Горный журнал УГГУ - Результаты поиска для: Цыпин Е. Ф.

В статье рассматривается новый подход при идентификации процесса дробления в щековой дробилке. Производительность дробилки соответствует ее пропускной способности и определяется высотой перемещения элементарного объема материала за один ход подвижной щеки. Величина элементарного объема определяется формой дробящего пространства, величиной хода подвижной щеки, углом наклона подвижней щеки, расстоянием между подвижной и неподвижной щекой, частотой качания подвижной щеки, крупностью дробимого материала и его физико-механическими свойствами. Существует сечение в дробящем пространстве по высоте, которое определяет производительность дробилки в зависимости от крупности дробимого материала. Максимальная производительность дробилки может быть достигнута при наибольшей скорости движения материала в данном сечении дробящего пространства. В процессе научных исследований определено влияние на производительность, потребляемую на дробление мощность и степень дробления основных изменяемых параметров, определяющих величину элементарного объема перемещаемого материала. Получено математическое описание процесса дробления в щековых дробилках. В результате экспериментальных исследований выявлено, что при дроблении материала в дробилке присутствуют элементы удара по кускам материала, действие которого возрастает с увеличением частоты качаний подвижного органа дробилки, и степень дробления повышается. Анализ существующих методов идентификации процесса дробления в щековых дробилках выявил недостаток в определении прочности дробимых материалов: учитывается временное сопротивление сжатию, но не учитывается ударное действие на дробимый материал.

Для эксплуатируемых и проектируемых фабрик малой и средней производительности эффективным решением для компенсации снижения содержания ценных компонентов является предварительная концентрация. Для полиметаллических руд целесообразно применение рентгенофлуоресцентной сепарации, позволяющей учитывать в сортируемых кусках содержание нескольких ценных компонентов. В работе исследована возможность применения рентгенофлуоресцентной сепарации для предварительного обогащения полиметаллической руды Корбалихинского месторождения. На первоначальном этапе исследований выбраны пороги сепарации, определена технологическая схема испытаний и изучены разные режимы обогащения. Выявлено, что при использовании рентгенорадиометрической сепарации можно выделить 20–25 % отвальных хвостов относительно исходной массы руды. При этом потери ценных компонентов меди, свинца и цинка колеблются в пределах 2,0–3,8 %; 0,3–0,9 %; 0,4–1,0 % соответственно. Совершенствование алгоритма разделения за счет введения в аналитический параметр весовых коэффициентов, учитывающих условную ценность компонентов, позволит улучшить технологические показатели рентгенорадиометрической сепарации.

Приведены результаты испытаний в лабораторных условиях рентгенорадиометрического способа сепарации алмазосодержащего гравитационного концентрата крупностью –6+3 мм на рентгенфлуоресцентном сепараторе с газовым детектором. В результате лабораторных исследований сформированной коллекции кристаллов алмазов и основных сопутствующих минералов и пород было установлено их существенное отличие в аналитических областях кальция, железа и циркония – химических элементов, отсутствующих в кристаллах алмаза и в значительной степени присутствующих в других зернах. При этом уровень рассеянного рентгеновского излучения у алмазов значительно выше аналогичного показателя у сопутствующих минералов и пород. Указанные отличия справедливы для всех кристаллов алмазов вне зависимости от их рентгенолюминесценции, поэтому использованы в качестве признака разделения. Проведенные испытания убедительно доказали, что предлагаемый способ сепарации и выявленный признак разделения позволяют извлекать все алмазы, включая теряемые с хвостами рентгенолюминесцентных сепараторов, с высокой эффективностью и селективностью.

Показатели технологического баланса рассчитывают по результатам опробования. Опробование выполняется с погрешностями, что обуславливает погрешности показателей баланса. Показано, что на погрешности расчета выходов, извлечений и масс компонентов влияют также контрастности разделения продуктов в технологических операциях. При низких контрастностях расчеты технологического баланса выполняются с большой погрешностью, что приводит к недостоверным оценкам ситуации на фабрике. Приведены реальные контрастности разделения на медно-цинковой фабрике. Для большинства операций контрастности разделения находятся в пределах 1,1–2, но для фабрики в целом контрастности по меди равны 7,0 и 7,4, по цинку – 16,0 и 5,4. Даны графики определения погрешности расчета в зависимости от контрастностей. При контрастностях меньше двух зависимости резко возрастают, что приводит к необходимости повышать качество опробования входных продуктов в отдельных операциях и на фабриках в целом.

