Обогащение полезных ископаемых

• производят рационирование гранулометрического состава измельчающей среды;      

• используют стальные тела нешарообразной формы, в том числе цильпебс;

Следует особое внимание при изучении данной темы уделить износу футеровки мельницы, материалам из которых изготовлена футеровка. Сформулировать основные  меры защиты футеровки. Например, для защиты барабана мельницы от износа внутренняя поверхность его футеруется (через каждые 6—15 мес.) плитами из марганцовистой, хромистой стали или резины.  При этом применение резиновых футеровок является более эффективным, по сравнению с металлическими, так как позволяет увеличить срок их службы, уменьшить трудозатраты при перефутеров-ках барабана, а также энергозатраты и шум при работе мельницы. В последнее время начали применять магнитную футеровку, состоящую из керамических постоянных магнитов завулканизированных в резину[1,2,3,8,9].

 

 

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите требования к оптимальной крупности руды, направляемой на измельчение?
2. Какова практическая частота вращения мельницы относительно ее критической величины?
3. Какие вы знаете режимы работы мельницы?
4. Объясните сущность процесса мельниц самоизмельчения?
5. Назовите виды футеровок мельниц? Их характеристика.
6. Назовите способы рационирования гранулометрического состава при измельчении?

 

      Тема 5. Процессы классификации. Классификация в восходящем и горизонтальном потоке. Конструкция классификаторов, область их применения

Изучение темы необходимо начать с общих сведений о  процессе классификации. Разделение смеси минеральных частиц на классы различной  крупности выполняется классификаторами. Используется два основных способа разделения частиц. При первом способе разделения процесс классификации осуществляется в вертикальной струе воды или воздуха, при втором – в горизонтальной или наклонной струе. Изучение темы целесообразно  сопровождать иллюстрациями, которые позволяют лучше представить процесс.

Практический интерес представляет рассмотрение вопроса стесненного  и свободного падения частиц. Изучая эту тему, важно решить несколько задач, в качестве примеров данных в учебниках.

Затем перейти к изучению механических классификаторов. В качестве распространенного  и широко используемого на обогатительных фабриках является спиральный классификатор, изучить конструкцию и принцип работы спирального классификатора. После чего рассмотреть принцип работы и конструкцию  гидроциклонов.

Изучение гидравлической классификации начать с теоретических  основ. Из основ гидравлической классификации  следует, что на скорость падения частиц влияют динамическое и вязкостное  сопротивления, но степень их проявления при падении различных зерен неодинакова. Так, при падении крупных частиц с большой скоростью преобладает динамическое сопротивление, а при падении мелких частиц — вязкостное. Обратить внимание на существование двух схем классификации в восходящем потоке при гидравлической классификации.

Следующим этапом изучения являются вопросы гидравлической классификации в горизонтальном потоке пульпы. При этом режиме работы зерно движется в потоке со скоростью, которая определяется горизонтальной скоростью потока и конечной скоростью падения зерна. .Далее следует рассмотреть типы гидравлических классификаторов (конусные, камерные и др.), область их применения. Например, гидравлические камерные классификаторы широко применяются для подготовительной классификации материала перед гравитационным обогащением (в частности, концентрацией на столах). Классификаторы состоят из четырех, шести или восьми камер, в каждой из которых поддерживается различная скорость восходящего потока, что позволяет получать несколько классов по равнопадаемости[1,2,8,9 ].

 

 Вопросы для самоконтроля

      1.Сформулируйте  основные закономерности падения  минеральных частиц  в жидкой среде?

2.Для частиц,  какой  крупности справедливы формулы  Риттингера, Аллена, Стокса?

3.Назовите процессы, происходящие  с зернами различной крупности  в горизонтальных потоках воды  при классификации?

       4.Назовите  практические отличия от теоретических  при классификации в вертикальной струе воды?

5.Какие разновидности  механических классификаторов вы  знаете? Их назначение.

6. Назовите виды гидравлических  классификаторов?

7.Какие основные отличия  гидравлического классификатора  и гидроциклона?

        

      Тема 6. Гравитационные, флотационные и магнитные способы обогащения.  Разновидности гравитационных способов обогащения: отсадка, обогащение на концентрационных столах, в аэросуспензиях,. обогащение в потоках постоянного и переменного направления,. обогащение на стационарных и подвижных механизированных шлюзах, обогащение на струйных желобах и концентраторах. Открытые и замкнутые магнитные системы. Магнитная сепарация слабомагнитных руд. Реагенты-пенообразователи.

Каждый способ обогащения характеризуется особенностями минерального сырья. В этой связи необходимо вспомнить отличительные  свойства, присущие минералам: магнитные, электрические, химические и др. Рассматривая последовательно каждый способ обогащения, очевидно использование конкретного способа  для обогащения данной разновидности породообразующих  минералов.  

Необходимо усвоить, что  разделение частиц при гравитационном обогащении обычно происходит в движущейся среде с достаточно большим содержанием  твердого. Важно рассмотреть силы, действующие на перемещение зерен в движущейся среде.

В качестве сред гравитационного обогащения полезных ископаемых могут использоваться вода, воздух, тяжелые жидкости, суспензии и жидкий электролит, помещенный в скрещенные электрическое и магнитное поля.

Гравитационные  процессы обогащения целесообразно  начать с изучения   обогащения в тяжелых средах, рассмотреть  основные технологические параметры: плотность суспензии, вязкость суспензии, устойчивость суспензии, эффективность  разделения, производительность сепаратора.

При изучении процесса отсадки необходимо знать, как происходит процесс разделения полезного ископаемого в зависимости  от его плотности, как устроены отсадочные машины для мокрого и пневматического  обогащения, в чем их сходство и  отличия.  Изучение темы следует подкреплять иллюстрациями, изображающими принципиальные схемы отсадочных машин.

При изучении обогащения на концентрационных столах необходимо знать теоретические основы процесса, принцип действия концентрационных столов. Аналогичным образом следует рассмотреть основные принципы обогащения в потоках постоянного и переменного направления, обогащения на стационарных и подвижных механизированных шлюзах, обогащения на струйных желобах и концентраторах и другие, область их применения.  Рассмотреть иллюстрации. Усвоив материал темы, необходимо сделать выводы по основным признакам и области применения разных методов обогащения в потоке воды.

 При изучении способа обогащения в аэросуспензиях важно понять сущность процесса.  Необходимо знать, что аэросуспензия представляет собой псевдоожиженный (кипящий) слой утяжелителя, образующийся под действием вертикальных воздушных потоков. Степень псевдоожижения слоя и его внутренняя структура определяются скоростью воздушного потока (0,093—0,140 м/с) и распределением частиц утяжелителя по крупности.

Изучение  принципов магнитной сепарации  следует начинать с теоретических  основ: напряженности магнитного поля, магнитных свойств минералов.

Рассмотреть режим работы сепараторов со слабым и сильным магнитным полем. Изучить режимы мокрого и сухого способов сепарации. Необходимо понять сущность методов обогащения при использовании сепараторов с разными магнитными полями и свойства руд,  для  которых они предназначены.

При изучении флотационных методов обогащения важно усвоить назначение реагентов, которые вводят с целью регулирования флотируемости минералов, уяснить, что этот метод обогащения основан на принципе смачиваемости поверхности..

         Рассмотреть некоторые разновидности  ПАВ, их отличия, закрепить материал изучением иллюстраций[1,2,5,7,8,9.10].

 

Вопросы для самоконтроля

1. Сформулируйте основные принципы  гравитационного обогащения методом отсадки?
2. Назовите сущность метода обогащения в тяжелых средах?
3. Какие гравитационные методы обогащения вы знаете?
4. В чем отличие методов обогащения на струйных и центробежных концентраторах?
5. Для каких целей используется промывка полезных ископаемых?
6. Назовите область применения сепараторов с сильным магнитным полем?
7. Какие реагенты используют при флотационном методе обогащения? Их классификация.
8. Назовите классификацию процессов флотации? От каких свойств она зависит?

 

       Тема 7. Специальные методы обогащения. Методы обогащения графитовых, асбестовых, слюдосодержащих руд.

 

      При изучении темы необходимо  руководствоваться общими принципами обогащения - разделительными признаками минералов.Усвоив основные методы обогащения, необходимо рассмотреть специальные методы, основанные на таких признаках минералов как различия в скоростях движения разделяемых частиц по плоскости под действием силы тяжести, или обогащение по трению и форме.

В качестве примера следует  разобраться в технологии переработки  двух или трех полезных ископаемы, где  применимы указанные методы обогащения, в   частности, слюдосодержашее сырье. Студент начинает изучение темы с состава сырья. Затем поэтапно разбирает схему подготовки сырья к обогащению, т.е. сначала производится рудоразборка, сортировка по крупности и разделение по форме.

Необходимо  уяснить принцип сортировки по крупности, какие грохоты применяют для выделения мелочи при сортировке руды.

       Затем следует рассмотреть сам метод извлечения слюды в концентрат и  область применения концентрата

       На примере графитовых руд  следует рассмотреть химический способ обогащения. Следует уяснить свойства графита, используемые при химическом обогащении. Руду подвергают кислотной обработке, при которой пустая порода растворяется. Для растворения углекислых минералов применяют слабые растворы серной и соляной кислот. Пирит и магнетит удаляют крепкими растворами тех же кислот с добавкой хромпика или азотной кислоты.

В заключении необходимо выполнить анализ эффективности  данного метода обогащения и на этой основе сделать выводы о широком  или оганиченном его применении в практике, и для каких конкретных целей. Также, следует рассмотреть другие методы обогащения графита, например, термические, руководствуясь тем, что возможность применения тех или иных методов обогащения при переработке графитовых руд определяется структурой графита, характером вмещающих пород и вредных примесей, назначением продукта.

[1,2,10].

 

Вопросы для самоконтроля

1.Назовите способы  обогащения, относящиеся к специальным?

2.Для каких материалов  используется принцип обогащения  по упругости?      3.Навзовите  свойства минералов,  для которых используется радиометрический метод обогащения?

4.Сформулируйте сущность  химического метода обогащения?

5.Назовите область  применения графитовых концентратов?

 

       Тема 8. Обезвоживание продуктов обогащения. Автоматизация процессов обезвоживания продуктов обогащения. Методы анализа и контроля качества исходного сырья и продуктов обогащения.

      Студенты,  изучив все процессы рудоподготовки и обогащения, должны рассмотреть требования к качеству товарного продукта- концентрата. Для обеспечения качественных характеристик концентрата производится контроль технологических процессов с помощью автоматизированных средств управления и опробование продуктов и продукции на каждой технологической стадии обогащения.

        Нужно понимать необходимость процессов обезвоживания продуктов обогащения, так как в первую очередь должна быть обеспечена их транспортабельность. В этой связи следует рассмотреть способы обезвоживания: сгущение, фильтрование, сушка, дренирование и др. Более подробно остановиться на изучении метода фильтрования, как широко применяемого на обогатительных фабриках по переработке руд черных металлов.

  В процессах  обезвоживания большое значение  имеет автоматизация процесса сгущения, которая предусматривает контроль и стабилизацию плотности сгущенного продукта с использованием весовых или пьезометрических плотномеров.

 Необходимо  усвоить основное назначение систем управления и их основные управляющие функции, Так, автоматизация процесса фильтрования в вакуум-фильтрах сводится к стабилизации уровня отношения Т:Ж в ванне.

 Для более глубокого усвоения темы следует классифицировать все приборы по стадиальным процессам, изучить их функции и выполнить анализ эффективности управления и регулирования технологическим процессом с помощью автоматизированных систем.  

      При изучении темы опробования и контроля продуктов обогащения важно понять основные задачи, которые при этом преследуются:

       Необходимо рассмотреть методы  при отборе проб из неподвижных и движущихся материалов. К опробованию неподвижных материалов относятся отвалы, штабели на складах, контейнеры и др.

В этой связи важно  запомнить, что при опробовании плоских штабелей и отвалов высотой до 1,5 м отбор проб осуществляют из лунок, вырытых в центре квадратов, на которые разбивают всю поверхность штабеля или отвала.