Исследование обогатимости сырья

 

Оглавление

 

 

 

Задание 1.

Составить схему подготовки к лабораторным испытаниям пробы свинцово-цинковой вкрапленной неоднородной руды (масса 600 кг, максимальная крупность материала пробы -40 мм). Планируемые исследования: испытания в тяжелых суспензиях руды крупностью -25 мм; гравитационный анализ руды крупностью -10 мм и -3 мм; флотационные испытания; изучение вещественного состава.

 

Решение:

Для заданной руды коэффициенты эмпирической формулы равны: k=0,1, a=2,0. Тогда минимальная масса представительной пробы руды составит:

××

 

Максимальная крупность руды для испытаний в тяжелых суспензиях равна  
-25 мм. Следовательно, осуществляем дробление руды со степенью i=40/25=1,6 до размера максимального куска -25 мм. Рассчитываем необходимую минимальную пробу руды:

×

 

Затем осуществляем дробление пробы до размера -10 мм (i=25/10=2,5). Рассчитываем необходимую минимальную пробу руды на гравитационный анализ и сокращаем пробу:

×

Далее дробим пробу до размера -3 мм (i=10/3=3,33). Рассчитываем необходимую минимальную пробу руды на гравитационный анализ и флотационные испытания, сокращаем пробу:

×

 

Затем измельчаем пробу до размера куска -0,1 мм и набираем массу 125 г с дубликатом для анализа вещественного состава.

 

Составляем схему подготовки лабораторных технологических проб к исследованиям на обогатимость.

 

Задание 3.

По результатам фракционного анализа касситеритовой руды, измельченной в течение 40 мин, определите коэффициент раскрываемости касситерита и категорию раскрываемости исследуемой руды.

Фракция	g, %	β, %
Нерудная	55,4	0,44
Сростки	39,2	1,78
Рудная	5,4	9,33

 

Решение:

Рассчитываем извелечение в сростки касситерита по формуле:

g

где α – среднее содержание касситерита в руде; β – содержание во фракции; g – выход фракции от исходной руды.

×××

×

По таблице классификации руд по раскрываемости определяем, что данная руда относится к VI классу (упорные руды, ε>0,25).

 

Задание 5

Даны результаты расслаивания руды в тяжелых жидкостях:

Плотность фракции, г/см3	gфр, %	βфр, %
<2,75	6	1,6
2,75-2,8	12	2,2
2,8-2,85	22	2,82
2,85-2,95	26	6,55
2,95-3,20	9	9,40
3,20-3,60	11	11,25
>3,60	14	14,37

Рассчитайте и постройте кривые обогатимости. Определите предельные результаты гравитационного обогащения руды с получением концентрата, промпродукта и хвостов при плотностях разделения 2,8 и 3,5 г/см3.

 

Решение:

Рассчитываем содержание ценного компонента в классе по формуле:

 

Рассчитываем извлечение ценного компонента во фракцию из класса по формуле:

 

Результаты расчетов сводим в таблицу.

 

Фракционный состав по плотности
Плотность фракции, г/см3	gфр, %	βфр, %	gфр βфр, %	εфр, %
<2,75	6	1,6	9,6	2,27
2,75-2,8	12	2,2	26,4	6,242
2,8-2,85	22	2,82	62,04	14,668
2,85-2,95	26	6,55	170,3	40,263
2,95-3,20	9	9,40	84,6	20,001
3,20-3,60	11	11,25	123,75	29,257
>3,60	14	14,37	201,18	47,564
	100	4,2297	677,87	160,27

 

Расчет кривых обогатимости
всплывшая часть (хвосты)				утонувшая часть (концентрат)
gхв, %	gхвθ, %	θ, %	εхв, %	gк-т, %	gк-т βк-т, %	βк-т, %	εк-т, %
				100	677,87	6,779	160,27
6	9,6	1,6	2,27	94	668,27	7,109	158
18	36	2	8,512	82	641,87	7,828	151,75
40	98,04	2,451	23,18	60	579,83	9,664	137,09
66	268,34	4,066	63,443	34	409,53	12,045	96,822
75	352,94	4,706	83,444	25	324,93	12,997	76,821
86	476,69	5,543	52,437	14	201,18	14,37	47,564
100	677,87	6,779	100

 

Строим кривые обогатимости.

По кривым θ и β определяем, что при плотности разделения 2,8 г/см3 можно выделить хвосты с содержанием 1,9%, а при плотности разделения 3,5 г/см3 можно получить концентрат с содержанием ценного компонента 14,2%.

Таким образом получаем следующие предельные показатели:

Хвосты: g=15%, θ=1,9%

Концентрат: g=15%, β=14,2%

Промпродукт:

g=100-15-15=60%

××

 

Задание 7.

Определить коэффициент сферичности зерна, если поверхности шара и зерна одинакового с ним объема равны Sш=10 и S=18 см3 соответственно.

 

Решение:

Используем формулу:

 

 

Задание 8. Методы исследования взаимодействия реагентов с межфазной границей.

Для оценки флотационных свойств реагентов, их активности и подбора для каждой руды (минерала), а также для выяснения механизма действия и характера взаимодействия с минеральной поверхностью разработано большое число методов исследования.

Методы беспенной флотации

Постановка флотационных опытов в аппаратах для беспенной флотации позволяет оценить характер взаимодействия реагентов с поверхностью частиц и их влияние на прочность контакта частица - пузырек. Это обусловлено тем, что процесс осуществляется одиночными пузырьками в режиме, «голодном» по воздуху или другому газу, используемому в качестве носителя. Поэтому даже незначительное улучшение или ухудшение прилипания частиц к пузырькам заметно отражается на выходе флотируемого продукта и иллюстрирует собирательное или депрессирующее действие реагента по отношению к частицам данного минерала.

Достоинство методики - возможность проведения исследований с весьма малыми навесками изучаемого минерала и хорошая воспроизводимость получаемых результатов.

Аппарат Галлимонда

Наклонную трубку 1 через сужение 2 с пористым материалом соединяют резиновой трубкой со стеклянным баллоном, содержащим воздух, находящийся под избыточным давлением, достаточным для преодоления сопротивления регулирующего винтового зажима 5, пористого материала, слоя 4 исследуемого материала и столба жидкости в трубке 1. Обработанную реагентами навеску исследуемого материала крупностью 0,25-0,5 мм помещают в трубку 1 таким образом, чтобы слой его над тампоном был не более 12 мм.

Пузырьки, проходя через слой материала, увлекают с собой прилипшие к ним частицы, всплывают и затем движутся вдоль верхней стороны трубки 1 до уровня жидкости в ней, где лопаются. Частицы падают через отросток 5 и соединение 6 из резиновой трубки и поступают в иглообразную тонкую стеклянную трубку-капилляр 7, являющуюся приемником для концентрата. Количество концентрата может быть легко оценено по высоте h столба осадка в трубке, а его выход - по отношению высоты h к высоте, которуюзаняла бы вся навеска при заполнении ею приемника. Концентрат можно отобрать из приемника, пережав резиновую трубку 6, отсоединив приемник и вытащив пробку 8.

 

 

Аппарат Д. Фюрстенау

Д. Фюрстенау усовершенствовал трубку Галлимонда тем, что ввел в нее магнитную мешалку 1 и заменил пористый материал на стеклянный фильтр Шотта 2, вместо воздуха использовали очищенный азот для исключения возможного окисления поверхности частиц кислородом воздуха, а также установили расходомер для оценки расхода газа, пошедшего на флотацию. Отфлотирован-ный материал поступает в вертикально расположенный приемник 3, а его количество регистрируется по высоте h столба осадка. Для удобства очистки частей прибора он выполнен из двух частей, соединенных при помощи шлифа.

В настоящее время существуют усовершенствованные аппараты для беспенной флотации, например аппарат А. А. Абрамова из плексигласа, а также аппараты, приспособленные для работы с водонерастворимыми реагентами.

 

Литература

1. Суслина, Л. А. Исследование обогатимости сырья: учеб. пособие к практ. занятиям / Л. А. Суслина; ГУ КузГТУ. - Кемерово, 2009. - 108 с.