Сегрегация мелкозернистых материалов при гравитационном обогащении - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукРабота выполнена в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете). В 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.03 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью учреждения просим высылать в адрес института (технического университета) ученому секретарю диссертационного Совета.Необходимость совершенствования процессов гравитационного обогащения мелкозернистых и тонкоизмельченных руд и материалов обусловлена вовлечением в добычу все более сложных по вещественному составу объектов, а также требованиями по снижению энергоемкости, уменьшению себестоимости переработки сырья и обеспечению экологической чистоты обогатительного передела. Однако до сих пор изучение процесса сегрегации ограничивалось качественными наблюдениями без попыток экспериментального определения интенсивности этого процесса. В таких условиях одним из важнейших направлений развития гравитационных методов обогащения является теоретические и экспериментальные исследования разделения мелкозернистых и тонкоизмельченных руд и материалов, на базе которых возможна разработка новых высокопроизводительных обогатительных аппаратов и технологических схем, в полной мере учитывающих не только особенности гидравлического разделения, но и эффекты сегрегации. в полупромышленных условиях на оптимизированной гравитационной технологической схеме на базе винтовых шлюзов показано, что главными факторами, определяющими извлечение тяжелых минералов являются не их гидравлические крупности, а интенсивность их сегрегации, зависящая от крупности, формы и от распределения формы частиц. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях студентов и молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург, 2004-2007 гг.), Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в металлургии, химии, обогащении и экологии» (Санкт-Петербург, 2004 г.), Молодежной научно-практической конференции проводимой в рамках Уральской горнопромышленной декады (Екатеринбург, 2005 г., 2006 г.), Х Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2006 г.), Всероссийской школе-семинаре молодых ученых «Леоновские чтения» (Иркутск, 2004 г., 2006 г.), 2-ой научно-технической конференции «Гравитационные методы обогащения.Во втором разделе теоретически выведена и проанализирована формула для силы сегрегационного сопротивления в стесненных условиях падения частиц. Выделение силы сегрегационного сопротивления частиц в результате комплексного воздействия факторов (из числа которых наиболее значимые - крупность, плотность и форма частиц, частота колебаний, вязкость среды), определяет скорость движения частиц и является существенным при разделении минеральных зерен гравитационным методом обогащения. Для воссоздания экспериментальной базы скоростей стесненного падения мелких частиц шаровой формы различной крупности и плотности в воде, использовалась общепринятая формула П.В.Лященко: , где - скорость стесненного падения частицы шаровой формы; - скорость свободного падения частицы шаровой формы; - разрыхление (m=Vв/( Vв Vтв), то есть объем воды, отнесенный к сумме объемов воды и твердого; в относительной форме m - доля объема воды, 1-m - доля объема твердого); n - коэффициент, зависящий от числа Re: при Re?2 n?3,45 (Б.В. Скорость движения воды в каналах образованных частицами относительно этих частиц обратно пропорциональна разрыхлению m: Значение числа Re в каналах будет равно: . Таким образом, сила сегрегационного сопротивления связана экспоненциальной зависимостью с относительным расстоянием между частицами (l) и не зависит ни от крупности, ни от плотности частиц.При изучении скоростей сегрегации в воздушной среде мелких частиц различной крупности и плотности в постели крупных зерен кварца, выявлено следующее: - скорость сегрегации центра масс сегрегирующих частиц в первые секунды проведения опыта максимальна и в дальнейшем снижается; увеличением размаха гармонических колебаний ячейки скорость сегрегации центра масс возрастает до максимума в районе 6-7 мм, при дальнейшем увеличении размаха колебаний, скорость сегрегации убывает; При увеличении плотности частиц скорость их сегрегации в кварцевой постели растет.

Основное содержание работы