Вспомогательные процессы. Контрольные вопросы по Теме Общие сведения Что называется, обезвоживанием Ряд операций, применяемых для удаления воды (влаги) из продуктов обогащения

• Название: Контрольные вопросы по Теме Общие сведения Что называется, обезвоживанием Ряд операций, применяемых для удаления воды (влаги) из продуктов обогащения
• Анкор: Вспомогательные процессы
• Дата: 31.01.2023
• Размер: 185.36 Kb.
• Имя файла: Вспомогательные процессы.docx
• Тип: Контрольные вопросы; #914118
• страница: 1 из 4

Модуль № 1. Обезвоживание

Контрольные вопросы по Теме 1. Общие сведения

1. 
   Что называется, обезвоживанием?
   

Ряд операций, применяемых для удаления воды (влаги) из продуктов обогащения.

2. 
   Назначение операций пылеулавливания
   

Очистка сточных вод обогатительных фабрик, удаление из них твердых частиц, а также удаление и нейтрализация вредных и ядовитых примесей. Очистка циркуляционных и сточных вод устраняет загрязнение водоемов, в которые сбрасываются воды, и позволяет вторично использовать отработанные воды в замкнутом цикле вод на обогатительных фабриках. Вода, которая используется в оборот, должна очищаться (кондиционирование), до требований технологического процесса, т. е. использование оборотной воды не должно снижать технологические показатели и по возможности сократить расход дорогостоящих реагентов.

3. 
   Какие продукты подвергаются обезвоживанию?
   

• 
  Мокрые продукты – содержат часть гравитационной влаги, капиллярную и адсорбционную и не обладают подвижностью жидкости. Продукты предварительного обезвоживания обводненных продуктов. Обезвоживание этих продуктов осуществляется на грохотах, в бункерах, в центрифугах (содержание влаги 15-40 %).
  
• 
  Влажные продукты – не содержат гравитационную влагу, но содержат некоторое количество капиллярной влаги и адсорбционную влагу. Эти продукты получаются после обезвоживание на вакуум-фильтрах с содержанием 5-25 % влаги.
  

4. 
   Что вызывает коррозию труб?
   

Водородный показатель pH. Коррозия наблюдается уже при pH < 7.45, при постоянном значении pH коррозия прямо пропорциональна массе кислорода, растворенного в воде и ее электропроводности. Электропроводность воды зависит от содержания солей. Допустимая электропроводность не должна превышать 0,0025 См (сименс). Более высокая электропроводность вызывает коррозию стальных конструкций.

5. 
   Влияние поверхностного натяжения на обезвоживание продуктов.
   

Молекулы поверхностного слоя оказывают давление на всю массу воды. Это давление называется поверхностным и достигает 1100 Мпа. Благодаря такому большому поверхностному давлению вода обладает малой сжимаемостью. Чем выше поверхностное натяжение жидкости, тем ниже ее способность смачивать твердые тела. Степень смачивания поверхности твердого тела жидкостью оценивается по краевому углу смачивания.

6. 
   Роль капиллярного давления в процессах обезвоживания.
   

Поверхность жидкости, заполняющей достаточно узкую трубу (капилляр), вследствие поверхностного натяжения принимает искривленную форму, образуя мениск.

У смачивающей жидкости (угол смачивания <90°) мениск получается вогнутым, а у несмачивающейся (угол смачивания >90°) – выпуклым. Равнодействующая сил поверхностного натяжения F направлена к центру кривизны. В результате создается дополнительное давление на жидкость, называемое капиллярным.

Капиллярное впитывание и вытеснение жидкости имеют существенное значение при передвижении жидкости в пористых телах, что играет важную роль в процессах пропитки, фильтрации, сушки, окомкования и т. п.

7. 
   Приведите классификацию методов обезвоживания
   

Гравитация, Дренирование, Адсорбция, Гигроскопия, Капиллярное давление, Грохочение, Вакуум-фильтры, Термическая сушка.

8. 
   Перечислите виды влаги
   

Гравитационная влага, Адсорбционная влага, Гигроскопическая влага, Капиллярная влага.

9. 
   Какая влага удаляется способом дренирования?
   

Гравитационная влага

10. 
    Какие продукты обогащения называются мокрыми, влажными, сухими?
    

Мокрые продукты – содержащие часть гравитационной влаги капиллярную и адсорбционную и не обладают подвижностью жидкости. Содержание влаги 15-40 %.

Влажные продукты - не содержат гравитационную влагу, но содержат некоторое количество капиллярной влаги и адсорбционную влагу. Содержание влаги 5-25 %.

Сухие продукты получают после испарения воды при термической сушке и содержат гидратную влагу (химическую), содержание влаги 0,5-4 %.

Воздушно - сухие продукты – получаются после высушивания влажных продуктов на воздухе. В них содержится только гигроскопическая влага (содержание влаги 4-6 %).

Контрольные вопросы по Теме 2. Обезвоживание крупнозернистого материала

1. 
   Что называется дренированием?
   

Дренирование – процесс обезвоживания, основанный на естественной фильтрации жидкости через промежутки между твердыми частицами (кусками) под действием силы тяжести.

2. 
   Объясните физическую сущность процесса дренирования.
   

Дренирование происходит под действием силы тяжести иногда под действием механических колебаний.

3. 
   Что такое дренирование в статических условиях?
   

Это методы обезвоживания, когда частицы материала находятся в неподвижном состоянии относительно друг друга.

4. 
   Объясните физический смысл понятия «высота капиллярного подъема воды».
   

В штабелях материала различают две зоны: верхнюю и нижнюю. Высота нижней зоны равна высоте капиллярного подъема жидкости. Высота становится больше в зависимости от промежутков между частицами, если они меньше, то высота больше.

Высоту капиллярного подъема можно определить так: поверхностное натяжение жидкости, умноженное на краевой угол смачивания разделить на радиус капилляра умноженный на плотность жидкости и ускорение свободного падения.

Если постель под обезвоживаемым продуктом состоит из крупнозернистого материала, высота обводненной зоны равна высоте капиллярного подъема жидкости. На скорость обезвоживания такая постель не влияет. Если постель состоит из материала, крупность которого равна или меньше крупности обезвоживаемого материала, она способствует удалению влаги. В этом случае часть зоны капиллярного подъема приходится на постель. Если толщина постели больше высоты капиллярного подъема, то штабель не имеет зоны с высоким содержанием влаги. Однако постель из мелких частиц оказывает сопротивление стеканию жидкости.

5. 
   Какие дренирующие аппараты применяются для обезвоживания?
   

Бункера, Элеваторы ковшовые, Спиральные классификаторы, Грохота (ГСЛ, ГРЛ, ГИС, ГИСЛ)

6. 
   Какое минимальное число бункеров применяется для обезвоживания?
   

Минимальное число ячеек определяется по заданной производственной мощности фабрики и времени обезвоживания.

7. 
   Назначение ковшовых элеваторов.
   

Применяют для обезвоживания и одновременного транспортирования крупных и мелких классов продуктов обогащения и устанавливаются в зумпфах при отсадочных машинах, винтовых сепараторах и моечных желобах.

8. 
   Каковы отличия обезвоживающего грохота от классифицирующего?
   

Обезвоживающий грохот в основном это ситовые грохота или двух ситовые, а классифицирующих просеивающая поверхность выполняется из колосников, колосники могут располагаться вдоль потока и поперек. Еще отличие в том, что обезвоживающие грохота (вибрационных и самобалансных), а классифицирующие (электровибрационные и инерционные грохоты).

9. 
   Устройство и работа дуговых грохотов.
   

Состоит из разгрузочного патрубка, рамы, кармана, стенки, приемного короба, решетки, клина, уголка, упора для решетки.

Просеивающая поверхность выполняется из колосников, колосники могут располагаться вдоль потока и поперек. Поэтому дуговой грохот может использоваться как классифицирующий и обезвоживающий аппарат. При обезвоживании обводненных продуктов значительную часть воды до 75 % предварительно можно сбросить на неподвижных дуговых коробах.

Преимущества: неподвижны, занимают мало места. Условие подачи питания тангенциальное и определяется скоростью потока, до 3 м/с самотечная подача материала, 3 – 10 м/с насосами.

10. 
    Какие продукты получают в результате обезвоживания?
    

шламовые воды (в бункерах, элеваторах), слив (после сгущения), фильтрат (после фильтрования), осадки, кеки, сгущенные продукты.

Контрольные вопросы по Теме 3. Сгущение

1. 
   Объясните физическую сущность процесса сгущения.
   

Процесс повышения содержания твердого в пульпе путем выделения из нее жидкой фазы в результате осаждения твердых частиц под действием силы тяжести или центробежных сил.

2. 
   Какие факторы влияют на скорость осаждения частиц?
   

Плотность твердой фазы (чем выше плотность твердой фазы, тем с большей скоростью будут осаждаться частицы), минеральный и гранулометрический составы твердой фазы, плотность и форма частиц, содержание твердого в исходной суспензии и сгущенном продукте, вязкость, рН и температура суспензии, а также конструктивные особенности используемых сгустительных аппаратов.

3. 
   Классификация суспензий.
   

Суспензии делятся на: грубые (+100мкм), тонкие (-100+0,5мкм), мутности (+0,5+0,1мкм), коллоидные (-0,1+0мкм).

4. 
   Как экспериментально определить среднюю скорость осаждения твердой фазы?
   

Ход осаждения твердых частиц можно проследить в цилиндрах. Через некоторое время в сосуде наблюдается отдельно выраженные зоны зона I – осветленной воды; зона II – свободного осаждения частиц; зона III – стесненного осаждения; зона IV – уплотнение осадка. По мере осаждения граница зоны уплотнения осадка поднимается за счет новых осевших частиц зоны II которая постепенно исчезает Зона уплотнения увеличивается, и в цилиндре остаются только две зоны – осветленной воды и осадка который продолжает медленно уплотняется.

5. 
   Объясните физическую сущность разжижения пульпы.
   

Масса твердого к объему жидкого (Осадок после сгущения содержит твёрдое и воду)

6. 
   Как определяют удельную площадь сгущения?
   

Удельную площадь сгущения определяют по формуле

где R_и и R_к – разжижение в исходном и в конечном (сгущенном) продукте; К – коэффициент использования площади сгустителя (К = 0,6÷0,8); ν – скорость осаждения.

7. 
   Что называется удельной площадью сгущения и удельной нагрузкой?
   

Удельная площадь сгущения (осаждения) – это площадь, необходимая для осаждения единицы массы твердого в единицу времени, м2·ч/т, [5-50 м2·ч/т].

Удельная нагрузка зависит от диаметра сгустителя, количества твердого и скорости его осаждения.

8. 
   Перечислите способы интенсификации процессов сгущения.
   

Методы интенсификации процесса сгущения заключаются в следующем:

• 
  Усовершенствование конструкций аппаратов для сгущения, изменение подачи исходного питания (через центральную трубу).
  
• 
  Использование различных физических воздействий на пульпу (магнитная обработка, ультразвуковая обработка, излучение, электровзрыв).
  
• 
  Химические методы – добавка реагентов (коагуляция, флокуляция).
  

9. 
   Что называется коагуляцией и флокуляцией?
   

Коагуляция (свертывание, сгущение) – укрупнение частиц в коллоидных и грубодисперсных системах под действием молекулярных сил сцепления и уменьшения сил отталкивания.

Флокуляция – процесс образования флокул (агрегатов) из нескольких минеральных частиц, взвешенных в воде, наблюдателя при уменьшении их поверхностной энергии и молекулярной связи поверхности частиц с жидкой фазой суспензии.

10. 
    Механизм действия коагулянтов.
    

Коагуляция частиц происходит под действием электролитов.

11. 
    Какие Вы знаете коагулянты и флокулянты?
    

Коагулянты: Ca(OH)₂ (известь), NaCl, FeCl₃, Аl₂(SO₄)₃, Fe2SO₄, на обогатительных фабриках широкое применение нашли известь и серная кислота.

Флокулянты: крахмал, полисахариды, столярный клей, карбоксилметилцеллюлоза (КМЦ), негидролизованный ПАА, полиоксиэтилен (ПОЭ), неионогенные (не диссоциируют на ионы), катионные (КОДТ), анионные (комета, метас)

12. 
    Виды флокуляции.
    

Гидрофобная флокуляция, Мостиковая флокуляция

13. 
    Какой концентрации полиакриламид подается в процесс сгущения?
    

Перед подачей в процесс реагенты растворяются до определенной концентрации которая наиболее эффективна.

При неправильной дозировке реагентов происходит обратная коагуляция – пептизация.

Пептизация – явление, обратное коагуляции и флокуляции. Пептизация может происходить при уменьшении в суспензии концентрации коагулирующих ионов, в результате чего на поверхности частиц образуется двойной электрический слой или сольватные оболочки.

14. 
    Преимущества коагуляции и флокуляции.
    

Снижение капитальных затрат, сокращение потерь ценного компонента со сливом сгустителя.

15. 
    Виды структурных осадков.
    

При осаждение тонких частиц и при добавке реагентов образуются различные виды структурных осадков:

• 
  компактная структура характерна для суспензий содержащих кристаллические вещества (в основном все руды).
  
• 
  рыхлая (гелеобразная) характерна для глинистых суспензий.
  
• 
  сетчатая с большим захватом воды (в 20 раз больше объема осадка), эта структура очень плохо разрушаются, т.е. обезвоживание практически не возможно.
  

16. 
    С помощью каких сил осуществляется адсорбция флокулянтов минеральных частицах?
    

При помощи многократного пропускания через центробежное поле (насосы), ультразвук, большое разбавление, а если частицы обладают зарядами, то их пропускают через магнитные сепараторы.

17. 
    Какие факторы влияют на процесс сгущения?
    

На эффективность процесса сгущения влияют минеральный и гранулометрический составы твердой фазы, плотность и форма частиц, содержание твердого в исходной суспензии и сгущенном продукте, вязкость, рН и температура суспензии, а также конструктивные особенности используемых сгустительных аппаратов.

18. 
    Какие типы сгустительных аппаратов Вы знаете?
    

Сгуститель цилиндрический с центральным приводом, Сгуститель цилиндрический с периферическим приводом, Сгуститель с осадкоуплотнителем, Сгуститель с фильтрующим слоем, Пластинчатый сгуститель.

19. 
    Чем отличаются сгустители с центральным и периферическим приводом?
    

Цилиндрический сгуститель с периферическим приводом отличается от сгустителя с центральным приводом конструкцией гребковой рамы, принцип работы сгустителей аналогичен.

20. 
    Устройство и работа сгустителей с перефирическим приводом.
    

Состоит из железобетонного чана, опорной головки, фермы гребковой рамы, опирающейся по периферии на ролик, а в центре на колонну.

Пульпа подается по желобу, установленному на неподвижной раме, в питающее устройство в центре сгустителя и растекается по его поверхности. Сгущенный продукт транспортируется гребками к центру сгустителя и откачивают через разгрузочные патрубки по трубам, расположенным в специальной траншее под днищем сгустителя. Осветленная вода сливается через кромку кольцевого сливного желоба и отводится от него по трубопроводу.

21. 
    Преимущества сгустителя с осадкоуплотнителем.
    

Преимущества в ходе осаждения твёрдых частиц они делятся на 3 зоны, высокое содержание твердого.

22. 
    Устройство и работа пластинчатых сгустителей.
    

Основными деталями являются близко расположенные наклонные плоскости, которые позволяют разделить поток на струи с ламинарным движением и уменьшить путь оседания твердых частиц.

По принципу действия пластинчатые сгустители делятся на прямоточные, противоточные и с поперечным потоком.

Твердые частицы в пульпе во время прохождения между пластинами выпадают на наклонные плоскости в виде сгущенного продукта и перемещаются в трапециевидную часть сгустителя, а осветленная вода переливается в сливной желоб.

23. 
    Преимущества пластинчатых сгустителей.
    

Высокая производительность на единицу площади сгущения, отсутствие движущихся частей и привода, малые эксплуатационные расходы.

24. 
    Формула Стокса и ее применение.
    

Скорость осаждения для тонких частиц рассчитывают по формуле Стокса



где g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с2; d – крупность частиц, м (диаметр частиц крупность которой допускается в качестве потерь при сливе (3-5 мкм); δ и ∆ – плотность твердой и жидкой фаз; μ – коэффициент динамическойвязкости, 0,001 н∙с.

25. 
    По каким условиям проверяют выбранный сгуститель?
    

По удельной площади осаждения сгустителя на 1т часовой производительности по твёрдому, по общей потребной площади сгущения, по диаметру сгустителя, по скорости осаждения тонких частиц, по скорости слива.

Если условия не соблюдаются нужно увеличить площадь или использовать флокулянты, или необходимо выбрать сгуститель большего диаметра.

Контрольные вопросы по Теме 4. Обезвоживание с использованием центробежных сил