CC BY
21
Библиографический список
1. Экологическая оценка эксплуатации электролизеров РА-300 на Хакасском алюминиевом заводе: отчет о НИР (закл.), тема №3512R133 / ОАО «СибВАМИ»; рук. В.В.Кондратьев, исп. С.А.Соболев, Е.А.Николаев и др. Иркутск, 2007.
2. Иванов Е.Б., Мучник Д.А. Технология производства кокса. Киев: Вища школа, 1976. 232 с.
3. Буркат В.С., Друкарев В.А. Сокращение выбросов в атмосферу при производстве алюминия. СПб., 2005. 275 с.
4. Jean - Pierre Gagne, Robin Boulianne, Jean - Francois Magnan, Marc - Andre Thibault, Gilles Dufour, Claude Gauthier. Новая конструкция крышки для анодных поддонов. Light-
Metals2006, p. 213-217.
5. Шахрай С.Г., Пингин В.В., Попов Ю.А. и др. Контейнер для герметизации анодных огарков. Патент RU № 2385.
6. Технологический регламент на выполнение проектных работ по обоснованию инвестиций и технико-экономическому обоснованию «Модернизация VI и VII серий цеха электролиза ОАО «РУСАЛ Новокузнецк» с установкой электролизеров с обожженными анодами на силу тока 140 и 150 кА». Раздел «Системы газоудаления и газоочистки» / ООО «Русская инжиниринговая компания» ОП в г. Иркутске; отв. исп. В.В.Кондратьев. Иркутск, 2008.
УДК 621.928.7:622.371
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЕПАРАТОРА ПРИ ОБРАБОТКЕ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИХ ПРОМПРОДУКТОВ В ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ
Р.В.Кононко1, С.А.Богидаев2, Ю.С.Мухачев3
1,2 ОАО «Иргиредмет»,
664025, г. Иркутск, б. Гагарина, 38.
3 Иркутский государственный университет путей сообщения, 664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15.
На изготовленном и испытанном в лабораторных условиях на алмазосодержащих продуктах трибоэлектрическом сепараторе получено высокое извлечение алмазов, в том числе слаболюминесцирующих под действием рентгеновского излучения. По результатам экспериментов, проведенных в лабораторных условиях, выбраны рациональные режимы сепарации. Проведены технологические испытания ТЭС в промышленных условиях на продуктах текущей добычи алмазоизвлекательной фабрики, подтвердившие высокую эффективность процесса при извлечении алмазов, теряемых с хвостовыми продуктами рентгенолюминесцентных сепараторов. Ил. 4.
Ключевые слова: трибоэлектрический сепаратор; производительность; содержание алмазов; технологические испытания; текущие продукты; извлечение; эффективность.
TRIBOELECTRIC SEPARATOR TEST RESULTS WHEN PROCESSING DIAMOND CONTAINING INDUSTRIAL PRODUCTS IN LABORATORY AND INDUSTRIAL CONDITIONS R.V. Kononko, S.A. Bogidaev, Yu.S. Mukhachev
"Irgiredmet" pic,
38 Gagarin Blvd, Irkutsk, 664025.
Irkutsk State University of Railway Engineering,
15 Chernyshevsky St., Irkutsk, 664074.
A triboelectric separator that was produced and laboratory tested on diamond containing products provides high extraction of diamonds, including weakly luminescent ones under the influence of X-rays. Rational separation modes are chosen by the results of laboratory experiments. The triboelectric separator is tried in technological tests carried out under the industrial conditions with the current mining products of a diamond recovering factory. The tests prove the high efficiency of the process when extracting diamonds that are lost with the tails of X-ray luminescent separators.
4 figures.
Key words: triboelectric separator; productivity; diamond content; technological tests; current products; extraction; efficiency.
Ранее проведенными лабораторными исследованиями было установлено, что величина трибоэлектри-ческого заряда может быть успешно использована для
отделения алмазов, в том числе слаболюминесцирующих, от сопутствующих минералов и пород. Кроме этого, отмечено, что в качестве материала поверхно-
1Кононко Роман Васильевич, научный сотрудник, тел.:(3952) 258540, e-mail: konon-rv@mail.ru Kononko Roman, Research Worker, tel.: (3952) 258540, e-mail: konon-rv@mail.ru
2Богидаев Сергей Александрович, доктор технических наук, главный научный сотрудник, тел.: (3952) 383098. Bogidaev Sergey, Doctor of technical sciences, Chief Research Worker, tel. (3952) 383098.
