Застосування електровпливу в процесі подрібнення магнетитових кварцитів з метою підвищення ступеня розкриття мінералів і якості концентрату - Автореферат

У Програмі розвитку й реформування гірничо-металургійного комплексу України до 2010 року передбачається зростання виробництва залізорудної сировини в Україні з 55,9 млн. т/рік у 2000 р. до 61,0 млн. т/рік у 2010 р., відповідно на 9,2% при одночасному підвищенні якості концентрату на 0,94-1,37% та зниженні енергоємності виробництва. Процес подрібнення в млинах є найбільш енергоємною операцією циклу підготовки руди до металургійного переділу, споживаючи до 30% енергоресурсів ГЗК, що становить 4,5-5% енергоспоживання всього гірничо-металургійного комплексу. Для досягнення поставленої мети в роботі вирішуються такі завдання: - дослідження закономірності подрібнення магнетитових кварцитів у барабанному млині із застосуванням електровпливу; Використання електровпливу в процесі подрібнення в барабанному млині для поліпшення технологічних властивостей мінералів, які розкриваються, та ефективності збагачення подрібнених залізних руд. При виконанні роботи використаний комплекс методів досліджень, які включали: узагальнення наукової інформації; РН-метрія й потенціометрія рідкої фази пульпи; вимірювання електрокінетичного потенціалу поверхні мінералів; лабораторні дослідження й технологічні випробування; гранулометричний та мінералогічний аналізи; методи статистичного оброблення результатів досліджень; рентгеноструктурний аналіз; фізико-механічний спосіб визначення пружних характеристик дрібних часток; мікроскопічний аналіз; магнітний аналіз мономінеральних фракцій.У вступі обґрунтована актуальність, розглянуто звязок роботи з науковими програмами, планами, темами, сформульовані мета та ідея роботи, завдання досліджень, позначені обєкт предмет і методи дослідження, викладені основні наукові положення, новизна наукових і практичних результатів та їхня вірогідність, особистий внесок здобувача, апробація результатів, структура роботи. У першому розділі «Аналіз сучасного стану технології подрібнення залізних руд в барабанних млинах» характеризується сучасний стан технології та устаткування для подрібнення залізистих кварцитів, нові напрямки їх розвитку. Показано, що на сьогоднішній день конкурентний тиск на вітчизняні гірничорудні підприємства на Європейському та інших ринках залізорудної продукції підсилюється з боку світових виробників залізної руди (Швеція, Росія, Бразилія, Австралія, Індія), які пропонують залізорудну сировину з якістю 68-69% Feзаг. Отже, одним із важливих завдань в удосконаленні технології збагачення магнетитових кварцитів є розроблення ефективних методів інтенсифікації подрібнення в барабанних млинах, які є основними апаратами для подрібнення на залізорудних фабриках і мають к.к.д. не більше 1-2%. Удосконалення подрібнення проводиться в таких напрямках: - оптимізація техніко-технологічних параметрів подрібнення, удосконалення конструкції млина, застосування фізико-технологічних способів поліпшення якості підготовки руди до подрібнення;визначені основні механізми дії електричного струму в процесі подрібнення магнетитових кварцитів на характер руху дислокацій, механізм їхньої взаємодії із границями зерен і мікротріщинами руйнування, на пружно-пластичні характеристики матеріалів, на релаксаційні процеси в навантажених кристалічних тілах, на електрохімічне модифікування поверхонь мінералів, на зміну електрокінетичних параметрів поверхонь частинок мінералів і рідкої фази пульпи, на механізм взаємодії частинок між собою, на зміну магнітних властивостей мінералів, що розкриваються. При вивченні текстурно-структурних особливостей досліджуваних руд і фізико-механічних властивостей мінералів зроблено висновок про те, що межа зрощення мінералів у досліджуваних рудах має проміжне значення мікротвердості між магнетитом та кварцом цих руд. Для магнетитових кварцитів ВАТ «ЦГЗК» межа зрощення мінералів по мікротвердості наближається до магнетиту, а для магнетитових кварцитів ВАТ «ПІВНГЗК» посідає проміжне значення між кварцом і магнетитом. Енергію, необхідну для зриву дислокації з місця закріплення й забезпечення руху її через мінерал до границі зрощення, можна представити: , Дж, (1) де - висота потенційного барєра в місці закріплення дислокації (величина енергетичного барєра активації руйнування); Розглядаючи дію електричного струму на основні мінерали залізних руд необхідно враховувати, що електровпливи в процесі подрібнення найбільш ефективні на провідникові матеріали (магнетит), сприяючи виведенню дислокацій із внутрішніх обємів кристалічних решіток до поверхонь зрощення зерен.Основні результати виконаних автором досліджень дозволили отримати нові науково технічні рішення для підвищення ефективність подрібнення магнетитових кварцитів у барабанному млині. Теоретичні дослідження показали, що дія електричного струму в процесі подрібнення здійснюється в підвищенні енергії поляризованих коливань дислокаційної ділянки (у межах обєму, що активується) впливаючи на швидкість переміщення дислокацій і зміни ефективного опору кристалічних решіток. Показано, що вплив електричного струму на матеріал у процесі подрібнення його

Основний зміст роботи