Ресурсосберегающая технология селективной сепарации измельченных минералов на примере гранатового песка и плавикового шпата

21 Apr 2021, 16:30
15m
1226 (Lomonosov st. 9)

1226

Lomonosov st. 9

oral Sustainable Use of Natural Resources Sustainable Use of Natural Resources

Speaker

Mr Юрий Кривцун (Национальный исследовательский Томский политехнический университет)

Description

В горнообогатительной, химической, энергетической, строительной и других отраслях промышленности в настоящее время для обеспечения точности и равномерности дозировки технологических операций используют различного рода стабилизацию свойств сыпучих материалов.
Актуальность работы. В горнообогатительной отрасли промышленности в настоящее время для обогащения руды зачастую применяют флотацию. С помощью флотации производится извлечение частиц минералов определенных размеров, при этом происходит значительное загрязнение окружающей среды как сточными водами, так и примесными компонентами руды и флотоагентами.
Процесс флотации обладает рядом недостатков, таких как: затраты требуемую зернистость измельчения, большие затраты энергии на перекачку жидкости и др.
В связи с этим в лаборатории разработки экологически чистых технологий ТПУ был предложен и изготовлен стенд по сухому способу селективного разделения сыпучих (предварительно подсушенных) материалов и проведены некоторые испытания по разделению плавикового шпата с содержанием в нем флюорита 88 % масс., кремнезема – 8 % масс., известняка – около 3 % масс.
Аналогичные испытания были проведены с высушенным гранатовым песком, полученным из гранатового ила.
Цель работы. Исследование процесса разделения частиц дисперсной среды по физическим свойствам под воздействием вибрации.
Для выполнения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
1. Определение оптимальных параметров работы вибростола, при обогащении флюорита в плавиковом шпате и альмандина в гранатовом песке;
2. Изучение физико-механических свойств обогащенного флюорита и гранатового песка.
Методика эксперимента
Исследования процесса разделения частиц, по размерам, форме и массе проводили с помощью вибрационного электродинамического стенда.
Стенд состоит из вибростола, лабораторного автотрансформатора (ЛАТР). Принцип работы вибратора основан на использовании электромагнита. По катушкам подмагничивания пропускается переменный ток от ЛАТРа. Ток катушки создает толкающую силу, которая приводит в действие вибростол с испытуемым образцом. Вибрационный стенд имеет следующие основные технические характеристики: рабочий диапазон напряжений частот 0-250В, частоту 50Гц; максимальное виброускорение - 160 м/с2.
Исследования разделения частиц по размерам при наложении вибрации заключались в проведении экспериментов по перемещению крупных частиц, проходящих через слой мелких, при различных параметрах вибрации. При исследовании разделения частиц по массе, легкие частицы помещались внизу контейнера, а сверху насыпался слой более тяжелых частиц. Для этого был изготовлен специальный контейнер, из прозрачного органического стекла, который крепился к вибростолу. Наблюдая за положением исследуемых частиц в контейнере, а также измеряя время их движения к поверхности, определяли параметр классификации (разделения) (время перемещения исследуемых частиц на поверхность). При этом считали, что чем больше эта величина, тем меньше склонность частиц дисперсной смеси к разделению.
Исследования явления разделения по плотности и форме проводились на частицах плавикового шпата, содержащего флюорит, кальцит, кварц следующих фракций: (-0,094...+0,160); (-0,160...+0,315) мм.
Перед постановкой экспериментов порошки фракций (-0,094...+0,160) и (-0,160...+0,315) просушивали в сушильном шкафу при температуре 100 °С.
При исследовании закономерностей разделения были проведены эксперименты по определению влияния на этот процесс следующих факторов: соотношения размеров мелких и крупных частиц, соотношения массы легких и тяжелых частиц; фактора формы частиц; исходного положения крупных частиц в контейнере; параметров вибрации (частоты, ускорения, направления колебаний); толщины слоя мелких частиц.
Вывод. Эксперименты показали, что разделение частиц по размерам, плотности наблюдается в определенном диапазоне значений параметров возмущающей силы и ускорения вибрации. С увеличением размеров крупных частиц или уменьшением размеров мелких при одних и тех же параметрах вибрации, время разделения частиц изменяется.
Результаты экспериментов показали, что при одних и тех же параметрах вибрации время поднятия на поверхность крупной частицы, помещенной в центре, меньше, чем около стенки. Например, для вибрации с напряжением 125 В и ускорением 10 м/с2 крупные частицы, помещенные в центре, поднимаются на поверхность на 10 с быстрее, чем те же частицы, помещенные около стенки контейнера. Причина наблюдаемого явления заключается в том, что частицы, лежащие около стенок контейнера, стеснены в движении, и обладают меньшей свободой перемещения по сравнению с частицами, расположенными в центре. Поэтому следует считать, что форма и размер контейнера влияют в общем случае на время разделения частиц по размерам.

Affiliation of speaker Томский политехнический университет
Position of speaker аспирант
Publication International journal «Resource-Efficient Technologies»

Primary author

Mr Юрий Кривцун (Национальный исследовательский Томский политехнический университет)

Co-authors

Prof. Юрий Федорчук (Национальный исследовательский Томский политехнический университет) Mr Валерий Данекер (Национальный исследовательский Томский политехнический университет) Mr Владимир Матвиенко (АО ТОМЗЭЛ)

Presentation Materials