Особенности исследований полезных ископаемых на обогатимость методом отсадки

23.09.2020

Отсадка применяется для обогащения руд и углей. Следует заметить, что для рудных классов -25+3 мм при суточной производительности фабрики больше 100 т обогащение в тяжелых суспензиях экономически эффективнее, чем отсадка.

Отсадку целесообразно применять для обогащения материала -3 мм, и этот гравитационный метод дает положительные результаты, если разница в плотностях разделяемых компонентов А не меньше 1000 кг/см3.

В качестве критерия применимости отсадки служит коэффициент равнопадаемости l.

Известно, что при совместном падении частиц двух минералов, отличающихся по крупности и плотности, всегда имеются пары минеральных частиц с одинаковой конечной скоростью свободного падения V0. Например, зерно галенита диаметром 1 мм и зерно кварца диаметром 3,94 мм будут иметь одинаковую конечную скорость падения при условии, что плотности (г/см3) галенита и кварца соответственно равны 7,50 и 2,65. Зерна двух минералов, отличающихся по крупности и плотности, но имеющих одинаковую скорость падения, называют равнопадающими.

Коэффициентом равнопадаемости 1 называется отношение размера частиц (d1) легкого минерала к размеру (d2) частиц тяжелого минерала, имеющих одинаковую V0,
Особенности исследований полезных ископаемых на обогатимость методом отсадки

Величина коэффициента равнопадаемости рассчитывается из условия V01=V02.

Для частиц, подчиняющихся закону Риттингера:

Откуда d1*(р1 - A) = d2*(р2-А) и l = d1/d2 = (р2 - A)/(р1 - A).

Для частиц, подчиняющихся закону Аллена:

Для частиц, подчиняющихся закону Стокса:

Расчет величины l для любой пары минералов по приведенным формулам можно считать ориентировочным.

Пользуясь коэффициентом равнопадаемости, выбирают сита, на которых разделяют материал перед испытаниями, хотя отсадке подвергается и неклассифицированный материал. Например, в оловянной руде ценный минерал (касситерит) имеет плотность р2 = 7200 кг/м3, порода представлена смесью кварца, полевых шпатов и карбонатов с плотностью р,= 2650 кг/м3, максимальный размер куска равен 8 мм. В этом случае коэффициент равнопадаемости

Отношение диаметров отверстий сит, на которых следует рассеять пробу, равно четырем. Следовательно, для испытаний методом отсадки выделяют классы: -8+2 и -2+0,5 мм.

Практически не всегда имеются сита с отверстиями, равными вычисленным. В этих случаях приходится брать наиболее близко к ним подходящие сита.

Для крупнокусковой отсадки применяют отсадочные машины, изготавливаемые по чертежам Казахского политехнического института. Крупность обрабатываемого на них материала составляет до 50 мм, производительность 1—10 т/ч. Применяются они только на полупромышленных фабриках. Двухкамерные отсадочные машины с подвижным коническим днищем применяют для проведения опытов по непрерывной мокрой отсадке руд крупностью мельче 12 мм (табл. 4.22). Наиболее удобна машина ОМСК-2, имеющая бесступенчатое регулирование амплитуды пульсаций (в пределах до 20 мм) и частоты пульсаций. Масса навески составляет 50—100 кг, а при работе на одной малой камере — до 20—25 кг.

Используют также полупромышленные отсадочные двухкамерные машины ОАО «Механобртехника-1» МОД-0,2 с размером камер 300x300 мм (рис. 4.35) и малогабаритные отсадочные машины OMЛ конструкции ЦНИГРИ со съемными камерами размером 120x85 мм.

На отсадной машине получают надрешетный и подрешетный концентрат, а также обогащенный классифицированный и неклассифицированный материал. Нижний предел крупности извлекаемых тяжелых зерен при работе с искусственной постелью составляет 0,003—0,04 мм.

