3.6. Эффективность признака разделения.
Изучение эффективности признака разделения следует проводить параллельно с изучением контрастности руд на тех же кусковых пробах, взятых от каждого из сепарируемых классов. Число кусков в каждой из этих проб должно быть не менее 100. После операции промывки, взвешивания и определения плотности, проводимых обычно при изучении контрастности руды, куски измеряют на специальной аппаратуре для количественной оценки признака разделения, с помощью которой определяется величина признака разделения для каждого куска. Затем каждый кусок дробится отдельно и в нем находится содержание основных ценных и попутных компонентов.
Показатель признака разделения «Π» может быть рассчитан. Этот показатель является средневзвешенным относительным отклонением содержания ценного компонента во фракциях, сгруппированных по величине признака разделения, от среднего содержания ценного компонента в руде.
Величина показателя признака разделения определяется по формуле:
,
где: (3.6.1)
где Π - показатель признака разделения (отвлеченное число);
n - число фракций, на которые разделена излучаемая проба руды;
α - среднее содержание ценного компонента в руде, [%];
γi - выход отдельной фракции, [%];
сi - среднее содержание ценного компонента во фракции, [%].
Во фракциях, полученных при группировке кусков по возрастанию признака разделения, не будет такой строгой последовательности в распределении кусков по содержанию ценного компонента, как это характерно для группировки этих же кусков непосредственно по содержанию ценного компонента. Поэтому показатель признака разделения, как правило, меньше показателя контрастности.
Мерой эффективности признака разделения ЭП является величина ЭП=П/М. Чем ЭП ближе к единице, тем выше эффективность изучаемого признака разделения.
Итак, основными свойствами руды, от которых зависит принципиальная возможность ее обогащения с помощью радиометрических методов, как уже было отмечено, являются:
- содержание в ней основных ценных компонентов,
- присутствие сопутствующих ценных компонентов и вредных примесей,
- гранулометрическая характеристика руды и ее контрастность, то есть степень различия кусков по содержанию в них ценных компонентов,
- эффективность признака разделения и показатель технологической эффективности радиометрической сепарации.
Для испытания обогатимости радиометрическими методами технологические пробы вследствие повышенной крупности материала должны быть значительно большего тоннажа, чем для испытаний обогатимости другими методами. Не должен также нарушаться гранулометрический состав пробы при ее транспортировке. Поэтому целесообразно испытывать обогатимость непосредственно на месторождениях, разведываемых или уже разрабатываемых. Однако, такие исследования можно, конечно, выполнять и в лабораторных условиях на частных пробах.
3.7. Показатель технологической эффективности радиометрической сепарации.
Если представить, что на сепарацию поступает материал, в котором ценный и сопутствующий минералы полностью разобщены, то в этом случае сепарация будет предельно эффективной и можно извлечь ценный минерал в абсолютно чистый концентрат.
Для количественного выражения результатов этого воображаемого процесса примем величину средневзвешенного из отклонений содержаний ценного компонента в концентрате и хвостах от содержания его в руде, отнесенную к этому содержанию.
Эту величину Р, зависящую только от содержания ценного компонента в руде, называют «показателем руды». Для удобства расчетов содержания ценного компонента и выхода продуктов будем выражать в долях единицы.
Если содержание полезного компонента в руде равно α, то предельный выход абсолютно чистого концентрата будет также равен α. Выход хвостов, соответственно, равен (1 – α). Отклонение содержания ценного компонента в концентрате от содержания его в руде при этом составит (1 - α), а отклонение содержания ценного компонента в хвостах от содержания его в руде (Θ – α). Следовательно, «показатель руды» будет равен:
Р=(|(1-α)* α|+|( Θ – α)*( 1 – α)|)/ α = 2*(1 - α) (3.7.1)
Реально достигаемые результаты радиометрической сепарации будут всегда отличаться в худшую сторону от предельно возможных результатов, отражаемых показателем руды Р.
Главные причины, понижающие эффективность радиометрической сепарации, следующие:
1. В действительности, приходится разделять на концентрат и хвосты не разобщенные минералы, а куски полезного ископаемого, значительная часть которых представлена агрегатами ценных и сопутствующих минералов. Уже поэтому не удается сконцентрировать в один продукт целиком ценный минерал, а в другой - сопутствующие ему. Снижение эффективности обогащения по этой причине не зависит от контрастности руды, выражаемой количественно, показателем контрастности М. Отношение М/Р покажет эффективность сепарации, принципиально достижимую при обработке руды данной концентрации. Это отношение называется эффективностью контрастности.
2. В реальных условиях куски руды разделяются на продукты не по содержанию ценного материала, а по тому или иному признаку разделения. Результаты обогащения П/М будут зависеть от того, насколько удачно выбран для данной руды признак разделения, что характеризуется показателем признака разделения П. Отношение, отражающее соответствие разделительного признака содержанию ценного компонента в руде, называется эффективностью признака разделения.
3. Следующим фактором, накладывающимся на предыдущие и затрудняющим реализацию максимальных возможностей разделения по выбранному признаку при данной контрастности руды, являются кондиции на получаемые продукты, от которых зависит граничное содержание, принимаемое на практике при разделении руды на продукты обогащения.
Для характеристики теоретических возможностей результатов обогащения руды при данной контрастности с использованием выбранного признака разделения по требуемому граничному содержанию получим относительное среднее взвешенное из отклонений содержаний ценных компонентов в концентрате и хвостах от содержания его в руде, отнесенное к этому содержанию. Эта величина называется показателем граничного содержания Г.
Оно определяется по уравнению:
Г=((β-α)* γк+( α – Θ)*γхв )/ α , где (3.7.2)
α - содержание ценного компонента в руде, доли единицы;
β - то же, в концентрате, доли единицы;
Θ - то же в хвостах.
Данные, характеризующие продукты обогащения, берутся по кривой обогатимости, построенной по данному признаку разделения при соответствующем граничном содержании.
4. В дополнение ко всем перечисленным факторам на конечную эффективность обогащения влияет работа обогатительного аппарата.
Проведя опыты по сепарации руды и подставив их результаты в уравнение граничного содержания, мы получим показатель сепарации С. Отношение С/Г называется эффективностью работы сепаратора.