авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Исследование процессов разделения минералов различной плотности в воздушно-песчаном потоке и разработка новых аппаратов пневмосепарации

-- [ Страница 2 ] --

Таким образом, в результате проведенных исследований определена новая миграционная характеристика минеральных частиц различной плотности, в зависимости от скорости воздушного потока, что является важным параметром при гравитационном разделении минералов в воздушной среде.

В третьей главе приведены результаты исследований по изучению поведения тяжелых минеральных частиц в условиях передува песчаного материала в прямоточных аэродинамических трубах разной конструкции.

Исследования по изучению поведения частиц золота в потоке воздушно-песчаной смеси проводилось на разработанном лабораторном стенде, с горизонтальной аэродинамической трубой с опускающимся днищем (рис. 5).

 Схема установки для моделирования механизма образования эоловых россыпей. 1 —-7

Рис. 5. Схема установки для моделирования механизма образования эоловых россыпей.

1 — аэродинамическая труба прямоугольного сечения; 2 — подвижное днище трубы; 3 — песчано-гравийный материал; 4 — вход воздушного потока; 5 — выход воздушно-пecчаной смеси; 6 — испытуемые частицы металла; 7 — питатель песка с регулируемым дебитом

В ходе исследований изучались особенности перемещения частиц золота вдоль поверхности песчаного осадка в условиях воздушной эрозии (при поднятии днища) и в условиях накопления осадка от дебита песка (при опускании днища). Установлено, что перемещение и локализация частиц золота в ложе стенда происходит за счет воздействия многочисленных столкновений их с песчинками, влекомыми потоками воздуха.

В процессе работ нами разработаны и апробированы лабораторные модели для изучения поведения воздушно-песчаного потока в прямоточных аэродинамических трубах различной конструкции. Исследования показали, что вынос минералов из рабочей зоны сепарации в основном зависит от скорости потока воздуха и наклона трубы, а качество сепарации объемом остаточного песка и способа поддержания подвижности и разрыхленности постели.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований сепарации минеральных частиц высокой плотности в аэродинамических трубах разной конфигурации.

Первоначально в ходе исследований изучались поведения частиц разной плотности при обтекании вогнутого колена, вследствие которого выявлены траектории движения тяжелых и легких фракций.

На основе анализа принципа разделения минеральной смеси по плотности разработано несколько вариантов лабораторных пневматических сепараторов.

Результаты приведенных исследований по обогащению чугунного скрапа из песчаной смеси в пневматических моделях с вогнутым коленом, показали извлечение 69,82% и 85,75%. Степень концентрации близка к единице, что говорит о достаточно высокой степени и полноте улавливания.

В процессе исследования обнаружено, что при разделении тяжелых минералов из воздушно–песчаной смеси большую роль играет управление воздушным потоком в рабочей зоне пневматических моделей, что достигается использованием различных отсекающих устройств и конфигурацией самой аэродинамической трубы.

В пятой главе представлены результаты исследований влияния центробежных сил на эффективность разделения частиц по плотности и крупности, а так же обогащение минерального сырья в пневматических сепараторах с чащеобразной, и винтообразной рабочей камерой.

Влияние центробежных сил проводилось в ходе эксперментальных и промышленных испытаний первого отечественного пневмосепаратора ПОС-2000 (разработан в ИГДС СО РАН, г.Якутск) при обогащении измельченных рудных геоматериалов.

С учетом влияния центробежных сил на основе проведенных нами экспериментальных исследований процессов разделения минеральных частиц в воздушно и воздушно-песчаном потоке разработан, а затем модифицирован сепаратор с вращающейся рабочей поверхностью (рис. 6).

Экспериментальные исследования показали, что под воздействием силы Кориолиса, исходный материал распадается на отдельные потоки частиц в соответствии с их миграционной способностью в воздушно-песчаном потоке. На рисунке 7 показаны траектории движения частиц различной плотности на горизонтальной развертке рабочей поверхности чаши. По траектории а, совместно с воздушным потоком, переносится пылевидный материал. Песчаный материал низкой и средней плотности движется по траектории б и с. Минералы с высокой плотностью определенной крупности перемещаются по плотной спирали d. Более крупные из них движутся по искривленной траектории i не к кромке чаши, а по направлению к центру.

Благодаря определенной направленности траекторий движения частиц с различной плотностью, векторы движения выводимого легкого материала и тяжелого полезного компонента направлены под разными углами, что способствует повышению селективности.

На основе этого, для эффективного разделения минералов по плотности необходимо создание рифлей (углублений или порожек) на рабочей поверхности в виде спирали. При этом спирали должны закручиваться от кромки чаши к центру против направления вращения. Угол спиралей зависит от плотности частиц полезного компонента и меняется от искривлено-радиальной (для тяжелых минералов) до многоходовых спиралевидных углублений с плотно закрученными витками (для минералов средней плотности). Обусловлено это тем, что траектории движения частиц полезного компонента и направление углублений должны, в идеальном случае, пересекаться под прямым углом. Частицы полезного компонента попадают в углубления и вдоль них сползают в накопитель концентратора.

Рис. 6. Пневмосепаратор

Вращающаяся воронка 1, неподвижная воронка 2, патрубок нагнетания воздуха 3, отражатель воздуха 4, патрубок подачи исходного материала 5, емкость для сбора хвостов 6, патрубок вывода хвостов 7, патрубок разгрузки концентрата 8, выпускной клапан 9.

 Характерные траектории движения частиц различной плотности Результаты-9

Рис. 7. Характерные траектории движения частиц различной плотности

Результаты изучения работы центробежного пневматического сепаратора показали, что благодаря вращению, материал на рабочей поверхности распределяется равномерно, поэтому не образуются песчаные завалы с вытекающими из этого негативными последствиями. Благодаря тому, что 60 – 70% работы на транспортировку обломочного материала перекладываются на центробежную силу, то есть на механические, становится возможным применение низких скоростей воздушных потоков при обогащении минералов высокой и средней плотности.

В результате проведенных исследований разработан новый вид пневматического сепаратора – винтовой, предназначенный для доводки чернового концентрата тяжелых минералов и обогащения полезных компонентов средней плотности.

Экспериментальное изучение поведения частиц на наклонной спирально закрученной полости показало, что перемещение их под воздействием потока воздуха снизу вверх сопровождается эффективным разделением по крупности и плотности. Наиболее легкие (а) из них прижимаются к внешней стенке спирали, более плотные частички (б) занимают место вблизи осевой винтовой линии, а самые тяжелые (в) сползают к внутренней стенке и, преодолевая сопротивление потока, опускаются вниз (рис. 8).

Рис. 8. Траектория перемещения частиц различной плотности по наклонной поверхности винтообразно закрученной полости

На основе анализа результатов экспериментальных работ и теоретических исследований возможности пневматического обогащения минеральных частиц различной крупности и плотности разработан пневматический винтовой сепаратор. На рисунке 9 показана схема винтового пневмосепаратор в разрезе.

Винтовой пневмосепаратор предназначен, в основном, для доводочных операций обогащения минералов высокой плотности, а также быть использован для обогащения минерального сырья средней плотности (алмазы, циркон, ильменит и др.).

Рис. 9. Схема винтового пневмосепаратора в вертикальном разрезе

Лабораторный винтовой пневмосепаратор представляет собой винтообразно уложенный аэродинамический канал 5. Внутренний диаметр витков составляет 60 мм, наружный – 300 мм. Шаг витков – 280 мм. Угол подъема винтовой линии по внутренней стенке составляет 77О, а по внешней – 43О. Желоб сверху закрыт крышкой. Площадь поперечного сечения рабочей полости составляет 29 см2. В нижней части винтового желоба установлен патрубок для подачи воздуха 3, выше него — патрубок 2 для подачи исходного материала в желоб. На нижнем срезе желоба установлен приемник концентрата 4, а на верхнем срезе желоба приемник хвостов 6.

Для испытания возможности обогащения минеральных частиц винтовым пневмосепаратором использовались минералы различной плотности и крупности. Результаты извлечения в винтовом пневмосепараторе и в лабораторном прямоточном пневмосепараторе приведены на графике (рис. 10). Так же винтовой пневмосепаратор рассматривался на возможность его применения в качестве доводочного аппарата для концентратов тяжелых минералов извлеченных центробежным пневмосепаратором.

Разработанный винтовой пневматический сепаратор благодаря высокой эффективности фракционного разделения минералов средней плотности (рис.10), прежде всего по плотности перспективен для применения в виде доводочного устройства для извлечения тяжелых минералов, а в перспективе для обогащения минералов средней плотности.

Рис. 10. Зависимость извлечения минеральных частиц от плотности.

1 – извлечение в винтовом пневмосепараторе, 2 – в лабораторном прямоточном пневмосепараторе.

Одним из возможных вариантов применения пневматического обогащения является использование разработанных новых пневмосепараторов в схеме обогащения золотосодержащих песков месторождения Бат-Уул, Республики Монголия, расположенном в засушливом районе пустыни Гоби. Принципиальная технологическая схема обогащения песков разработана по заказу ОАО «Внешмет» (г. Москва) (рис. 11).

Исходные пески подаются на предварительную дезинтеграцию в барабанный грохот, материал крупностью +10 мм выносится в отвал, просеявшийся материал -10 мм направляется на вторичное грохочение в центробежный грохот (разработка ИГДС СО РАН), материал крупностью +2 мм направляется в отвал, класс -2 мм направляется на основное обогащение в пневматический сепаратор. Хвосты пневмосепаратора складируются, полученный сокращенный концентрат направляется на перечистку в винтовой пневмосепаратор. В дальнейшем концентрат отправляется на доводку в шлихообогатительную установку.

Расчет количественно-качественной схемы обогащения проведен на основе полученных экспериментальных данных в пневмосепараторе ПОС-2000, с учетом перечистки на винтовом пневмосепараторе по извлекаемости россыпного золота по классам крупности (табл. 1). Уровни извлекаемости золота по классам крупности на пневматическом сепараторе ПОС-2000 и на винтовом сепараторе являются примерно одинаковыми. Различие состоит в качестве получаемых концентратов. Винтовой пневмосепаратор позволяет более избирательно удалять в хвосты минералы средней плотности, за счет чего удается дополнительно сократить полученный в ПОС-2000 концентрат при минимальной потере золота в 0,6%.

Таблица 1

Содержание золота и извлекаемость его

на пневмосепараторе ПОС-2000 по классам крупности

Класс крупности, мм +2 -2+1 -1+0,5 -0,5+0,25 -0,25+0,1 -0,1+0
Содержание золота, % 1 4 19 48 22 6
Извлекаемость золота, % 100 100 98,5 96,5 92,4 57,2


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.