CC BY
11
11. Кармазин В. В.. Кармазин В. И. Современное состояние и перспективы разделения минералов в магнитных и электрических полях//Переработка труднообогатимых руд.—М.: Наука. 1987,—С. 45.
12. Краснов Г. В. и др. Внедрение на ПОФ-1 Магнитогорского комбината магнитного фильтр-сепаратора ПБФМ-90-250 //Обогащение руд.— 1988.— № 3.— С. 38.
13. Ломовцев Л. А. и др. Высокоинтенсивный магнитный сепаратор типа ВМС для обогащения слабомагнитных тонковкрапленных руд//Черная металлургия.— 1987.— Вып. 2 —С. 41.
14. Лопатин А. Г. Реальная структура потоков в гидроцнклонах и пути совершенствования их работы//Цв. металлы — 1984.— Лг 8.— С. 99.
15. Максимов И. И., Боркин А Д. и др. Изучение влияния глубины камеры на технологические показатели флотации в колонной пневматической машине // Обогащение руд,- 1986,—№ 4,—С. 27-30.
16. Максимов И. И., Боркин А. Д. и др. Применение колонных флотомашин в пере-чистных операциях при обогашеннии руд цветных металлов // Обогащение руд.— 1988 - № 6.— С. 36—39.
17. Митрофанов С. И. Совершенствование процесса измельчения — важный резерв повышения технологических показателей на обогатительных фабриках//Цв. металлы.— 1986 - № 5.—С. 95.
18. Рыскина Н. Я. и др. Совершенствование технологии обогащения руд цветных металлов на основе оп+нмнзацни реагентных режимов флотации//Современные тенденции в разработке и использовании флотореагентов для обогащения руд тяжелых цветных металлов за рубежом.— М.— 1986.— С. 4—15.
19. Селективная флокуляция // Цв. металлы.— 1987.— № 10,—С. 125.
20. Синельников Л. Н. Совершенствование гравитационного оборудования для обогащения шламов за рубежом//Цв. металлургия.—1982.— № 8.— С. 27—29.
21. Суббота А. Ф. и др. Разработка технологии обогащения тонкоизмельченных окисленных железных руд с использованием гравитационных аппаратов//Новые способы и аппараты для обогащения руд черных металлов.— М.. 1986.— С. 25.
22. Туркенич А. М. Течение пульпы по наклонным треугольным впадинам пластин роторных магнитных сепараторов//ОПИ.— Киев. 1988, .V» 38.— С. 104.
23. Шишкова Л. М. Влияние реагентов — днепергаторов на гравитационное обогащение шламовой части оловянных руд//Обогащение комплексных руд цветных и редких металлов —М., 1984 —С. 15.
УДК 622.75/77
Г. П. Ехлакова, Н. Т. Тагиров, Д. И. Назаров, В. И. Белокрылецкий
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ГРАВИТАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ В ВОДНОЙ СРЕДЕ ХРОМ Ш П И Н ЕЛ ИДА И СОПУТСТВУЮЩИХ ЕМУ МИНЕРАЛОВ
Технологической схемой обогатительной фабрики Донского ГОКа для обогащения хромовых руд кл. 10—3 и 3,05 мм предусмотрена отсадка, причем необходимость получения концентратов указанных классов обусловлена требованиями ферросплавной и огнеупорной промышленности.
Однако с целью упрощения технологической схемы рядом исследователей предлагается проводить отсадку неклассифицированного материала 10—0 мм. а потребности промышленности в концентратах классов 10—3 и 3,—0,5 мм удовлетворять путем грохочения концентрата [4).
Цель исследований, изложенных в данной статье,— изучение закономерностей разделения в свободных и стесненных условиях в водной среде зерен хромшпинелида и сопутствующих нерудных минералов и на основании теоретических обоснований определение рациональной схемы обогащения класса 10—0 мм.
Методика подготовки материала и проведения экспериментов заключалась в следующем.
Отбирались зерна хромшпинелида и сопутствующих минералов: серпентинита, дунитового серпентинита и магнезита с различных участков месторождения размером 10; 8: 6; 5; 4; 3; 2; 1 и 0,5 мм от 10 до 40 зерен. Материал тоньше 0,5 мм рассевался на ситах 0,2; 0,1
и 0,071 мм, от которых отбирались соответствующие группы зерен. Масса зерен взвешивалась на электронных весах.
Опыты по определению скоростей свободного падения хромшпине-лида и сопутствующих минералов различных участков месторождения проводили в стеклянной трубе диаметром 80 мм и высотой 1500 мм в дистиллированной воде при температуре 18—20 °С. Было поставлено 25 серий опытов.
Скорости свободного падения по экспериментальным данным определяли по формуле
0«,=-^ (0
где Нт— высота падения зерен минералов в водной среде, равная 1,5 м; тср — среднее время падения минеральных зерен, с.
Эквивалентные диаметры £/э рассчитывали из условий приближения частиц к форме шара по формуле
^ = 1/ № у л-о п
где т— масса зерен, кг; б—плотность зерен, кг/м3; п — число зерен. Определялся параметр Рейнольдса (Ие) по формуле
Яе = (3)
где Д — плотность воды, кг/м3; ц — коэффициент вязкости воды, Н-с/м2 (при Т = 20 ц = 1 • 10-3 Н с/м2).
В соответствии с полученными параметрами Рейнольдса и согласно диаграмме Релея для расчета скоростей свободного падения использованы формулы Риттннгера для зерен крупнее 0,8 мм, Аллена — для 0,84-0,12 мм й Стокса — для 0,124-0,012 мм [2].
Скорость стесненного падения рассчитывалась по формуле Хан-кока [2]
иСт=ио-02. (4)
где 0 — коэффициент разрыхления.
По И. Н. Качану [1] коэффициент разжижения (/?) связан с коэффициентом разрыхления (0) зависимостью
где /?—объемное отношение жидкого к твердому во взвеси.
Проведенными нами исследованиями по отработке оптимальных параметров работы отсадочных машин ОМР-1А, ОПМ-24, ОПМ-25 и ОПС-24 в промышленных условиях на Донском ГОКе установлено, что эффективное обогащение хромовых руд методом отсадки происходит при разжижении, равном 5. Коэффициент разрыхления при этом равен 0,83.
В табл. 1 в качестве примеров приведены экспериментальные и расчетные параметры зерен хромшпинелида и сопутствующих ему минералов, определенные для свободных и стесненных условий в водной среде.
На рис. 1. а., б приведены соответственно изменения скоростей свободного и стесненного падения зерен хромпшинелида и сопутствующих минералов в зависимости от крупности зерна, а на рис. 2 — отклонения скоростей свободного (1, 3, 5, 7) и стесненного (2, 4, 6, 8) падения зерен хромпшинелида и нерудных металлов серпентинита и магнезита.
Таблица 1
Экспериментальные и расчетные параметры зерен хромшпинслила и сопутствующих ему минералов, определенные для свободных
и стесненных условий в водной среде
Продукты Условные Размер зерен по ситовому анализу с.|0—. и
^Гюинлченнн 10 0.5 0.2
8 6 5 * 3 2 1 0.1 0.071 -0,071
1 2 3 4 5 6 7 8 О 10 II 12 13 14 15
1. Хромшпн- т- Юг3 кг 5,58833 2,46973 1,66825 1,40810 0,68838 0,38522 0,37825 0,11255 0,05219
нелид 6= "о, м/с 2,50 3,13 3,23 3,46 4,04 4,54 4,80 6,43 9,15 18,27 48.75 58.75 128,75
4390 кг/мя 0,600 0,480 0,464 0,433 0,371 0,330 0,312 0,233 0.164 0.082 0,031 0.025 0,011
(1э-10—я, м 9,33 7,11 6.24 4,96 3,91 3,23 2,54 1.71 0,57 0,35 0,15 0,085 0,071
К Р 3.37 3,09 3,20 3,35 3,22 3,17 3,35 3.06
1,27 1,03 0,91
. *с 1,02
Кс 5600 ;иоо 2900 '2100 1500 1100 800 400 93,5 28,7 4,6 2.1
Ф 0,45 0.53 0,50 0,46 0,49 0,51 0,45 0,54 0,36 0,90 2,59 2,45
м/с 0,414 0,331 0,320 0,299 0,256 0,228 0,215 0,161 0,113 0,056 0,021 0,017
Фет. авт. 2,41 2,88 2,70 2,46 2,65 2,75 2,44 2,93 1,97 5,01 15,10 12,58
^ст. Лящ. 2,36 2,79 2,63 2,42 2,58 2,68 2,36 2,84 1.89 4,73 13,63 12,89
всАтвт. м/с 0,393 0,317 0,305 0,286 0,244 0,217 0,205 0,154 0,109 0,054 0,021 0,016
2. Серпенти- ш-10*~®, кг 4.270!7 2,31523 0,9983 0,9321 0,4574 0,2087 0,17535 0,0529 0,0334
нит б с до10-я, м 4,46 4,60 5,13 6,18 7,24 7,92 10,56 15,46 20,30 27,06 72,33 106,66 137,50
=2500 кг/ м*1 0,336 0,326 0,292 0,243 0,207 0,189 0,142 0,097 0,074 0,055 0,021 0,014 0,011
с3-10~", м 10,29 8.39 6,34 5.22 4,12 3,14 2,37 1 ,30 0,83 0,35 0.15 0,085 0,071
К р 2,71 2,91 2,99 2,76 2,63 2,75 2,36 2,17
*А 0,68 1,19 1,01
Кс 1,29
Ие 3500 2700 1900 1300 900 600 300 100 61,4 19,2 3,1 1,2
Ф 0,69 0,60 0,57 0,67 0,73 0,67 0,89 1,06 1.15 0,89 2,86 3,25
м/с 0,232 0,225 0,201 0,168 0,143 0,130 0,098 0,067 0,051 0,038 0,014 0,0097
Фет. авт. 3,75 3,63 3,25 3,08 3,63 3,96 3,67 4,85 5.67 6,27 4,91 15,04 17,76
^ст. Лящ. 3,16 3,00 3,52 3,84 3,52 4,68 5,58 6,05 4,68 15,05 17,10
■ 0СЛГ"Т, М/С 0,222 0,215 0,191 0,161 0,136 0,125 0,094 0,063 0,48 0,063 0,013 0,0094
Окончание табл. I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
3. Магнезит /;|-10~', кг 4,4335 2,3419 1,0790 0,6269 0,3384 0,1842 0,2476 0,0884 0.0339
6 2810 кг/м» Тер- с 4,0 4,0 4,96 4,96 5,63 5,93 8.63 11,66 15,80 26,25 70,0 107,50 178,75
9„. м/с 0,375 0,375 0,302 0,302 0,266 0,253 0,174 0,128 0,095 0,057 0,021 0,014 0,0084
í/,-10-', м 10,02 8,09 6,27 4,41 3,58 2,91 2,58 1,45 0,83 0,35 0,15 0,085 0.071
f Р 2,80 ЗЛО 2,85 3,41 3,31 3.49 2,54 2,51
кл 0,77 1,09 0,94
Кс 1,07
Re 3800 3000 1900 1300 1000 700 400 185,6 78,8 20,0 3,1 1,2
* 0,67 0,53 0,63 0,44 0,46 0.42 0,78 0.81 0,85 1,01 3,46 3,92
«£. м/с 0,259 0,259 0.ÍÍ08 0.208 0,183 0,175 0.120 0,088 0,065 0,039 0,014 0,0097
Фет. Авт. 3,54 2,86 3,43 2,41 2,53 2,25 4,25 4,46 4,68 5,53 17,78 20,16
Фет. Лищ 3,52 2,78 3,31 2,31 2,42 2,21 4,10 4,25 4,47 5,31 18,21 20,63
1»(л.вт, М/С 0,244 0.246 0.199 0,200 0,176 0,166 0,115 0.085 0,063 0,037 0,013 0,0092
4. Хримпшине-лид (сростки) 6 = 3100 кг/м' т-10—*. кг ТСр. с <V м/с 4,3520 4,10 0,366 3,0847 4,20 0.357 1,2285 4,56 0,329 1 ,1046 4,80 0,312 0,4610 5,35 0,280 0,2322 5,98 0,251 0,2380 7,35 0,204 0.0960 10,55 0,142 0,0270 14,28 0,105 17,22 0,087 45,00 0,033 62.50 0,024 161,25 0,0093
rf9-IO-». м 9,63 8,59 6,33 5,14 3,86 3,06 2,48 1.42 0,74 0,35 0.15 0,085 0,071
К р 2,57 2,65 2,85 3,00 3,10 3,14 2,82 2,60
*А 0,86 1,51 1,36
fp 1,59
Re .4500 3100 2100 1600 1100 800 500 201,6 77,7 30,4 4,95 2,0
Ф 0,77 0,72 0,62 0,56 0,52 0,52 0,63 0,75 0,72 0,49 1.46 1,51
м/с 0.252 0,246 0,227 0,215 0,193 0,173 0,141 0.098 0,072 0,060 0,023 0,017
Фот. Лит. 4,17 3,90 3,38 3,06 2,85 2,81 3,42 4,07 3,92 2,66 8,25 7,67
Фет. Лещ, 4,05 3,79 3,26 2,94 2,73 2,73 3,31 3,95 3,79 2,58 7,68 7,94
<вт. «/с 0,241 0,235 0,217 0,206 0,185 0,165 0,135 0,094 0,069 0,057 0,021 0,016
У с л о и н ы е о бо значения: т-10—1 — масса зерна, кг; тср — среднее премя падения зерен, с; О, — скорость свободного падения, м/с; 10—* — эквивалентный диаметр зерна, м: Кр. К д. Кс — коэффициенты формы зерен, соответственно к формулам Риттингера, Аллена. Стокса; Re — параметр РеЛнольдса; •ф — коэффициент сопро-
тинлении дли условий свободного падении; и — скорости стесненного падения по формулам Ханкока и^автороа; \рст авт . л„,ц — коэффициенты сопротив-
ления для стесненных условий по формулам авторов и Лящемко.
Рис. 1. Зависимость скоростей:
о-свободного падения зерен хромшпинелнда (/). серпентинита (//) и магнезита (III) в воде от их размена , , . ,,„„ . .. о — стесненного падения
I. /-в-4430 кг/м: 2-Ö-4170 кг/м'; III: J-i-5970 кг/м>; J — в-2810 кг/м>; II: i-ft-2670 кг/м», 6 6-2500 кг/м»
Скорости свободного и стесненного падения зерен хромшпинелида в 1,5—1,8 раза выше скоростей падения зерен серпентинита и в 1,3—1,6 раза выше скоростей падения зерен магнезита при соответственных эквивалентных диаметрах, что предопределяет условия эффективного разделения их гравитационными методами.
Рис. 2. Отклонения скоростей падения зерен хромшпинелида и серпентинита: / — свободного падения, 2 — стесненного падения (карьер 40 лет Казахской ССР); а—свободного дения. 1— стесненного падения (карьер Комсомольский); 5 — свободного падения. 6 — стесненного дення (карьер Северный); 7 — свободного падения. 8 — стесненного падения (карьер Миллионный
Разница (см. рис. 2) в скоростях свободного и стесненного падения зерен хромшпинелида и нерудных минералов для крупных зерен от 10 до 3 мм более чем в 2 раза выше, чем для мелких зерен, что обусловливает различие режимов для их разделения методом отсадки (числа пульсаций, расхода воздуха и подрешетной воды).
Коэффициенты формы зерен (табл. 2) для хромшпинелида при расчете по формуле Рнттингера (Кр) в зависимости от их размера для всех участков месторождения варьируют от 2,62 до 3,27 при среднем значении 2,87; по формуле Аллена (Кл) от 0,84 до 1,24 при среднем значении 1,02; по формуле Стокса (Кс) от 0,32 до 1,82 при среднем значении 1,05.
Средние значения коэффициентов формы зерен для серпентинита по формуле Риттингера — 2,54; по формуле Аллена — 0,93; к формуле Стокса — 1,29; для магнезита соответственно 2,63; 1,0; 1,06.
Параметр Рейнольдса для зерен хромшпинелида в зависимости от крупности их от 10 до 0,071 мм варьирует от 5100 до 1. для серпентинита — от 3300 до 1; для магнезита от 3200 до 1.
Коэффициент сопротивления г|> (табл. 3) для зерен хромшпинелида при снижении размера зерен от 10 до 0,071 мм в среднем возрастает от 0,62 до 2,23; для серпентинита от 0,78 до 3,39 и магнезита от 0,81 до 3,13.
.Коэффициенты равнопадаемости хромшпинелида и сопутствующих минералов для условий свободного падения определены по методике П. В. Лященко [2]:
е = А= ».Р.-А), (5)
рг 1МЙ1-А)
где с1\ и ¿2 — соотношения диаметров зерен с меньшей плотностью к зернам с большей плотностью, имеющим одинаковую скорость падения в водной среде.
Расчет коэффициентов равнопадаемостн в стесненных условиях производился по методике Т. Г. Фоменко и Е. М. Пота рцевои [3]
е = А _ — Р)
¿3 —р) '
(6)
где р — фиктивная плотность среды, кг/м^
р = 4<% ■ (7) Зф Ос2т+4^
Значения эквивалентных диаметров равнопа-дающих зерен серпентинита и хромшпинелида в интервале от 10 до 0,071 мм, коэффициентов равнопадаемости, а также шкалы классификации в свободных и стесненных условиях приведены в табл. 4. Данные табл. 4 показывают, что средние значения эквивалентных диаметров равнопадаю-щих зерен в свободных условиях колеблются в пределах 9,64—2,78 м; 3,32— 1,35 мм, 1,31—0,58 мм, коэффициенты равнопадаемости в свободных условиях для средних значений составляют 3,47; 2,38; 2,26; в стесненных условиях — соответственно 4,40; 4,70; 5,40.
Шкала классификации для средних значений составляет: в свободных условиях—10—2,88; 2,88— 1,21 мм; 1,21—0,5 мм, а в стесненных—10—2,3; 2,3— 0,5 мм.
Расчеты показывают, что при обогащении материала класса 10—0 мм хромовые руды перед отсадкой следует классифицировать на узкие классы 10—2,3 мм и 2,3—0,5 мм.
Практически на обогатительной фабрике материал класса 10—0 мм подвергается классифика-
с
3
о о.
х
я
4 =с
и
е. :<
2
5Е о. о
-а-
■е--э-
т
+
и
<
+ о
т
+_
I О
о.
+ Т
+
+
+ т
а
+
и
<
а.
и
<
и
<
00 с.
ю со со
I 1 I I I
о — о
ю
СЧ
ос о
--N1^-111
I I I I I
о с
ОС 1Л
=4111^11
СЧ сч
^^N0)00
сч еч — сч ю ю о со
С ЭДЬ С: — О 00 Г--— ООО — о" о о"
•Ч- СО СО О СО сч" еч еч сч сч <м сч еч"
— сч о сч со с оо ос л с ао ;
; оо сч > с-, со
о---о — оо
ст. — сч о о о оо < _ о' — — — о* — о* о
оосоооечог^^сч
счсчсчсосчсчсчсо
к а
* и
о 2 О 1=
в = т Э
Л о ГС —
= >В X ~
•&3 = «в
о в ч Ь 5 Я
•о
я а
и
о й» 2 ---
I- о £ ^ 5 X Я со--5 о и
н я о да < —0.2-1-+0.071 м л 3,39 2,33 3,69 3,13
X с. О 4-I эт ОС го 1 -- ! 1 1 1 —. о о 0,94
-104-1 мм 0,98 0,86 0,6 0,81
ь н о с с. и V >х 3 о н X X >» -0.24-4-0.071 мм 3,34 3,79 т
г 2? С* О + Т 1,13 1.4! 1,77
X + о т 1,07 0,89 0,98
Серпентиннт —0.2+ +0,071 мм — -¡г 1С о -ТЭОЮОИИ сосотесо — счюэт 3,39
— 1+0.2 мм СЧОСЧ-СЧОЮОО — ОО-ТООММО! о — — — — — — о 1,13
—10+1 мм ошоояафй-» ЩС^Г-^Г-Г^ООСЛГ^ о" о* о о" о" о" о" о 0,78
е* X - X с = г о с. X -0.2+ +0.071 мм — г~оо<м«- — осч СО —.ч-Л^МОч- СЧ —• — СЧ СП —. сч сч СЧ СЧ
-1+0.2 мм оог-- — ог^г^ог^-о о"о"оо"сГ — о" 0,75
3 X + о т ПЩЯОМФСООО СО Г^ С© Ю СО СО о" о" о* о" © © о" о* 0,62
Карьер 1. Геофизический Спорный Объединенный 40 лет Каз. ССР Миллионный Южный Комсомольский Северный Средние значения коэффициентом сопротивления
цин на сите 3 мм, а из класса— 3+0 мм в спиральном классификаторе отделяется, материал — 0,5(0,25)4-0 мм. Многолетняя практика работы обогатительной фабрики подтверждает эффективность отсадки классифицированных продуктов.
Сравнение схем отсадки классифицированных и неклассифицированных продуктов показало, что в последнем случае при неклассифицированной отсадке снижается содержание окиси хрома в концентрате на 1,1 %, при соответственном снижении эффективности обогащения по операции на 10. Полученные путем рассева концентрата неклассифицированной отсадки фракции 10—3 и 3—0,5 мм не соответствуют требованиям ферросплавной и огнеупорной промышленности ни по содержанию окиси хрома, ни по содержанию кремнезема. Управление качеством указанных фракций в условиях неклассифицированной отсадки не представляется возможным.
В процессе обработки результатов экспериментальных исследований с целью приведения их в соответствие с теоретическими работами различных авторов [1, 2, 3] нами на основании полученных данных был уточнен ряд формул.
Используя формулы Т. Г. Фоменко — Е. М. По-гарцевой:
П. В. Лященко:
Ъ,«-^, (где п — 6) (9) и Р. Т. Хан кока
= О2- (Ю)
после преобразования получим:
(П)
и (6 - Д) я
Подставляя в формулу (11) численные значения параметров, получим 0 == 0,62, что расходится с экспериментальными данными (0 = 0,83).
Таблица 4
Значения эквивалентных диаметров, коэффициентов равнопадаемости, шкала классификации для серпентинита и хромшпинелида, рассчитанные для свободных и стесненных условий
Диаметры равнопадающнх зерен, мм Коэффициенты равнопадаемости Шкала классификации
Карьер в свободных условиях н стесненных условиях в свободных условиях в стесненных условиях в свободных условиях » стесненных условиях
40 лет КазССР 1) 10,30 2) 2.97 3) 1,30 2,97 1,45 0,57 10,30 3,23 3.23 0.57 3,46 2,04 2,28 6,10 8,39 • V
п Г 8,58 '' \ 9,12 2,63 3,30 8,58 9,12 4,05 3,91 3,26 3,00 4,СО 4,40
Миллионный 2) | . 1,00 4,05 3,91 2,39 2,39 2,63 3,13 2,56
0.53 2,59 2,59 0,57 0,57 1,88 7,54 5,62
П/9,00 ' |9,63 2,90 2,86 9,0 9,63 4,12 4,22 3,10 3,36 3,61 3,73
Южный 2>(зЙ 1.50 1,47 4,12 4.22 1.29 1.29 2,37 2,42 4,36 4,40
»>{¡5 0,62 0,58 1,29 1,29 0,35 0.35 2,08 2,22 4,48 4,78
1) 10,30 2,90 10,3 4,91 3,56 4,35
Комсомольский 2>{1;13 1,10 1,40 4,91 1,39 3,18 2,36 5,43
3) (1-39 ' 1 1,35 0,62 0,54 1,39 0,35 2,24 2,50 4,93
1) 9,45 3,20 9,45 3,20 2,95 4,70
Северный «{1:8 1,30 1,60 3,20 1,30 2.46 1,81 4,74
»{¡:8 0,56 0,70 1,39 0,35 2,48 2,07 5,01
Ср. значения параметров по строке 1 по строке 2 по строке 3 9,64 3,22 1,31 2,78 1,36 0,58 9.48 3,95 1,75 3,95 1.53 0,42 3,47 2,38 2,26 4,40 4,70 5.40 10—2,88 2,88-1,21 1,21—0,53 10—2,3 2,3—0,5
Подставив в формулу (10) экспериментальное значение коэффициента разрыхления, получим:
Ост = ^0 0,83г = 0,6Ш>0. (12)
8 Заказ 281
113
Преобразуя выражение (8) с подстановкой в него формулы (12), получим:
*MÔ-A)g =4rf<6-d)g
3-0,698-ôp-Д 1,43дд■ Л
По формуле (13) определены значения коэффициентов сопротивления в стесненных условиях для зерен хромшпинелида и неруднцх минералов в интервале крупности 10-^-0,071 мм (см. табл. 1).
По найденным значениям i{vT произведено уточнение значения показателя степени п к формуле (9). Определено, что для хромовых руд при значениях параметров Рейнольдса от ; 1 до 6000 показатель степени п=8. Значения фст по формуле П. В. Лященко приведены в табл. 1.
Таким образом, уточненная формула П. В. Лященко для хромовых руд примет вид:
гЬст = — = —----— = 5,26tl>, (14)
б8 0,815« 0,19 т
где 0,815 — среднее значение 0 между экспериментальным 0,83 и расчетным 0,8 по формуле (15).
Проверка численных значений ijîCT) полученных по формуле (13) и по формуле (14) (см. табл. 1), показывает, что для хромовых руд кл. —10 + 0,071 мм они близки между собой, при этом отклонения составляют менее 5 % относительных.
На основании формулы (12) уточнены формулы (9) и (8), которые примут вид:
е-|/
4 Г
. Б)
4d(ô —A)g '
дег=Н>»|/_|А±-. (16)
V 4й(б-д)е
Расчеты показали, что коэффициент разрыхления, полученный по формуле (15), равен 0,8, а по экспериментальным данным — 0,83, то есть расхождение в расчетных и, экспериментальных значениях составляет 3,6 % относительных. После подстановки в формулу (8) выражения (14) находим уточнение формулы Т. Г. Фоменко—Е. М. Погарцевой
дст=е<1f
V ЗфД
-А)«
(17)
Расчеты скоростей стесненного падения, произведенные по формулам (12) и (17), показывают, что расхождения в численных значениях составляют не более 5 % относительны*. Отклонения в значениях скоростей стесненного падения, рассчитанных по формулам (12) и (16), составляют до 9 % относительных.
Выводы
1. Определены скорости свободного и стесненного падения зерен хромшпинелида и сопутствующих минералов в крупности от 10 до 0,071 мм, коэффициенты формы зерен, коэффициенты сопротивления в свободных и стесненных условиях, параметры Рейнольдса и т.д.
2. Найдены эквивалентные диаметры равнопадаемых зерен, коэффициенты равнопадаемости и шкала классификации в свободных и стесненных условиях. Установлена целесообразность классифицирован-
ной отсадки хромовых руд со шкалой классификации 10—3 и 3—0,5 мм.
3. Предложены зависимости: (15)—для определения коэффициента разрыхления минеральных зерен в водной среде, (16)—для определения скоростей стесненного падения, (14)—уточнен показатель степени (л =8) к формуле П. В. Лященко применительно к хромовым рудам, уточнена формула (8) Т. Г. Фоменко и Е. М. Погарцевой, принявшая вид (17).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1 Качан И. Н. Скорости стесненного падения мелких минеральных зерен в воде// Гравитационные методы обогащения / Механобр,— М.: Металлургиздат, вып. 88, 1958.
2. Лященко П. В. Гравитационные методы обогащения.— М.: Гостоптехиздат, 1940.— 359 с.
3. Фоменко Т. Г., Бутовецкий В. С., Погарцева Е. М. Технология обогащения углей —М.: Недра, 1976 — 303 с.
4. Шохин В. Н. Освоение рекомендаций по замене отсадочных машин МОД-2 на пневматические отсадочные машины: Отчет, № Гос. регистрации 75048089.— Кривой Рог, 1976.
УДК 622.771.3.001.57
Е. Ф. Цыпин, В. Я. Потапов. А. Е. Пелевин, О. Ю. Слесарев,
В. В. Умнова
ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ БАРАБАННОГО ФРИКЦИОННОГО СЕПАРАТОРА
Испытание модели фрикционного сепаратора, состоящей из разгонной плоскости, вращающегося барабана и приемников продуктов, проведения с целью изучения влияния на технологические показатели конструктивных особенностей и режимных параметров, а также их оптимизации.
Объектом исследований явились асбестосодержащие продукты фабрики № 5 комбината «Ураласбест»: исходный в первую операцию разделения рудного потока класс — 40 + 0 мм, промпродукт рудного и перечистного потока — класс — 3+0 мм.
В качестве варьируемых параметров модели использовались: угол наклона разгонной плоскости загрузочного желоба а, расстояние от нижнего края этой поверхности до оси барабана высота нижнего края плоскости над верхней точкой барабана Н, частота вращения барабана «=66,108 об/мин. Кроме того, варьировался размер диаметра барабана (£) = 500; 800 мм). В качестве материала для покрытия поверхности разделения рассматривались сталь и резина и их различные комбинации (например, полка—сталь, барабан — резина, полка — резина, барабан — сталь). Эксперименты проводились с удельной производительностью по исходному продукту 2,5—3,0 т/ч на , метр ширины разгонной плоскости.
По результатам предыдущих исследований определена оптимальная длина разгонной плоскости фрикционного сепаратора /, она составляет 1 м.
Получение математических моделей и их оптимизация по экспериментальным данным проводились с использованием ЭВМ.
В ходе опытов продукты разделения собирались в отдельные фракции, взвешивались и определялось содержание свободного и скрытого волокна. По результатам анализа фракции объединялись в однородные продукты, рассчитывались технологические показатели.
8*
115
