5 Обогащение по трению (специальные методы)

Этот метод основан на различии в коэффициентах трения разделяемых минералов. Обогащение осуществляется на наклонной поверхности (рис.1.6). Частицы, отличающиеся коэффициентом трения, приобретают на наклонной плоскости различную скорость и, следовательно, имеют различную траекторию движения. Таким образом, происходит их разделение.

Рисунок 1.6 – Схема обогащения по трению (на наклонной плоскости)

Контрольные вопросы.

1. Объясните назначение процессов обогащения.

2.Назовите виды полезных ископаемых, которые необходимо обогащать.

3.Перечислите продукты обогащения и ориентировочно укажите их качество.

4. Назовите виды операций обогащения и их назначение.

5. Укажите свойства минералов, на различии в которых основано их разделение.

Литература: 1-4.

Лекция № 2

Вопросы, выносимые на лекцию: Назначение подготовительных операций, законы дробления, степень дробления, стадии дробления, способы дробления, дробилки щековые, конусные, валковые, молотковые ,схемы дробления.

1 Подготовительные операции

Подготовительные операции предназначены для подготовки материала по крупности перед обогащением. К ним относятся следующие процессы:

1. Дробление; 2.Измельчение; 3.Грохочение.

1.1 Дробление

Операция предназначена для уменьшения материала по крупности. Физическая сущность процесса состоит в преодолении внутренних сил сцепления зёрен дробимого материала.

Энергия, затрачиваемая на дробление, во многом зависит от твёрдости материала. В этой связи все минералы по твёрдости делятся на следующие категории:

твёрдые; хрупкие; мягкие; вязкие

Законы дробления

Существует несколько гипотез, трактующих теоретические основы процессов разрушения полезных ископаемых, предложенных различными авторами.

Согласно закону Риттингера, работа, затраченная на дробление минерала, пропорциональна вновь образованной поверхности зёрен.

А_р = к^D² Нм

где к^ - коэффициент пропорциональности; D – размер частицы, м.

Согласно закону Кика – Кирпичёва, работа, затраченная на дробление минерала, пропорциональна объёму деформированного материала.

А_к-к= к^D³ Нм

Согласно закону Бонда, работа, затраченная на дробление минерала, пропорциональна среднему геометрическому из объёма и поверхности разрушаемых зёрен.

А _Б= к^ D² D³ Нм

Степень дробления

Основной показатель, который характеризует качество процесса, называется степень дробления. Он представляет собой отношение размера максимального куска до дробления к размеру максимального куска после дробления.

Если дробление осуществляется в несколько стадий, то общая степень дробления представляет собой произведение частных степеней дробления.

где - частные степени дробления

Стадии дробления

В зависимости от способа добычи руды и требований к крупности дроблёного продукта различают следующие стадии дробления:

1. Крупное дробление: 1500 – 300 мм;

2. Среднее дробление: 300 – 50 мм;

3. Мелкое дробление: 50 - 10 мм.

Способы дробления

Способы дробления (рис.2.1) определяются характеристикой дробимого материала (твёрдость, хрупкость, вязкость), а так же требованиями к продуктам дробления. Применяются следующие способы:

1. Раздавливание;

2. Раскалывание;

3. Излом;

4. Удар;

5. Истирание.

2

3

4

5

Рисунок 2.1 – Способы дробления полезных ископаемых

Дробилки и их типы

В зависимости от характеристики исходного материала (твёрдый, хрупкий, мягкий), а так же от необходимой крупности дробления применяют дробилки следующих типов:

1. Щековые;

2. Конусные;

3. Двухвалковые с гладкими валками;

4. Двухвалковые зубчатые;

5. Молотковые.

1 Щековые дробилки

Щековые дробилки применяются для крупного дробления твёрдых материалов. Способ дробления – раздавливание. Схема дробилки приведена на рисунке 2.2.

2

4

1- неподвижная щека;

Исх. материал

2- подвижная щека;

1

3

3

3- шатун;

6

7

4- эксцентриковый вал;

5,6- распорные плиты;

7- регулировочный клин;

5

8

8- замыкающее звено;

Дробл. материал

Рисунок 2.2 – Схема щековой дробилки

Щековая дробилка работает следующим образом. Исходная руда загружается в рабочее пространство между неподвижной и подвижной щекой. В результате вращения эксцентрикового вала шатун совершает возвратно – поступательное движение в вертикальной плоскости, при этом меняется угол между распорными плитами. При увеличении угла подвижная щека приближается к неподвижной. Происходит раздавливание материала. При обратном ходе подвижная щека отходит от неподвижной. Разрушенный материал разгружается через выпускное отверстие. Степень дробления регулируется перемещением регулировочного клина 7. Для предохранения дробилки от поломок распорная плита 5 изготавливается заниженного сечения.

Промышленные модели: ЩДП, ЩДС – с простым и сложным качанием щеки.