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 ||

Изыскание эффективных методов и технологических схем доводки труднообогатимых золотосодержащих шлихов россыпных месторождений

-- [ Страница 2 ] --

Продольный () и поперечный () углы наклона должны находиться в пределах 6…10 и 3…11° соответственно. При увеличении угла наклона увеличивается скорость транспортирования материала по разделительной поверхности, а следовательно, резко снижается эффективность разделения. Уменьшение угла наклона также приводит к снижению эффективности разделения, т.к. материал при этом образует плотный слой, что, в свою очередь, препятствует разделению.

Амплитуда горизонтальных АГ и вертикальных АВ колебаний должна находиться в пределах 6…10 и 1…3 мм соответственно. Увеличение амплитуды горизонтальных колебаний приводит к увеличению скорости транспортирования, увеличение амплитуды вертикальных – к интенсивному перемешиванию материала, а уменьшение амплитуды снижает скорость транспортирования, вызывая увеличение толщины слоя разделяемого материала, что отрицательно сказывается на процессе разделения.

В качестве покрытия деки сепаратора применяли полиэтиленовую пленку, органическое стекло, бумагу, линолеум и резину. При этом наилучшие результаты были получены на бумажном и линолеумовом покрытиях, т.к. на них образовывался более устойчивый веер разделения.

В результате обогащения на сепараторе трения получены концентраты (табл. 4), в которых извлечение частиц пластинчатого (труднообогатимого) золота составило 83…95 %. Без применения данного устройства в процессе перечистки промпродуктов до 50 % этого золота терялось в хвосты.

Для подтверждения достоверности данных, полученных в ходе опытно-промышленных испытаний, проведены исследования, основанные на использовании методики рационального планирования многофакторного эксперимента. В их основу положена нелинейная множественная корреляция, а также известная формула М.М. Протодьяконова, предложенная для обработки статистических данных. Данная формула в сочетании с матрицей планирования эксперимента позволяет изучить влияние большого количества факторов на результаты исследований.

Таблица 4. Результаты обогащения промпродуктов ШОУ на вибрационном сепараторе трения

Класс крупности, мм Содержание пластинчатого золота от общего в классе, % Извлечение пластинчатого золота, %
-1 +0,5 73 95
-0,5 +0,315 51 83

На основании экспериментальных данных выявлены функции зависимости извлечения золота пластинчатой формы от исследуемых параметров работы вибрационного сепаратора трения, а с использованием метода «Наименьших квадратов» построены точечные графики частных функций и кривые аппроксимации с доверительным интервалом R = 0,95 (рис. 2…7)

Описанием статистических многофакторных зависимостей по формуле М.М. Протодьяконова получено обобщенное уравнение, связывающее показатели извлечения частиц золота пластинчатой формы в концентрат с изучаемыми факторами, с учетом исключения незначимых частных зависимостей 4, 6, которое выглядит следующим образом:

В результате обработки полученной зависимости, установлено, что коэффициент корреляции в данном случае равен 0,54, а значимость tR = 3,37 > 2, что указывает на адекватность обобщенного уравнения. Ошибка уравнения составила 15,29 %, что указывает на то, что экспериментальные данные не содержат грубых результатов, искажающих полученные частные зависимости.

По результатам анализа данных функций выбран оптимальный режим работы установки:

  • частота колебаний Х1 – 6,5 Гц;
  • угол наклона продольный Х2 – 9°;
  • угол наклона поперечный Х3 – 5°;
  • амплитуда горизонтальных колебаний Х4 – 8 мм;
  • амплитуда вертикальных колебаний Х5 – 1,5 мм;
  • вид покрытия Х6 – линолеум.

Ожидаемое извлечение частиц золота пластинчатой формы в концентрат, при этих условиях, составляет 88,10 %, что подтверждено опытно-промышленными испытаниями.

Экспериментальные исследования и математическая модель вибросепарации трения выявили основные характеристики процесса, позволяющие прогнозировать результаты разделения. Однако амплитуда горизонтальных и вертикальных колебаний и их частота являются характеристикой вибрационного движения разделяющей поверхности.

Кинематические схемы устройств, задающих горизонтальные «аг» и вертикальные «ав» колебания системы сепаратора представлены на рис. 8 и 9. Анализ этих схем показывает, что отклонения управляющих параметров «аг» и «ав» характеризуют амплитуду колебаний системы.

Рис. 8. Кинематическая схема устройства, задающего горизонтальные колебания системы:

1 – 9 – звенья устройства

Рис. 9. Кинематическая схема устройства, задающего вертикальные колебания системы:

1 – 10 – звенья устройства

Влияние величин «аг», «ав», а также частоты колебаний на параметры разделения частиц выявлено по уравнению Лагранжа второго рода:

,

где - обобщенное ускорение звена;

М1 – обобщенный момент, приведенный к звену 1;

U – передаточная функция;

m – масса звена 9;

J – момент инерции звена 1;

P – сила сопротивления, приложенная к столу.

В результате установлено, что наилучшие показатели обогащения соответствуют режиму работы сепаратора.

Это позволило вывести функции, определяющие зависимость амплитуд горизонтальных Аг и вертикальных Ав колебаний от угла поворота и управляющего параметра «а»:

Полученные данные подтверждаются опытно-промышленными исследованиями и данными, полученными в ходе многофакторного планирования эксперимента, что позволяет оптимизировать процесс работы схемы, создающей вибрационное движение разделительной поверхности сепаратора.

Для повышения эффективности процесса обогащения предлагается ввести автоматизированную систему регулирования амплитудно-частотных характеристик, в которой будет использована комбинированная система управления по возмущению и отклонению (рис. 10). В данной схеме регулятор по отклонению РО кооперирует с регулятором по возмущению РВ, что позволяет существенно снизить усредненную погрешность .

Рис. 10. Матричная блок-схема многомерной механической вибрационной

системы:

ИС – измерительная система; ИМ – исполнительный механизм

Принцип регулирования по возмущению позволяет стабилизировать выходной параметр на заданном уровне путем изменения его входной величины . В данной системе регулирования на входе объекта действует возмущение z(t). Применительно к рассматриваемому процессу разделения шлихоминерального сырья возмущающим параметром z(t) является количество исходного сырья, направляемого на разделение, которое фиксируется при помощи датчика массы.

Принцип регулирования по отклонению, в свою очередь, учитывает влияние отклоняющего параметра, количество получаемого концентрата, которое также фиксируется при помощи датчика массы.

Пользуясь предложенной схемой, можно автоматически управлять параметрами колебаний деки сепаратора, в зависимости от количества материала подаваемого на разделительную поверхность сепаратора трения, а также – от выхода концентрата.

Таким образом, первое научное положение сформулировано следующим образом: управление процессом разделения на наклонной плоскости при сухом обогащении достигается применением систем автоматического регулирования посредством прямых и обратных связей, разработанное на основе установленной математической зависимости извлечения частиц золота пластинчатой формы от механических параметров работы сепаратора.

Проведенный анализ технологических схем ШОУ, реализованных гравитационным оборудованием, показывает, что в голове процесса должны быть установлены аппараты, эффективно извлекающие крупные классы золота (0,5…1 мм). Это отсадочные машины, винтовые сепараторы, концентрационные столы. На последующих стадиях должны устанавливаться центробежные сепараторы, позволяющие увеличивать g в десять раз и более. Причем, в голове процесса разделения исходное питание делится на два, три узких класса крупности и более, с целью повышения эффективности обогащения. Помимо перечисленных гравитационных аппаратов в схемы обогащения необходимо включать магнитные сепараторы, которые позволяют удалить из шлихов магнитную фракцию, представленную, главным образом, магнетитом, железным скрапом, что позволяет уменьшить выход шлихов и повысить в них содержание золота.

Автором предлагается ввести в схему доводки шлихов вибрационный сепаратор трения, который позволяет эффективно извлекать труднообогатимые частицы пластинчатого золота, что установлено в ходе проведенных исследований.

Результаты исследований показали, что наиболее эффективно вибрационный сепаратор трения извлекает частицы крупностью +0,315 мм, а следовательно, его необходимо устанавливать после гравитационных аппаратов или совместно с ними. При этом материал, подаваемый на разделение, необходимо классифицировать по узким классам крупности, т.к. в противном случае не будет образовываться однородный слой материала, что приведет к снижению эффективности разделения.

Необходимо также отметить, что в связи с невысокой производительностью данный аппарат наиболее эффективно устанавливать в перечистных операциях для доизвлечения ценных компонентов.

Таким образом, базируясь на основных положениях переработки труднообогатимого золотосодержащего сырья, рекомендуется принципиально новая компоновка технологических схем шлихообогатительных установок с использованием вибрационных сепараторов трения (рис. 11).

Предложенная технологическая схема сравнивалась с базовыми вариантами схем переработки шлихов месторождения «Дыгиня» (табл. 5). Применение вибрационного сепаратора трения позволило эффективно извлекать труднообогатимые частицы пластинчатой формы. По результатам опытно-промышленных испытаний дополнительное извлечение пластинчатых частиц золота составило 39 %. Результаты подтверждены актом опытно-промышленных испытаний и актом внедрения. За счет доизвлечения золота экономический эффект от внедрения данного аппарата в ООО «Зенит» за промывочный сезон, с учетом затрат на эксплуатацию оборудования и заработную плату рабочих, составляет 1329,7 тыс. руб. в сезон.

Таблица 5. Сравнительная характеристика технологических схем

Показатели Единицы измерения Базовый вариант Предлагаемый вариант
Количество извлеченного в концентрат золота г/сут 367,2 379,4
Извлечение пластинчатого золота в концентрат % 56 95
Общее извлечение золота в концентрат % 75 77,5
Экономический эффект от внедрения сепаратора трения тыс.
руб. в сезон
- 1329,7

Таким образом, второе научное положение сформулировано следующим образом: предложен сепаратор разделения, снабженный разработанной системой управления по возмущению и отклонению, реализованный в гравитационной технологической схеме извлечения труднообогатимого золота пластинчатой формы при доводке золотосодержащих шлихов.

Заключение

В диссертационной работе дано решение актуальной научно-практической задачи в области обогащения полезных ископаемых по изысканию эффективных технологических режимов доводки труднообогатимых золотосодержащих шлихов россыпных месторождений с использованием систем автоматического регулирования режимом работы вибрационных сепараторов трения, позволяющих повысить уровень извлечения золота пластинчатой формы на ШОУ.

Общие выводы работы заключаются в следующем

  1. Установлена зависимость извлечения ценного компонента от основных факторов разделения труднообогатимого золота пластинчатой формы на вибрирующей разделительной плоскости сепаратора трения, что позволяет прогнозировать технологические результаты обогащения.
  2. Предложены критерии управления основными параметрами движения разделительной плоскости сепаратора, позволяющие автоматизированно регулировать процесс разделения по амплитуде и частоте с учетом прямых и обратных связей на входе и выходе сепаратора.
  3. Разработан алгоритм управления механическим колебательным воздействием деки сепаратора трения с использованием кинематических схем механизма, приводящего деку в движение.
  4. Экспериментальными исследованиями доказана эффективность разделения шлиховых продуктов на вибрационном сепараторе трения с извлечением пластинчатого золота до 95 %, что обосновывает возможность его применения в технологических схемах доводочных операций на ШОУ, перерабатывающих шлиховые продукты с высоким содержанием труднообогатимого пластинчатого золота.
  5. Технологическими исследованиями на объектах россыпной золотодобычи установлена эффективность применения вибрационного сепаратора трения с системами автоматического регулирования при разделении труднообогатимых золотин в транспортирующем массопотоке сепаратора.
  6. Внедрением новой технологической схемы на ШОУ лаборатории обогащения полезных ископаемых ООО «Зенит» при переработке шлихов месторождения Дыгиня подтверждена возможность извлечения труднообогатимого золота пластинчатой формы. Данная технология позволяет дополнительно извлекать 39 % золота пластинчатой формы. Экономический эффект от внедрения составляет 1329,7 тыс. руб. в промывочный сезон.
  7. С учетом особенностей вещественного состава шлихов обоснованы компоновочные решения по размещению вибросепараторов трения на ШОУ и рассчитана технико-экономическая эффективность. На примере россыпных месторождений Восточного Забайкалья доказана целесообразность использования предложенных схем на стадии предпроектных работ как конкурирующий вариант к используемым базовым схемам. В этих условиях экономический эффект от реализации предложенных схем, может достигнуть 1…1,5 млн руб. в промывочный сезон.
  8. Предложенная конструкция модельного стенда внедрена в учебный процесс ЧитГУ на кафедре «Обогащение полезных ископаемых и вторичного сырья» при проведении лабораторных работ по курсам «Магнитные, электрические и специальные методы обогащения», «Новые технологии и специальные методы».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

  1. Богомягков, А.А. Применение вибрационных механических устройств, используемых для интенсификации процессов обогащения полезных ископаемых / Ю.Н. Резник, А.А. Богомягков // Горный информационно-аналитический бюллетень. – М.: МГГУ, 2000. – №5. – С. 171 – 173.
  1. Резник, Ю.Н. Доводка шлиховых продуктов на вибрационном сепараторе трения / Ю.Н. Резник, А.А. Богомягков // Цветные металлы. –2003. – № 5. – С. 16 – 17.
  1. Богомягков, А.А. Анализ колебательных систем в обогащении полезных ископаемых / А.А. Богомягков // Вторая научно-техническая конференция, посвященная 25-летию горного института, часть 2. – Чита: ЧитГТУ, 1999. – С. 61 – 63.
  1. Богомягков, А.А. Исследование оптимальных условий разделения золотосодержащих шлихоминеральных продуктов на вибрационном сепараторе трения с использованием математического многофакторного планирования эксперимента / А.А. Богомягков // Вестник Читинского государственного университета: Выпуск 35. Специальный выпуск, посвященный 30-летию горного института. – Чита: ЧитГУ, 2004.
  1. Богомягков, А.А. Применение вибрационных механических устройств с дополнительными источниками энергии для интенсификации процессов обогащения полезных ископаемых / А.А. Богомягков // Третья научно-техническая конференция Горного института, часть 1. – Чита: ЧитГТУ, 2000. – С. 57 – 59.
  1. Богомягков, А.А. Исследование по применению вибрационного сепаратора трения для доводки золотосодержащих продуктов ШОУ / А.А. Богомягков, Ю.Н. Резник // Международная научно-практическая конференция «Технические науки, технологии и экономика», ч. 1. – Чита: ЧитГТУ, 2001. – С. 139 – 142.
  1. Богомягков, А.А. Применение новых вибрационных технологий в гравитационных процессах обогащения полезных ископаемых / А.А. Богомягков, Ю.Н. Резник // 2-я Международная конференция «Забайкалье на пути к устойчивому развитию: экология, ресурсы, управление», часть 1. – Чита: ЧитГТУ, 2001. – С. 119 – 122.
  1. Богомягков, А.А. Вибрационные технологии при обогащении полезных ископаемых / Ю.Н. Резник, А.А. Богомягков // Вещественный состав и обогащение руд и россыпей Восточного Забайкалья: Справочное пособие. – Чита: Поиск, 2001. – С. 141 – 147.
  1. Богомягков, А.А. Динамические характеристики механических вибрационных систем / Ю.Н. Резник, А.А. Богомягков // Ресурсы Забайкалья №2 2001. – С. 48 – 51.
  1. Богомягков, А.А. Доводка шлиховых продуктов на вибрационном сепараторе трения / Ю.Н. Резник, А.А. Богомягков // Экологические проблемы и новые технологии комплексной переработки минерального сырья: Материалы Международного совещания «Плаксинские чтения – 2002». – М.: Изд-во ПКЦ «Альтекс», 2002. – С. 95 – 96.
  1. Богомягков, А.А. Доводка шлиховых продуктов на вибрационном сепараторе трения / Ю.Н. Резник, А.А. Богомягков // Экологические проблемы и новые технологии комплексной переработки минерального сырья (Плаксинские чтения): Труды международного совещания. – Москва-Чита: ЧитГТУ, 2002. – С. 32 – 36.
  1. Богомягков, А.А. Обоснование технологической схемы переработки шлиховых золотосодержащих продуктов с применением вибрационного сепаратора трения / Ю.Н. Резник, А.А. Богомягков // VII Всероссийской научно-практической конференции «Кулагинские чтения» (материалы конференции). – Чита: ЧитГУ, 2007. С. 126 – 128.

Лицен

Pages:     | 1 ||
 





 
© 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.