Обогащение полезных ископаемых

Обогащение полезных ископаемых

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

 

Обогаще́ние поле́зных ископа́емых — совокупность процессов первичной обработки минерального сырья, имеющая своей целью отделение всех ценных минералов от пустой породы, а также взаимное разделение ценных минералов.

Общая информация

При обогащении возможно получение как конечных товарных продуктов (асбест, графит и др.), так и концентратов, пригодных для дальнейшей химической или металлургической переработки. Обогащение — наиважнейшее промежуточное звено между добычей полезных ископаемых и использованием извлекаемых веществ. В основе теории обогащения лежит анализ свойств минералов и их взаимодействия в процессах разделения — минералургия.

Обогащение позволяет существенно увеличить концентрацию ценных компонентов. Содержание важных цветных металлов — меди, свинца, цинка — в рудах составляет 0,3—2 %, а в их концентратах — 20—70 %. Концентрация молибдена увеличивается от 0,1—0,05 % до 47—50 %, вольфрама — от 0,1—0,2 % до 45—65 %, зольность угля снижается от 25—35 % до 2—15 %. В задачу обогащения входит также удаление вредных примесей минералов (мышьяк, сера, кремний и т. д.). Извлечение ценных компонентов в концентрат в процессах обогащения составляет от 60 до 95 %.

Операции обработки, которым подвергают на обогатительной фабрике горную массу, подразделяют на: основные (собственно обогатительные); подготовительные и вспомогательные.

Все существующие методы обогащения основаны на различиях в физических или физико-химических свойствах отдельных компонентов полезного ископаемого. Существует, например, гравитационное, магнитное, электрическое, флотационное, бактериальное и др. способы обогащения.

Технологический эффект обогащения[

Предварительное обогащение полезных ископаемых позволяет:

· увеличить промышленные запасы минерального сырья за счёт использования месторождений бедных полезных ископаемых с низким содержанием полезных компонентов;

· повысить продуктивность труда на горных предприятиях и снизить стоимость добываемой руды за счёт механизации горных работ и сплошной выемки полезного ископаемого вместо выборочной;

· повысить технико-экономические показатели металлургических и химических предприятий при переработке обогащённого сырья за счёт снижения затрат топлива, электроэнергии, флюсов, химических реактивов, улучшения качества готовых продуктов и снижения потерь полезных компонентов с отходами;

· осуществить комплексное использование полезных ископаемых, потому что предварительное обогащение позволяет извлечь из них не только основные полезные компоненты, но и сопутствующие, которые содержатся в малых количествах;

· снизить затраты на транспортировку к потребителям продукции горного производства за счёт транспортирования более богатых продуктов, а не всего объёма добытой горной массы, содержащей полезное ископаемое;

· выделить из минерального сырья вредные примеси, которые при дальнейшей их переработке могут ухудшать качество конечной продукции, загрязнять окружающую среду и угрожать здоровью людей.

Переработка полезных ископаемых осуществляется на обогатительных фабриках, представляющих собой сегодня мощные высокомеханизированные предприятия со сложными технологическими процессами.

Классификация процессов обогащения

Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках включает ряд последовательных операций, в результате которых достигается отделение полезных компонентов от примесей. По своему назначению процессы переработки полезных ископаемых разделяют на подготовительные, основные (обогатительные) и вспомогательные (заключительные).

Подготовительные процессы

Подготовительные процессы предназначены для раскрытия или открытия зёрен полезных компонентов (минералов), входящих в состав полезного ископаемого, и деления его на классы крупности, удовлетворяющие технологическим требованиям последующих процессов обогащения. К подготовительным относят процессы дробления, измельчения, грохочения и классификации.

Дробление и измельчение

Дробление и измельчение — процесс разрушения и уменьшения размеров кусков минерального сырья (полезного ископаемого) под действием внешних механических, тепловых, электрических сил, направленных на преодоления внутренних сил сцепления, связывающих между собой частички твёрдого тела.

По физике процесса между дроблением и измельчением нет принципиальной разницы. Условно принято считать, что при дроблении получают частицы крупнее 5 мм, а при измельчении — мельче 5 мм. Размер наиболее крупных зёрен, до которого необходимо раздробить или измельчить полезное ископаемое при его подготовке к обогащению, зависит от размера включений основных компонентов, входящих в состав полезного ископаемого, и от технических возможностей оборудования, на котором предполагается проводить следующую операцию переработки раздробленного (измельчённого) продукта.

Раскрытие зёрен полезных компонентов — дробления или (и) измельчения сростков до полного освобождения зёрен полезного компонента и получения механической смеси зёрен полезного компонента и пустой породы (микста). Открытие зёрен полезных компонентов — дробление или (и) измельчения сростков до высвобождения части поверхности полезного компонента, что обеспечивает доступ к нему реагента.

Дробление проводят на специальных дробильных установках. Дроблением называется процесс разрушения твердых тел с уменьшением размеров кусков до заданной крупности, путём действия внешних сил, преодолевающих внутренное силы сцепления, связывающие между собой частицы твердого вещества.

Грохочение и классификация

Грохочение и классификация применяются с целью разделения полезного ископаемого на продукты разной крупности — классы крупности. Грохочение осуществляется рассеванием полезного ископаемого на решето и ситах с калиброванными отверстиями на мелкий (подрешётный) продукт и крупный (надрешётный). Грохочение применяется для разделения полезных ископаемых по крупности на просевных (просеивающих) поверхностях, с размерами отверстий от миллиметра до нескольких сотен миллиметров.

Грохочение осуществляется специальными машинами — грохотами.

Классификация материала по крупности производится в водной или воздушной среде и базируется на использовании различий в скоростях оседания частичек разной крупности. Большие частички оседают быстрее и концентрируются в нижней части классификатора, мелкие частички оседают медленнее и выносятся из аппарата водным или воздушным потоком. Полученные при классификации крупные продукты называются песками, а мелкие — сливом (при гидравлической классификации) или тонким продуктом (при пневмоклассификации). Классификация используется для разделения мелких и тонких продуктов по зерну размером не более 1 мм.

Заключительные операции

Заключительные операции в схемах переработки полезных ископаемых предназначены, как правило, для снижения влажности до кондиционного уровня, а также для регенерации оборотных вод обогатительной фабрики.

Основные заключительные операции — сгущение пульпы, обезвоживание и сушка продуктов обогащения. Выбор метода обезвоживания зависит от характеристик материала, который обезвоживается, (начальной влажности, гранулометрического и минералогического составов) и требований к конечной влажности. Часто необходимой конечной влажности трудно достичь за одну стадию, поэтому на практике для некоторых продуктов обогащения используют операции обезвоживания разными способами в несколько стадий.

Для обезвоживания продуктов обогащения используют способы дренирования (грохоты, элеваторы), центрифугирования (фильтрующие, осадительные и комбинированные центрифуги), сгущения (сгустители, гидроциклоны), фильтрования (вакуум-фильтры, фильтр-прессы) и термической сушки.

Кроме технологических процессов, для нормального функционирования обогатительной фабрики должны быть предусмотрены процессы производственного обслуживания: внутрицеховой транспорт полезного ископаемого и продуктов его переработки, снабжения фабрики водой, электроэнергией, теплом, технологический контроль качества сырья и продуктов переработки.

Концентраты

Концентраты — продукты обогащения, в которых сосредоточено основное количество ценного компонента. Концентраты в сравнении с обогащаемым материалом характеризуются значительно более высоким содержанием полезных компонентов и более низким содержанием пустой породы и вредных примесей.

Отходы

Отходы — продукты с малым содержанием ценных компонентов, дальнейшее извлечение которых невозможно технически или нецелесообразно экономически. (Данный термин равнозначен употреблявшемуся ранее термину отвальные хвосты, но не термину хвосты, которые, в отличие от отходов, присутствуют практически в каждой операции обогащения)

Промежуточные продукты

Промежуточные продукты (промпродукты) — это механическая смесь сростков с раскрытыми зёрнами полезных компонентов и пустой породы. Промпродукты характеризуются более низким в сравнении с концентратами и более высоким в сравнении с отходами содержанием полезных компонентов.

Качество обогащения[

Качество полезных ископаемых и продуктов обогащения определяется содержанием ценного компонента, примесей, сопутствующих элементов, а также влажностью и крупностью.

Глубина обогащения

Глубина обогащения — это нижняя граница крупности материала, который подлежит обогащению.

При обогащении угля применяются технологические схемы с границами обогащения 13; 6; 1; 0,5 и 0 мм. Соответственно выделяется необогащённый отсев крупностью 0—13 или 0—6 мм, или шлам крупностью 0—1 или 0—0,5 мм. Граница обогащения 0 мм означает, что все классы крупности подлежат обогащению.

Международные конгрессы

 

 

Почтовая марка СССР 1968 года, посвященная VIII Международному конгрессу по обогащению полезных ископаемых, проводившемуся в тот год в Ленинграде

С 1952 года проводятся Международные конгрессы по обогащению полезных ископаемых. Ниже приведён их список^[1].

Конгресс	Год	Место проведения
I	1952	Лондон
II	1953	Париж
III	1954	Гослар
IV	1955	Стокгольм
V	1960	Лондон
VI	1963	Кан
VII	1964	Нью-Йорк
VIII	1968	Ленинград
IX	1970	Прага
X	1973	Лондон
XI	1975	Кальяри
XII	1975	Сан-Паулу
XIII	1979	Варшава
XIV	1982	Торонто
XV	1985	Кан
XVI	1988	Стокгольм
XVII	1991	Дрезден
XVIII	1993	Сидней
XIX	1995	Сан-Франциско
XX	1997	Ахен
XXI	2000	Рим
XXII	2003	Кейптаун
XXIII	2006	Стамбул
XXIV	2008	Пекин
XXV	2010	Брисбен
XXVI	2012	Дели
XXVII	2014	Сантьяго
XXVIII	2016	Квебек
XXIX	2018	Москва[2]

См. также

· Обогащение руд

· Магнитное обогащение полезных ископаемых

· Магнитная сепарация

· Гравитационное обогащение полезных ископаемых

· Электрическая сепарация

· Электрическое обогащение

· Электроклассификация

· Винтовой сепаратор

· Эффективность обогащения

· Люминесцентная сепарация

· Микробиологическое обогащение угля

Примечания↑ IMPC Congresses

1. ↑ О подготовке XXIX Международного конгресса по обогащению полезных ископаемых — на сайте РАН

Литература

1. Обогащение полезных ископаемых (статья) // Горная энциклопедия. Тома 1—5, М.: Советская энциклопедия, 1984—1991

2. Разумов К . А . Проектирование обогатительных фабрик / 3 изд., М., 1970

3. Эйгелес М . А . Обогащение неметаллических полезных ископаемых / М., 1952

4. Малая горная энциклопедия. В 3-х т. = Мала гірнича енциклопедія / ( На укр . яз .). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.

5. Полькин С . И . Обогащение руд / М., 1953

6. Полькин С . И . Обогащение руд и россыпей редких металлов / М., 1967

Ссылки

· Обогащение руд (специализированный журнал по вопросам обогащения полезных ископаемых) / сайт ИД «Руда и Металлы»

Категория:

· Обогащение полезных ископаемых

 

 

Обогащение руды

[править | править вики-текст]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 октября 2015; проверки требует 1 правка.

 

 

На обогатительной фабрике Раммельсберг.

Обогащение руды — совокупность методов разделения металлов и минералов друг от друга по разнице их физических и/или химических свойств. В России первый труд по обогащению руд был написан М. В. Ломоносовым. Полученные продукты классифицируются на два и более классов отличных по качеству, более богатый продукт называют концентратом, самый бедный — хвостами, продукты со средним содержанием называют промежуточными, они обычно возвращаются на переработку.

Для современных руд цветных, редкоземельных и радиоактивных элементов отходы процессов обогащения полезных ископаемых (хвосты) составляет от 90 до 99 % исходной руды.

Процесс рудоподготовки вносит от 50 до 60 % затрат в стоимость переработки руды, где используется дорогое и быстроизнашивающееся оборудование.

В урановой промышленности используют обогащение руды по удельному весу и химические и физико-химические методы. Обычно используется цепочка /дробление измельчение/ -> (5) ->(6,7,8 — доводка). А также радиометрическое обогащение

Показатель способности полезных ископаемых к разделению на соответствующие продукты при их обогащении называется обогатимостью.

См. также[править | править вики-текст]

· Обогащение полезных ископаемых

· Грохот

· Дробление (технология)

· Классификатор каскадно-гравитационный

· Классификатор воздушно-центробежный

· Гравитационное обогащение полезных ископаемых

· Отсадочная машина

· Концентрационный стол

· Флотация

· Магнитное обогащение полезных ископаемых

· Электрическое обогащение

 

 

Дробление (технология)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

 

У этого термина существуют и другие значения , см . Дробление.

Дробле́ние - это разделение материала на мелкие части. Существуют задачи дробления различных материалов: зерна, пластмасс, твёрдых бытовых отходов, биологических отходов, горной породы и др.

Дробление можно считать частью процесса измельчения, если речь идет о необходимости уменьшить размер с крупности 2 метра и менее до крупности единиц, десятков и сотен миллиметров.

Например в горнодобывающей промышленности первичная горная порода крупных размеров получается путём буро-взрывных работ. При выполнении закладки взрывчатого вещества определяется будущая крупность кусков породы после взрыва. Этой крупности должна соответствовать максимальная крупность питания дробилки. Куски материала превышающие требуемую максимальную крупность требуют дробления гидромолотом или пневмомолотом. Дробление разделяют на крупное (сотни миллиметров), среднее (десятки миллиметров) и мелкое (единицы миллиметров). Соответственно при переработке породы до мелких фракций требуется использовать три стадии дробления.

Дробилка

[править | править вики-текст]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

 

Дробилка (камнедробилка) — оборудование для дробления, то есть механического воздействия на твердые материалы с целью их разрушения ^[1].

 

Пример питания щековой дробилки

Пригодны для разрушения материала на куски меньшего размера. Разделяют в зависимости от крупности дробленного материала дробилки крупного, среднего и мелкого дробления. Условное деление по крупности выглядит следующим образом:

Тип	Крупность исходного, мм	Крупность готового, мм
Крупного дробления	600—1000	100—300
Среднего дробления	100—300	25-100
Мелкого дробления	50-100	1-25

Дробилка валковая — обогатительное дробильное оборудование, оснащённое валками с закреплёнными на них зубчатыми сегментами, имеющими форму многогранника, жестко насаженного на вал. Предназначена для дробления горных пород путём затягивания материала силами трения и раздавливания между двумя параллельными цилиндрическими валками, вращающимися с одинаковой скоростью навстречу друг другу и отсеивания негабаритных кусков горной породы.

Дезинтегратор (от лат. integer — «целый») — машина, предназначенная для мелкого дробления хрупких малоабразивных материалов.

Дезинтегратор состоит из двух вращающихся в противоположные стороны роторов, которые насажены на отдельные валы и заключены в кожух. На дисках роторов по концентрическим окружностям расположены от 2 до 4 рядов круглых цилиндрических пальцев, причём так, что каждый ряд одного ротора свободно входит между двумя рядами другого. Материал для дробления подаётся в центральную часть ротора и, перемещаясь к периферии, подвергается многократным ударам пальцев, которые вращаются во встречных направлениях.

 

Дробилка конусная крупного дробления ( ККД -1500/180) — дробящий агрегат непрерывного действия, предназначенный для работы под завалом, что допускает прямую подачу горной массы, например, думпкарами (спецвагонами для перевозки сыпучих материалов). Чаще всего, используется для дробления рудных полезных ископаемых, в частности железистых кварцитов, реже, монцонитов. Процесс дробления представляет собой истирание и раскалывание породы, обеспечиваемое круговым качанием дробящего конуса (гирационное движение).

 

Дробилка молотковая — механическая дробильная машина, применяемая для разрушения кусков, зёрен и частиц минерального сырья и аналогичных материалов, путём дробления породы ударами молотков, шарнирно закреплённых на быстро вращающемся роторе, а также методом разрушения кусков при ударах о плиты корпуса дробилки.

 

Дробилка роторная — механическая дробильная машина с жестко закреплёнными рабочими деталями — билами (лопатками), предназначенная для дробления материалов малой крепости путём массивного быстрого вращения ротора с жёстко закреплёнными рабочими органами — молотками (билами) и многократными ударами кусков по отбойным плитам или решёткам. Отдельным типом роторных дробилок являются центробежно-ударные дробилки, отличающиеся вертикальным расположением ротора и использованием центробежного разгона материала и удара его кусков не о брони, а о самофутеровку. Ужесточение строительных требований к качеству дорожного покрытия-форме (кубовидной) и прочности щебня привели к новой разработке в семействе роторных дробилок-трехроторной дробилке ДИМ 800К. Дробление породы в дробилке осуществляется при вращении ротора направляющего навстречу вращения роторов отражательных(скорости вращения роторов одинаковые). На молотках направляющего ротора происходит первичное дробление материала. Отскочив от направляющего ротора с определенной скоростью, раздробленные и нераздробленные куски попадают или на отражатель или на молотки отражательных роторов. Скорости летящих камней и скорость вращения отражательных роторов (в точках их столкновения) складываются, и происходит вторичное, более разрушительное, дробление. Попадая на решетки, материал продавливается молотками направляющего ротора и вновь поступающим сверху материалом, дополнительно измельчается и поступает в зону отгрузки. Дополнительные преимущества-переработка прочных материалов, очень высокая степень измельчения (замена в линии ДСУ щековой и конусной дробилки), получение щебня самых высоких характеристик.

 

Центробе́жно - уда́рная дроби́лка — оборудование (разновидность дробилки), предназначенное для мелкого дробления рудных и нерудных материалов любой крепости и прочности путём их удара о неподвижную массивную преграду. Относится к дробилкам мелкого дробления, принимающим материал исходной крупностью до 180 мм. Крупность готового определяется характеристиками материала (прочностью, трещиноватостью) и скоростью соударения кусков материала (скоростью вылета кусков из ускорителя).

Содержание

[скрыть]

· 1Применение

· 2Принцип действия

o 2.1Рабочие элементы

o 2.2Ускоритель

· 3Особенности работы

· 4Характеристики

· 5Классификация

Применение[править | править вики-текст]

· грануляция горной массы

· дробление полезных ископаемых

· измельчение породы

· производство песка

Центробежно-ударная дробилка подходит для дробления невзрывоопасных твёрдых материалов высокой прочности, в том числе: гранитов, габбро, базальтов, металлосодержащего шлака. Применение для дробления вязко-упругих материалов невозможно (есть выраженная пластическая деформация, но нет разрушения).

Основное применение дробилок связано с переработкой горной массы в щебень или руды для рудоподготовки обогатительных фабрик. На центробежно-ударных дробилках получают продукт (щебень) с низким содержанием лещадных зерен (до 10 %) преимущественно кубовидной формы, так как дробилки используют принцип «свободного удара» (удара «камень о камень»). Также дробилки этого типа применяются для дробления абразивных материалов и прочных материалов: стекла, кварцита, шлаков, клинкера, некоторых ферросплавов.

Другая важная сфера применения центробежно-ударных дробилок — это рудоподготовка, при которой сухое дробление по принципу «камень о камень» дает на ряде руд существенно лучшее раскрытие зерен минералов из породы, то есть позволяет построить более эффективную технологию обогащения, чем при традиционном дроблении раздавливанием.

В регионах, где затруднена добыча или нет пригодного песка, центробежно-ударные дробилки позволяют нарастить его количество. При этом дробление идёт об отбойное кольцо и с повышенными оборотами.

Принцип действия[править | править вики-текст]

Принцип действия центробежно-ударной дробилки основывается на разгоне в поле действия центробежных сил кусков материала в ускорителе и их вылете в камеру измельчения с большой скоростью, существенно превышающей критическую скорость разрушения материала, где происходит удар разогнанных кусков о куски материала в карманах камеры измельчения, образующих футеровку дробилки. При ударе «камень о камень» или «свободном ударе» происходит разрушение кусков на более мелкие исходя из плоскостей спайности минералов, границ срастания минералов в породе и внутренних трещин. Получающиеся зерна имеют форму, близкую к форме кристаллов, и практически лишены внутренних трещин, то есть их прочность на сжатие возрастает по отношению к прочности исходных кусков.

 

Рис. 1. Принципиальная схема

На схеме показан принцип работы . Материал подается сверху конвейером в загрузочное отверстие 1 (рис. 1), откуда падает в ускоритель 2. Падение кусков материала на конус ускорителя переводит куски в горизонтальное движение. Ускоритель вращается двигателем 8 и создает центробежную силу, действующую на куски материала, которые пройдя по каналам ускорителя вылетают в камеру измельчения. По периферии камеры измельчения сделаны рудные карманы 3, в которых залегают куски этого же материала, но меньших размеров, они создают постель самофутеровки, в которую ударяются куски дробимого материала 4, вылетевшие из ускорителя. Происходит соударение «камней» и их разрушение. Дроблённый материал 5 под действием силы тяжести падает вниз и выгружается. Для обеспечения достаточного ресурса ускорителя 2 его каналы защищаются быстроизнашиваемыми элементами, которые можно заменять по мере износа: подкладные листы 6 (верхние и нижние), конус, лопатки 7. Лопатки вместе с внутренними стенками канала создают карманы футеровки в самом ускорителе, что также снижает износ и повышает ресурс.

Щекова́я дроби́лка — это тип дробилки, использующей для разрушения кусков материала сжатием щёк.

Назначение[править | править вики-текст]

Щековая дробилка является универсальной машиной для дробления материалов. Применяется на горных породах любой прочности, на шлаках, некоторых металлических материалах. Применение невозможно на вязкоупругих материалах, таких как древесина, полимеры, определенные металлические сплавы. Входная крупность достигает 1500 мм. Крупность готового продукта для небольших дробилок составляет до 10 мм. Щековые дробилки имеются во всех классах дробления: крупном, среднем и мелком.^[1]

История[править | править вики-текст]

Вместе с жерновами и ступкой щековая дробилка представляет собой одну из старейших конструкций для разрушения крупных кусков. Так известны с начала XIX века средства для раскалывания орехов — Щелкунчик, описанные в широкоизвестной сказке Э. Т. А. Гофмана и балете «Щелкунчик». Промышленная щековая дробилка была изготовлена в середине XIX века в США, тогда же началось её массовое внедрение и замена тяжелого ручного труда практиковавшегося повсеместно до этого. Толчком к развитию щековых дробилок послужила важная особенность процесса дробления — его стоимость. Не секрет что, дробление — один из наиболее дорогостоящих процессов обогащения по количеству расходуемой энергии, стоимости ремонта, замены быстроизнашивающихся дробящих частей, а также по первоначальной стоимости самого оборудования технологического процесса, требующего применения высококачественных металлов. В среднем стоимость дробильного оборудования составляет около 50-60 % от стоимости всего оборудования, а расходы на дробление доходят до 40-45 % от всех эксплуатационных расходов. В связи с этим конструкторы XIX века направили свои усилия на разработку оптимального механизма дробления, который позволил бы снизить затраты на процесс дробления.

Принцип работы[править | править вики-текст]

 

Принципиальная схема щековой дробилки (анимация)

Принцип работы щековой дробилки основан на сжатии рабочими поверхностями (щеками) материала, что приводит к возникновению больших напряжений сжатия и сдвига, разрушающих материал. На рисунке показан принцип работы щековой дробилки. Одна из щек дробилки делается неподвижной. Вторая щека крепится на шатуне, обеспечивающем перемещение верхнего края щеки так, что щека совершает качающееся движение. Вал шатуна приводится во вращение через клиноремённую передачу от двигателя (электрический, дизельный). На этом же валу крепится второй шкив, играющий роль маховика и противовеса для основного шкива. Нижний край подвижной щеки имеет возможность регулировки положения в горизонтальном направлении (механический или гидравлический привод), которое влияет на ширину минимальной щели, определяющую максимальную крупность материала на выходе из дробилки. Щеки образуют клинообразную форму камеры дробления, в которой материал под действием силы тяжести продвигается после разрушения от верхней части, в которую загружаются крупные куски, до выходной (разгрузочной) щели. Боковые стенки в процессе дробления не участвуют. Сейчас применяют щековые дробилки простого и сложного качения щеки. В последних дробилках достигается более высокая степень нагрузки на материал (большие напряжения сдвига). Одно из относительно недавних новшеств — это виброщековые дробилки, которые должны найти применение на очень прочных материалах.

В силу больших нормальных и сдвиговых напряжений материал в щековой дробилке разрушается с образованием вытянутых кусков: пластин — содержание которых в дробленном материале может достигать большого количества (в процентном отношении по массе) от 25 до 50 %. Поэтому материал по одному из характерных направлений проходит через разгрузочную щель, а по двум другим может превышать размер щели. Поэтому, если ширина разгрузочной щели задана и равна D, то в дробленном 95 % материала будет меньше размера 1.5*D, а 100 % материала должно быть меньше 2*D. Обычная степень сокращения крупности материала в щековой дробилке соответствует 2-3 (уменьшение средней крупности в 2-3 раза). Реальные характеристики работы щековой дробилки и дробленного материала зависят от свойств исходного материала, его происхождения (геологии) и способа добычи.

Наиболее надёжными и дешёвыми в эксплуатации оказались две разновидности щековых дробилок:

· щековая дробилка с простым движением щеки

· щековая дробилка со сложным движением

Применение[править | править вики-текст]

Щековые дробилки применяются на различных прочных и хрупких материалах в промышленности по переработке первичной горной породы, производстве строительного камня и щебня, в металлургии на шлаках и, конечно, в лабораторных условиях. Крупность питания может достигать 1500 мм. Длительная промышленная эксплуатация дробилок позволяет заранее говорить о крупности дробленного продукта в зависимости от выставленной ширины разгрузочной щели. Работа щековой дробилки хорошо прогнозируется. Материал в дробилку может поступать с естественной влажностью, нормальная работа происходит при влажности материала до 6-8 %. Щековые дробилки просты в обслуживании и эксплуатации. После дробления материал подлежит разделению на классифицирующем оборудовании по крупностям готовых фракций.

Широко представлены щековые дробилки стационарного и мобильного исполнения (на гусеничном или колёсном шасси). Для щековой дробилки стационарного исполнения требуется специальный фундамент.

Так как дробленный материал может содержать большую массу пластин и лещадных зерен (до 50 %), то для задач получения дробленного продукта с высокими требованиями к форме зерен щековые дробилки находят применение только на первой и второй стадиях дробления. Готовый продукт получается на конусных или роторных дробилках (молотковых, ударно-отражательных или центробежно-ударных дробилках).

 

Измельчение

[править | править вики-текст]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

 

Измельче́ние — это процесс уменьшения размеров частиц твердого тела до требуемых размеров путём механического воздействия.

Типы измельчения[править | править вики-текст]

По размеру измельчённого продукта измельчение разделяют на два типа:

· Дробление: грубое (300-100 мм), среднее (100-25 мм) и мелкое (25-1 мм).

Цель дробления — получение кускового продукта необходимой крупности, а также подготовка к помолу.

· Помол: грубый (1000—500 мкм), средний (500—100 мкм), тонкий (100-40 мкм) и сверхтонкий (< 40 мкм).

Цель помола — увеличение дисперсности твёрдого материала, придание ему определённого гранулометрического состава и формы частиц, дезагрегирование.

Граница между измельчением (помолом) и дроблением условна.

Оборудование для измельчения также делится на дробилки и мельницы.

 

 

Грохот

[править | править вики-текст]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

 

У этого термина существуют и другие значения , см . Грохот (значения).

 

Схема работы грохота. Куски твёрдого сырья, проходя через ряд вибрирующих сит с уменьшающимися отверстиями, разделяются по крупности.

Гро́хот — одно или несколько вибрационных сит (решёт) для разделения сыпучих материалов по размерам кусков или частиц (фракций). При механизации процесса — машина или аппарат. Получил своё название за характерный шум при работе.

Грохот разделяет любой кусковой или сыпучий материал на частицы разных размеров с помощью просеивающих поверхностей с калиброванными отверстиями.

Применяется для разделения на фракции горных пород, сыпучих строительных материалов, в лабораториях для фракционного анализа сыпучих материалов и др. Также применяется для обезвоживания различных материалов (обогащенных углей, промытых руд).

Грохотами также называют машины для просеивания зерна злаковых и бобовых культур, обычно для отделения семян сорняков и камешков на механизированных токах, элеваторах, мельницах.

Обычно имеет высокую производительность, которая обеспечивается большой площадью поверхности грохочения (площадью сита), в отличие от вибрационных сит, которые обладают в общем случае малой и средней производительностью, могут быть предназначены для решения специфических задач (малая крупность деления (меньше 2 мм), обезвоживание и др.) и имеют различные конструктивные исполнения.

Содержание

[скрыть]

· 1Характеристики грохотов

· 2Применение грохотов

· 3Рабочие инструменты грохотов

· 4Классификация грохотов

o 4.1По характеру поля колебания

o 4.2По характеру движения рабочего органа или способу перемещения материала

o 4.3По форме рабочей поверхности

o 4.4По расположению просеивающей поверхности

o 4.5По конструктивному исполнению рабочего органа (вибратора)

o 4.6По конструктивному исполнению грохота

· 5См. также

· 6Литература

· 7Примечания

Характеристики грохотов[править | править вики-текст]

Характеристики даны по ^[1].

· производительность — до 3000 т/ч

· крупность питания — до 1000 мм

· минимальная крупность деления — до 0,1 мм

· количество фракций разделения — до 4

· длина сита — до 8000 мм

· ширина сита — до 4000 мм

· установленная мощность — до 55 кВт

· смещение дебалансов — 180º

Применение грохотов[править | править вики-текст]

· разделение на фракции угля, руд, щебня

· рассеивание материалов

· обезвоживание материалов (обогащенных углей, промытых руд)

Рабочие инструменты грохотов[править | править вики-текст]

· вибратор

· короб грохота

· рама

· подвесные пружины

· заточки приводного вала

· подшипники

· диски

· дебалансы

· вал

· шкив

Классификация грохотов[править | править вики-текст]

По характеру поля колебания[править | править вики-текст]

· с круговыми колебаниями, эллиптическими (инерционные наклонные грохота, угол установки 15—30 град)

· с прямолинейными колебаниями (самобалансные, самосинхронизирующиеся грохота, угол установки 0—25 град)

· со сложными объединенными колебаниями (круговые + прямолинейные)

По характеру движения рабочего органа или способу перемещения материала[править | править вики-текст]

· неподвижные грохоты (с неподвижной просеивающей поверхностью)

· частично подвижные грохоты (с движением отдельных элементов просеивающей поверхности)

· вращающиеся грохоты (с вращательным движением просеивающейся поверхности)

· плоские подвижные грохоты (с колебательным движением всей просеивающей поверхности)

· гидравлические грохоты (грохоты с перемещением материала в струе воды или пульпы)

По форме рабочей поверхности[править | править вики-текст]

· плоские грохоты (неподвижные грохоты, частично подвижные грохоты, плоские подвижные грохоты, гидравлические грохоты)

· барабанные грохоты (вращающиеся грохоты)

· дуговые грохоты (гидравлические грохоты)

· круглые

По расположению просеивающей поверхности[править | править вики-текст]

· наклонные грохоты (в некоторых случаях вертикальные)

· горизонтальные грохоты (или слабонаклонные)

По конструктивному исполнению рабочего органа (вибратора)[править | править вики-текст]

· со встроенным вибратором(-ами)

· с накладным вибратором(-ами)

По конструктивному исполнению грохота[править | править вики-текст]

· подвесные

См. также[править | править вики-текст]

· Вибрационное сито

· Качающийся грохот

Литература[править | править вики-текст]

· Агошков М . И ., Мухин М . Е . Исследование прочности и выбор рациональной конструкции шахтных грохотов // Горный журнал. 1955. № 11. С. 8-13.

Примечания[править | править вики-текст]

1. ↑ Дробильно-измельчительное, классифицирующее и обогатительное оборудование. Справочник-каталог.— Институт "Механобр", Санкт-Петербург, 1994 г. С. 25-27

 

Содержание

[скрыть]

· 1Характеристики

· 2Применение

· 3Рабочие элементы

· 4Классификация

· 5См. также

Характеристики[править | править вики-текст]

· производительность — от 1 до 50 т/ч

· крупность питания — до 5 мм

· габариты: ширина — от 800 мм, длина — от 700 мм, высота — от 2400мм

· масса — от 0.3 т

Сам классификатор не имеет установленных электропотребителей, но для его функционирования необходима воздушно-транспортная и аспирационная системы. Для их организации используется транспортный вентилятор, циклоны, рукавный фильтр или циклон для аспирации - очистки воздуха перед выбросом в атмосферу. Также необходимо организовать подачу исходного материала и отвод продуктов классификации. Весь комплекс оборудования имеет установленную мощность от 15 до 120 кВт.

Применение[править | править вики-текст]

· разделение порошкообразных и мелкокусковых материалов по крупности

· разделение порошкообразных и мелкокусковых материалов по плотности

Для применения воздушного способа разделения материала по крупности или плотности требуется соблюдения жесткого условия сохраниения низкой абсолютной влажности материала до 1-2%, иначе зерна материала слипаются и не могут быть разделены. В виду того, что в естественном состоянии материалы имеют влажность 2-4%, а в водонасыщенном 8% и выше, применение воздушного классификатора требует предварительной сушки материала. Последнее требует существенного увеличения расходов на переработку, что при отсутствии по технологии требования сушки материала делает применение воздушного классификатора экономически не целесообразным. В этом случае используют обычные грохота (для границ разделения выше 2 мм) или их усовершенствованные высокоэффективные варианты (для границ разделения менее 2 мм).

Рабочие элементы[править | править вики-текст]

 

Принципиальная схема каскадно-гравитационного классификатора

· загрузочный бункер

· шахты

· затвор

· патрубки

· корпус

· каналы

Подача исходного материала производится в патрубок 3, откуда он поступает в шахту, продуваемую воздухом снизу. Крупный и соответственно тяжелый материал опускается вниз 4, а воздушно-пылевая смесь (поток с материалом меньше граничной крупности) вверх, где попадает в другую шахту. В ней объем пространства больше, а скорость потока меньше, это приводит к выпадению из смеси части материала 5, который не способен удержать воздушный поток. Далее может стоять еще одна шахта, в которой процесс деления аналогичен 6. В конце концов в верхней части классификатора 1 производится перечистка самой тонкой пылевидной фракции в наборе малых шахт 2 и пылевидная фракция 7 выдувается далее в циклоны, а более крупные частицы опускаются вниз в зону первичных шахт.

Классификация[править | править вики-текст]

· двухпродуктовые каскадно — гравитационные классификаторы

· трехпродуктовые каскадно — гравитационные классификаторы

· четырёхпродуктовые каскадные — гравитационные классификаторы

Наиболее качественное разделение происходит для меньшего числа продуктов, то есть работа с одной границей разделения обеспечит эффективное разделение и чистоту каждого продукта лучше, чем вариант с двумя границами - тремя продуктами, и тем более, чем для варианта с тремя границами - четырьмя продуктами.

Содержание

[скрыть]

· 1Характеристики

· 2Применение

· 3Рабочие элементы

· 4Классификация

· 5См. также

Характеристики[править | править вики-текст]

· производительность по твердому материалу — до 25 т/ч

· производительность по воздуху — до 20 тыс. м³/ч

· рабочие границы деления статического классификатора — от 150 до 350 мкм

· рабочие границы деления динамического классификатора — от 20 до 80 мкм

· мощность привода рабочего колеса (для динамического классификатора) — до 15 кВт

· габаритные размеры: длина — до 3600 мм, ширина — до 3100 мм, высота — до 1730 мм

· масса — до 3600 кг

Для функционирования классификатора необходима воздушно-транспортная и аспирационная системы. Для их организации используется транспортный вентилятор, циклоны, рукавный фильтр или циклон для аспирации — очистки воздуха перед выбросом в атмосферу. Также необходимо организовать подачу исходного материала и отвод продуктов классификации. Весь комплекс оборудования имеет установленную мощность от 20 до 120 кВт.

Применение[править | править вики-текст]

· при процессе сухого измельчения для определения достижения материалом заданной крупности измельчения

· удаление тонких и пылевидных частиц (собственно классификация)

Для применения воздушного способа разделения материала по крупности или плотности требуется соблюдения жесткого условия сохраниения низкой абсолютной влажности материала до 1-2 %, иначе зерна материала слипаются и не могут быть разделены. В виду того, что в естественном состоянии материалы имеют влажность 2-4 %, а в водонасыщенном 8 % и выше, применение воздушного классификатора требует предварительной сушки материала. Последнее требует существенного увеличения расходов на переработку, что при отсутствии по технологии требования сушки материала делает применение воздушного классификатора экономически затратным, но иного способа с большой производительностью и высокой эффективностью разделить тонкие материалы не существует.

Рабочие элементы[править | править вики-текст]

 

Принципиальная схема воздушного центробежного классификатора динамического типа

· внешний конус

· внутренний конус

· трубы

· патрубки

· направляющие лопатки

· воздухозаборная труба

· наклонный жёлоб

· кольцевой канал

· рабочее колесо («беличье», для динамического классификатора)

· привод (для динамического классификатора)

Материал в классификатор подается в виде пылевоздушной смеси через воздуховоды 7 или сыпется в воздушный поток через патрубки 2. Через рабочее колесо 3, представляющее собой решетчатое колесо по типу «беличьего», приводимое во вращаение приводом 4 просасывается пылевоздушная смесь, которая затягивает с собой и частицы материала, но центробежное воздействие колеса отбрасывает тяжелые и крупные частицы на периферию к стенкам, где частицы оседают по конусу и выгружаются 6, а частицы меньшего размера проникают с воздухом внутрь колеса и выдуваются в систему циклонов 5.

Классификация[править | править вики-текст]

· статические воздушно — центробежные классификаторы (двухфазный поток приводится во вращательное движение с помощью лопаток, установленных под определенным углом относительно набегающего потока)

· динамические воздушно — центробежные классификаторы (двухфазный поток увлекается вращающимся ротором)

«Гравитационное обогащение полезных ископаемы»

Отсадочная машина

[править | править вики-текст]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

 

Отсадочная машина — (англ. jigging machine , jig . ligger) горная машина, оснащенная специальным оборудованием (решето, камера), используемым для гравитационного обогащения полезных ископаемых, путём разделения смеси минералов преимущественно по плотностям под воздействием пульсирующего потока воды или воздуха.

Содержание

[скрыть]

· 1Характеристики промышленных отсадочных машин

· 2Применение отсадочных машин

· 3Рабочие инструменты отсадочных машин (на примере диафрагмовых отсадочных машин)

· 4Классификация отсадочных машин

· 5См. также

Характеристики промышленных отсадочных машин[править | править вики-текст]

· производительность по исходному продукту — до 300 т/ч

· рабочая площадь решет — от 0,5 м²

· крупность питания — от 0,5 мм (с искусственной постелью)

· потребляемая мощность от 3 кВт

· масса до 30 т

Применение отсадочных машин[править | править вики-текст]

· обогащение углей

· обогащение руды

· обогащение россыпей на драгах

Рабочие инструменты отсадочных машин (на примере диафрагмовых отсадочных машин)[править | править вики-текст]

· камера

· подвижные конические днища

· резиновые манжеты

· цилиндрические обечайки

· пружина

· электропривод

· кривошипно—шатунный механизм

· рама-коромысло

· решетки

· сита

· коллектор

Классификация отсадочных машин[править | править вики-текст]

по месту применения

· гидравлические отсадочные машины (процесс осуществляется в водной среде)

· пневматические осадочные машины (отсадка происходит в воздушной среде)

по конструкции приводного механизма

· поршневые отсадочные машины

· диафрагмовые отсадочные машины

· отсадочные машины с подвижными конусами

· отсадочные машины с подвижным решетом

· отсадочные машины с гидравлическим пульсатором

· беспоршневые отсадочные машины

по направлению разгружаемого продукта

· прямоточные отсадочные машины

· противоточные отсадочные машины

по способу разгрузки продуктов обогащения

· отсадочные машины с шиберной разгрузкой

· отсадочные машины с разгрузкой через решето

· отсадочные машины с комбинированной разгрузкой через шибер и решето

по числу ступеней

· одноступенчатые (однокамерные) отсадочные машины

· двухступенчатые отсадочные машины

· трехступенчатые отсадочные машины

· многоступенчатые отсадочные машины

по целевому назначению

· отсадочные машины для обогащения мелкозернистого, крупнозернистого или неклассифицированного материала

· шламовые отсадочные машины

Кроме этого так же применяются отсадочные машины лабораторного типа (как правило с упрощенной конструкцией и небольшими габаритами) для научных исследований и проработки проб.

Концентрационный стол — аппарат для разделения полезных ископаемых в водной среде текущей по наклонной плоскости по их плотности при обогащении руд цветных, чёрных, редких и драгоценных металлов.

 

Флота́ция (фр. flottation, от flotter — плавать) — один из методов обогащения полезных ископаемых, который основан на различии способностей минералов удерживаться на межфазовой поверхности, обусловленный различием в удельных поверхностных энергиях. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы минералов избирательно закрепляются на границе раздела фаз, обычно газа и воды, и отделяются от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц. При флотации пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к поверхности. Флотация применяется также для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности.

Содержание

[скрыть]

· 1История вопроса

· 2Методы флотации

· 3Области применения

· 4Флотореагенты

· 5Примечания

· 6Литература

· 7Ссылки

История вопроса[править | править вики-текст]

В развитии теории флотации сыграли важную роль работы рус. физикохимиков — И. С. Громека, впервые сформулировавшего в конце XIX века основные положения процесса смачивания, и Л. Г. Гурвича, разработавшего в начале XX века положения о гидрофобности и гидрофильности. Существенное влияние на развитие современной теории флотации оказали труды А. Годена, А. Таггарта (США), И. Уорка (Австралия), советских учёных П. А. Ребиндера, А. Н. Фрумкина, И. Н. Плаксина, Б. В. Дерягина, профессора В. Р. Кривошеина и других.

Методы флотации[править | править вики-текст]

В зависимости от характера и способа образования межфазных границ (вода — масло — газ), на которых происходит закрепление разделяемых компонентов (см. Поверхностно-активные вещества) различают несколько видов флотации.

· Масляная флотация была предложена первой, на которую В. Хайнсу (Великобритания) в 1860 году был выдан патент № 488^[1]. При перемешивании измельченной руды с маслом и водой сульфидные минералы избирательно смачиваются маслом и всплывают вместе с ним на поверхность воды, а порода (кварц, полевые шпаты) осаждается. В Российской империи масляная флотация графита была осуществлена в 1904 году в Мариуполе.

· Пленочная. Способность гидрофобных минеральных частиц удерживаться на поверхности воды, в то время как гидрофильные тонут в ней, была использована А. Нибелиусом (США, 1892) и Маквистеном (Великобритания, 1904) для создания аппаратов плёночной флотации, в процессе которой из тонкого слоя измельченной руды, находящегося на поверхности потока воды, выпадают гидрофильные частицы.

· Пенная — при которой через смесь частиц с водой пропускают мелкие пузырьки воздуха, частицы определённых минералов собираются на поверхности раздела фаз «воздух-жидкость», прилипают к пузырькам воздуха и выносятся с ними на поверхность в составе трехфазной пены (с добавлением пенообразователя, который регулирует устойчивость пены). Пену в дальнейшем сгущают и фильтруют. В качестве жидкости чаще всего используется вода, реже насыщенные растворы солей (разделение солей, входящих в состав калийных руд) или расплавы (обогащение серы).

Для образования пузырьков предлагались различные методы: образование углекислого газа за счёт химической реакции (С. Поттер, США, 1902), выделение газа из раствора при понижении давления (Ф. Элмор, Великобритания, 1906) — вакуумная флотация, энергичное перемешивание пульпы, пропускание воздуха сквозь мелкие отверстия.

Для проведения пенной флотации производят измельчение руды до крупности 0,5-1,0 мм в случае природногидрофобных неметаллических полезных ископаемых с небольшой плотностью (сера, уголь, тальк) и до 0,1-0,2 мм для руд металлов. Для создания и усиления разницы в гидратированности разделяемых минералов и придания пене достаточной устойчивости к пульпе добавляются флотационные реагенты. Затем пульпа поступает во флотационные машины. Образование флотационных агрегатов (частиц и пузырьков воздуха) происходит при столкновении минералов с пузырьками воздуха, вводимого в пульпу, а также при возникновении на частицах пузырьков газов, выделяющихся из раствора. На флотацию влияют ионный состав жидкой фазы пульпы, растворённые в ней газы (особенно кислород), температура, плотность пульпы. На основе изучения минералого-петрографического состава обогащаемого полезного ископаемого выбирают схему флотации, реагентный режим и степень измельчения, которые обеспечивают достаточно полное разделение минералов. Лучше всего флотацией разделяются зёрна размером 0,1-0,04 мм. Более мелкие частицы разделяются хуже, а частицы мельче 5 мкм ухудшают флотацию более крупных частиц. Отрицательное действие частиц микронных размеров уменьшается специфическими реагентами. Крупные (1-3 мм) частицы при флотации отрываются от пузырьков и не флотируются. Поэтому для флотации крупных частиц (0,5-5 мм) в СССР были разработаны способы пенной сепарации, при которых пульпа подаётся на слой пены, удерживающей только гидрофобизированные частицы. С той же целью созданы флотационные машины кипящего слоя с восходящими потоками аэрированной жидкости.

Пенная флотация — гораздо более производительный процесс, чем масляная и плёночная флотации. Этот метод применяется наиболее широко.

· Электрофлотация — перспективный метод для применения в химической промышленности, заключается во всплытии на поверхности жидкости дисперсных загрязнений за счет выделения электролитических газов и флотационного эффекта.

Для очистки воды, а также извлечения компонентов из разбавленных растворов в 1950-х годах был разработан метод ионной флотации, перспективный для переработки промышленных стоков, минерализованных подземных термальных и шахтных вод, а также морской воды. При ионной флотации отдельные ионы, молекулы, тонкодисперсные осадки и коллоидные частицы взаимодействуют с флотационными реагентами-собирателями, чаще всего катионного типа, и извлекаются пузырьками в пену или плёнку на поверхности раствора. Тонкодисперсные пузырьки для флотации из растворов получают также при электролитическом разложении воды с образованием газообразных кислорода и водорода (электрофлотация). При электрофлотации расход реагентов существенно меньше, а в некоторых случаях они не требуются.

Широкое использование флотации для обогащения полезных ископаемых привело к созданию различных конструкций флотационных машин с камерами большого размера (до 10-30 м³), обладающих высокой производительностью. Флотационная машина состоит из ряда последовательно расположенных камер с приёмными и разгрузочными устройствами для пульпы. Каждая камера снабжена аэрирующим устройством и пеносъёмником.

Области применения[править | править вики-текст]

· Обогащение полезных ископаемых (руд цветных металлов, редких и рассеянных элементов, угля, самородной серы);

· Разделение минералов комплексных руд;

· Разделение солей;

· Очистка сточных вод, в частности для выделения капель масел и нефтепродуктов.

· Дрожжевое производство (способ концентрирования)

В мире благодаря флотации вовлекаются в промышленное производство месторождения тонковкрапленных руд и обеспечивается комплексное использование полезных ископаемых. Фабрики выпускают до пяти видов концентратов. В ряде случаев хвосты флотации не являются отходами, а используются в качестве стройматериалов, удобрений для сельского хозяйства и в др. целях. Флотация является ведущим процессом при обогащении руд цветных металлов. Внедряется использование оборотной воды, что снижает загрязнение водоёмов.

Флотореагенты[править | править вики-текст]

Существует несколько типов флотореагентов, отличающихся принципом действия:

· Собиратели — реагенты, избирательно сорбирующиеся на поверхности минерала, который необходимо перевести в пену, и придающие частицам гидрофобные свойства. В качестве собирателей используют вещества, молекулы которых имеют дифильное строение: гидрофильная полярная группа, которая закрепляется на поверхности частиц, и гидрофобный углеводородный радикал. Чаще всего собиратели являются ионными соединениями; в зависимости от того, какой ион является активным различают собиратели анионного и катионного типов. Реже применяются собиратели, являющиеся неполярными соединениями, не способными к диссоциации. Типичными собирателями являются: ксантогенаты и дитиофосфаты — для сульфидных минералов, натриевые мыла́ и амины — для несульфидных минералов, керосин — для обогащения угля.
Расход собирателей составляет сотни граммов на тонну руды;

· Регуляторы — реагенты, в результате избирательной сорбции которых на поверхности минерала, последний становится гидрофильным и не способным к флотации. В качестве регуляторов применяют соли неорганических кислот и некоторые полимеры;

· Пенообразователи — предназначены для улучшения диспергирования воздуха и придания устойчивости минерализованным пенам. Пенообразователями служат слабые поверхностно-активные вещества.
Расход пенообразователей составляет десятки граммов на тонну руды.

· Реагенты - активаторы — это реагенты, создающие условия, благоприятствующие закреплению собирателей на поверхности минералов.

· Реагенты - депрессоры — это реагенты, применяемые для предотвращения гидрофобизации минералов собирателями. Они предназначены для повышения избирательности (селективности) флотации при разделении минералов, обладающих близкими флотационными свойствами.

Примечания[править | править вики-текст]

1. ↑ Woodcroft B. Chronological Index of Patents Applied for and Patents Granted, For the Year 1860. — London: Great Seal Patent Office, 1861. — P. 34.

Литература[править | править вики-текст]

· Мещеряков Н . Ф . Флотационные машины — М., 1972

· Глембоцкий В . А . Классен В . И . Флотация — М., 1973

· Справочник по обогащению руд — М., 1974.

· Классен В . И . Барский В . И . Лекции проф. Кривошеина В. Р.

Ссылки[править | править вики-текст]

Флотация на Викискладе

· Флотация на сайте «Горной энциклопедии»

· Сульфидная флотация в добыче золота

· на сайте ХиМиК.ру (рус.)

Магни́тное обогаще́ние поле́зных ископа́емых (англ. magnetic separation , magnetic concentration of minerals; нем. magnetische Aufbereitung f der Bodenschätze) — обогащение полезных ископаемых, основывающееся на действии неоднородного магнитного поля на минеральные частички с разной магнитной восприимчивостью и коэрцитивной силой.

Магнитным способом, используя магнитные сепараторы, обогащают железные, титановые, вольфрамовые и другие руды.

Содержание

[скрыть]

· 1История

· 2Классификация процессов магнитного обогащения

· 3Основы магнитного обогащения

· 4См. также

· 5Литература

История[править | править вики-текст]

Первый патент на способ магнитного обогащения полезных ископаемых (железной руды) был получен в Англии в 1792 году на имя Вильяма Фулартона. Промышленная реализация магнитного способа обогащения, главным образом для железняка, началась в конце XIX столетия. В Швеции Венстрем и Таге Мортзелл предложили сухой барабанный сепаратор с изменяемой полярностью. Аналогичный магнитный сепаратор был создан в Италии Пальмером в 1854 году. Широкое применение магниттной сепарации железняка началось в Швеции в начале ХХ столетия и было связано с разработкой Грендалем технологии барабанной сепарации для мокрого магнитного обогащения в 1906 году.

Классификация процессов магнитного обогащения[править | править вики-текст]

 

Схема разделения изотопов урана с помощью мощного магнитного поля. На движущиеся в магнитном поле ядра атомов действует сила Лоренца: эта сила одинакова как для урана-235, так и для урана-238, но более тяжёлые ядра атомов урана-238 обладают бо́льшей инерцией, и поэтому движутся во внешнем потоке

По областям применения различают подготовительные, основные (собственно магнитное разделение) и вспомогательные процессы магнитного обогащения.

Подготовительные процессы:

· улавливание металлолома,

· намагничивание и размагничивание,

· магнитная агрегация.

Вспомогательные процессы:

· сгущение и обезвоживание,

· измельчение в магнитном поле.

В зависимости от величины магнитной восприимчивости материала магнитная сепарация разделяется на слабомагнитную и сильномагнитную, в зависимости от среды, в которой проводится разделение, — на мокрую и сухую.

По принципу использования магнитного поля процессы магнитного обогащения разделяют на прямые и комбинированные (непрямые). К прямым принадлежат процессы разделения в слабых и сильных полях, регенерации суспензий, извлечения металлолома, магнитного пылеулавливания, термомагнитной и динамической агрегации.

Непрямые процессы:

· магнитогидростатическая (МГС),

· магнитогидродинамическая (МГД) сепарация,

· сгущение материалов, которые предварительно прошли магнитную флокуляцию, сепарацию полезных компонентов, локализованных на магнитных носителях.

Основы магнитного обогащения[править | править вики-текст]

Крупность обогащаемой руды — до 150 мм. Для увеличения контрастности магнитных свойств разделяемой смеси используют термообработку.

При магнитном обогащении на минеральное зерно в неоднородном магнитном поле действует магнитная сила {\displaystyle F_{\text{магн}}} , которая определяется формулой:

{\displaystyle {\bar {F}}_{\text{магн}}=\chi {\bar {H}}grad\left({\bar {H}}\right)}

где

{\displaystyle \chi } — удельная магнитная восприимчивость, {\displaystyle {\text{м}}^{3}/{\text{кг}}} ;

{\displaystyle {\bar {H}}grad\left({\bar {H}}\right)} — магнитная сила поля, {\displaystyle {\text{А}}^{2}/{\text{m}}^{3}} .

На результаты магнитной сепарации существенно влияет разница между удельными магнитными восприимчивостями {\displaystyle \chi _{1}} и {\displaystyle \chi _{2}} разделяемых зёрен, неоднородность поля сепаратора по величине магнитной силы и крупность частиц обогащаемого материала.

Отношение магнитных восприимчивостей разделяемых при обогащении рудных и нерудных зёрен {\displaystyle {\frac {\chi _{1}}{\chi _{2}}}} называется коэффициентом селективности магнитного обогащения.

Для успешного разделения минералов в магнитных сепараторах необходимо, чтобы величина коэффициента селективности магнитного обогащения была не меньше 3 — 5.

Соответственно классификации процессов магнитного обогащения различаются и аппараты, в которых происходят эти процессы:

· магнитные сепараторы,

· дешламаторы,

· магнитогидростатические сепараторы,

· магнитогидродинамические сепараторы,

· электродинамические сепараторы,

· железоотделители,

· металлоразделители,

· устрройства для размагничивания и намагничивания материалов.

Разделение минеральных частиц по магнитным свойствам может осуществлятья в трёх режимах:

· режим отклонения магнитных частичек характеризуется повышенной производительностью, но сниженой эффективностью процесса;

· режим удержания магнитных частичек характеризуется высоким извлечением магнитного компонента;

· режим извлечения магнитных частичек характеризуется высоким качеством магнитного продукта, но снижением его извлечения.

Современные магнитные сепараторы имеют эффективность разделения и производительность в 5-10 раз бо́льшую, чем образцы середины ХХ столетия. В сравнении с другими методами себестоимость магнитной сепарации для кусковых сильномагнитных материалов самая низкая, для мелкодисперсных — вторая после самого дешёвого метода винтовой сепарации. Производительность сепараторов для кусковых руд достигает 500 т/час, для тонкоизмельчённых сильномагнитных — 200 т/час, слабомагнитных — 40 т/час.

Перспективность магнитного обогащения обуславливается непрерывным интенсивным развитием технологии производства магнитных материалов и техники сильных магнитных полей, параметры которых постоянно улучшаются, а себестоимость обогащения снижается.

См. также[править | править вики-текст]

· Магнитная сепарация

· Разделение изотопов

· Электрическая сепарация

Литература[править | править вики-текст]

· Магнитная сепарация (статья) // Горная энциклопедия. Тома 1—5, М.: Советская энциклопедия, 1984—1991

· Малая горная энциклопедия. В 3-х т. = Мала гірнича енциклопедія / ( На укр . яз .). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.

Электрическое обогащение полезных ископаемых (англ. electric mineral processing , electric mineral preparation; нем. elektrische Aufbereitung f, sortieren im elektrischen Feld n der nutzbaren Mineralien pl) — метод обогащения полезных ископаемых в электрическом поле, основанный на различиях в электрофизических свойствах разделяемых компонентов: электропроводности, диэлектрической проницаемости и трибоэлектростатического эффекта (восприимчивости веществ к электризации через прикосновение).

По электропроводности эффективно разделяются вещества-проводники или полупроводники от непроводников; трибоэлектический способ наиболее пригоден для разделения веществ, имеющих близкую по значению электропроводность.

По диэлектрической проницаемости целесообразно разделять компоненты полезных ископаемых, которые резко различаются по этому параметру, например, металлы, сульфидные руды, графит — от неметаллов. Используется также для разделения материалов по крупности (классификации) и обеспылевания.

Область применения[править | править вики-текст]

Электрическое обогащение используется для обогащения зернистых сыпучих материалов крупностью 3-0,05 мм.

Наиболее широко электрическое обогащение используется при дообогащении черновых концентратов редких металлов.

Кроме того, электрическое обогащение используется при обогащении железных руд, фосфорных, калийных, кварцевых, магнезитовых, баритовых, асбестовых и др. руд.

См. также[править | править вики-текст]

· Магнитное обогащение полезных ископаемых

· Электрическая сепарация

Литература[править | править вики-текст]

· Электрическая сепарация (статья) // Горная энциклопедия, издательство БСЭ, 1984—1990

· Малая горная энциклопедия. В 3-х т. = Мала гірнича енциклопедія / ( На укр . яз .). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.

 

 

Обогащение полезных ископаемых

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

 

Обогаще́ние поле́зных ископа́емых — совокупность процессов первичной обработки минерального сырья, имеющая своей целью отделение всех ценных минералов от пустой породы, а также взаимное разделение ценных минералов.

Общая информация

При обогащении возможно получение как конечных товарных продуктов (асбест, графит и др.), так и концентратов, пригодных для дальнейшей химической или металлургической переработки. Обогащение — наиважнейшее промежуточное звено между добычей полезных ископаемых и использованием извлекаемых веществ. В основе теории обогащения лежит анализ свойств минералов и их взаимодействия в процессах разделения — минералургия.

Обогащение позволяет существенно увеличить концентрацию ценных компонентов. Содержание важных цветных металлов — меди, свинца, цинка — в рудах составляет 0,3—2 %, а в их концентратах — 20—70 %. Концентрация молибдена увеличивается от 0,1—0,05 % до 47—50 %, вольфрама — от 0,1—0,2 % до 45—65 %, зольность угля снижается от 25—35 % до 2—15 %. В задачу обогащения входит также удаление вредных примесей минералов (мышьяк, сера, кремний и т. д.). Извлечение ценных компонентов в концентрат в процессах обогащения составляет от 60 до 95 %.

Операции обработки, которым подвергают на обогатительной фабрике горную массу, подразделяют на: основные (собственно обогатительные); подготовительные и вспомогательные.

Все существующие методы обогащения основаны на различиях в физических или физико-химических свойствах отдельных компонентов полезного ископаемого. Существует, например, гравитационное, магнитное, электрическое, флотационное, бактериальное и др. способы обогащения.

Технологический эффект обогащения[

Предварительное обогащение полезных ископаемых позволяет:

· увеличить промышленные запасы минерального сырья за счёт использования месторождений бедных полезных ископаемых с низким содержанием полезных компонентов;

· повысить продуктивность труда на горных предприятиях и снизить стоимость добываемой руды за счёт механизации горных работ и сплошной выемки полезного ископаемого вместо выборочной;

· повысить технико-экономические показатели металлургических и химических предприятий при переработке обогащённого сырья за счёт снижения затрат топлива, электроэнергии, флюсов, химических реактивов, улучшения качества готовых продуктов и снижения потерь полезных компонентов с отходами;

· осуществить комплексное использование полезных ископаемых, потому что предварительное обогащение позволяет извлечь из них не только основные полезные компоненты, но и сопутствующие, которые содержатся в малых количествах;

· снизить затраты на транспортировку к потребителям продукции горного производства за счёт транспортирования более богатых продуктов, а не всего объёма добытой горной массы, содержащей полезное ископаемое;

· выделить из минерального сырья вредные примеси, которые при дальнейшей их переработке могут ухудшать качество конечной продукции, загрязнять окружающую среду и угрожать здоровью людей.

Переработка полезных ископаемых осуществляется на обогатительных фабриках, представляющих собой сегодня мощные высокомеханизированные предприятия со сложными технологическими процессами.

12345Следующая ⇒

Поделиться: