CC BY
21
новок для геологоразведочных работ и передвижная обогатительная установка для крупновалового опробования месторождений с попутной добычей ценных компонентов. А для повышения объёма добычи ценных компонентов требуется разработка конструкций промывочно-обогатительных приборов с непрерывным выводом концентрата.
Достоверность научных положений и результатов при этом подтверждается полученными аналитическими и эмпирическими зависимостями, описывающими процессы и явления рудного самоизмельчения, гидродинамики взвесенесущего потока и гравитационного обогащения дисперсных полезных ископаемых, а также экспериментальной проверкой в промышленных и полевых условиях с использованием современных методов планирования экспериментов, обработки результатов и управления процессами. Получаемые зависимости, методы и математические модели позволят разработать технические решения, конструк-
ции оборудования и устройств, испытания которых экспериментально подтвердят достоверность научных положений и результатов.
Реализация результатов исследований запланирована на золотоносных участках россыпей Бодай-бинского района - участки Догалдын, Имнях, Хорлух-тах и Мариинский. Полевые испытания промывочно-обогатительного прибора с непрерывным выводом концентрата будут проведены в условиях участков Имнях старательской артели «Прогресс». Полевые испытания и внедрение промывочно-обогатительных приборов запланировано выполнить на участках Догалдын, Вача старательских артелей «Прогресс» и «Вачинское». Производство промывочно-обогатительных приборов и гравитационного оборудования нового поколения, их испытания и внедрение на приисках старательских артелей организовано на опытно-экспериментальном заводе НПП «Энроф».
УДК 622
РАСЧЕТ ЗАМКНУТЫХ СХЕМ ПРОТИВОТОЧНОЙ ПРОМЫВКИ ПУЛЬП С ДВУХФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИЕЙ
В.И.Саламатов1, С.Н.Головачев2, Б.А.Байбородин3, Г.М.Берегова4
Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены варианты расчета схем противоточной промывки с использованием только промывного раствора (фильтрата), а также промывного и оборотного растворов, содержащих или не содержащих растворенное вещество. Дан расчет замкнутых схем противоточной промывки пульп с двухфазной фильтрацией с использованием только промывного раствора (фильтрата). Библиогр. 2 назв.
Ключевые слова: промывной и оборотный растворы; растворенное вещество; противоточная промывка пульп.
THE CALCULATION OF CLOSED CIRCUITS OF COUNTERCURRENT PULP WASHING WITH TWO-PHASE FILTRATION
V.I. Salamatov, S.N. Golovachev, B.A. Baiborodin, G.M. Beregova
Irkutsk State Technical University 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074
The authors consider calculation variants of the countercurrent washing circuits with the use of either a single washing solution (filtrate) or washing and reverse solutions containing or not a dissolved substance. They present a calculation of a closed-circuit countercurrent pulp washing with the two-phase filtration with the use of a single washing solution (filtrate) only. 2 sources.
Key words: washing and reverse solutions; dissolved substance; countercurrent pulp washing.
1Саламатов Виктор Иванович, кандидат технических наук, доцент кафедры машиностроительных технологий и материалов. Salamatov Victor Ivanovich, a candidate of technical sciences, an associate professor of the Chair of Machine-building Technologies and Materials.
2Головачев Семен Николаевич, аспирант, тел.: 89086688371. Golovachev Semen Nikolaevich, a postgraduate, tel.: 89086688371.
3Байбородин Борис Алексеевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой мировой экономики, тел.: (3952)405091.
Baiborodin Boris Alexeevich, a doctor of technical sciences, a professor, the head of the Chair of World Economics, tel.: (3952)405091.
Берегова Галина Михайловна, профессор, кандидат экономических наук, заведующая кафедрой экономики и менеджмента, тел.: (3952)405096.
Beregova Galina Mihailovna, a professor, a candidate of economical sciences, the head of the Chair of Economics and Management, tel.: (3952)405096.
В производстве находят применение схемы про-тивоточной промывки пульпы в сгустителях с последующей двухфазной фильтрацией без верхней промывки кеков на фильтрах, но с промежуточной их ре-пульпацией промывной водой [1]. Ниже рассмотрены варианты расчета схем противоточной промывки с использованием, как только промывного раствора (фильтрата), так и промывного и оборотного растворов, содержащих и не содержащих растворенное вещество.
а) Расчет замкнутых схем противоточной промывки пульп с двухфазной фильтрацией с использованием только промывного раствора (фильтрата).
Для расчета концентрации растворенного в последнем промывателе схемы с Ы-числом промывате-лей, включающей последующую за декантацией двухфазную фильтрацию, преобразуем нижеприведенное выражение [2] следующим образом:
(1)
1 + (I 1 + (
Ш
В этом выражении фк представляет степень извлечения растворенного в процессе двухфазной фильтрации в долях единицы от поступившего на фильтрацию
Фк = (1- Рк)
(2)
где Рк = Кг •
К0
С учетом (2) преобразуем выражение (1):
а0
у (3)
* 1 + (р. )м-(1-Р.* ) + (р. )м-. ]' Развернем формулу (3) для трехкратной противо-точной промывки:
а0
а =_-_■
3 1 + (р. )з-(1 - Р/ )) + (р. ]'
а =_О_
3 1 + Р< + Р<2 + р! -(1 -Рк2)( + Р. + Р.2)
Для четырехкратной противоточной промывки
а0
а4 =■
1 + Р. + Р.2 + Р/ + Р.4 -(1- Рк2)( + Р. + Р2 + Р/ ) Для расчета концентрации растворенного в других промывателях используем следующее выражение:
+(р. )- ]
-, I Рк
Р
(4)
Развернем формулу (4) для четырехкратной противоточной промывки:
- концентрация растворенного в третьем промывателе
Л0 -04 Г1 + (Р. )2 ] Рк2
а =--—з—-—;
Р
- концентрация растворенного во втором промывателе
а0 -а4 (1 + Р. )Рк2 .
Л2 =-Н--- .
Р
- концентрация растворенного в первом промывателе
а = Л - 2 А • Рк 1 Р. '
б) Расчет замкнутых схем противоточной промывки пульп с двухфазной фильтрацией оборотной воды в последнем промывателе.
Для вывода расчетного уравнения по определению концентрации растворенного в последнем промывателе воспользуемся следующим выражением [2]:
(5)
ао + РА (1 + Рм-1 ) а =----—
м (1 + Рм)-Фк (1 + Рм-1 ) С учетом (2) преобразуем выражение (5):
= ао + РЛх 0 + Рм-1 ) ам (1 + Рм )-(1 - Ри2 )(1 + Рм-1 ) Для вывода расчетного уравнения по определению концентрации растворенного в других промыва-телях рассмотрим следующее выражение:
aJ =ры- • аы - [рхах - аы (1- ФЛ1+Ртм)]1. (7) Заменим фк согласно (2) и тогда получим
aJ =р^ • ац - [рхах - ам • рк2][1+р^+ц]]. (8) Развернем формулы (6) и (8) для случая пятикратной противоточной промывки: - концентрация растворенного в последнем, пятом, О0 + РА (1 + Р4 )
промывателе а5 =
или
(1 + р5 )-(1 - рк 2 )(1 + Р 4 )
а0 + рхах (1+р + р2 + р + р4 )
(1+р + р2 + р + р4 + р5 )-(1- Рк2 )( + Р + Р2 + Р + Р4)
- концентрация растворенного в четвертом промывателе а4 = р ■ ав - 2(рхах - а5- рк2);
- концентрация растворенного в третьем промывателе аз= р2 • а5 - (рхах - а5• р2)(1+р);
- концентрация растворенного во втором промывателе а2 = р3 • а5 - (рхах - а5• р2)(1+р+ р2);
- концентрация растворенного в первом промывателе а= р4 • ав - (рхах - ав- рк2)(1+р+ р2+р3).
в) Расчет замкнутых схем противоточной промывки пульп с двухфазной фильтрацией оборотной воды в первом промывателе.
Для расчета концентрации растворенного вещества в первом промывателе воспользуемся выражением [2]: м
а а0 +[1 + (Р.)м-1 ]+ РЛ Г1 + (( )м-1 ]+ Р." (9)
1 - Р[1 + (Р.)м-1 ] '
Раскроем в выражении (9) а0 согласно равенству (2) и получим
а О +[! + (Р.)м-.] + РА Г1 + (р.)м-.] + Рм(-Р^2) (10)
1 + РГ1 + (Р. )м-1 ] '
В других промывателях расчет концентрации растворенного будем проводить по формуле
О =
а - С •Г!+(р.)]
(11)
(Р.Г ■
Развернем формулы (10) и (11) для случая пяти-
а. =
кратной противоточнои промывки в сгустителях с последующей двухфазной фильтрацией:
- концентрация растворенного в первом промывателе
+[1+(р* )4 ]+ра. [1+(Р* )4 ]+Р' •(- Рк2).
1 - Р [1 +(Р )4 ] '
- концентрация растворенного в пятом промывателе
«1 -(«о + ра.- Р а))+(Р* )4 ]
«5 _-4---
Р*
- концентрация растворенного в четвертом промыва-теле а -(ао + га- Р а^+(Р* )3].
а4 _ 3 ;
Р*
- концентрация растворенного в третьем промывателе
«1 -(а + р.а.- Р а )[1+(р* )2 ] а _-2—---;
Р*
- концентрация растворенного во втором промывателе
_ а (ао + Р.».- Р а )+(р* )] 2 Р*
г) Расчет замкнутых схем противоточной промывки пульп с двухфазной фильтрацией оборотной воды в К-ом промывателе.
Для определения концентрации растворенного в последнем промывателе перед двухфазной фильтрацией воспользуемся следующим выражением [2]:
т. (12)
ам _ аь + в _ "
а + рк 1 • рхах
РК (Р* И1 + Рк Н*[ РК (р* )в-1 + ( + Рк)]' Раскроем в выражении (12) аф согласно равенству (2) и получим
(13)
а0 + рк 1 • рхах
Развернем формулу (12) для случая четырехкратной противоточной промывки, когда оборотная вода подается во второй промыватель (К=2; р=2):
а0 + Р • Рхах
а4 _ Г" (Р* )2 +(1 + Р2 )-(1 - Рк 2 )[ Г" Р> +(1 + Р2 )] '
Условные обозначения: Р0 - весовое отношение Ж:Т в сгущенной пульпе, которое принимается постоянным для всех промывателей; Р3 - количество слива в тоннах на 1т твердого из каждого промывателя, которое соответствует расходу промывной воды; Рк -количество оборотной воды на 1т твердого; а1; а2; а3,...ам - концентрация растворенного отмываемого вещества в первом, втором, третьем,...Ы промывате-лях; а0 - концентрация растворенного вещества в сгущенной пульпе, поступающей в первый промыватель; аэ - концентрация растворенного в переходной промывной воде, поступающей в последний промыватель; ах - концентрация растворенного в оборотной воде; аф - концентрация растворенного в фильтрате; фк - степень отмывки кеков.
Кроме этого, приводятся следующие соотноше-
К. + Км
ния: р* _— ; р. _ —; р _- * м
Ко
Ко
Ко
V (Р* )+(1+Р* )-(1-р/ )) (Р* в +(1+Р)]'
Библиографический список
1. Скобеев И.К. Вопросы производства глинозема. М.: Госгортехиздат. 1963. 237с.
2. Саламатов В.И., Саламатов О.В., Байбородин Б.А. Расчет замкнутых схем противоточной промывки пульп с однофазной фильтрацией // Вестник ИрГТУ. 2004. №2. С.123-126.
