Лекція No 3

Оцінка ефективності процесу сортування

Сортування являє собою процес розділення, який може оцінюватися за допомогою наступних показників:

1. Якість і вихід продуктів розділення.

2. Вилучення цінних компонентів у продукти збагачення.

3. Ступінь концентрації.

4. Ефективність.

Ефективність процесу ручного сортування характеризується:

– коефіцієнтом сортування пустої породи ε, %;

– залишковим засмiченням Р_зал , % ;

– числом працюючих сортувальників і їх продуктивністю праці.

Коефіцієнт сортування пустої породи ε визначають за формулою:

ε = 100 Q/Q_p, %,

де: Q і Qp - маса пустої породи відповідно у відсортованій і початковій (вихідній) руді, в тоннах.

Залишкове засмiчення Р_зал визначається за формулою:

Р_зал = 100 Q_зал / D, %,

де Q_зал - маса пустої породи, що залишилася в руді після сортування, в кілограмах; D - маса проби руди після сортування, в кілограмах.

Технологія сортування корисних копалин

У технології сортування виділяють 5 основних задач:

1. Виділення чистих мінералів, придатних для використання без подальшого збагачення.

2. Попередня концентрація цінного компонента.

3. Розділення корисної копалини на різні технологічні типи.

4. Отримання крупногрудкових концентратiв для хімічної або металургійної обробки.

5. Доведення чорнових концентратiв, отриманих іншими способами.

1 задача отримання чистих компонентів на сьогодні практично втратила своє значення, оскільки вичерпані родовища самородних металів.

2 задача пов'язана з попереднім збагаченням кондиційних руд. Попереднє збагачення дає можливість підвищити продуктивність фабрики (комбінату), зменшити витрати на дроблення і подрібнення за рахунок виведення з процесу крупногрудкової породи. Виведення при цьому становить 20-50 % від вихідного. При попередньому збагаченні некондиційних руд забезпечують отримання максимального виходу концентрату при мінімально допустимому вмісті цінного компонента.

3 задача передбачає попереднє розділення руди на окремі технологічні типи, що відрізняються за своїми властивостями і речовинним складом. Наприклад, доцільно заздалегідь розділити оксиди і сульфіди мінералів, оскільки кожний тип збагачується за своєю технологією, при цьому досягається більше вилучення корисного компонента.

4 задача полягає в отриманні концентратiв заданої крупностi для металургійних підприємств. Ця задача досягається або ґранулюванням тонкодисперсних концентратiв, або, якщо дозволяє вкрапленiсть, за допомогою сортування в грудковому вигляді.

5 задача - доведення концентратiв, отриманих іншими способами збагачення. Наприклад, доведення алмазів після гравітаційного збагачення з допомогою фотометричних методів.

Режими сортування корисних копалин

Особливістю сортування є наявність обов'язкових операцій транспортування корисної копалини і виділення з потоку порцій (грудок) заданої якості (табл. 3.1).

Транспортування корисної копалини може здійснюватися:

• за допомогою конвеєрного транспорту суцільним ущільненим потоком;

• в окремих ємкостях (дискретними порціями);

• окремими грудками, розташованими одна за одною;

• окремо розташованими грудками на площині;

• окремими грудками у якомусь об'ємі.

Таблиця 3.1 – Характеристика режимів сортування

При реалізації кожного з цих способів транспортування виділення матеріалу з потоку можна здійснювати по одному зерну (грудці) або порцією (всього 10 режимів). У практиці застосовують тільки п'ять режимів.

Перші два режими є порційні, останні – погрудкові.

Порційні режими забезпечують велику продуктивність при низькій якості продуктів розділення.

Погрудкові режими сортування забезпечують високу якість продуктів розділення, але малу продуктивність.

Підготовка корисної копалини до сортування

При підготовці корисної копалини до сортування вирішують дві задачі:

– операції сортування;

– забезпечення нормального (ефективного) протікання процесу сортування.

Перша задача досягається підготовкою матеріалу за крупністю, друга - підготовкою поверхні частинок, що сортуються.

При підготовці корисної копалини за крупністю використовують операції дроблення і грохочення. Мета дроблення - доведення до заданої крупності при максимальному розкритті компонентів корисної копалини.

Крупність матеріалу, що збагачується сортуванням, становить 5-250 мм з розбиттям на вузькі класи крупності при модулі 2-3. Не допустиме передрібнення вже розкритого мінералу, оскільки це приводить до різкого зниження продуктивності.

Друга задача, що визначає ефективне ведення процесу, досягається підготовкою поверхні частинок. Особливо це важливо для методів, що використовують випромінювання оптичного діапазону. Забруднення поверхні частинок погіршує їх відбивну здатність.

Застосовують два способи підготовки поверхні:

1. промивка (можливо з просушуванням);

2. вплив на частинки вібрації з відсмоктуванням пилу.

Продуктивність процесу механізованого сортування залежить від використаного режиму.

При потоково-порційному режимі:

Q_пп = 3600 m_n/ t_обс, т/год,

де m_n - маса елементарної порції, т; t_обс - час обслуговування елементарної порції, с.

Для класу крупності 20 - 100 мм маса порції 5 - 8 кг. Зі зменшенням крупності маса порції меншає.

При погрудковому режимі:

Q_к = 3600*V*ρ*n, т/год,

де V - об'єм грудки, м³; ρ - густина речовини грудки, т/м³; n - частота спрацювання виконавчого механізму, с^-1.

При шароподібній формі грудки V = π*d³_сер /6, де d_сер- середній діаметр грудки, м.

Тоді Q_к = Q_к*3600*π*d³_сер *ρ*n /6; Qк = 600*π*d³_сер*ρ*n, т/год.

При плоско-грудковому режимі:

Q_п-г = 3600 V ^'*ρ*n, т/год,

де V ^'- приведений об'єм грудок, що одночасно входять в зону сепарації по всіх уявних або дійсних каналах, м³.

V ^' = V*k, де V - об'єм однієї грудки (зерна), м³_, (V= πd³/6), k - число уявних каналів. k = k_з В/ d_сер, де k_з - коефіцієнт заповнення зони сепарації за шириною;

В - ширина зони сепарації, м; d_сер - середній діаметр грудки, що сортується, м.

Тоді V ^' = V k_з В/d_сер

Q_п-г = 3600 V*k_з *В* ρ*n/ d_сер= 3600 π*d³_сер *k_з *В*ρ*n /6d_сер= 600 π*d²_сер *k_з *В*ρ*n.

Q_п-г= 600 π*d²_сер*k_з *В*ρ*n, т/год.

вгору