах имеет вид:

, (1.1)

где _сум - суммарный выход классов мельче отверстий сита, %; к - коэффициент, равный тангенсу угла наклона прямой; d - диаметр отверстий сита, мм; А - отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат.

Используя антилогарифмы, уравнение (1.1) можно преобразовать:

_сум = Аd^k (1.2)

Уравнение (1.2) суммарной характеристики, построенной “по-d” носит название уравнения Годэна-Андреева.

Величина коэффициента к определяет направление и степень изгиба кривой характеристики крупности.

Из уравнения (1.2) следует, что при d = d_max _сум = 100%.

Тогда можно записать:

. (1.3)

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Освоение методики производства ситового анализа, расчета и оформления его результатов, определение с помощью характеристик крупности выходов заданных классов.

АППАРАТУРА, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, МАТЕРИАЛЫ

Механический встряхиватель с тремя одинаковыми наборами сит. Каждый набор должен быть укомплектован ситами с размером отверстий 0,50; 0,25; 0,10; 0,071 мм.

Технические весы с набором разновесов.

Секундомер или часы.

Совок для отбора проб.

Чашки фарфоровые для взвешивания проб и полученных в результате рассева классов.

Сыпучий материал крупностью 0-1 мм.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Отобрать 3 пробы сыпучего материала по 50 г.

Собрать три набора сит для рассева материала от крупного к мелкому на ситах с размерами отверстий 0,50; 0,25; 0,10; 0,071 мм (рис1.2).

Пробы материала загрузить на верхние сита. Наборы сит установить на механический встряхиватель и закрепить.

Включить привод механического встряхивателя (тумблер - в положение “210”).

Рассев материала производить в течении 5 минут.

По истечении времени рассева выключить привод механического встряхивателя ( тумблер - в положение “0”).

Набор сит снять с механического встряхивателя.

Произвести взвешивание остатка на каждом сите с точностью до 0,01 г.

Определить средний (по 3 пробам) для каждого класса выход (г).

Произвести расчет выходов (%), полученных в результате рассева классов и суммарный выход (%) сверху и снизу.

Результаты расчета занести в табл.1.1

Таблица 1.1 - Результаты ситового анализа сыпучего материала

Класс, мм	Выход		Суммарный сверху, %	Суммарный снизу, %
	г	%
1	2	3	4	5
+0,50	m1	1	1	100
0,50 - 0,25	m2	2	1+2	5+4+3+2
0,25 - 0,10	m3	3	1+ 2+3	5+4+3
0,10 - 0,071	m4	4	1+ 2+3+5	5+4
0,071- 0	m5	5	100	5
Итого		100	-	-

ПОРЯДОК РАСЧЕТА

Средний для проб выход определяют как среднее арифметическое :

, (1.4)

Здесь m_i1, m_i2, , m_i3 - остаток на i-том сите наборов № 1,2,3.

Выход класса (%) определяется по формуле:

% (1.5)

Определение суммарных выходов сверху и снизу (%) производится в соответствии с выражениями, приведенными в колонках 4 и 5 табл.1.1.

По данным табл.1.1 построить суммарную характеристику крупности (рис.1.3) по выходу сверху. По характеристике крупности определить выход класса 0,2 - 0,4 мм и диаметр максимального зерна в пробе.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете по лабораторной работе должны быть приведены: назначение ситового анализа; цель работы; методика выполнения работы; результаты рассева материала в виде табл.1.1; характеристика крупности (по данным табл.1.1) с помощью которой определить выход класса 0,2 - 0,4 мм и диаметр максимального зерна в пробе.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2