3Мухачев Юрий Сергеевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры теоретической механики, тел.: (83952) 332146.
Mukhachev Yuri, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor of the Department of Theoretical Mechanics, tel.: (83 952) 332146.
сти вибролотков наряду с металлами могут использоваться диэлектрики. При этом на поверхности вибролотков из диэлектрических материалов кристаллы алмазов получают несколько больший по величине трибозаряд.
В дальнейшем с целью оптимизации процесса изучено влияние производительности созданного три-боэлектрического сепаратора (ТЭС) и концентрации алмазов в его питании на эффективность извлечения кристаллов алмазов.
Лабораторные исследования проводились на дюралюминиевых вибролотках при обогащении материала крупностью -5+2мм по двухстадиальной схеме, включающей основную и контрольную операции. При этом постоянными режимными условиями оставались содержание алмазов в исходном питании 0,4% и величина порога разделения 0,5В.
Установлено, что в режиме сепарации материала за одну стадию с производительностью 8,7 кг/ч достигается высокое извлечение алмазов - 99% при выходе концентрата 1,2%. Повышение производительности сепаратора до 40 и 60 кг/ч приводит к уменьшению извлечения алмазов в концентрат до 95 и 92%, росту его выхода до 3,5 и 4,5% и снижению эффективности процесса трибоэлектрической сепарации (рис. 1). При максимальном уровне производительности 80 и 100 кг/ч (высота слоя материала на лотке 2-3 зерна) извлечение алмазов падает до 90 и 88%, а выход концентрата возрастает до 5,5 и 6,4%.
Проведение контрольной операции на хвостах основной сепарации обеспечивает полное извлечение алмазов на всем диапазоне испытанных производи-тельностей сепаратора, а суммарный выход концен-
трата при этом получен в среднем в 1,2 раза выше по сравнению с основной операцией. Эффективность сепарации за две стадии значительно выше, чем за основную операцию.
Выход концентрата сепаратора зависит от числа срабатываний исполнительного механизма и массы материала на одну отсечку, на которую влияет производительность сепаратора. При обработке гравитационного концентрата класса -5+2 мм повышение производительности в 4, 6 и 10 раз - с 10 кг/ч до 40, 60 и 100 кг/ч обусловливает увеличение массы попадающего в концентрат материала за одну отсечку соответственно в 2,4; 3,3 и 5,7 раза - с 0,20 г до 0,48; 0,66 и 1,15 г (рис. 2).
После проведения на сепараторе эксперимента при максимальной производительности 104,4 кг/ч был получен относительно большой выход суммарного концентрата основной и контрольной операций (7,6%) с невысоким содержанием алмазов в нем (5,4%). Поэтому было решено провести перечистную операцию на общем концентрате ТЭС (основной и контрольной стадий) с целью повышения его кондиции. Были испытаны два варианта перечистной операции - с разной производительностью сепаратора - 8,6 и 3,7 кг/ч (число срабатываний исполнительного механизма составило 0,5-1,1 отсечки в секунду) и с одинаковым порогом разделения 0,5 В. Следует отметить, что процесс перечистки концентратов протекает с высоким извлечением алмазов в концентрат для обоих значений производительности - 93,5-95,4% при небольшом его выходе (0,5-0,6% от исходного питания) и при высоком содержании алмазов в концентрате - 65,0-82,4%. Степень концентрации алмазов составила 159-201 раз.
х я
и э
з Я
— СЗ
Й о-
§ §
ш о
= о
ц -е-
0} "О"
ч О
100 95 90
5
-- 85 80 75 70 65 60 55 50
-и— ■— Д -1 1- -■
-О л
< >
1 —л
—« У Извлечение алмазов (основная операция) Эффективность обогащения (основная операция) 1- Извлечение алмазов (основная и контрольная операции) Эффективность обогащения (основная и контрольная операции)
—1
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105
Производительность, кг/ч
Рис. 1. Зависимость извлечения алмазов в концентрат и эффективности обогащения от производительности
ТЭС при сепарации материала класса -5+2 мм
1,4
и
1.0
0.8
0.6
5 0,4
0.2
0.0
Основная сепарация ■ Основная + контрольная сепарации
Й
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105
Производительность, кг ч
Рис. 2. Зависимость массы отсекаемого в концентрат материала с алмазами за одну отсечку от производительности ТЭС при сепарации материала класса -5+2 мм
Лабораторные исследования по изучению влияния концентрации алмазов на показатели трибоэлек-трической сепарации проводили на материале крупностью -5+2 мм при постоянных режимных параметрах - производительности 27-30 кг/ч и величине порога разделения 0,5 В, а содержание алмазов изменяли в пределах от 0,4 до 14,6%. Сепарация материала осуществлялась в две стадии, основную и контрольную.