Наиболее удобным аппаратом для лабораторных испытаний методом отсадки является гидравлический пульсатор конструкции Механобра (рис. 4.36). Предварительную отсадку производят в двух съемных стеклянных цилиндрах. После того, как условия подобраны, вместо стеклянных цилиндров устанавливают камеру, преобразующую пульсатор в двухкамерную отсадочную машину непрерывного действия. Ход диафрагмы в этом аппарате регулируется в пределах от 0 до 6 мм, а частота пульсаций — 250— 1000 мин-1 (табл. 4.23).

Испытания отсадки золотых, серебряных и комплексных золото- и серебросодержащих руд удобно проводить на малогабаритной отсадочной машине с механизированной и регулируемой по объему загрузкой материала (рис. 4.37). Устройство для такой загрузки состоит из насоса с зумпфом вместимостью 5 л, щелевидной насадки и регулятора. Изменяя положение регулятора, от потока пульпы отсекают любую заданную долю материала. Отсекаемая часть направляется в машину, остаток — обратно в зумпф. В комплект машины входят три пары коробок для дроби, отличающихся друг от друга высотой разгрузочного порога и размером отверстий сеток. Площадь сетки в каждой коробке равна 100 см2. Эксцентриковый механизм сообщает диафрагме колебания с амплитудой 2, 3, 4, б, 8 и 10 мм, а ступенчатые шкивы — разную частоту (250, 400 и 500 мин-1).


Физические условия разделения при отсадке значительно отличаются в машинах с подвижным и неподвижным решетом, при работе с естественной и искусственной постелью, в рудной и угольной отсадке, в больших промышленных и лабораторных машинах.

При отсадке мелкого (-2 мм и тоньше) рудного материала с искусственной постелью процесс разделения проходит в две фазы: расслаивание в рудном слое и переход зерен из нижней части рудного слоя через слой искусственной постели в подрешетный концентрат. Процессы разделения в рудном слое и в слое искусственной постели имеют различный механизм и контролируются различными факторами, но вместе с тем они взаимно влияют друг на друга и совместно определяют конечные результаты отсадки.


В рудном слое происходит расслаивание поступающего питания. Минералы легкой фракции, двигаясь в верхней части рудного слоя, быстро проходят через отсадочную камеру и уходят через сливной порог. Тяжелые минералы концентрируются в нижней части рудного слоя и через слой искусственной постели проходят под решето. Особенностью процесса разделения в отсадочной машине является то, что питание поступает в отсадочную камеру, уже заполненную расслоенным материалом, образующим так называемую естественную постель. Состав постели резко отличен от состава исходного питания. Она обогащена крупными и тяжелыми зернами, концентрирующимися в основном в нижнем слое.

Назначение естественной постели — первичное разделение поступающего питания: легкие и мелкие зерна вытесняются в верхний слой, а зерна высокой и промежуточной плотности удерживаются в постели, концентрируясь в слоях, образованных сходными зернами естественной постели.

Состав естественной постели и степень ее стратификации являются важными факторами разделения. Для получения чистых отвальных хвостов необходимо, чтобы верхняя часть рудного слоя, примыкающая к сливному порогу, была свободна от зерен тяжелых минералов, даже мелких. Это трудно выполнить при значительном накоплении тяжелых минералов в отсадочной камере, так как по причине неизбежной дисперсии их распределения они частично будут распространяться до верха слоя. С другой стороны, для получения богатого подрешетного концентрата необходимо наличие над искусственной постелью развитого надпостельного слоя тяжелых минералов — при тонком надпостельном слое неизбежен частичный засос под решето и легких минералов, поскольку они неизбежно будут проникать и в надпостельный слой.

Для получения оптимальных результатов отсадки необходимо поддерживать определенный гранулометрический и фракционный состав рудного слоя и иметь, кроме того, четкую стратификацию его по высоте при минимально возможной дисперсии распределения тяжелых и легких минералов. Требуется, наконец, обеспечить достаточно высокую скорость расслаивания, чтобы в сливной продукт не выносился нерасслоившийся материал. Для этого отсадочная постель должна хорошо разрыхляться на всю глубину.

