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 | 2 ||

Совершенствование технологии обогащения слюд с использованием замкнутого водооборота

-- [ Страница 3 ] --

Так, механический аэротенк не требует при работе использования воздуходувок и компрессоров. Подаваемые на очистку стоки в механический аэротенк подвергаются аэрации при перемешивании стоков с поступающим воздухом импеллерами, вращающимися внутри статоров, пузырьки воздуха прилипают к твёрдым частицам примесей и выносят их в пенный продукт. Ввиду наличия частиц твёрдой фракции разной по крупности часть твёрдой фазы оседает на дно, создавая придонный (шероховатый) слой, влияющий на движение потока.

Переходный режим сопротивления отличается от гладкого и шероховатого режимов сопротивления характером обтекания выступов шероховатости.

Если величина шероховатости kS меньше Bmax, то после нарастания толщины вязкого подслоя сверх kS, шероховатость полностью скрыта под вязким подслоем и в дальнейший период времени в основной толщи потока реализу­ется гладкий профиль скорости. B зависимости от соотношения между kS и Bmax в переходном режиме сопротивления могут возникнуть расчётные ситуации:

- часть времени, в течение которого реализуется «шерохова­тый» профиль скорости с изменяющейся эффективной шероховатостью. Поскольку , следовательно, этой расчётной ситуации соответствуют значения > 48;

- часть времени, в течение которого реализуется «гладкий» профиль скорости над вязким подслоем, наибольшая толщина вязкого подслоя в процессе его развития достигает , этому соответствует 5<< 48.

Это первое условие позволяющее рассчитать оптимальные параметры технологического режима и в первом приближении уточнить конструктивные особенности оборудования (механический аэротенк, электрофлотомашина и т.д.)

Расчётные данные, полученные на основе предложенной модели течения в переходном режиме сопротивления и представленные на рис. 2, показывают, что добавка к шероховатому профилю скорости имеет положительный знак и наибольшее её значение равно 3,75 при .

Используя полученные расчётные данные по величине поправки к шероховатому профилю скорости в переходном режиме сопротивления для первой расчётной ситуации, можно рассчитать поправку к гладкому профилю скорости, определяя разность между значениями скорости по профилю для переходного режима сопротивления, это второе условие вытекающее из предложенных математических моделей.

Результаты расчёта поправки к гладкому профилю скорости, представлен­ные в на рис. 3, показывают, что поправка к гладкому профилю в переходном режиме сопротивления отрицательна и её величина возрастает вследствие увеличения ks от 2,95 при до 7,38 при .

Полученное выражение представляет собой гладкий профиль скорости с некоторой добавкой , величина которой зависит от соотношения между размером выступов шероховатости kS и максимальной толщиной вязкого под­слоя, которая для данной расчётной ситуации больше, чем kS. Результаты рас­чёта поправки к гладкому профилю скорости для второй расчётной ситуации представлены на рис. 4.

Для количественной оценки поправки к профилю скорости в переходном режиме сопротивления предложенные математические модели позволяют вычислить расхождение между гладким и шероховатым логарифмическими профилями скорости. Это в свою очередь даёт возможность уточнения величины оптимальных технологических параметров и уточнения конструктивных особенностей оборудования.

Возможное расхождение между профилями скорости при пере­ходном режиме сопротивления и расчётным про­филем скорости может потребовать уточнения физической и расчётной модели течения в вяз­ком подслое.

Расчётные данные, представленные на рис. 5, показывают, что отличия найденных ранее профилей скорости и отличаются от базового гладкого профиля скорости:

- для гладкого режима сопротивления

- для шероховатого режима сопротивления ,

меньше по сравнению с отклонениями ре­альных профилей скорости в переходном режиме сопротивления. По своим параметрам профили скорости, измеренные в пере­ходном режиме, значительно ближе к базовому профилю скорости для шеро­ховатого режима.

Разработанные математические модели позволяют рассчитать оптимальные величины технологических параметров работы и уточнить оптимальные конструктивные величины используемого оборудования.

Уточнение закономерностей для гладких и шероховатых открытых каналов необходимо для решения задач: прогнозирование русловых процессов, перенос и рассеяние примесей, транспорт взвесей, кислородный режим водотоков, опре­деление транспортирующей способности водных потоков и др.

 Технологическая схема обработки и очистки оборотных вод при обогащении слюд -40

Рис. 6. Технологическая схема обработки и очистки оборотных вод

при обогащении слюд

Основываясь на фундаментальных законах физической химии, электрохимии и химической технологии, рассмотрены и усовершенствованы электрохимические методы обработки воды: методы превращений, методы разделений и комбинированные методы. Ценность и практическая значимость электрохимической очистки сто­ков в том, что при электролизе стоков протекает одновременно ряд физико-химических процессов, вызванных электрической обработкой водных систем, имеет­ся возможность несложного выделения примесей, что обуславливает высо­кий эффект очистки вод.

На основе результатов исследований, расчётов и экспериментов разработана технологическая схема и схема цепи аппаратов безреагентной подготовки и комплексной очистки производственных вод процесса обогащения слюды (рис. 6-7). Для испытаний способа безреагентной комплексной очистки водных систем изготовлена опытно-экспериментальная установка и испытана в промышленных условиях: ООО «Нижнеудинская слюдянитовая фабрика» (табл. 5).

Рис. 7. Схема цепи аппаратов обработки и очистки технологических вод:

1,5,9,12,16,22-насосы; 2-приемная емкость; 3-дуговое сито; 4, 14, 15, 20-фильтры; 6-ёмкость; 7-механический аэротенк; 813-обработка в магнитном и электрическом поле;

11-эл.флотомашина; 17-инжектор; 18-озонатор; 19-смесительная и отстойная колонны;

21-ёмкость-зумпф

Таблица 5. Результаты очистки производственных вод ООО «Нижнеудинская слюдянитовая фабрика» г. Нижнеудинск

Параметры Исходные стоки После 1-й стадии После 2-й стадии После 3-й стадии Очищенная вода
рН 3,6 5,8 6,2 6,8 7,3
Окраска Светло-бурая Желто-бурая Желтая Св.желтая Отсутств.
Прозрачность, см. Отсутств. 9 13 15 25
Взвеш. вещества, мг/л 8625 437 162 34,9 1,4
Кислорода, мг/л Отсутств. Отсутств. 5,2 8,4 13,2
БПК5, мг.O2/л 7298 1632,6 289,4 56,4 5,5
Окисляемость, мг.О2/л 1792 342,5 98,6 15,4 3,3
Нефтепродукты, мг/л 97,6 10,2 5,64 1,48 0,05
Хлориды, мг/л 928,7 236,4 75,4 8,8 0,1
Азот аммонийный, мг/л 386,0 186,4 32,5 3,9 1,1
Фосфаты, мг/л 623,4 112,5 14,1 2,6 Отсутсв.
ХПК, мг.О2/л 14838 734 215,5 36,2 11,3

Таблица 6. Параметры опытной партии слюдобумаги, изготовленные с использования технологии очистки оборотных вод

Параметр Тип слюды - Флогопит
Месторождения
Слюдянское Алданское Согласно ТУ-21-25-41-99
Номинальная толщина, мм 0,05-0,07 0,05-0,06 0,05-0,10
Электрическая прочность, кВ/мм 13,1 13,3 12 - 14
Тангенс угла диэлектрических потерь, 10-4 11 - 19 9 - 13 Не более 50
Диэлектрическая проницаемость 7,26 - 7,28 7,21 - 7,29 6,00 - 8,00
Средняя прочность на разрыв, Н/мм2 17 15 Не менее 12

Способ безреагентной комплексной очистки вод при техническом выпол­нении позволяет повысить степень очистки с обеспе­чением комплексности вывода примесей безреагентным, нехимическим путём.

Таблица 7. Параметры опытной партии слюдокомпозита, изготовленные с использования технологии очистки оборотных вод

Параметр Тип слюды - флогопит
Месторождения
Слюдянское Алданское Согласно ТУ-21-25-48-74
Предел прочности при статическом изгибе, МПа 117,6 108,1 73,5
Тангенс угла диэлектрических потерь, мин. 10,5 8.2 17
Электрическая прочность, МВ/м 27,4 14,7 10 - 20
Плотность, кг/м3*10-3 2,9 3,1 3
Диэлектрическая проницаемость 7,23 7,5 6 - 10
Водопоглощение, % 0,05 0,045 0,05
Удельное поверхностное сопротивление, Ом 1,1х1012 1,30х1012 1010
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом 3,15х1013 3,05х1012 1010

Экспериментальные исследования образцов слюдобумаги и слюдокомпозита показали улучшение качественных показателей продукции среднем на 7% и 5% соответственно. Дополнительно извлекаемая мелкодисперсная слюда составляет около 5% от общего вырабатываемого объема.

Экономический эффект от внедрения технологии обогащении слюды с замкнутым водооборотом составит 4 546 175,2 руб.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Рассмотрены и изучены требования к качеству технологической воды при обогащении слюдяного сырья. Изучены показатели физико-химического качества воды, поступающей на ООО «Нижнеудинская слюдянитовая фабрика».

2. Изучено состояние слюдяной промышленности, зависимость её выпуска от минеральных ресурсов и конкретно от величины запасов мусковита и флогопита. Изучена технология обогащения слюдяных сырья и производства слюдоматериалов ООО «Нижнеудинская слюдянитовая фабрика», причины и места загрязнения используемой технологической воды.

3. Разработанные математические модели позволяют рассчитать оптимальные величины технологических параметров работы и уточнить оптимальные конструктивные величины используемого оборудования. Уточнение закономерностей для гладких и шероховатых открытых каналов необходимо для решения задач: прогнозирование русловых процессов, перенос и рассеяние примесей, транспорт взвесей, кислородный режим водотоков, опре­деление транспортирующей способности водных потоков и др.

4. Установлено, что распределение скоростей по глубине потока удобно пред­ставлять для анализа и инженерных расчётов в степенном виде. Экспериментально установлена зависимость распределения скоростей по глубине потока от коэффициента гидравлического сопротивления. Получена возможность расчёта распределения скоростей в потоке с помощью двух математических моделей логарифмического распределения скоростей в потоке и расчёта параметров потока и русла на начальном этапе их взаимодействия в степенном виде.

5. Предложена технология обогащении слюды с использованием замкнутого водооборота, способов и устройств очистки производственных вод с обе­спечением комплексности вывода примесей безреагентным нехимическим путём, то есть без применения твёрдых и жидких химических реагентов.

6. Исследовано влияние качества технологической воды на технические показатели готовой продукции слюдяного производства. Экспериментальные исследования показали улучшение технических показателей слюдобумаги на 7 % и слюдокомпозита на 5 %.

7. Предложенная технология обогащения слюды с использованием замкнутого водооборота позволяет рациональнее использовать минеральные ресурсы, за счет извлечения мелкой слюды из стоков и уменьшить негативное влияние на экологию, удалением вредных примесей.

8. Разработана технологическая схема безреагентной подготовки и комплексной очистки производственных вод обогатительного предприятия. Для испытаний способа безреагентной комплексной очистки технологических вод изготовлена опытно - экспериментальная установка и испытана в промышленных условиях ООО «Нижнеудинской слюдянитовой фабрики» (г. Нижнеудинск).

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в ведущих научных журналах, рекомендованных ВАК РФ:

  1. Надршин В.В., Мельников В.В., Огнев И.А., Роговой А.Н. Исследование вихревых течений жидкости и взвеси в процессе обогащения слюды //Вестник ИрГТУ. – Иркутск : Издательство ИрГТУ. -2010. № 5. С. 202-207.
  2. Надршин В.В., Мельников В.В., Огнев И.А., Роговой А.Н. Исследование и расчет ламинаризирующих элементов течения жидкости и взвеси в процессе обогащения слюды //Вестник ИрГТУ. – Иркутск : Издательство ИрГТУ. -2010. № 6. С. 203-206.
  3. Киселев А.Б., Байбородин Б.А., Ястребов К.Л., Надршин В.В. К вопросу о модели изменения структуры и энергетики воды при различных физических воздействиях //Вестник ИрГТУ. – Иркутск : Издательство ИрГТУ. -2007. № 3. С. 67-70.
  4. Кычкин А.Е., Надршин В.В. Моделирование процесса цианирования промежуточных продуктов доводки гравитационных концентратов //Вестник ИрГТУ. – Иркутск : Издательство ИрГТУ. -2007. № 1. С. 18-21.
  5. Надршин В.В. Методы отстаивания и осаждения в очистке сточных и природных вод //Вестник ИрГТУ. – Иркутск : Издательство ИрГТУ. -2006. № 4. С. 17-20.
  6. Байбородин Б.А., Ястребов К.Л., Надршин В.В. Способ безреагентной очистки природных и сточных вод и установка для его реализации // «Безопасность жизнедеятельности». – Москва : Издательство ООО «Новые технологии». -2006. №10. С. 26-33.

Монографии:

  1. Байбородин Б.А., Ястребов К.Л., Надршин В.В., Куницын Ю.И. Технология рудного самоизмельчения и конструкции оборудования : монография. – Иркутск : Издательство ИрГТУ. 2004. - 189с.
  2. Ястребов К.Л., Байбородин Б.А., Куницын Ю.И., Надршин В.В. Развитие теории и методов очистки природных и сточных вод : монография. – Иркутск : Издательство ИрГТУ. 2008. - 302с.
  3. Ястребов К.Л., Байбородин Б.А., Куницын Ю.И., Надршин В.В. Совершенствование теории и практики подготовки и очистки природных и сточных вод : монография. – Иркутск : Издательство ИрГТУ. 2009. – 248 с.
  4. Надршин В.В., Ястребов К.Л., Байбородин Б.А., Дружинина Т.Я. Теоретические основы перемещения, промывки и обогащения полезных ископаемых : монография. – Иркутск : Издательство ИрГТУ. 2010. - 240с.

Публикации в других изданиях:

  1. Байбородин Б.А., Ястребов К.Л., Надршин В.В., Куницын Ю.И. Принцип и основные закономерности обогащения полезных ископаемых в винтовом потоке пульпы // Сборник научных трудов Обогащение руд. – Иркутск : Издательство ИрГТУ. - 2003. – С. 142-151.
  2. Ястребов К.Л., Байбородин Б.А., Надршин В.В. Кычкин А,Е. Перспективы развития методов обогащения минерального сырья // Современные методы переработки минерального сырья : мат-лы науч.- практ. конф. (Иркутск, 23-26 марта, 2004 г.). С. 55-56.
  3. Байбородин Б.А., Ястребов К.Л., Надршин В.В. Экспериментальная апробация и в промышленных условиях способа безреагентной очистки сточных вод слюдяного производства // Технико-экономические проблемы развития регионов : мат-лы науч.- практ. конф. (Иркутск, 19-21 апреля, 2005 г. ). С. 119-131.
  4. Ястребов К.Л., Байбородин Б.А., Надршин В.В. Особенности обогащения полезных ископаемых в винтовом потоке пульпы // II Всероссийская школа-семинар молодых ученых. Обогащение руд. - Иркутск : Издательство ИрГТУ. - 2006. – С. 83-92.
  5. Надршин В.В., Байбородин Б.А., Ястребов К.Л., Кычкин А.Е. Развитие и совершенствование экологически чистых методов и устройств для обогащения металлоносных песков // II Всероссийская школа-семинар молодых ученых. Обогащение руд. - Иркутск : Издательство ИрГТУ. - 2006. – С. 137-147.
  6. Надршин В.В., Ястребов К.Л., Байбородин Б.А., Огнев И.А. Решение п

    Pages:     | 1 | 2 ||
     





 
© 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.