Техническая характеристика сепаратора

Параметры	Значения параметров
Число оборотов ролика, об/мин Размеры ролика, мм: диаметр ширина Расстояние между лотком и роликом, мм

 

4.10. Составить технологический баланс продуктов обогаще­ния, рассчитать выход, массовую долю, извлечение минералов по формулам, приведенным ниже. Полученные результаты занести в табл. 3.

 

Таблица 3

Результаты обогащения на магнитном сепараторе

№ опы­та	Ток, А	Напряжен­ность по­ля, кА/м	Продукты сепарации	Выход		Массовая доля магнитных минералов, %	Извлече­ние магнитной фракции, %
				г	%
1	2	3	4	5	6	7	8
1			Концен­трат Хвосты Исходный продукт
2			Концен­трат Хвосты Исходный продукт
3			Концен­трат Хвосты Исходный продукт
4			Концен­трат Хвосты Исходный продукт
5			Концен­трат Хвосты Исходный продукт

 

а) Баланс по материалу

                                Q = К + Х, г                                       (5)

где Q, К, Х – масса исходной руды, концентрата и хвостов, г;

                                100 = g _к + g _хв, %                                 (6)

где g _к, g _хв – выход концентрата и хвостов.

б) Баланс по ценному компоненту:

Q a = К b + Х q ;                                       (7)

                                100 a = g _к b + g _хв q.                                         (8)

где a, b, q  – содержание ценного компонента соответственно в исходном, концентрате и хвостах.

в) Массовая доля ценного компонента:

                                , %;                                       (9)

, %;                                    (10)

, %;                                    (11)

    где Р _a, Р _b, Р _q – масса ценного компонента в исходном продукте, концентрате и хвостах, соответственно, г.

г) Выход продукта:

, %;                 (12)

, %;                    (13)

 д) Извлечение ценного компонента

, %;                         (14)

, %.                       (15)

4.11. На основании данных табл. 3 построить графичес­кую зависимость извлечения магнитной фракции от напряженнос­ти магнитного поля                e = f ( H ).

Техника безопасности при проведении лабораторной работы

5.1. Во избежание поражения электрическим током во время работы работающий обязан пользоваться диэлектрическим коври­ком.

5.2. Все замеры и регулировку сепаратора производить при отключенном электропитании.

5.3. В случае перерыва подачи тока выпрямитель и электро­двигатель сепаратора должны быть немедленно отключены от сети.

5.4. В случае неисправности или аварии необходимо немедлен­но отключить напряжение и сообщить о происшедшем преподавателю или лаборанту.

5.5. Строго запрещается подносить к включенному сепаратору какие-либо металлические предметы.

 

Содержание отчета

В отчете представить:

6.1. Общие сведения о назначении магнитных сепараторов, области их применения;

6.2. Характеристику исходной обогащаемой руды;

6.3. Описание последовательности проведения опыта; особен­ности процесса магнитной сепарации;

6.4. Результаты обогащения в виде табл. 3 и необходимых расчетов и пояснений к ней;

6.5. Техническую характеристику магнитного сепаратора;

6.6. Выводы по работе;

6.7. Список использованной литературы.

 

7. Контрольные вопросы для устного ответа

Сформулируйте теоретические основы магнитного обогащения.

Расскажите о сущности магнитной сепарации, аппаратах для ее осуществления и областях использования.

От чего зависит сила, действующая на магнитную части­цу в магнитном поле сепаратора?    

Расскажите о классификации минералов по магнитным свойствам.

Что называется удельной магнитной восприимчивостью вещества?

При каких условиях для разделения двух минералов можно применять магнитную сепарацию?

Какие факторы влияют на эффективность магнитного обогащения?

 

Литература

8.1. Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные методы обога­щения. – М.: Недра, 1984.

8.2. Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные и электрические методы обогащения. – М.: Недра, 1988.

8.3. Справочник по обогащению руд. Основные процессы. – М.: Недра, 1983.

 Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых: Учебник для вузов: В 2т. – М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2006. – Т.1. Обогатительные процессы. – 417 с.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

НА ЭЛЕКТРИ­ЧЕСКОМ СЕПАРАТОРЕ

Цель работы

Изучить устройство и принцип работы лабораторного электрическо­го сепаратора ЭС-2;

Освоить принципы оптимизации и методику определе­ния качественно-количественных показателей работы сепаратора.

 

Теоретическое введение

Электрический метод обогащения (электрическая сепарация) основан на различии в электрических свойствах минералов и их поведении в электрическом поле.

Сущность электрической сепарации заключается во взаимодействии электрического поля и минеральной частицы, обладающей определенным зарядом. Для этого минеральные частицы заряжают одним из способов, выбираемым в зависимости от их наиболее контрастных электрических свойств и, используя различие в значениях или знаках получаемых зарядов, осуществляют разделение частиц в электрическом поле. При этом в зависимости от величины электрических свойств под действием электрического поля изменяются траектории движения частиц этих минералов.

К электрическим свойствам минералов относятся: электропроводность, диэлек­трическая проницаемость, электрификация трением и адгезия (прилипание), контактный потенциал, пиро- и пьезоэффекты и др. Эти свойства минералов определяют величину электрических сил, действующих на минеральные зерна, переме­щаемые в электрическом поле.

В зависимости от электропроводности все минералы условно делятся на три группы: проводники, полупроводники и непровод­ники (диэлектрики):

- проводники, обладающие электропроводностью в пределах 10² – 10³ См/м (сименс на метр), к ним относятся самородные металлы, графит, некоторые сульфиды, магнетит и др.;

- полупроводники, электропроводность которых находится в пределах от 10 до 10^-8 См/м, – большинство сульфидов тяжелых металлов, некоторые окислы и др.;

- непроводники (диэлектрики), с электропроводностью ниже 10^-12 См/м, - это кварц, кальцит, апатит, флюорит, мусковит, алмаз, полевые шпаты и др.

В современных электрических сепараторах заряженные час­тицы соприкасаются с заряженным электродом противоположного знака, при этом частицы – проводники быстро приобретают заряд электрода и отталкиваются от него, как тела, заряженные одинаковыми знаками. Частицы – диэлектрики не изменяют своего знака и притягиваются к электроду. Величина силы взаимодействия элек­трических зарядов F (отталкивание или притяжение) определя­ется законом Кулона:

                                ,                                               (1)

где F – сила взаимодействия, В/м;

  q ₁, q₂ – заряды тел, Кл;

  r – расстояние между ними, м;

K = 1/4 p e – коэффициент пропорциональности,

где e – относительная диэлектрическая проницаемость среды (для газов e » 1).

Зарядка сепарируемых частиц осуществляется контактной электризацией, ионизацией в электрическом поле коронного разряда, трением, индуцированием заряда, нагревом, а также комбинацией этих способов (например, электризация трением и нагрев, ионизация и контакт с заряженным электродом). Лучшие результаты полу­чаются при зарядке в поле коронного разряда.

Механизм заряда ионизацией (коронным разрядом) следующий: если на два электрода, один из которых имеет малый радиус кри­визны, наложить некоторую разность потенциалов, то напряженность поля у тонкого электрода будет значительно выше, чем в остальном межэлектродном пространстве, и около этого провода начнется ионизация газа. Движение ионов и обусловливает прохождение тока через газ, характерное шипение и фиолетово-голубое свечение, при этом образуется корона или неполный пробой газа. Возникает поток ионов, направленный к противоположному электроду, и минераль­ные частицы приобретают заряд вследствие адсорбции ионов на их поверхности.

Эффективность электрической сепарации зависит от ряда факторов, определяемых свойствами обогащаемого сырья, конструкцией и принципом работы сепаратора, способом подготовки материала к сепарации и технологическим режимом ведения процесса.

Электрическая сепарация применяется для обогащения зернистых сыпучих материалов крупностью от 3 до 0, 05 мм, переработка которых другими методами малоэффективна или невыгодна с экологической точки зрения, главным образом для доводки некондиционных концентратов руд редких металлов (оловянно-вольфрамовых, титано-циркониевых, танталониобиевых и др.), при обогащении керамического сырья, сте­кольных песков, фосфоритов, слюд, алмазов и др.

 

Оборудование и материалы

3.1. Для проведения опытов используется лабораторный электрический сепаратор ЭС-2, который производит разделение минералов в поле коронного разряда, в электростатическом и в коронно-электростатическом полях и состоит из собственно сепаратора и пульта управления;

 Сепаратор (рис. 1) состоит из корпуса 1 с вмонтированным в него приемным бункером 2, виброблоком 3, коронирующим 4, отклоняющим 5 и осадительным 6 электродами, сборниками про­дуктов 7, отсекателями 8, смотровыми лиюками и люками для очист­ки рабочей зоны, снабженными устройством, отключающим высокое напряжение;

 Пульт управления содержит три стрелочных прибора, показывающие напряжение на коронирующем электроде (кВ) 9, ток нагрузки (мА) 10 и напряжение на отклоняющем электроде (кВ) 11; тумблеры включения подачи напряжения на соответствующие электроды 12, 13; регуляторы для его плавной регулировки 1 и 15. Ниже находится тумблер включения 16 и регулятор вибра­ций питающего лотка 18, тумблер включения осадительного элек­трода 17 и регулятор величины скорости его вращения 19. В ниж­ней части панели находится тумблер «Сеть» 20, с помощью кото­рого включается блок управления сепаратором;

Рис. 1. Схема электрического сепаратора ЭС-2

 

 Исследуемый материал представляет собой искусствен­ную смесь, содержащую кварцевый песок крупностью 0, 4 – 2 мм и пирит крупностью     0, 1 – 0, 4 мм, общий вес – 150 – 200 г.

3.5. Вспомогательное оборудование:

а) весы;

б) контрольное сито с размером отверстий 0, 4 мм.

Порядок выполнения работы

 Ознакомиться с устройством лабораторного электричес­кого сепаратора ЭС-2, назначением тумблеров и регуляторов, рас­положением их на передней панели блока управления;

 Перед включением тумблера «Сеть» убедиться, что ре­гуляторы напряжения на электродах находятся в крайнем левом положении, а сборники продуктов разделения вставлены в сепаратор;

4.3. Загрузить навеску в приемный бункер сепаратора;

Включить тумблер «Сеть»;

Включить тумблер «Коронирующий электрод» и, выждав 2 – 3 минуты для прогрева блока, установить напряжение 9 кВ;

Включить виброблок и тумблер осадительного электрода и плавной регулировкой установить частоту вращения барабана, равную 119 – 170 об/мин;

Открыть затвор бункера-питателя и отрегулировать подачу материала на вибролоток, одновременно включить секундомер;

После прохождения материала отключить напряжение на коронирующем электроде, выключить вибролоток и оса­дительный электрод;

Взвесить полученные продукты и определить содержание кварцевого песка, как полезного компонента, с помощью конт­рольного сита с размером отверстий 0, 4 мм;

Провести еще два опыта, установив напряжение на коронирующем электроде соответственно 15 и 18 кВ.

5. Обработка и оформление результатов

5.1. Практический баланс продуктов обогащения предста­вить в виде табл. 1.

Расчет технологических показателей выполнить аналогично лабораторной работе № 10.

 

Таблица 1

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: