Дослідження параметрів класифікації тонкодисперсних магнетитових кварцитів у седиментаційному гідросепараторі на підставі розрахунку поля швидкості двофазного потоку в апараті. Урахування стохастичного масоперенесення, нестаціонарності поля швидкості.
Аннотация к работе
У звязку з тонкою вкрапленістю корисних компонентів бідних магнетитових руд, для розкриття яких кінцева крупність подрібнення досягає 95 % класу-0,044 мм, ефективність усіх збагачувальних операцій і зокрема знешламлювання (гідросепарації) знижується. Застосування цих способів без належних знань про поле швидкості руху пульпи в знешламлювачі (гідросепараторі) знижує їх результативність, оскільки для розділення тонкодисперсних компонентів параметри течії відіграють найважливішу роль. Незважаючи на визнання цього факту усіма дослідниками проектні режимні параметри гідросепараторів та інших седиментаційних класифікаторів, як і раніше, визначаються за результатами осадження твердої фази суспензії в лабораторних циліндрах без необхідного урахування поля швидкості пульпи в апараті, що не дозволяє отримувати належні гідродинамічні умови розділення тонкодисперсних компонентів. Ідея роботи полягає у визначенні поля швидкості руху пульпи в гідросепараторі, яке забезпечує розділення вузьких фракцій тонкодисперсних компонентів магнетитових кварцитів за заданим граничним зерном. дослідити поле швидкості пульпи в знешламлювачі й визначити поєднання технологічних і конструкційних параметрів, яке забезпечує розділення вузьких фракцій за заданим граничним зерном;Проаналізовано основні причини низької ефективності знешламлювання, до яких належать налипання шламів на поверхнях більш крупних зерен, захоплення тонкодисперсних частинок кварцу та бідних зростків у магнітні флокули, невідповідність технологічних параметрів гідродинамічним умовам, необхідним для розділення за заданим граничним зерном. Проаналізовано результати досліджень з впливу на показники гідросепарації таких конструкційних елементів апарата, як розподільні пристрої завантаження пульпи, пристрої розвантаження продуктів розділення, системи подачі висхідних потоків води, перегородки для заспокоєння течії та перерозподілу потоку. На підставі аналізу існуючих результатів експериментальних досліджень гідрокласифікації та згущення в седиментаційних апаратах установлено, що обґрунтування технологічних параметрів розділення пульпи та конструкційних змін класифікатора, спрямованих на створення необхідних гідродинамічних умов сепарації, забезпечується розрахунком розподілу дисперсних частинок у робочому обємі апарата з урахуванням нестаціонарності поля швидкості суспензії та стохастичних складових руху її компонентів. Розрахунок основних технологічних показників: виходу продуктів розділення, вмісту в них цінного компонента, вилучення, ефективності операції за формулою Ханкока та ефективності розділення тонкодисперсних компонентів магнетитових кварцитів за заданим граничним зерном, яка обчислюється за формулою У третьому розділі наведено математичне описання руху двофазного потоку та результати числових експериментів з визначення технологічних параметрів розділення, що забезпечують підвищення ефективності класифікації тонкодисперсних компонентів пульпи.Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, у якій вирішено актуальне науково-практичне завдання, яке сприяє розвитку наукових основ гравітаційного збагачення у потоках розділового середовища й полягає в обґрунтуванні на підставі математичної моделі руху двофазного потоку параметрів гідросепарації в седиментаційному апараті, які забезпечують підвищення ефективності розділення тонкодисперсних компонентів суспензії та якості кінцевих продуктів збагачення. Аналіз сучасного стану теорії та практики гідрокласифікації показав, що основною причиною недостатньо високої ефективності розділення тонкодисперсних магнетитових кварцитів у радіальному гідросепараторі є невідповідність технологічних параметрів, визначення яких здійснюється без належного урахування поля швидкості пульпи в апараті, гідродинамічним умовам, необхідним для сепарації за заданим граничним зерном.