В результате исследований определено, что с ростом массовой доли алмазов в питании сепаратора с 0,4 до 4,0; 8,0 и 14,0% извлечение их в концентрат за одну стадию обогащения снижается соответственно с 96% до 84, 76 и 68% (за две стадии оно достигает 100%, за исключением 94% при содержании алмазов 14,0%), а выход концентрата увеличивается при сепарации за одну и две стадии - соответственно с 2,1% до 11,0; 16,8 и 23,0% и с 2,5% до 13,1; 23,8 и 31,0% (рис. 3 и 4). Количество отсечек исполнительного механизма сепаратора на один алмаз рассчитывается как отношение общего их числа к числу извлеченных алмазов в концентрат, с ростом содержания алмазов в питании от 0,4 до 3,0% оно резко падает с 1,67 и 1,95 до 1,37 и 1,43 при одной и двух стадиях сепарации соответственно, а при повышении концентрации алмазов до 14,6% количество отсечек уменьшается до 1,18 и 1,12 на один алмаз.
Снижение извлечения алмазов в концентрат при высоком содержании их в питании сепаратора, по-видимому, объясняется большой частотой следования алмазов и сопутствующих минералов, имеющих три-боэлектрический заряд выше порога разделения, установленного на сепараторе, и большим количеством отсечек в секунду. Так, при наименьшей концен-
трации алмазов в питании сепаратора и средней частоте срабатывания исполнительного механизма в концентрат 0,5 отсечки в секунду, извлечение алмазов составило 96% за основную операцию, а с ростом числа отсечек до 3, 5 и 7 в секунду оно снижается до 82, 74 и 69% соответственно. Кроме снижения извлечения алмазов в концентрат и роста его выхода, большое число срабатываний исполнительного механизма может привести к выходу его из строя. Поэтому для обогащения продуктов с высокой концентрацией алмазов необходимо снижать производительность сепаратора. Это позволит уменьшить количество отсечек в секунду, благодаря увеличению интервала времени следования зерен, имеющих трибозаряд выше порога разделения.
Для повышения кондиции концентрата по алмазам представляется целесообразным дополнительно проводить на них перечистную операцию при меньшей производительности (позерновая или близкая к позер-новой подача материала).
На основании обобщения и анализа результатов, настоящих и ранее проведенных в лабораторных условиях исследований рациональными режимными параметрами процесса трибоэлектрической сепарации алмазосодержащего продукта крупностью -5+2 мм, обеспечивающими достаточно высокое извлечение алмазов (95,0-97,5% за одну стадию и 100% за две стадии), следует считать:
■ производительность - 25-35 кг/ч;
■ частоту срабатывания исполнительного механизма отсекателя концентрата - не более 0,5-1,0 отсечки в секунду при обогащении в одну стадию, не более 3,0-3,5 отсечек в секунду при сепарации в две стадии с контрольной операцией;
100 I
90
80
Ь 70
5 50
S 40 i
30
20
10
40
36
32
£ 28 |
ñ 24
Я
о
ей
я 20
ш
<3 16
ч о
3 12 CQ
Г < о о
< >
-V- Основная сепарация
Осно вная +- кон троль ная с шара ции
0,4 1,2 2,0 2.8 3.6 4.4 5.2 6.0 6,8 7,6 8,4 9,2 10,0 10,8 11,6 12,4 13,2 14,0 14,8
Содержание алмазов в питании, % Рис. 3. Зависимость извлечения алмазов в концентрат ТЭС от содержания их в питании при сепарации материала класса -5+2 мм
—А—
-В- Основная + контрольная сепарации
■
V
>
О
0,4 1,2 2,0 2:Я 3.6 4,4 5.2 6,0 6,8 7,6 8,4 9,2 10,0 10,8 11,6 12,4 13,2 14,0 14,8
Содержание алмазов в питании, %
Рис. 4. Зависимость величины выхода концентрата ТЭС от содержания алмазов в питании при сепарации материала класса -5+2 мм
■ содержание алмазов в питании - до 0,4% (при большей концентрации алмазов производительность подбирается с учетом допустимой предельной частоты срабатывания исполнительного механизма отсека-теля концентрата;
■ порог разделения - 0,5 В (0,2 В);
■ материал поверхности вибролотков - дюралюминий и эбонит.
С целью апробации трибоэлектрического сепаратора в промышленных условиях на алмазосодержа-
щих промпродуктах текущей добычи, на участке доводки и сортировки одной из обогатительных алмазо-извлекательных фабрик были проведены его технологические испытания.
По результатам испытаний на промпродуктах комбинированной схемы доводки концентратов тяжело-средной сепарации крупностью -6+3 и -3+1 мм и продуктах схемы обработки проб цеха технологического контроля (ЦТК), отобранных от отвальных продуктов обогатительной фабрики, получены следующие показатели:
■ При обработке хвостов контрольных рентге-нолюминесцентных аппаратов ЛС-Д-4-04Н извлечение алмазов по схеме основная и контрольная операции при производительности 28-32 кг/ч на материале класса -6+3 мм с величиной порога разделения соответственно 0,2 В и 0,1 В составило 98,1-98,9% при выходе концентрата 1,0-1,6% и степени концентрации 63-97 раз, а на материале класса -3+1 мм при производительности 15-18 кг/ч и пороге разделения соответственно 0,1 В и 0,06 В получено извлечение алмазов в концентрат 98,8-100,0% при его выходе 0,9-1,9% и степени концентрации 53-112 раз.
■ При обработке хвостов контрольных рентге-нолюминесцентных аппаратов ЛС-ОД-4-04Н
на материале класса -6+3мм - извлечение алмазов при пороге разделения на основной операции 0,1 В, на контрольной - 0,06 В и производительности 28-
32 кг/ч составило 91,9- 100,0% при выходе концентрата 1,2-2,1% и степени сокращения 48-83 раз;
на материале класса -3+1мм - извлечение алмазов за две стадии сепарации при пороге разделения на основной операции 0,06-0,1 В, на контрольной -0,04 В и производительности 15-18 кг/ч составило 92,2-94,0% при выходе концентрата 1,0-3,6% и степени сокращения 27-95 раз.
■ При обработке проб ЦТК, отобранных от отвальных продуктов фабрики
извлечение алмазов в одну и две стадии с контрольной операцией составило 91,7-100,0% при пороге разделения 0,1-0,06 В и производительности 5-7 кг/ч.
■ При обработке концентратов жировых аппаратов СЛЛ-10 с дополнительным обезжириванием
на материале класса -6+1,7 мм и -1,7+1,0 мм в две стадии при порогах разделения на основной и контрольной операциях 0,5 В и 0,2 В и производительности 4 кг/ч достигнуто высокое извлечение алмазов в концентрат - 97,6-98,9% при его выходе 9,7-20,7% и степени концентрации 5-10 раз.
Анализ результатов технологических испытаний ТЭС свидетельствует о высокой эффективности процесса трибоэлектрической сепарации текущих пром-продуктов цеха доводки алмазоизвлекательной фабрики.
УДК 621.357
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ХРОМИРОВАНИЯ Р.В.Михайлов1, Б.Н.Михайлов2
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Представлены результаты исследования электролита хромирования с добавкой ионов цинка. Получены покрытия с высокой микротвёрдостью, коррозионной стойкостью, достаточной маслоёмкостью и невысокой пористостью. Внутренние напряжения осажденного хрома ниже на 20-25 %. Электролит имеет более высокую рассеивающую способность по сравнению с универсальным. Показана перспективность его использования. Ил. 4. Библиогр. 1 назв.
Ключевые слова: хром; гальваника; покрытия; характеристики.
STUDY OF CHROMIUM PLATING R.V.Mikhailov, B.N.Mikhailov
National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The article presents the study results of chromium plating electrolyte with the addition of zinc ions. The authors obtained coatings with high microhardness, corrosion resistance, sufficient oil absorption and low porosity. Internal stresses of the deposited chromium are lower by 20-25%. The electrolyte has a higher scattering power as compared with the universal one. The prospects of its use are shown. 4 figures. 1 source.
Key words: chromium; electroplating; coatings; characteristics.
1 Михайлов Роман Владимирович, магистрант кафедры металлургии цветных металлов. Mikhailov Roman, Undergraduate of the Department of Metallurgy of Non-Ferrous Metals.
2Михайлов Борис Николаевич, профессор кафедры химической технологии неорганических веществ и материалов, тел.: 89643564499, e-mail: htnv@istu.edu
Mikhailov Boris, Professor of the Department of Chemical Technology of Inorganic Substances and Materials, tel.: 89643564499, email: htnv@istu.edu