С целью повышения качества стратификации компонентов рудных и нерудных материалов в полочных сепараторах исследованы особенности взаимодействия частиц компонентов с направленным воздушным потоком, проведен анализ и установлены причины недостаточной эксплуатационной эффективности сепараторов. Определены критерии аэрационного подобия – аэрационного притяжения и аэрационной инерции, характеризующие вертикальную и горизонтальную перегрузки частиц компонентов материалов под действием аэродинамических сил для интегральной оценки влияния «парусности» на траекторию их движения и, как результат, на эффективность их аэрационной стратификации. Установлена зависимость критериев аэрационного притяжения и аэрационной инерции от формы, размеров, плотности обогащаемого материала, а также энергии направленного потока воздуха. С использованием теории динамики движения двухфазной среды получены критериальные уравнения аэрационной стратификации частиц компонентов материалов в зависимости от их физических свойств, определяемых формой частиц, их размером, плотностью и объединенных интегральным критерием «парусности», а также параметров управляемого воздушного потока. На базе критериального уравнения получены формулы для расчета положения приемного бункера узла аэрационной стратификации фрикционного барабанно-полочного сепаратора, обеспечивающего максимальное качество стратификации исходного сырья разделяемого материала. Раздельный учет влияния скорости движения частиц компонентов материалов и скорости управляемого воздушного потока позволяет определить оптимальные диапазоны скоростей воздушного потока в зависимости от диапазона изменения критериев аэрационного подобия обогащаемого материала. Подтверждена эффективность аэрационной стратификации с использованием управляемого воздушного потока.

В работе рассмотрены вопросы предельной обогатимости минерального сырья в разных стадиях рудоподготовки и обогащения. Выявлено, что мерами раскрытия минерального сырья могут являться плотность распределения покусковых содержаний, вид кривых контрастности (предельной обогатимости), а также эффективность разделения, оцениваемая критерием Ханкока–Луйкена. На гипотетических примерах исследовано влияние изменения характера раскрытия фаз на потенциальные показатели предельной обогатимости при сокращении крупности в стадиях рудоподготовки и обогащения относительно бедных и богатых руд. Для этих руд в различной степени раскрытия – исходная руда, руда после дробления и первой стадии измельчения и руда в стадиях глубокого обогащения – получены плотность распределения покусковых содержаний, кривые контрастности, а также зависимости критерия эффективности Ханкока–Луйкена от относительного содержания компонента. Анализ полученных результатов доказывает, что в качестве меры раскрытия компонентов могут быть использованы такие количественные характеристики, как плотность распределения покусковых содержаний компонента при среднем содержании компонента в руде; соответствующее ему значение критерия Ханкока–Луйкена; вид и крутизна кривой контрастности.

Характер раскрытия минералов в руде и продуктах переработки минерального сырья важен при обосновании схем обогащения и оценке обогатимости сырья. Раскрытие минеральных фаз предложено оценивать по покусковым распределениям содержания компонента или по кривым контрастности. В работе на примере хромовых руд Рай-Изского и Курмановского месторождения приведены плотности распределения классов крупности –80+50 и –50+20 мм. По виду плотности распределения в отдельных классах крупности можно сделать вывод о степени раскрытия минеральных фаз и о готовности сырья к обогащению. Кривые контрастности позволяют конкретизировать задачу разделения для каждого вида сырья и определить потенциальные технологические показатели обогащения при выделении отвальных хвостов или получении готовых концентратов.

Присутствующие в добываемом кварцевом сырье механические примеси и газожидкие включения распределены по объему руды достаточно неравномерно, что может служить хорошей предпосылкой для его предварительного обогащения на стадии рудоподготовки. В кварцевом сырье присутствует кварц следующих разновидностей: чистый (белый) и ожелезненный, а также куски породы и сростки кварца с породой. Для проведения экспериментальных исследований по обогащению кварцевого сырья Кыштымского ГОКа методом рентгенорадиометрической сепарации отобраны пробы кускового материала крупностью –65+20 и –20+5 мм. Пробы каждого класса крупности изучались на рентгенорадиометрическом сепараторе с пропорциональным газовым счетчиком и на сепараторе с полупроводниковым детектором. Доказано, что оба сепаратора позволяют выявить куски, содержащие вредные примеси (железо, марганец, титан, никель и др.) при использовании аналитического параметра, являющегося функцией интенсивности вторичного характеристического излучения железа. Рентгенорадиометрическую сепарацию в этом случае следует рассматривать как первую стадию рудоподготовки, позволяющую значительно снизить их содержание в кварцевом сырье перед глубоким обогащением.

Выполнение технико-экономического обоснования для строительства любого горнодобывающего и перерабатывающего объекта в обязательном порядке предусматривает комплексную оценку как экономических, так и производственных рисков. В статье приведен обзор производственных рисков для предприятий горно-перерабатывающего комплекса, использующих в стадиях предварительного обогащения рудосортировочные комплексы на базе информационных методов обогащения. Рассмотрены основные экономические и социальные последствия внедрения рудосортировочных комплексов. Выделены и проанализированы производственные риски технического, технологического и техногенного характера. Особое внимание уделено технологическим рискам, включающим риски применимости технологии с использованием оптической, радиометрической и рентгенорадиометрической сепарации и риски недостижения запланированных технологических показателей. Изучены техногенные риски, связанные с хранением продуктов разделения и воздействием на окружающую среду рудосортировочного комплекса в целом. Предложены пути минимизации технических, технологических и техногенных рисков.

Приводится анализ имеющихся признаков процесса предварительного обогащения асбестосодержащих руд, позволивший выделить наиболее информативные признаки – фрикционные характеристики. Показано использование метода оценки информативных признаков на основе информационных весов бинарных признаков.

Страница 1 из 3