Факторами разрыхления являются подрешетная вода, пульсации и поступательное движение материала с градиентом скорости по высоте. Все они используются в рациональном сочетании, «дебаланс» вызывает усиленное перемешивание материала. Вклад пульсаций в разрыхление довольно значителен при низких частотах, при высоких частотах, основными факторами разрыхления являются подрешетная вода и транспортный поток. Повышение нагрузки приводит к увеличению скорости транспортного потока, что ускоряет расслаивание, но одновременно интенсифицирует перемешивание. Кроме того, при высокой скорости транспортного потока он обладает повышенной несущей способностью, вследствие чего мелкие тяжелые зерна выносятся из машины без разделения. Поэтому с увеличением производительности возрастает верхний предел крупности разделяемого материала. Таким образом, высокая производительность и высокая четкость разделения являются антагонистами и обеспечить их в одной операции трудно. Задача несколько упрощается, если требуется получить в данной операции только один готовый продукт, то есть либо концентрат, либо хвосты.

Разделение материала в рудном слое происходит преимущественно по плотности, а при повышенном расходе подрешетной воды — по скоростям стесненного падения. Мелочь проникает в нижние слои главным образом за счет всасывания при нисходящем ходе. Содержание ее здесь небольшое, но поскольку прохождение ее через искусственную постель не затруднено, в подрешетном концентрате она составляет значительную долю.

Вторым этапом разделения является избирательное прохождение зерен из нижней части рудного слоя через искусственную постель.

Искусственная постель работает как избирательно действующий затвор, регулирующий выход и состав подрешетного концентрата. Эта функция выполняется искусственной постелью из-за того, что она создает неодинаковое сопротивление прохождению через нее зерен различной крупности и плотности. Для относительно крупных зерен сопротивление постели незначительно, если их размер меньше пор постели, но весьма быстро возрастает с увеличением размера зерен. Прохождение через постель зерен более крупных, чем размер пор искусственной постели, связано с процессом турбулентного перемешивания, развивающимся в самой постели и на границе постели и надпостельного слоя. Это перемешивание довольно интенсивно при плотности постели, равной или меньшей плотности тяжелой фракции обрабатываемого материала, и незначительно для тяжелых крупных постелей.

Мелкие зерна, имеющие размер меньше пор сплоченной постели, встречают в постели незначительное механическое сопротивление. Для них основными являются гидродинамические сопротивления, создаваемые под-решетной водой, однако они существенны лишь для тонких (мельче 0,1— 0,15 мм) зерен. Таким образом, для некоторого интервала крупности зерен как механические, так и гидродинамические сопротивления искусственной постели незначительны. Такие зерна легко проходят в подрешетный концентрат. Для руды -2 мм это будут зерна крупностью приблизительно -0,5+0,15 мм. Предотвратить их избыточный засос в подрешетный концентрат можно лишь, затруднив проникновение в надпостельный слой, то есть создавая в рудном слое разделение по гидравлической крупности.

В типичных технологических режимах разделение в процессе отсадки отдельных классов крупности характеризуется следующими закономерностями (при питании отсадки -2 мм).

Зерна класса -2+1 мм хорошо разделяются в рудном слое, но с трудом проникают через слой искусственной постели. Тяжелые (р больше 5000 кг/см3) зерна этой крупности достаточно хорошо извлекаются в подрешетный концентрат, а зерна промежуточной плотности (сростки) — плохо. Степень обогащения для данного класса наибольшая, но извлечение металла обычно не более чем удовлетворительное. Извлекаются лишь полностью раскрытые зерна и наиболее богатые сростки.

Класс -1+0,5 мм разделяется с меньшей степенью обогащения, извлечение металла несколько выше, чем из предыдущего класса.

Класс -0,5+0,15 мм разделяется с минимальной степенью обогащения, но с максимальным извлечением за счет большого его выхода — иногда больше 50 % от класса.

Более тонкие классы разделяются с более высокой степенью обогащения, но при низком извлечении. Класс -0,07(-0,05) мм проходит через машину практически без обогащения.

Отсадка является процессом, в котором можно создавать самые разнообразные условия разделения и получать, соответственно, различную моду разделений. Наиболее широкие возможности регулировки имеет отсадка с искусственной постелью вследствие манипуляции ее параметров.

Основными регулируемыми параметрами технологического режима отсадки являются: частота и амплитуда пульсации; характер отсадочного цикла (для беспоршневых отсадочных машин); расход (скорость) подрешетной воды; расход транспортной (подаваемой с питанием) воды; нагрузка (производительность) машины; параметры искусственной постели; общая высота рабочей постели (от решета до сливного порога).

На процесс разделения влияют также конструктивные параметры машины (геометрия отсадочной камеры, способ осуществления пульсаций, способ разгрузки тяжелого продукта) и параметры обрабатываемого материала. Для управления процессом отсадки необходимо четко представлять влияние перечисленных факторов.

Частота и амплитуда пульсации определяют скорость и ускорение пульсирующей струи и продолжительность отдельных фаз отсадочного цикла, что в совокупности определяет величину и характер разрыхления отсадочной постели.

При пульсациях постель, в общем, следует за колебаниями воды, несколько отставая при восходящем ходе и опережая в первой половине нисходящего хода. Степень отставания, а следовательно, относительная скорость фильтрационного потока в слое отсадочной постели и разрыхление зависят от ускорения в цикле: чем оно больше, тем меньше отставание. При ускорении порядка 0,5g и выше постель следует за пульсациями воды как поршень, почти не разрыхляясь. В то же время очень низкие (< 0,1g) значения ускорения в цикле приведут к неполному взвешиванию постели, а искусственная постель при этом вообще не разрыхляется. Оптимальное значение ускорения зависит от плотности и крупности обрабатываемого материала и составляет, по практическим данным, (0,15—0,5)g — при отсадке руд и всего (0,05—0,1)g — при угольной отсадке.

Скорость пульсирующей струи, вопреки общепринятому мнению, является хотя и важным, но не определяющим фактором. Удовлетворительное разделение наблюдается в широком диапазоне значений скорости, если при этом подобрана соответствующая величина ускорения. Объясняется это тем, что относительная скорость воды в постели (скорость фильтрационного потока через постель) фактически мало зависит от абсолютного значения скорости и больше — от ускорения в цикле. Подъем постели (отрыв от решета) при значительном ускорении начинается при скорости пульсирующей струи значительно меньшей, чем при разрыхлении стационарным потоком. Фактическое разрыхление отсадочной постели гораздо больше зависит от амплитуды пульсации и ускорения, чем от скорости. Таким образом, при подборе режима не следует принимать скорость восходящей струи за опорный параметр, так как при выбранных значениях амплитуды и ускорения скорость оказывается фиксированной и значение ее определяется расчетом.

Амплитуда пульсаций при заданных значениях ускорения и высоты отсадочной постели определяет величину разрыхления, а также интенсивность засасывания материала в подрешетный концентрат. Для хорошего разрыхления амплитуда пульсаций должна быть 15—30 % толщины рудного слоя или 10—20 % от общей толщины рабочей постели — от решета до сливного порога. Большие значения соответствуют отсадке тяжелых руд.

Расход (скорость) подрешетной воды влияет на процесс разделения в рудном слое и пропускную способность отсадочной постели. При большом расходе подрешетной воды на разделение в рудном слое влияет крупность руды. В слое искусственной постели подрешетная вода создает гидродинамическое сопротивление, уменьшая засасывание мелочи в надпостельный слой. Влияние расхода подрешетной воды более заметно при малой амплитуде пульсаций, при большой амплитуде интенсивное всасывание при нисходящем ходе перекрывает действие подрешетной воды.

Важную роль играет подрешетная вода в гашении вредных циркуляции и течений, обусловленных продвижением материала через камеру и неравномерностью пульсации по площади решета. Последние интенсивней в центре камеры, вследствие чего здесь могут возникать (при недостаточном разрыхлении и повышенной интенсивности пульсаций) восходящие циркуляции, а у стенок камеры нисходящие. Увеличение расхода подрешетной воды повышает устойчивость рабочей постели и подавляет развитие циркуляций. Подрешетная вода препятствует выжиманию из камеры искусственной постели.

Обычное значение скорости подрешетной воды в лабораторных отсадочных машинах 0,3-0,6 см/с, в промышленных 0,15—0,3 см/с.

Транспортная вода (поступающая с питанием) создает дополнительное обводнение постели, расход подрешетной воды при этом приходится уменьшать. В лабораторных машинах транспортная вода обычно не подается, а там, где она оказывается необходимой, желательно обходиться минимальным расходом.

Производительность машины определяет скорость прохождения материала и продолжительность расслаивания. Увеличение нагрузки приводит к увеличению нижнего предела крупности извлекаемых тяжелых зерен и к повышению плотности разделения для более крупных зерен. Например, при умеренной нагрузке в подрешетный концентрат извлекаются свободные зерна касситерита крупнее 0,07 мм и сростки класса -2+1 мм, имеющие плотность больше 3500—4000 кг/см3, то при большой производительности в хвосты выносится свободный касситерит крупностью до 0,15—0,2 мм, а из класса -2+1 мм в концентрат попадут только зерна плотностью больше 5000—6000 кг/см3. В то же время концентрат засоряется породой не меньше, чем при умеренной производительности.

Для уменьшения выноса не расслоившегося материала отсадку с повышенной производительностью ведут при повышенном разжижении, что ускоряет процесс расслаивания, хотя несколько увеличивает вынос в хвосты мелочи.

Удельная производительность лабораторных машин значительно меньше, чем промышленных на той же руде (в 2—4 раза). Для отсадки оловянных и вольфрамовых руд с искусственной постелью обычная производительность 1,5—2,0 т/(ч*м2).

Параметры искусственной постели (плотность, крупность и высота слоя) определяют ее пропускной способностью. Плотность определяет прежде всего сопротивление постели проходу через нее крупных тяжелых зерен. При плотности постели меньше плотности тяжелых зерен обрабатываемого материала, последние легко внедряются в постель независимо от крупности. В то же время большое насыщение пор постели тяжелыми зернами обрабатываемого материала создает хороший барьер для проникновения под решето легких мелких зерен. Недостатком легких постелей является их неустойчивость: при повышенной нагрузке машины они выжимаются в рудный слой («плывут») и уходят в сливной продукт.

Постели высокой плотности (металлическая дробь) почти не участвуют в пульсациях рудного слоя и создают большое сопротивление прохождению крупных зерен тяжелой фракции, в то же время мелкие зерна любой плотности засасываются через них свободно. Эти недостатки компенсируются их большой устойчивостью при любых режимах.

Крупность постели определяет размеры пор между зернами, следовательно, большую или меньшую трудность прохождения через них крупных рудных зерен. Тяжелые постели, слабо разрыхляемые пульсациями, имеющий большую крупность по сравнению с более легкими (примерно в 4—6 раз крупнее зерен обрабатываемой руды).

Толщина слоя искусственной постели определяет ее общую пропускную способность, а именно, с увеличением высоты слоя выход подрешетного концентрата уменьшается. Основной причиной такой зависимости является меньшее разрыхление толстой постели пульсациями.

Общая высота рабочей постели (рудный слой + искусственная постель) зависит от крупности обрабатываемого материала и его плотности. При отсадке легких полезных ископаемых (уголь) высота постели может быть больше, чем при отсадке тяжелых руд.

Оптимальная толщина постели зависит также от желаемых результатов разделения. Толщину рудного слоя необходимо увеличить, если требуется полнее извлечь крупные зерна и предотвратить избыточное засасывание мелочи. Если же требуется в максимальной степени извлечь мелкие классы, то рудный слой должен быть тонким.

При подборе режима отсадки необходимо знать, что оптимальный режим отсадки — это комплекс взаимосвязанных параметров. Об оптимальном значении какого-то отдельного параметра можно заключить лишь при фиксированном значении остальных. Для данной руды находим несколько различных режимов, обеспечивающих равноценные технологические показатели.

Оптимальный режим отсадки определяется обычно опытным путем, в последнее время — с использованием математического планирования эксперимента. Однако для начала важно правильно выбрать «базовый» режим, подлежащий экспериментальному уточнению, удачный подбор которого сократит трудоемкость поиска оптимального режима или даже сделает его ненужным.

Рассмотрим для примера порядок подбора «базового» технологического режима для отсадки мелкой неклассифицированной руды с искусственной постелью.

Прежде всего, в соответствии с характером руды и задачами предстоящей операции отсадки выбираются некоторые опорные параметры, а к ним привязываются остальные. Рекомендуется следующая последовательность подбора параметров: 1 — параметры искусственной постели; 2 — полная толщина рабочей постели — от решета до сливного порога; 3 — амплитуда колебаний воды; 4 — частота пульсаций; 5 — производительность; 6 — расход подрешетной воды.

Подбору параметров постели уделяется серьезное внимание, так как неудачный выбор трудно компенсировать подбором других технологических параметров. Для постели обычно приходится применять буровую дробь либо дробленый и окатанный в мельнице без шаров гематитовый и магнетитовый концентрат, иногда нерудные минералы плотностью около 3500 кг/см3. Постели различной плотности готовят из молотого ферросилиция на цементной связке.

При применении тяжелой постели крупность ее берут в 4—5 раз больше крупности обрабатываемой руды при толщине слоя 2—4 зерна. Для руды -2 мм дробь надо взять крупностью порядка 8 мм (можно с небольшой добавкой дроби 6 мм), а толщину слоя 20—30 мм. При такой постели добиваются удовлетворительного извлечения минералов тяжелой фракции в подрешетный концентрат. Однако одновременно наблюдается избыточный неселективный засос мелких зерен, свободно проходящих через каналы постели.

Легкие постели (плотностью = 3500 кг/см3) обеспечивают хорошие технологические показатели, но неудобны в эксплуатации. С ними можно работать только при небольшой производительности, малоинтенсивном режиме пульсаций и повышенном расходе подрешетной воды. Высоту легких постелей необходимо выбирать больше, чем тяжелых (40—50 мм для вышеприведенного примера, а в некоторых случаях до 70—80 мм). Толщина слоя искусственной постели является основным средством регулировки выхода подрешетного концентрата.

Толщина рудного слоя для мелкого (-2 мм) материала берется в пределах 20—40 мм. При тяжелых постелях она может быть больше, чем при легких, так как от тяжелой постели рудный слой при восходящем ходе отрывается четко и разрыхляется самостоятельно. Кроме того, над тяжелой крупной постелью желательно создавать развитый надпостельный слой. При отсадке крупнозернистого (например, -12 мм) материала толщина рудного слоя должна быть не менее пятикратной величины наиболее крупных зерен. Искусственной постелью при отсадке материала такой крупности обычно не пользуются, хотя засасывание под решето мелких классов при этом повышается. Его уменьшают, поставив решето с мелкими отверстиями (порядка 1 мм вместо обычных 2—2,5 мм). Работают и с искусственной постелью, но ее придется выбирать из надрешетного концентрата.

Размах (амплитуда) колебаний воды (мм) рекомендуется рассчитывать по эмпирической формуле Я.И. Фомина:

где l — амплитуда колебаний, мм; dmax — размер максимальных кусков руды, мм.

Подсчет по этой формуле для материала разной крупности дает следующие результаты:

Полученные результаты соответствуют практическим данным для отсадки тяжелых руд. Для руд с кварцевой пустой породой они несколько завышены. Откорректировать их можно по принятому значению толщины рудного слоя Hp.c. Амплитуда пульсации не должна быть >0,3*Hp.c. При отсадке неклассифицированной руды -12 мм и толщине рудного слоя 80 мм достаточна амплитуда 20—25 мм, для руды крупностью -2 мм — 8—1 мм.

Для расчета частоты пульсаций необходимо задаться величиной ускорения (а) в цикле:

где g — ускорение силы тяжести в воде для легкого материала разделяемой смеси (для кварца g = 610 см/с2); коэффициент С зависит от крупности и плотности зерен руды.

Для мелкой руды (-2 мм) С = 0,18—0,25; для руды -12+2 мм С = 0,35— 0,5; для неклассифицированной руды крупностью (-12+0) мм С = 0,3-0,4; наконец, для тяжелой (например, железной) крупной руды С больше 0,5 мм.

По принятому значению ускорения и амплитуды частота пульсаций равна:

(размерности в формуле — в физической системе единиц).

Назначив определенную производительность и расход подрешетной воды, пропускают руду в течение 10—15 мин для наработки постели. После этого разгружают накопившийся подрешетный концентрат и начинают работу с контрольным опробованием процесса, вначале без анализов. Прежде всего добиваются желаемого выхода подрешетного концентрата, одновременно наблюдают его гранулометрический состав. Небольшие коррективы производят варьированием расхода подрешетной воды, частоты пульсаций и амплитуды.

Резкое несоответствие выхода концентрата ожидаемому свидетельствует о неудовлетворительном подборе параметров постели.

Когда визуально процесс идет нормально и выход концентрата отрегулирован, производится опробование процесса. Рекомендуется концентрат и хвосты рассеять на классы, в этом случае недостатки выбранного режима выявляются легче. По результатам опробования, пользуясь приведенными выше сведениями о роли отдельных факторов разделения, производят корректировку режима. После 2—3 опробований обычно удается найти режим, обеспечивающий получение нужных технологических показателей.

При испытании неклассифицированного материала на отсадочной машине или пульсаторе первый опыт проводят так, чтобы выделить богатый концентрат. Хвосты еще раз пропускают через камеру при более высоком пороге и несколько уменьшенном количестве подрешетной воды. Полученный концентрат составит вторую фракцию. Хвосты еще пропускают через камеру 2—3 раза. Полученные промпродукты составят третью, четвертую и пятую фракции. Так как при каждом последующем пропускании хвостов через машину разница в удельном весе тяжелой и легкой фракции уменьшается, то, соответственно, нужно изменять условия отсадки, в частности уменьшать скорость восходящей струи понижением числа ходов или количеством подрешетной воды, а также уменьшать скорость питания и сноса легкой фракции. При испытании неклассифицированного материала первая фракция получается при толстой постели; в последующих опытах постель берется более тонкая.

Полученные продукты высушивают, взвешивают и анализируют. При малом выходе какой-либо из фракций промпродуктов ее присоединяют к предыдущей фракции. От первого опыта получаются тонкие шламы, которые после осаждения собирают отдельно в качестве особой фракции.

В итоге проведения опытов при непрерывном процессе получится пять-шесть фракций, которые анализируют в отдельности. Навеска для испытаний при непрерывном процессе зависит от содержания полезного компонента и крупности материала и должна быть в пределах 5—10 кг. Если выход концентрата велик (богатая руда), то опыт прерывают для разгрузки накопившегося концентрата; после разгрузки опыт продолжают снова. Условия каждого опыта (величину хода диафрагмы, число ходов, высоту постели, высоту слоя руды, количество подрешетной и общей воды и др.) фиксируют в журнале испытаний.

Результаты опыта и анализа объединяют в табл. 4.24, по данным которой строят кривые обогати мости.

Построение кривых обогатимости производится следующим образом (рис. 4.38). По оси абсцисс откладывается суммарный выход фракций у. Очевидно, что отрезки между отложенными значениями суммарных выходов равны частным выходам фракций. По оси ординат, принятой в некотором масштабе за 100 %, откладывают соответствующие значения технологических показателей для построения следующих четырех кривых.

Первая — кривая обогатимости. Из точек на оси абсцисс, соответствующих суммарному выходу фракций (графа 4), восстанавливают перпендикуляры и откладывают на них частное содержание металла в соответствующей фракции (графа 5). Из нанесенных точек проводят линии, параллельные оси абсцисс, до пересечения с соседним (в сторону оси ординат) ранее восстановленным перпендикуляром к оси абсцисс; из точки на первом перпендикуляре проводится линия до пересечения с осью ординат. Получится ряд прямоугольников. Основанием их является у — частный выход фракции, а высотой в1 — содержание металла. Очевидно, что площадь каждого прямоугольника у*в1 пропорциональна массе металла в соответствующей фракции, а сумма площадей прямоугольников — количеству металла в исходной руде. Разделив верхнюю сторону прямоугольников пополам, через полученные точки проводят огибающую кривую так, чтобы площадь, ограниченная этой кривой и осями координат, была равновелика сумме площадей прямоугольников. Можно полагать, что при очень малом выходе хвостов, близком к нулю (последняя фракция), содержание металла может также быть близко к нулю. Поэтому точка огибающей кривой для выхода концентрата в 100 % будет лежать на оси абсцисс. Наоборот, когда выход концентрата близок к нулю, полагают, что выделится только чистый тяжелый минерал. Поэтому можно принять, что и содержание металлов будет равно содержанию в чистом минерале при выходе первой фракции, близкой к нулю (точка на оси ординат), если нет других минералов такого же удельного веса. При построении кривой площадь, прибавленная к прямоугольнику слева от середины, должна быть срезана вправо от середины. Ecтественно, что при этом построении кривой будет допущена некоторая ошибка, однако существенного значения она не имеет. Полученная кривая 13, служит для определения частного содержания металла в самой последней бесконечно малой фракции, присоединяемой к концентрату при данном суммарном выходе концентрата. Например, чтобы определить содержание металла в последней фракции при суммарном выходе концентрата 33 % нужно из точки на оси абсцисс, соответствующей 33 %, восстановить перпендикуляр до пересечения с кривой. Полученная точка на кривой и покажет содержание металла в последней фракции выхода в 33 %.

Вторая — кривая суммарного содержания металла в концентрате строится путем нанесения по оси ординат суммарного содержания (графа 6) соответственно суммарному выходу концентратов (графа 4). При выходе концентрата в 100 % содержание металла в нем будет равно содержанию в исходной руде. При у=0 точка кривой в совпадает с соответствующей точкой на кривой обогатимости в1.

При построении третьей кривой суммарного извлечения металла е в концентраты по оси ординат откладывается суммарное извлечение металла, соответствующее суммарным выходам концентратов (графа 4).

Кривая содержания металла в хвостах при различном выходе концентрата (четвертая кривая) для наглядности может быть построена в другом масштабе; содержание металла в хвостах 6 (графа 7) для каждого суммарного выхода концентратов укт (графа 4) находится по формуле:

где a, в — содержание металла в руде и концентрате соответственно.

Кривые обогатимости используются при проектировании и оценке результатов испытаний.

Эффективность отсадки рассчитывается по формуле Хенкока либо оценивается по показателю эффективности выделения хвостов.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна