Обогащение полезных ископаемых

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

       «МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

                                       ГУБКИНСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  МЕТОДИЧЕСКИЕ    УКАЗАНИЯ  ДЛЯ  СТУДЕНТОВ

                             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                           

 

 

 

 

 

                                    Губкин -2009

 

 

 

1.Общие положения 

    

 Для достаточно  полного освоения изучаемой дисциплины «Обогащение полезных ископаемых» и получения высоких итоговых результатов надо четко представлять, что самостоятельная внеаудиторная работа студентов относится к информационно-развивающимся формам обучения, направленным на первичное овладение знаниями. Следует иметь в виду, что помимо традиционного литературного учебного поля в настоящее время существуют ресурсы сети Интернет, электронные базы которых позволяют использовать для данного метода обучения каталоги и фонды необходимых библиотек.

Поэтому для более полного освоения изучаемой дисциплины «Обогащение полезных ископаемых» и получения высоких итоговых результатов студентам необходимо самостоятельно:

• регулярно посещать аудиторные занятия;

• аккуратно вести  конспекты теоретического материала;

• внимательно изучать  рекомендуемую учебную и научно-техническую  литературу;

• не отвлекаться во время  лекции;

• по неусвоенному материалу  приходить на консультации к преподавателю;

• своевременно оформлять  контрольные работы (рефераты) по заданной теме;

•активно участвовать  в выполнении лабораторных работ  с подробным оформлением их в  тетради;

     •делать  выписки, анализировать и обобщать  полученную информацию; (идеи, факты,  цифры, различные точки зрения  и т.д.);

 • при  выполнении  лабораторных работ  необходимо руководствоваться методическими указаниями по их выполнению;

 • тщательно готовиться  к сдаче зачета

 

2. Особенности организации самостоятельной работы студентов

Самостоятельная работа студентов очной формы обучения включает выполнение заданий по подготовке  рефератов, отдельных тем к семинарским занятиям, более глубокое освоение изучаемой дисциплины по дополнительным литературным источникам, а также подготовку к сдаче экзаменов. Темы и вопросы для самостоятельного изучения подбираются таким образом, чтобы их освоение не вызывало особых затруднений у студентов, с учетом назначения дисциплины, а также с учетом обеспеченности необходимой литературой и методических указаний в библиотеке института.

2.1. Прежде чем преступить к изучению дисциплины «Обогащение полезных ископаемых» необходимо внимательно прочитать данные методические указания, ознакомиться с рабочей программой дисциплины.

 

      2.2.Изучение материала должно быть последовательным и соответствовать следующим методическим рекомендациям:

      -  внимательно прочитайте весь параграф.

      -  внимательно прочитайте текст по частям, выделите главное.

      - тщательно изучите рисунки, схемы, графики, таблицы, поясняющие данный текст.

      - внесите в тетрадь записи важных определений, терминов, названий и указывайте литературу.

      - при необходимости выполните эскиз аппарата или схемы с обозначением основных узлов.

      - с целью самоконтроля рекомендуется ответить на вопросы, которые даны в каждом разделе настоящих методических указаний, а также на вопросы рабочей программы «студент должен знать» и «студент должен уметь».

 

2.3. При изучении тем дисциплины студентам рекомендуется следовать указаниям преподавателя

 

        Тема 1. Полезные и вредные примеси  в рудах черных металлов. Методы диагностики минералов. Текстурные и структурные особенности в строении  полезного ископаемого.

       Необходимо усвоить, что в каждом минеральном сырье есть полезные элементы, которые требуют извлечения и дальнейшего применения и вредные примеси, от которых необходимо «очищать» полезный компонент в процессе переработки минерального сырья.

       Важно  на конкретных примерах разобрать,  какие компоненты полезного ископаемого  являются ценными, а какие вредными.

 Следует рассмотреть характеристику качества ископаемых углей по стадиям метаморфизма и литологическому типу и характеристику полезных ископаемых по размеру вкрапленности минеральных выделений

При изучении свойств минералов важно понять сущность текстурных и структурных особенностей в строении полезного ископаемого. В этой связи рассмотреть крупность минералов, форму и пространственное распределение минеральных включений и их агрегатов.

Запомнить классификацию  основных форм минеральных зерен:

При изучении данной темы важно усвоить, что в зависимости от преобладающего размера минеральных выделений различают крупную (20—2 мм), мелкую (2—0,2 мм), тонкую (0,2—0,02 мм), весьма тонкую или эмульсионную (0,02—0,002 мм), субмикроскопическую (0,002—0,0002 мм) и коллоидно-дисперсную (менее 0,0002 мм) вкрапленность минералов. Необходимо рассмотреть классификацию углей и строительных материалов по маркам и сортам в зависимости от крупности.

Для точной оценки структурных, химических свойств минералов используют разные методы диагностики. Необходимо рассмотреть каждый метод и найти отличительные особенности и область применения. Например, рентгенографические методы имеют решающее значение при диагностике минералов, когда по внешним признакам и оптическим свойствам распознать их трудно. С помощью рентгенографии определяют также форму нахождения элемента-примеси в минерале-носителе. Анализ тонкодисперсных глинистых минералов, а также сложных полиметаллических руд осуществляют методами дифрактометрической рентгенографии и электронной микроскопии.

В заключении следует подвести итог изученного материала. Например, характеристика минеральных выделений служит основой для разработки технологических схем и прогноза показателей переработки полезных ископаемых. Чем крупнее вкрапленность минералов и совершеннее форма их выделений, тем проще методы и выше показатели переработки, а также комплексности использования полезного ископаемого [1,2 ].

 

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите физические свойства руд, угля, которые определяют энергетические затраты для раскрытия зерен минерала?
2. Сформулируйте определения дробимости, хрупкости, твердости и крепости горных пород.
3. Назовите физические свойства железных руд, имеющие  важное значение для процессов восстановления?
4. Какие вы знаете методы диагностики химических, физических и структурных свойств минералов?
5. Назовите характер разрушений в горных породах?
6. Какие вы знаете текстурно-структурные особенности минералов?

 

        Тема 2. Закономерности и эффективность грохочения горных пород.           Просеивающие поверхности, их разновидности, техническая характеристика

Изучение данной темы необходимо начинать с закономерностей  грохочения, В этой связи понять физический смысл свободного и стесненного  падения зерен при классификации.

Важно усвоить, что скорость свободного падения зерна определяется соотношением силы тяжести, подъемной (архимедовой) силы и силы сопротивления среды, которая зависит от режима движения зерна.

Необходимо  использовать в расчетах основополагающий закон движения частиц при ламинарном режиме - закон Стокса, а при турбулентном - закон Ньютона — Риттингера:

Влияние физических свойств исходного материала на результаты грохочения учитывают с помощью соответствующих опытных коэффициентов при расчете производительности грохотов. В этой связи рассмотреть эти физические свойства; влажность, гранулометрический состав  исходного материала,  наличие комкующих примесей, способ грохочения (мокрый или сухой), равномерность подачи исходного материала на грохот, состояние просеивающей поверхности.

При рассмотрении эффективности грохочения  впажно учитывать форму отверстий просеивающей поверхности. Круглые отверстия по сравнению с другими формами того же номинального размера дают подрешетный продукт более мелкий. Сита и решета с прямоугольными отверстиями по сравнению с рабочими поверхностями, имеющими квадратные и круглые отверстия, обладают существенными преимуществами — у них больше коэффициент живого сечения, их масса и стоимость меньше, они имеют большую производительность, менее подвержены забиванию при влажном исходном материале. Возможность применения сит с прямоугольными отверстиями ограничивается тем, что на них нельзя получить точные по размеру зерен классы (сорта) материала.

Необходимо запомнить  термин «живое сечение». С увеличением живого сечения сита возрастает его просеивающая способность. Однако при этом снижается прочность сита.

Важно рационально выбирать тип просеивающих поверхностей в  зависимости от физических свойств  материала, так например, при грохочении материалов с содержанием значительного количества глинистого материала повышенной влажности находят применение струнные сита, просеивающая поверхность которых образуется из стальной проволоки или резиновых нитей, натянутых по всей длине грохота. Аналогичным образом выполнить анализ других разновидностей сит[1,2 ].

 

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите область  применения дуговых сит?

2. Какую классификацию  грохотов вы знаете?

3. Назовите область  применения самобалансных грохотов?

5.Объясните физическую  сущность процесса грохочения  в случае критической частоты вращения барабанного грохота?

6. Какова последовательность  выделения классов при грохочении?

 

       Тема 3. Принцип избирательного раскрытия минералов. Конструкция дробилок

         Изучение темы необходимо начать с общих сведений о процессах разрушения минеральных комплексов, к которым относятся дробление, измельчение и дезинтеграция. Названные процессы  обеспечивают раскрытие (разъединение) минералов перед их разделением.

         Максимальное раскрытие минералов достигается при раскалывании кусков руды или сростков по интеркристаллическим граням. Конечная крупность дробления, измельчения или дезинтеграции материала определяется крупностью вкрапленности извлекаемых минералов и, в некоторых случаях, необходимостью получения конечного продукта заданного гранулометрического состава для непосредственного использования в народном хозяйстве.

         Используя  схемы и рисунки необходимо  рассмотреть процессов, происходящих при основных способах разрушения: раздавливании, раскалывании, разламывании, резании, распиливании, истирании стесненного и свободного удара.

          Далее необходимо рассмотреть  типы дробилок, их конструкцию  и принцип работы.

      Основной принцип работы дробилок  заключается в том, что при любом способе разрушения затрачиваемая энергия А_р частично расходуется на деформацию (упругую и пластическую) разрушаемых кусков А_а и рассеивается в окружающее пространство в виде тепла, а частично — на образование новой поверхности А_п, превращаясь в свободную энергию тела.

        Важно запомнить, что в работе современных дробилок и мельниц наиболее широко используются способы раздавливания, раскалывания и удара, а также сочетание этих способов с разламыванием и истиранием [1,2,4 ].

 

 Вопросы для самоконтроля

1. Что показывает степень дробления (измельчения)? Приведите формулу.
2. На каком принципе построена работа молотковых и роторных дробилок?

     3. Назовите  принципиальные отличия конусных  дробилок крупного и среднего  дробления?

  4 Формулы для расчета  производительности валковых, молотковых и роторных дробилок?

  5  Дайте определение  живого сечения просеивающей  поверхности..

  6  Назовите технологические  параметры процесса грохочения?

 

        Тема 4. Измельчаемость полезных ископаемых. Рационирование гранулометрического состава измельчающей среды с учетом гранулометрической характеристики измельчаемого материала. Назначение футеровки мельниц, используемые материалы.

Изучение темы необходимо начать с определений степени  измельчения, измельчаемости. Измельчаемость руды характеризуется удельной производительностью мельницы по вновь образованному расчетному классу крупности -0,074 мм или другому размеру расчетного класса. При изучении данного вопроса важно рассмотреть иллюстрации в виде графиков, на которых наглядно изображены зависимости суммарного остатка крупного класса на сите в зависимости от времени измельчения. Следует отметить, что используя лабораторные мельницы, можно имитировать процесс измельчения и графически определить  удельную производительность мельницы по вновь образованному классу. Этот метод используется для прогнозирования измельчаемости руды в сравнении с эталонной.

Далее необходимо оценить факторы, воздействующие на эффективность процесса измельчения.  Среди таковых факторов, главную роль выполняют мелющие тела, в частности: