ГОСы. Основные понятия и назначение грохочения
 Скачать 6.74 Mb.
|
|
Трибоэлектростатические сепараторы применяются для разделения смесей, состоящих из неэлектропроводных минералов. Перед сепарацией производится заряжание частиц трением их друг об друга и об отдельны части аппарата. Исходный материал предварительно интенсивно перемешивается в зарядном устройстве (электризаторе) 1. Перемешивание может осуществляться потоками воздуха, вращением дисков, мешалкой, вибрацией пластины и т.д. Материал поступает на заземленный вращающийся барабан 2, против которого расположен цилиндрический электростатический электрод 3. «+» заряженные частицы отклоняются к отрицательному электроду и попадают в соответствующий приемник, а «-» заряженные частицы отклоняются в другую сторону и попадают в свой приемник. При трибоадгезионной сепарации используется эффект прилипания тонкодисперсных частиц к барабану за счет молекулярных сил сцепления. Применяются для обогащения руд, содержащих лантан(La) при крупности материала (-1+0,5)мм. Регулировка: время зарядки частиц. Вопрос № 60. Гидрометаллургические процессы переработки минерального сырья. Гидрометаллургические процессы могут быть применены при доводке некондиционных богатых концентратов, при переработке всей массы черновых концентратов, при переработке труднообогатимых промпродуктов Выщелачивание - селективный перевод в раствор, обычно в водный, одного или нескольких компонентов твердого материала. Обычно выщелачивание осуществляется с помощью водных растворов кислот (серной, соляной, азотной), щелочей (едкий натр, аммиак), солей (цианиды, углекислый натрий). Процесс выщелачивания состоит из 3-х стадий: подвод реагирующих веществ к твердой поверхности, химическая реакция, отвод растворенного вещества от поверхности. Осуществляется различными способами в зависимости от природы и состава материала. I.Подземное выщелачивание используется для извлечения металлов из оставшихся целиков и заброшенных участков при подземной добыче богатых руд, а так же бедных забалансовых руд, отработанных месторождений путем избирательного перевода полезного компонента в жидкую фазу непосредственно в недрах с последовательной переработкой металлосодержащих (продуктивных) растворов на поверхности. Подземное выщ-е применяется для добычи урана, меди, ведутся экспериментальные работы по добыче титана, никеля, цинка, железа и других металлов. Позволяет более полно использовать недра за счет вовлечения в переработку бедных руд, добыча которых традиционными методами нерентабельна. При подземном выщ-ии вода, оборотные и свежие серные растворы, рудничные воды закачиваются в специальные скважины, пробуренные с поверхности, глубиной до 500 м. Рабочий раствор подается под давлением ч/з скважины в рудные горизонты. Фильтруясь по залежам, раствор реагентов выщелачивает медь и затем откачивается ч/з разгрузочные скважины. Раствор проходит через толщу руды за 3-4 недели и собирается на нижних горизонтах, откуда откачивается. После однократного прохождения пласта раствор является некондиционным по концентрации меди, поэтому после отстаивания его снова направляют на выщелачивание. Необходимые условия: проницаемость рудной толщи (естественная или созданная взрывом); наличие под выщелачиваемым участком непроницаемого слоя, обеспечивающего сбор продуктивных растворов; благоприятные горнотехнические и гидрогеологические условия для подачи реагентов к руде и откачки продуктивных растворов. Характеризуется низкими капитальными затратами, быстрой окупаемостью, минимальным воздействием на окружающую среду, высоким уровнем безопасности горных работ. На рис: 1- узел приготовления рабочего раствора; 2- закачные скважины; 3- откачные скважины; 6- коллектор для продуктивного раствора; 7- отстойник; 8-насос для подачи раствора на сорбционную установку. II. Отвальное выщелачивание меди применяется для извлечения меди из вскрышных пород и некондиционных руд и для отработки старых рудных отвалов. Различают старые, не формируемые отвалы, и отвалы, специально формируемые для последующего выщелачивания. Их высота 45-60 м. В отвалы складируют несортированный материал. Отсыпку отвала ведут слоями толщиной, после отсыпки каждого слоя производят рыхление верхней части взрывами. Орошение отвалов может производиться несколькими методами: 1.орошение прудками (прудки создаются на орошаемой поверхности бульдозерами глубиной до 1 м); 2.орошение канавами (самый дешевый способ, недостаток – каналообразование); 3.орошение с помощью нагнетательных скважин, применяется в случае низкой проницаемости отвалов; 4.орошение разбрызгиванием, наиболее распространенный способ подачи рабочих растворов, т.к. при этом достигается более равномерное распределение растворителя в теле отвала; недостаток-потери растворителя за счет испарения, особенно летом. При орошении отвалов должно обеспечиваться взаимное перекрывание орошенных участков. Продолжительность выщелачивания отвалов в зависимости от их размеров, объема горной массы, минерального состава, проницаемости и других факторов составляет 2-5 лет. Извлечение меди в среднем 50%. III. Кучное выщелачивание меди применяется для бедных окисленных или забалансовых руд цветных металлов, переработка которых другими способами экономически невыгодно. Наиболее широкое распространение технология получила применительно к Cu,Ag и урансодержащим рудам. Подвергаются медные руды с преобладанием окисленных медных минералов (малахит CuCO3*Cu(OH)2,азурит 2CuCO3*CuOH2, халькозин Cu2S). Гидронепроницаемое основание является одной из основных частей кучи и служит для предотвращения потерь рабочих и продуктивных растворов и обеспечивает охрану окружающей среды от загрязнения токсичными агентами. Подготовка основания производится в следующем порядке: удаляется растительный покров, уплотняется катками грунт и укладывается гидроизоляционное покрытие, которое бывает нескольких видов: бетон с битумным покрытием; уплотненный слой глины; уплотненный слой глины с покрытием из полиэтилена. Угол наклона основания 2-4  . Должен быть дренажный слой для сбора и удаления продуктивных растворов и вентилирования кучи. На гидроизоляционное покрытие укладывается слой песка, на него дренажные трубы, укладываемые поперек площадки. Трубы выходят за пределы кучи и заканчиваются у канав для сбора продуктивных растворов. Подача рабочих растворов при кучном выщелачивании разбрызгиванием, с помощью прудков и орошением крупными каплями. Процесс кучного выщелачивания протекает интенсивно по сравнению с отвальным выщелачиванием, что обусловлено большей площадью контакта руды с раствором, хорошей аэрированностью кучи, > высокой скоростью перколяции, > равномерным распределением растворов в массиве. Извлечение меди при кучном выщелачивании 50-75 %. Продолжительность от 3-7 месяцев. После выщелачивания материал куч подвергают для промывки водой для удаления остатков кислоты и рекультивируют.Вопрос № 61. Пневматическое обогащение полезных ископаемых. Пневматическое обогащение осуществляется в соответствии с законами гравитационного разделения частиц различной плотности в вертикальном восходящем или пульсирующем потоке воздуха. Принцип действия воздушного потока на разделяемые минералы практически аналогичен действию водного потока с учетом разницы между плотностью воды и воздуха, а также коэффициента их вязкости. Сущность пневматического обогащения: на слой разделяемого материала, находящегося на наклонном решете, воздействует непрерывный или пульсирующий поток воздуха, нагнетаемый под решето вентилятором. Под действием воздушного потока происходит разрыхление всей толщи обогащаемого материала (постели) и перемещение более тяжелых частиц вниз, а более легких – вверх. При этом материал разделяется на слои различной плотности. Минералы большей плотности образуют нижний, а меньшей - верхний слой постели. Дальнейшее разделение материала на продукты осуществляется путем перемещения образующихся слоев различной плотности по рабочей поверхности аппарата в одном или нескольких направлениях. Для обеспечения подвижности слоя материала скорость воздушного потока должна быть значительной. Давление воздушного потока должно быть таким, чтобы преодолеть сопротивление воздухопровода, рабочей поверхности сита и слоя обогащаемого материала. По этим причинам пневматическое обогащение применяется для полезных ископаемых, обладающих незначительной плотностью: для каменных и бурых углей, асбеста и др. Преимущества метода: низкая себестоимость процесса, меньшая энергоемкость, отсутствие потребности в воде и получение сухих продуктов обогащения. Недостатки: более низкая технологическая эффективность обогащения по сравнению с мокрыми процессами, снижение результатов при обогащении материала повышенной влажности. Обогащение углей крупностью 50(75)-6(13) мм производится в пневматических сепараторах, а крупностью менее 6(13) мм – в отсадочных машинах. Пневматический сепаратор, по принципу работы напоминающий концентрационный стол, представляет собой короб 4 с односкатной декой 14. Короб устанавливается на раме 10 с помощью ножевых опор 8. Дека получает возвратно-поступательные движения от эксцентрико-шатунного механизма 9. установленного на раме. Дека пневматического сепаратора покрыта резиновым или металлически ситом 32 с отверстиями размером 6 – 8 мм. На деке поверх сита крепятся рифли 13, расположенные под углом 10 – 110 к оси сепаратора. Рифли имеют наибольшую высоту в нижнем углу загрузочного торца деки. Высота рифлей постепенно уменьшается к концу деки. Дека сепаратора имеет поперечный и продольный наклоны; угол наклона деки к горизонту составляет: продольный 4 – 110, поперечный 4 – 110 и может регулироваться. Дека сепаратора разделена на четыре поля с самостоятельным подводом воздуха снизу через водухопрводящие прорезиненные рукава 12 к диффузорам 2 от общего воздуховода 11. Подача воздуха осуществляется вентилятором 1. Исходный уголь через питающий лоток 7 подается на деку сепаратора. Под действием воздушного потока материал разрыхляется и за счет механических встряхиваний деки расслаивается по плотности (и крупности). Частицы угля, как более легкие, занимают верхние слои постели, скатываются через рифли в поперечном направлении деки и разгружаются вдоль бортов. Частицы породы, как более тяжелые. Осаждаются в межрифлевом пространстве и перемещаются под действием качательных движений деки в ее конец к приемному желобу. Пневматические сепараторы обычно работают в замкнутом воздушном режиме. Дека сепаратора сверху закрыта зонтом 6, через который производится отсос запыленного воздуха вентилятором. Подающим этот воздух под деку сепаратора. Для очистки воздуха от основной массы пыли между зонтом и вентилятором устанавливается циклон5. Герметизация щелей между зонтом и декой достигается применением шторок. Беспоршневые отсадочные машины пневматического действия. Пульсация воды создается сжатым воздухом, который попеременно подается в воздушные камеры машины и выпускается через них в атмосферу. ОП-24К предназначена для обогащения крупных классов руд (-60+4 мм). Состоит из трех рабочих камер, внутри которых расположены трубы с диффузором. Воздух под давлением поступает через пульсаторы в межтрубное пространство и приводит в колебание воду. При подаче сжатого воздуха вода в межтрубном пространстве опускается и поднимается вверх по трубам, создавая восходящий ход в надрешетном пространстве. Обратный ход воды происходит при выпуске сжатого воздуха. Разгрузка тяжелых продуктов производится через шиберное устройство. Открывание щели и разгрузка тяжелого продукта производится автоматически, по мере накапливания его на решете машины. Вопрос № 62. Методы планирования экспериментов при исследовании руд на обогатимость. Планирование опыта – это постановка опыта по плану, некоторой заранее составленной схеме (матрице), обладающей специальными свойствами. Матрица планирования экспериментов – последовательная запись условий всех необходимых опытов в виде таблицы, каждая сторона которой определяет один опыт. Нулевая точка (уровень), основной уровень – это центр эксперимента. Чем ближе он к экстремуму, тем меньше опытов предстоит провести. Интервал варьирования – величина изменения фактора от нулевой точки до любого из уровней. Полный факторный эксперимент – это эксперимент, в котором реализуются все возможные сочетания факторов. Дробный факторный эксперимент – это эксперимент, в котором реализуется 1/2 или 1/4 или 1/6 часть (реплика) полного факторного эксперимента. Планирование эксперимента и постановка. По предварительным экспериментальным данным первоначально определим количество значимых факторов для процесса и нулевой уровень для каждого из факторов. Составим таблицу основного и изучаемых уровней (уровня проведения эксперимента).
Правила выбора интервала варьирования: 1)  Х может быть 15-35% от основного уровня;2) интервал варьирования должен быть больше удвоенной погрешности эксперимента измерения факторов; 3) на интервал варьирования накладывается ограничения сверху, связанные с размерами экспериментальной области. Составим матрицу для полного факторного эксперимента.
Составим матрицу со значениями факторов.
Иногда требуется изучить не только действие фактора самого по себе, но и взаимное действие факторов, тогда исходная матрица будет следующая:
По результатам эксперимента (опыта) определяются коэффициенты в уравнении регрессии, которое имеет вид y=b0+b1x1+b2x2+b3x3; y=b0+ b1x1+b2x2+b3x3+b12x1x2+b13x1x3+b23x1x2x3; Рассчитываем коэффициент b0: b0=  xiyi=+70+72+74+71…./8; b1=-70+72+74+71…./8.Знак (+) или (-) из таблицы 2. Числа 70,72 и т.д. из таблицы 3. Каждый коэффициент необходимо проверить по критерию Стьюдента на значимость. Рассчитаем дисперсию для каждой строки:  ; -среднее значение функции отклика, получаемое при проведении 3-х опытов на основном уровне. ; ;n<5 делится только на n; n>5 делится на n-1. n –кичество факторов; N – количество опытов в матрице; m – количество параллельных опытов (кол-во yi. Коэффициенты считаются по среднему , но построенная дисперсия рассчитывается по y1,y2,y3. .Вопрос № 63. Содержание и объем проекта обогатительной фабрики Проектом обогатительной фабрики называется комплекс технических документов, необходимых для осуществления строительства, монтажа и эксплуатации будущей фабрики. Проектирование обогатительных фабрик осуществляется проектными институтами, специализированными конторами и трестами. К проектированию обогатительных фабрик предъявляются следующие основные требования: 1) рациональное и комплексное использование минеральных ресурсов; использование отходов производства; 2) высокая производительность труда; 3) использование типового оборудования, строительных конструкций, при переработке однотипного сырья — типовых проектов обогатительных фабрик в целом; 4) использование возможностей кооперирования проектируемой фабрики с другими предприятиями района; 5) экономичное решение генерального плана проектируемой фабрики путем компактного размещения ее цехов на промышленной площадке, а при возможности — размещения цехов в общих корпусах; 7) обеспечение безопасных условий труда на фабрике. Обогатительная фабрика является промежуточным звеном между рудником и металлургическим заводом или предприятием, перерабатывающим фабричные концентраты и другие продукты обогащения. Поэтому проект фабрики должен быть тесно увязан с проектами рудника и металлургического завода. Проектирование обогатительных фабрик ведется, как правило, в две стадии — сначала разрабатывается технический проект, а затем на основании утвержденного технического проекта — рабочие чертежи. |