Problemy z obliczaniem parametrów masy celulozowej (zawiesiny). Wpływ gęstości pulpy na wyniki flotacji Ciężar właściwy substancji stałych w masie rudy żelaza
Gęstość pulpy charakteryzuje się zwykle upłynnieniem lub zawartością substancji stałych.
Gęstość pulpy wpływa na technologiczne wskaźniki wzbogacenia: ekstrakcję PC do koncentratu i jego zawartość w koncentracie. W masach bardzo gęstych, gdy jest ona bliska 100%, ciągłość fazy zanika i flotacja jest niemożliwa, a ε=0. Przy bardzo małych gęstościach ε pływającego minerału maleje ze względu na spadek wytrzymałości piany. Zawartość minerału flotacyjnego w produkcie piankowym stale maleje wraz ze wzrostem gęstości w wyniku wzrostu mechanicznego usuwania skały płonnej.
Gęstość pulpy wpływa również na wskaźniki technologiczne: zużycie odczynników, wydajność maszyny flotacyjnej, jednostkowe zużycie energii wody. Wraz ze wzrostem gęstości pulpy, wydajność maszyn flotacyjnych wzrasta do pewnego poziomu, a następnie zaczyna spadać.
Zatem podczas flotacji niekorzystne jest posiadanie zarówno zbyt gęstej, jak i zbyt cienkiej masy celulozowej. Optymalne rozcieńczenie masy celulozowej zależy od wielkości i gęstości flotowanego PI, a także od celu operacji flotacji i wymaganej jakości produktu piankowego. Wraz ze wzrostem wielkości i gęstości flotowanej rudy wzrasta optymalna gęstość rudy, a przy dużej zawartości szlamu i małej gęstości przetworzonego materiału flotację przeprowadza się w bardziej płynnych masach. W głównych i kontrolnych operacjach flotacji stosuje się gęstsze masy celulozowe, aby zmniejszyć straty w odpadach poflotacyjnych. Natomiast w operacjach doczyszczania koncentratów w celu poprawy ich jakości – w przypadku bardziej rozcieńczonych.
TRYB ODCZYNNIKA
Jest to nazewnictwo odczynników, ich dawkowanie, miejsce podawania i rozprowadzenie do poszczególnych punktów każdego odczynnika, czas ich kontaktu z miąższem. Skład wody ma ogromne znaczenie dla wyniku flotacji.
Odczynniki dodaje się w następującej kolejności:
1. Organy regulacyjne ds. ochrony środowiska;
2. Depresory ładowane razem z reduktorami lub za nimi;
3. Kolekcjonerzy;
4. Spieniacze ładowane są sekwencyjnie;
5. Aktywatory dodaje się po pierwszym odbiorze flotacyjnym, aby dodatkowo wyekstrahować trudne do flotacji cząstki tego samego minerału lub aktywować minerały, które uległy depresji w pierwszym odbiorze.
Czas kontaktu odczynnika z pulpą przed flotacją jest bardzo zróżnicowany. Zazwyczaj w przypadku kolektorów rozpuszczalnych wystarczający jest czas kontaktu 1-3 minut. W przypadku słabo rozpuszczalnych kolektorów czas kontaktu gwałtownie wzrasta. Kolektor można ładować jednorazowo lub partiami. Przy jednorazowym załadunku prędkość flotacji jest większa, ale jakość produktu piankowego jest niższa.
Jeżeli odczynnik szybko ulega rozkładowi lub jest szybko zużywany przez produkty uboczne, wskazane jest ładowanie wsadowe, które zapewniają wyższe kolektory o różnej aktywności sorpcyjnej pływających minerałów.
Ilość kolektora wpływa na uzysk i zawartość cennego minerału w koncentracie. Wraz ze wzrostem zużycia kolektora wzrasta ekstrakcja, a zawartość maleje.
Tryb pracy mieszaniny hydraulicznej (pulpy) zależy od jej prędkości w rurociągu. Średnie natężenie przepływu mieszaniny hydraulicznej odpowiadające początkowi sedymentacji cząstek stałych w rurze nazywa się prędkością krytyczną. W zależności od prędkości krytycznej mieszanki hydraulicznej możesz mieć trzy tryby ruchu:
- przy prędkościach powyżej krytycznych, przy których gleba transportowana jest w zawiesinie;
- bliżej krytycznego - gleba rozwarstwia się i zaczynają wypadać duże cząstki;
- poniżej krytycznego – gleba opadnie na dno i rurociąg gnojowicy może zostać zatkany ziemią.
Do normalnej pracy transportu hydraulicznego gleby konieczne jest, aby prędkość mieszanki hydraulicznej była o 15...20% większa od prędkości krytycznej, tj. w r = (1,15…1,2) w kr
Na w r < w kr możliwa sedymentacja transportowanego materiału i w konsekwencji zatykanie i zamulanie rur. Na w r > 1,2 w wzrasta zużycie energii w transporcie i przyspiesza zużycie rurociągów.
Obliczanie hydrotransportu gleby polega na określeniu prędkości niezbędnych do jej transportu, a także średnic rurociągów i strat ciśnienia w nich. Opracowano kilka metod obliczania hydrotransportu gleby dla różnych warunków i celów. Przy produkcji wyrobów, które są reprezentowane głównie przez grubo- i średnioziarniste cząstki gleby o średnicy większej niż 0,1 mm oraz mieszaninę z ograniczoną liczbą mniejszych cząstek, najbardziej odpowiednie obliczenia parametrów ciśnieniowego transportu hydraulicznego można przyjąć zgodnie z metodą VNIIG. BYĆ. Wedenejewa.
Metodą tą prędkość krytyczną oblicza się ze wzoru:
Gdzie Dn- średnica rurociągu szlamu, m; C 0 - wskaźnik konsystencji objętościowej miazgi; K t jest średnią ważoną wartością współczynnika transportowalności cząstek gleby, w zależności od średnicy cząstek.
Tabela 3.1
Współczynnik transportowalności cząstek gleby
Gdzie Liczba Pi- treść I gleba, %.
Wskaźnik konsystencji objętościowej miazgi wyznacza się w następujący sposób:
gdzie ρ cm, ρ in, ρ s to odpowiednio gęstości gnojowicy, wody i gleby stałej, t/m 3 .
Wartości prędkości krytycznych w rurociągach szlamowych dla różnych gruntów w zależności od konsystencji podano w tabeli. 3.2.
Tabela 3.2
Krytyczne prędkości ruchu miazgi wkr, SM
Podkładowy | Dn, mm | Konsystencja miąższu | ||
T:F= 1:5 | T:F = 1:10 | T:F = 1:15 | ||
Piaszczysto-żwirowo-żwirowa o zawartości żwiru i żwiru powyżej 45% | 200 | 3,38 | 3,11 | 2,85 |
300 | 3,93 | 3,56 | 3,3 | |
400 | 4,5 | 4,03 | 3,74 | |
500 | 5,0 | 4,46 | 4,20 | |
600 | 5,48 | 4,95 | 4,60 | |
Piaszczysto-żwirowe o zawartości żwiru i żwiru 20–45% | 200 | 2,91 | 2,71 | 2,57 |
300 | 3,37 | 3,14 | 2,9 | |
400 | 3,87 | 3,57 | 3,28 | |
500 | 4,34 | 3,90 | 3,64 | |
600 | 4,76 | 4,28 | 4,0 | |
Grube piaski | 200 | 2,55 | 2,15 | 2,17 |
300 | 2,92 | 2,6 | 2,46 | |
400 | 3,32 | 2,94 | 2.76 | |
500 | 3,67 | 3,30 | 3,08 | |
600 | 4,04 | 3,6 | 3,40 | |
Drobne piaski | 200 | 2,06 | 1,62 | 1,82 |
300 | 3,38 | 2,03 | 2,07 | |
400 | 2,77 | 2,48 | 2,32 | |
500 | 3,10 | 2,88 | 2,58 | |
600 | 3,42 | 3,0 | 2,86 | |
Iły lessopodobne | 200 | 1,41 | 1,07 | 1,21 |
300 | 1,65 | 1,37 | 1,38 | |
400 | 1,88 | 1,68 | 1,57 | |
500 | 2,12 | 1,88 | 1,77 | |
600 | 2,32 | 2,07 | 1,94 |
Średnicę rurociągu szlamu dobiera się na podstawie przepływu pompy szlamowej przez szlam:
Średnica rurociągu gnojowicy
Średnicę rurociągu gnojowicy sprawdza się na podstawie średniej prędkości ruchu szlamu wymaganej do hydraulicznego transportu gruntu, po czym przyjmuje się najbliższą średnicę standardową.
Średnice projektowe rurociągów szlamowych zostały ustalone i dostosowane w praktyce, a przybliżone wartości prędkości przemieszczania się szlamu przy zagospodarowywaniu gruntów piaszczystych w tych rurociągach przedstawiono w tabeli. 3.3.
Tabela 3.3
Przybliżona wartość prędkości ruchu szlamu przy zagospodarowaniu kamieniołomów piasku przy wykorzystaniu istniejących pogłębiarek
Pogłębiarka z pompą pogłębiarską | Średnica rurociągu gnojowicy Dn, mm | |||
200 | 300 | 400 | 500 | |
GRAU 400/20 | 3,53 | – | – | – |
GRAU 800/40 | – | 3,17 | – | – |
GRAU 1600/25 | – | 4,93 | 3,55 | 3,33 |
Notatka: Rozwiązując te problemy, należy zwrócić uwagę na jednostki wielkości zawarte w tym lub innym wzorze obliczeniowym. Jednostki muszą odpowiadać podanym we wzorach (4.14)-(4.42).
Zadania 186-201. Dla zadanych warunków (tabela 4.5) określić masową i objętościową zawartość substancji stałych w masie oraz upłynnienie masy masowo i objętościowo.
Zadania 202-207. Dla danych warunków (tab. 4.6) określić objętość miąższu.
Zadania 208-217. Dla danych warunków (tabela 4.7) określić masową i objętościową zawartość substancji stałych w masie oraz upłynnienie masy masowo i objętościowo.
Zadanie 218-227. Na podstawie znanej gęstości fazy stałej i ciekłej masy celulozowej oraz zawartości masowej substancji stałych określić masowe i objętościowe upłynnienie masy. Oblicz także gęstość miazgi. Warunki zadań podano w tabeli 4.8.
3 zadania 228-240. Na podstawie znanych gęstości fazy stałej i ciekłej oraz objętościowej zawartości substancji stałych w masie obliczyć upłynnienie masy celulozowej objętościowo i masowo. Oblicz także gęstość miazgi. Warunki zadań podano w tabeli. 4.9.
Zadania 241-253. Wykorzystując znane gęstości fazy stałej i ciekłej masy celulozowej oraz objętościowe upłynnienie masy celulozowej, określić masową zawartość substancji stałych w masie. Oblicz także gęstość miazgi. Warunki zadań podano w tabeli 4.10.
Zadania 254-266. Wykorzystując znane gęstości fazy stałej i ciekłej oraz upłynnienie masowe masy celulozowej, określić objętościową zawartość substancji stałych w masie. Oblicz także gęstość miazgi. Warunki zadań podano w tabeli 4.11.
Zadania 267-279. Na podstawie znanych gęstości masy stałej i fazy ciekłej oraz zawartości objętościowej substancji stałych w masie określić masową zawartość części stałych w masie. Oblicz także gęstość miazgi. Warunki zadań podano w tabeli. 4.12.
Zadania 280-289. Na podstawie znanych gęstości fazy stałej i ciekłej masy celulozowej oraz zawartości masowej substancji stałych określić objętościową zawartość substancji stałych w masie. Oblicz także gęstość miazgi. Warunki zadań podano w tabeli 4.13.
Zadanie 290-303. Wykorzystując znane parametry masy celulozowej (gęstość fazy stałej i ciekłej, zawartość masy stałej w masie lub objętości) oblicz gęstość masy celulozowej. Warunki zadań podano w tabeli 4.14.
Korzystając z obliczonej gęstości masy celulozowej określić: w zadaniach 290-296 zawartość objętościową substancji stałych w miazdze; w zadaniach 297-303 - zawartość masy stałej w masie P. Dodatkowo w każdym zadaniu określ ilość substancji stałej i cieczy na 1 m3 masy oraz ilość substancji stałej i wody na 1 tonę masy. Podobne obliczenia przeprowadza się dla zawieszeń.
Zadania 304-317. Na podstawie gęstości fazy stałej i ciekłej oraz upłynnienia masy lub objętości, oblicz gęstość masy. Warunki zadań podano w tabeli 4.15.
Korzystając z obliczonej gęstości masy celulozowej, określ upłynnienie miazgi objętościowo w zadaniach 304-310 i masowo upłynnienie miazgi w zadaniach 311-317. Dodatkowo w każdym zadaniu określ ilość substancji stałej i cieczy na 1 m3 masy oraz ilość substancji stałej i wody na 1 tonę masy. Podobne obliczenia przeprowadza się dla zawieszeń.
Zadania 318-330. Na podstawie masy 1 litra pulpy (wartość tę uzyskuje się poprzez bezpośrednie zważenie litrowego kubka z miąższem) obliczyć zawartość substancji stałych w miazdze i jej upłynnienie masowe, znając gęstość fazy stałej i fazy ciekłej. Oblicz także zawartość substancji stałych w miazdze i jej upłynnienie objętościowe. Warunki zadań podano w tabeli 4.16.
Zadania 331-344. Na podstawie masy 1 litra masy celulozowej określić gęstość substancji stałej, jeżeli znana jest gęstość fazy ciekłej i zawartość substancji stałej w masie, masowo lub objętościowo. Warunki zadań podano w tabeli 4.17.
Zadania 345-359. Określ wymaganą ilość odczynnika o znanej gęstości i wody, aby otrzymać 1 m 3 wodnej zawiesiny minerałów o zadanej gęstości. Oblicz to samo, aby otrzymać 1 tonę zawiesiny. Gęstość wody wynosi 1000 kg/m3. Warunki zadań podano w tabeli 4.18.
Tabela 4.5
Warunki problemów 186-201
Numer zadania | Wstępne dane | Odpowiedzi | ||||||
Gęstość | Waga, t | |||||||
twardy | faza ciekła | twardy | Kike | |||||
4,5 kg/l 5000 kg/m3 2,7 g/cm3 2,9 g/cm3 3,5 t/cm3 4000 kg/m3 5 g/cm3 4000 kg/m3 3,8 t/m 3 6,5 g/cm 3 5,5 g/cm 3 3000 kg/ m 3 2,2 g/cm 3 3400 kg/m 3 4,8 kg/l 5,0 t/m 3 | 1 g/cm 3 1 kg/l 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1200 kg/m 3 1 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1,3 g/cm 3 1 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,1 g/m 3 1000 kg/m 3 1 g/cm 3 1200 kg/m 3 1,0 g/cm 3 | 0,29 0,66 0,26 0,27 0,40 0,40 0,24 0,20 0,29 0,30 0,33 0,23 0,16 0,23 0,25 0,22 | 0,085 0,26 0,11 0,11 0,16 0,14 0,06 0,06 0,10 0,06 0,083 0,097 0,08 0,08 0,06 0,053 | 2,45 0,5 2,8 2,7 1,5 1,5 3,2 4,0 2,45 2,3 2,0 3,3 5,2 3,3 3,0 3,54 | 10,8 2,8 7,56 8,0 5,23 6,0 15,8 16,0 9,0 15,0 11,0 9,8 11,4 11,4 14,6 17,8 |
Tabela 4.6
Warunki problemowe 202-2077
Numer zadania | Wstępne dane | Odpowiedź: , m 3 | ||||
Gęstość | Masa stała, t | Upłynnianie pulpy | ||||
twardy | faza ciekła | wagowo | objętościowo | |||
5000 kg/m3 3,2 g/cm3 4000 g/l 6200 kg/m3 2,8 g/cm3 1,6 kg/l | - 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1,0 kg/l - - | - 1,5 - - | - - - 4,5 | 174,6 141,6 321,4 |
Tabela 4.7
Warunki problemów 208-217
Numer zadania | Wstępne dane | Odpowiedzi | |||||
Gęstość | Zawartość substancji stałych w miąższu, g/l | ||||||
twardy | faza ciekła | ||||||
2950 kg/m 3 5,0 t/m 3 3,0 t/m 3 2400 kg/m 3 4000 kg/m 3 3,2 g/cm 3 2,85 g/cm 3 5730 kg/m 3 3, 3 t/m 3 4,1 t/ m 3 | 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1000 g/l 1,1 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1200 kg/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1,0 kg/cm 3 | 0,25 0,21 0,14 0,32 0,24 0,26 0,12 0,22 0,21 0,26 | 0,1 0,05 0,05 0,16 0,087 0,12 0,044 0,048 0,075 0,079 | 3,0 3,8 6,3 2,2 3,0 2,8 7,6 3,5 3,7 2,8 | 9,0 19,0 19,0 5,23 10,5 7,5 21,7 19,8 12,3 11,5 |
Tabela 4.8
Warunki problemów 218-227
Numer zadania | Wstępne dane | Odpowiedzi | ||||
Gęstość | Zawartość substancji stałych w miąższu wagowo | , kg/m 3 | ||||
twardy | faza ciekła | |||||
2700 kg/m 3 3,2 g/cm 3 5,0 t/m 3 4200 g/l 5500 kg/m 3 4,3 t/m 3 2,65 g/cm 3 2900 kg/m 3 3550 kg/m 3 6,0 kg/l | 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1,0 g/cm 3 1000 g/l 1,0 t/m 3 1000 g/l 1, 2 g/cm 3 1,0 g/cm 3 | 0,2 0,15 0,45 0,35 0,6 0,1 0,4 0,5 0,65 0,3 | 4,0 5,7 1,2 1,85 0,67 1,5 1,0 0,57 2,33 | 10,8 18,1 6,0 6,5 3,68 38,7 4,0 2,9 1,68 14,0 |
Tabela 4.9
Warunki problemowe 228-240
Numer zadania | Wstępne dane | Odpowiedzi | ||||
Gęstość | Objętościowa zawartość substancji stałych w miąższu | , kg/m 3 | ||||
twardy | faza ciekła | |||||
2700 kg/m 3 3200 kg/l 4300 kg/m 3 5,0 g/cm 3 3,1 g/m 3 2850 kg/m 3 5,0 t/m 3 5000 kg/m 3 6,0 g/cm 3 2750 kg/m 3 2,9 g/cm 3 3,8 kg/l 4200 g/l | 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1000 g/l 1,2 kg/l 1500 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 kg/l 1100 g/l 1100 kg/m 3 1,0 t/m 3 | 0,1 0,15 0,35 0,40 0,05 0,2 0,15 0,08 0,25 0,03 0,6 0,45 0,5 | 5,7 1,86 1,5 19,0 4,0 5,7 11,5 3,0 32,3 0,67 1,2 1,0 | 3,3 1,78 0,44 0,3 6,1 1,4 1,7 2,75 0,5 11,7 0,25 0,35 0,24 |
Tabela 4.10
Warunkiproblemy 241-253
Numer zadania | Wstępne dane | Odpowiedzi | |||
Gęstość | Upłynnianie pulpy objętościowo | , kg/m 3 | |||
twardy | faza ciekła | ||||
2650 kg/m 3 4000 kg/m 3 3,2 t/m 3 3100 kg/m 3 4100 kg/m 3 5,0 t/m 3 2900 kg/m 3 4600 kg/m 3 4000 kg/m 3 3,5 t/ m 3 2800 kg/m 3 4800 kg/m 3 5500 g/l | 1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1200 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1,2 t/m 3 1,0 g/cm 3 | 5,25 3,2 4,5 3,0 2,5 6,0 5,0 3,5 2,0 7,0 5,5 12,0 10,0 | 0,3 0,56 0,42 0,5 0,62 0,41 0,37 0,57 0,67 0,33 0,32 0,25 0,35 |
Tabela 4.11
Warunki problemów 254-266
Numer zadania | Wstępne dane | Odpowiedzi | |||
Gęstość | Upłynnianie masy celulozowej | , kg/m 3 | |||
twardy | faza ciekła | ||||
3,5 g/cm 3 3800 kg/m 3 4,0 g/m 3 5,0 g/cm 3 5,5 t/m 3 4300 kg/m 3 3,0 g/cm 3 2900 kg/m 3 4,5 t/m 3 3000 kg/m 3 2,65 g/cm 3 2900 kg/m 3 4350 kg/m 3 | 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1200 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3 | 4,0 2,5 1,0 3,5 1,5 1,25 4,5 6,0 4,75 7,0 8,0 6,0 2,0 | 0,067 0,095 0,2 0,05 0,108 0,157 0,08 0,054 0,045 0,045 0,045 0,054 0,10 |
Tabela 4.12
Warunki problemowe 267-279
Numer zadania | Wstępne dane | Odpowiedzi | |||
Gęstość | Solidna zawartość objętościowo | , kg/m 3 | |||
twardy | faza ciekła | ||||
3,5 g/cm 3 3300 kg/m 3 4000 kg/m 3 5,0 t/m 3 4,3 t/m 3 2800 kg/m 3 3100 kg/m 3 4,5 g/cm 3 2900 kg /m 3 5750 kg/m 3 3,8 t/m 3 5,0 t/m 3 2800 kg/m 3 | 1000 kg/m 3 1,0 g/m 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1100 kg/m 3 1,2 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 g/l 1250 kg/m 3 1,0 g/cm 3 | 0,2 0,3 0,15 0,09 0,4 0,25 0,1 0,5 0,35 0,45 0,06 0,18 0,23 | 0,47 0,68 0,61 0,33 0,74 0,48 0,22 0,79 0,65 0,82 0,19 0,47 0,46 |
Tabela 4.13
Warunki problemów 280-289
Numer zadania | Wstępne dane | Odpowiedzi | |||
Gęstość | Zawartość substancji stałych w miąższu wagowo | , kg/m 3 | |||
twardy | faza ciekła | ||||
4,1 t/m 3 3,1 g/cm 3 2900 kg/m 3 3000 kg/m 3 4,8 g/cm 3 1900 kg/m 3 6,2 t/m 3 3600 kg/m 3 4, 0 t/m 3 2900 kg/ m 3 | 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm 3 | 0,75 0,15 0,40 0,55 0,6 0,3 0,25 0,15 0,20 0,16 | 0,42 0,054 0,19 0,31 0,24 0,18 0,05 0,047 0,06 0,067 |
Tabela 4.14
Warunki problemów 290 – 303
Numer zadania | Wstępne dane | Odpowiedzi | |||||||||||
Gęstość | , kg/m 3 | , t/m 3 | , t/m 3 | , t/t | , t/t | ||||||||
twardy | faza ciekła | wagowo | objętościowo | ||||||||||
| 5 t/m 3 3500 kg/m 3 4500 kg/m 3 2750 kg/m 3 2,9 t/m 3 5,0 t/m 3 2,65 g/cm 3 2200 kg/m 3 1800 g/l 4300 kg/m 3 4,5 t/m 3 3,3 g/cm 3 2900 kg/m 3 1,9 t/m 3 | 1000 kg/m 3 1100 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,2 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1, 0 t/m 3 1,0 kg/ l 1000 kg/m 3 1100 kg/l 1,0 t/m 3 1,0 kg/l | - - - - - - - | - - - - - - - | 0,05 0,15 0,18 0,27 0,06 0,227 0,38 - - - - - - - | - - - - - - - 0,10 0,49 0,32 0,44 0,67 0,6 0,43 | 0,24 0,51 0,63 0,74 0,17 1,13 1,0 0,11 0,63 0,43 0,68 1,32 0,99 0,53 | 0,95 0,94 0,85 0,73 0,93 0,93 0,62 0,85 0,65 0,9 0,85 0,66 0,66 0,72 | 0,2 0,35 0,45 0,5 0,15 0,55 0,62 0,1 0,49 0,32 0,44 0,67 0,6 0,43 | 0,8 0,65 0,55 0,5 0,85 0,45 0,38 0,9 0,51 0,68 0,56 0,33 0,4 0,57 |
Tabela 4.15
Warunki zadań 304 – 317
Numer zadania | Wstępne dane | Odpowiedzi | ||||||||||
| Zawartość substancji stałych w miąższu,% | , kg/m 3 | , t/m 3 | , t/m 3 | , t/t | , t/t | ||||||
twardy | faza ciekła | wagowo | objętościowo | |||||||||
3,5 g/cm 3 2800 kg/m 3 4200 kg/m 3 4,5 t/m 3 2,65 g/cm 3 3800 kg/m 3 6200 kg/m 3 2750 kg/m 3 3,5 t/m 3 2000 kg/m 3 3 t/m 3 6800 kg/m 3 3,5 t/m 3 5300 kg/m 3 | 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,2 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,1 t/m 3 1200 kg/m 3 1,0 g/cm 3 | 1,5 2,5 4,0 3,75 2,25 - - - - - - - | - - - - - - - 2,5 1,5 4,5 | 7,0 4,2 11,5 11,25 10,6 12,0 14,0 - - - - - - - | - - - - - - - 1,1 1,7 1,25 1,3 1,6 0,51 0,85 | 0,43 0,54 30,34 0,35 30,23 0,25 30,42 0,43 0,5 0,57 0,6 0,61 1,4 0,95 | 0,88 0,81 1,01 0,94 0,91 1,11 0,93 1,01 0,86 0,72 0,8 1,01 0,72 0,83 | 0,33 0,4 0,25 0,27 0,2 0,2 0,3 0,48 0,37 0,44 0,43 0,38 0,66 0,54 | 0,67 0,6 0,75 0,73 0,8 0,8 0,7 0,52 0,63 0,56 0,57 0,62 0,34 0,46 | |||
|
Pulpa to mieszanina cząstek mineralnych i wody. W którym cząstki stałe są zawieszone i równomiernie rozmieszczone w całej objętości wody.
Jeśli taką mieszaninę stosuje się jako ośrodek do rozdzielania według gęstości, wówczas nie nazywa się ją miazgą, ale zawiesiną.
Masę (lub zawiesinę) charakteryzują następujące parametry: zawartość części stałych w masie lub objętości, upłynnienie masowe lub objętościowe, gęstość.
P = Q / (Q + F)
λ = V T / (V T + V l),
Gdzie V T = Q / ρ; Vf = F /Δ ; ρ i Δ - gęstość odpowiednio ciała stałego i cieczy, kg/m3, jeżeli fazą ciekłą jest woda Δ = 1000 kg/m3.
W przypadku mas silnie upłynnionych zawartość substancji stałych charakteryzuje się masą substancji stałych zawartych w jednostkowej objętości masy, tj. wskazać, ile gramów lub miligramów substancji stałej przypada na 1 m 3 lub na 1 litr takiej upłynnionej masy celulozowej. W ten sposób charakteryzują się na przykład zrzuty z zagęszczaczy, filtraty i nadsącze.
W tym przypadku przeliczenie na normalną zawartość substancji stałych wagowo lub objętościowo przeprowadza się zgodnie ze wzorami () stosując następujące wzory:
gdzie Q 1 jest masą ciała stałego na jednostkę objętości masy włóknistej (na przykład 1 l), g; V T 1 - objętość substancji stałej na jednostkę objętości masy celulozowej, l, V T 1 = Q 1 /ρ.
Przy obliczaniu wartości P i λ Konieczne jest dokładne monitorowanie jednostek masy stałej, objętości pulpy oraz gęstości substancji stałej i wody.
Upłynnianie masy celulozowej R - stosunek masy cieczy F do masy ciała stałego Q w określonej ilości masy:
R = F / Q = (1-R) / R.
P = 1 /(R + 1).
Upłynnienie masy celulozowej można obliczyć na podstawie zawartości wilgoci:
R = M / (100-M),
gdzie M to wilgotność pulpy, %.
Upłynnianie pulpy objętościowo R 0 - stosunek objętości cieczy do objętości ciała stałego: R 0 = V l / V T = (1-λ) / λ; zawartość substancji stałych objętościowo λ = 1 / (1 + R 0).
Upłynnianie masy i objętości są ze sobą powiązane, a także zawartość substancji stałych w masie i objętości:
Objętość pulpy V określa się poprzez upłynnienie, korzystając ze wzorów:
V = Q ( + ) lub
We wzorach () i () jednostki objętości będą określone przez jednostki gęstości ciała stałego i cieczy (i Δ), które oczywiście muszą być takie same i odpowiadać jednostkowej masie ciała stałego. Na przykład, jeśli wartości i Δ są mierzone w kg/m 3. wówczas wartość Q należy wyrazić w kg, wówczas objętość masy celulozowej V otrzymamy w metrach sześciennych.
Gęstość pulpy (lub zawiesiny) n - masa na jednostkę objętości pulpy. Wyznacza się ją poprzez bezpośrednie naważenie określonej objętości masy celulozowej (najczęściej 1 l) lub oblicza się ją za pomocą poniższych wzorów, jeśli znana jest zawartość części stałych w masie (masa lub objętość) lub jej upłynnienie, a także gęstość części stałej i cieczy :
gdzie p i Δ są określone w kilogramach na metr sześcienny, P i λ - w ułamkach jednostki.
Jeżeli gęstość miazgi określa się poprzez bezpośrednie ważenie określonej objętości miazgi (zwykle 1 litr), wówczas można obliczyć gęstość masy stałej (znając jej masę i zawartość objętościową w miazdze) lub odwrotnie, znając gęstość ciała stałego, jego zawartość masową lub objętościową w miazdze i upłynnianie:
Tutaj gęstość pulpy wynosi q·10 3, kg/m 3; q - masa 1 litra. Pulpa, kg, otrzymana przez bezpośrednie ważenie.
Na podstawie gęstości masy celulozowej i gęstości substancji stałej można określić zarówno masowe, jak i objętościowe upłynnienie masy celulozowej:
We wzorach () - () wartości ρ p (ρ c), ρ, Δ określa się w kilogramach na metr sześcienny; P i λ - w ułamkach jedności.
Korzystając z parametrów masy (lub zawiesiny) można bezpośrednio obliczyć masę ciała stałego i wody w 1 m 3 masy (zawiesina) lub w 1 tonie masy celulozowej (zawiesina):
gdzie Q jest masą ciała stałego (w przypadku zawiesiny masa środka obciążającego) w 1 m 3 masy (zawiesiny), kg; Q T - masa ciała stałego (dla zawiesiny środka obciążającego) w 1 tonie masy celulozowej (zawiesiny), t.;
W to masa wody w 1 m3 masy (zawiesiny), kg; W T – masa wody w 1 tonie masy celulozowej (zawiesiny), tj.
Pytania kontrolne dla dyscypliny:
1. Podstawowe pojęcia i rodzaje przesiewów ze względu na cel technologiczny: niezależny, przygotowawczy, pomocniczy, selektywny, odwadniający.
2. Powierzchnia przesiewająca sit: ruszt, sita płytowe z wytłoczonymi otworami, sita gumowe, siatki druciane, sita, sita strumieniowe. Przekrój pod napięciem powierzchni ekranowych (współczynnik przekroju pod napięciem).
3. Skład granulometryczny materiału sypkiego, klasy wielkości. Średnia średnica pojedynczej cząstki i mieszaniny cząstek. Rodzaje przesiewania w zależności od wielkości materiału: gruby, średni, mały, drobny.
4. Analiza sitowa, standardowe wagi sitowe. Sprzęt do produkcji analiz sitowych. Charakterystyka wielkości materiału ziarnistego według wydajności cząstkowej i całkowitej klas wielkości. Formy całkowitej (skumulowanej) charakterystyki wielkości: „plus” i „minus”, półlogarytmiczna, logarytmiczna.
5. Równania charakterystyki wymiarowej materiału (Gauden-Andreev, Rozin-Rammler). Krzywe rozkładu. Obliczanie powierzchni i liczby ziaren z wykorzystaniem równania na charakterystykę wielkości całkowitej. Obliczanie średniej średnicy ziaren materiału sypkiego.
6. Skuteczność przesiewania – ogólna i dla poszczególnych klas wielkości. Ziarna „łatwe”, „trudne” i „przeszkodowe”. Prawdopodobieństwo przejścia ziaren przez otwory sita.
7. Wpływ różnych czynników na proces przesiewania: wilgotność materiału, kształt i wielkość jego cząstek, kształt otworów i nachylenie powierzchni przesiewającej, prędkość przemieszczania się przesianego materiału, amplituda i częstotliwość drgań skrzynki przesiewacza inercyjnego. Kolejność przydzielania klas wielkości: od dużych do małych, od małych do dużych, łącznie.
8. Zależność skuteczności przesiewania od czasu przesiewania, obciążenia sita i rozkładu wielkości cząstek przesiewanego materiału. Ekstrakcja drobnej klasy do produktu o mniejszych rozmiarach. „Szlifowość” produktu ponadgabarytowego.
9. Ogólna klasyfikacja ekranów. Stałe ekrany kratowe. Ekrany rolkowe. Schemat urządzenia, zasada działania, wymiary, zakres zastosowania, wydajność, wskaźniki wydajności. Zalety i wady.
10. Sita bębnowe. Płaskie ekrany wahadłowe. Schemat urządzenia, zasada działania, wymiary, zakres zastosowania, wydajność, wskaźniki wydajności. Zalety i wady.
11. Sita wibracyjne (inercyjne) o drganiach kołowych i eliptycznych, przesiewacze samocentrujące. Charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa ekranów inercyjnych. Schemat urządzenia, zasada działania, wymiary, zakres zastosowania, wydajność, wskaźniki wydajności. Zalety i wady.
12. Przesiewacze wibracyjne o drganiach liniowych. Rodzaje wibratorów. Przesiewacze z wibratorem samorównoważącym, przesiewacze samosynchronizujące, samowyważające. Schemat urządzenia, zasada działania, wymiary, zakres zastosowania, wydajność, wskaźniki wydajności. Zalety i wady.
13. Rezonansowe ekrany poziome. Przesiewacze wibracyjne elektryczne, pochylone. Schemat urządzenia, zasada działania, wymiary, zakres zastosowania, wydajność, wskaźniki wydajności. Zalety i wady.
14. Warunki wpływające na działanie i efektywność przesiewaczy wibracyjnych. Obliczenia technologiczne nachylonych przesiewaczy inercyjnych. Przesiewacze hydrauliczne: przesiewacze łukowe, przesiewacze płaskie do przesiewania drobnego.
15. Obsługa ekranów. Metody mocowania sit, wymiana sit. Wyważanie przesiewaczy wibracyjnych. Zwalczanie przyklejania się powierzchni roboczej i emisji pyłu. Podstawowe techniki bezpiecznej konserwacji ekranu.
16. Podstawowe pojęcia i cel procesów kruszenia. Stopień kruszenia i mielenia. Etapy i schematy kruszenia i mielenia. Specyficzna powierzchnia sypkiego materiału.
17. Współczesne poglądy na proces niszczenia ciał sprężysto-kruchych i kruchych pod wpływem mechanicznym. Właściwości fizyko-mechaniczne skał: wytrzymałość, twardość, lepkość, plastyczność, elastyczność, ich znaczenie w procesach niszczenia. Skala wytrzymałości skał według M.M. Protodiakonow.
18. Struktura skał, porowatość, defekty, spękanie. Powstawanie i propagacja pęknięcia pękającego o „krytycznej” długości w naprężonym sprężysto-kruchym ciele, jako kryterium wynikowego naprężenia wiązań atomowo-molekularnych u wylotu pęknięcia. Fizyczna istota stresu i jego maksymalna możliwa wartość.
19. Prawa kruszenia skał (Rittinger, Kirpichev-Kick, Rebinder, Bond), ich istota, zalety i wady, zakres. Zależność konkretnego zużycia energii na zniszczenie kawałka lub cząstki ciała stałego od jego wielkości, ogólne wyrażenie na zużycie energii w celu zmniejszenia rozmiaru. Wskaźnik pracy kruszenia spoiwa, możliwość jego praktycznego wykorzystania. Selektywność kruszenia, fizyczne podstawy procesu, kryteria i wskaźniki charakteryzujące selektywność. Rola defektów i pęknięć w separacji przerostów różnych minerałów i ich związek ze wskaźnikami selektywności.
20. Skład granulometryczny górotworu wchodzącego do kruszarni i przesiewacza. Metody kruszenia. Kruszenie grube, średnie i drobne. Stopień zmiażdżenia, jego definicja. Schematy kruszenia, etapy kruszenia. Otwarte i zamknięte cykle kruszenia. Praca kruszarki drobnej w obiegu zamkniętym z hukiem.
21. Efektywność technologiczna kruszenia. Wskaźniki energetyczne kruszenia. Obciążenie cyrkulacyjne w cyklach kruszenia. Cechy technologiczne kruszenia podczas przetwarzania różnych surowców mineralnych: rud minerałów metalicznych i niemetalicznych, węgla.
22. Funkcjonowanie wydziałów kruszenia, wymagania map reżimów technologicznych dla końcowego produktu kruszenia. Optymalny rozmiar rozdrobnionego produktu wprowadzanego do kolejnych operacji mielenia. Operacje wstępnego zagęszczania w cyklach kruszenia: sucha separacja magnetyczna, wzbogacanie w ciężkich zawiesinach itp.
23. Klasyfikacja kruszarki. Kruszarki szczękowe o prostych i złożonych ruchach szczęk. Schematy urządzeń i zasady działania, wzory na określenie kąta chwytu, wydajność teoretyczna, częstotliwość wahań (dla stożka i szczęki), stopień kruszenia, zużycie energii i metalu na kruszenie, zalety i wady, obszary zastosowań.
24. Kruszarki stożkowe do kruszenia zgrubnego z górnym zawieszeniem i dolną podporą stożka kruszącego. Kruszarki redukcyjne stożkowe. Kruszarki stożkowe do kruszenia średniego i drobnego. Kruszarki z hydrauliczną amortyzacją i regulacją szczeliny załadowczej. Kruszarka inercyjna bez mimośrodu. Schematy urządzeń i zasady działania, wzory na określenie kąta chwytu, wydajność teoretyczna, częstotliwość wahań (dla stożka i szczęki), stopień kruszenia, zużycie energii i metalu na kruszenie, zalety i wady, obszary zastosowań.
25. Kruszarki walcowe, urządzenia, prędkość obwodowa walców, zakres zastosowania. Zależność średnicy rolek od wielkości rozdrobnionych kawałków. Kruszarki z walcami gładkimi, rowkowanymi i zębatymi. Schematy urządzeń i zasady działania, wzory na określenie kąta chwytu, wydajność teoretyczna, częstotliwość wahań (dla stożka i szczęki), stopień kruszenia, zużycie energii i metalu na kruszenie, zalety i wady, obszary zastosowań.
26. Nowe typy kruszarki. Fizyczne metody kruszenia: elektrohydrauliczne, kawitacja, proces Snydera itp.
27. Maszyny do średniego i drobnego kruszenia skał miękkich i kruchych. Kruszarki walcowe do węgla. Kruszarki młotkowe i obrotowe, dezintegratory. Schematy urządzeń i zasada działania, stopień rozdrobnienia, produktywność, zużycie energii i metalu, metody sterowania.
28. Dobór rodzaju i wielkości kruszarek do kruszenia średniego i drobnego do pracy w zadanych warunkach. Zalety kruszarek udarowych. Metody automatycznego sterowania agregatami kruszącymi.
29. Cechy niszczenia cząstek i ziaren mineralnych w procesach mielenia. Wielkość produktów początkowych i końcowych. Pojęcie „współczynnika skali” i jego wpływ na energochłonność procesu mielenia w zależności od stopnia rozdrobnienia.
30. Otwieranie rud i minerałów niemetalicznych podczas mielenia, wyznaczanie parametrów otwierania, selektywność rozdrabniania, metody jej zwiększania. Zależność procesów mielenia i wzbogacania podczas przetwarzania rud o różnej wielkości rozsypu minerałów.
31. Mielność minerałów. Metody określania ścieralności.
32. Kinetyka mielenia, równania kinetyki mielenia, znaczenie parametrów równania, ich definicja. Zależności technologiczne wynikające z równania kinetyki mielenia.
33. Rodzaje młynów, ich klasyfikacja. Głównymi urządzeniami mielącymi w zakładach przetwórczych są młyny bębnowo-rotacyjne: młyny kulowe z wyrzutem centralnym i poprzez ruszt, młyny prętowe, młyny rudo-żwirowe. Cechy konstrukcyjne, tryby pracy, podajniki, napęd.
34. Tryby prędkości mielenia w młynach kulowych: wodospadowy, kaskadowy, mieszany, nadkrytyczny. Kąt separacji kulek. Krytyczna i względna prędkość obrotowa młynów. Równania kołowego i parabolicznego toru kulek w młynie. Współrzędne charakterystyk punktów trajektorii parabolicznej kul w młynie. Obrót kul w młynie, cykle ruchu wsadu mielącego.
35. Stopień wypełnienia objętości bębna młyna medium mielącym. Masa zbiorcza kulek prętów, galasów rudy w młynie. Określanie stopnia wypełnienia objętości bębna młyna wsadem mielącym.
36. Moc pobierana przez młyn w trybie pracy kaskadowej i wodospadowej. Zależność mocy użytecznej od prędkości obrotowej młyna i stopnia wypełnienia jego objętości medium mielącym. Przydatne wzory na potęgę.
37. Wzorce zużycia kul w młynie, równania charakterystyki wielkości kul w młynie przy regularnym dodatkowym obciążeniu. Racjonalne ładowanie piłek. Czynniki wpływające na zużycie kul podczas procesu szlifowania.
38. Młyny bębnowe do mielenia autogenicznego na sucho i na mokro, cechy procesu mielenia, jego zalety. Tworzenie klas „wielkości krytycznej” w młynach autogenicznych i sposoby ograniczania ich akumulacji. Młyny półautogeniczne. Młyny rudowo-żwirowe, wielkość i gęstość otoczaków rudnych, ich zużycie. cechy konstrukcyjne, tryby pracy, podajniki, napęd. Cechy konstrukcyjne, tryby pracy, podajniki, napęd. Okładziny młynów, rodzaje okładzin, żywotność. Obszary zastosowań. Eksploatacja młynów bębnowych.
39. Młyny wibracyjne, planetarne, odśrodkowe, strumieniowe. Zasada działania, schematy urządzeń. Obszary zastosowań.
40. Otwarte i zamknięte cykle mielenia. Proces powstawania i ustalania się wsadu krążącego w zamkniętym cyklu mielenia, związek z wydajnością młyna. Wyznaczanie obciążenia cyrkulacyjnego. Przepustowość młyna.
41. Schematy technologiczne mielenia, etapy mielenia. Liczba etapów i ich powiązanie z procesami wzbogacania. Cechy zastosowania młynów prętowych, kulowych i rudowo-żwirowych w schematach technologicznych mielenia etapowego. Połączenie mielenia rudy i żwiru z pierwotnym mieleniem rudy autogenicznej. Klasyfikatory i hydrocyklony w schematach rozdrabniania. Cechy węzłów interfejsu „młyn – klasyfikator”. Wpływ efektywności klasyfikacji na wydajność młyna. Pulpa, wskaźniki jej składu, właściwości pulpy.
42. Produktywność młyna według klasy posuwu początkowego i projektowego, czynniki wpływające na produktywność. Określanie produktywności młyna. Obliczanie młynów na podstawie określonej wydajności.
43. Automatyzacja cykli mielenia, cechy regulacji tych cykli.
44. Techniczne i ekonomiczne wskaźniki przemiału. Koszt szlifowania poszczególnych pozycji wydatków.
Główna literatura:
Perow V.A., Andreev E.E., Bilenko L.F. Kruszenie, mielenie i przesiewanie minerałów: Podręcznik dla uniwersytetów. - M.: Nedra, 1990. - 301 s.
Dodatkowa literatura:
1. Podręcznik dotyczący przeróbki rud. Procesy przygotowawcze / wyd. OS Bogdanova, V.A. Olewski. 2. wydanie. - M.: Nedra, 1982. - 366 s.
2. Donchenko A.A., Donchenko V.A. Podręcznik mechaniki zakładów przeróbki rudy. - M.: Nedra, 1986. s. 4-130.
3. Czasopisma „Wzbogacanie rud”, „Magazyn Górniczy”.
4. M.N.Kell. Wzbogacanie mineralne. Zbiór problemów. - L.: LGI, 1986. - 64 s.
Związek Sowietów
Socjalista
Rozdzielczość
Automatycznie zależny certyfikat nr.
Ogłoszony 05.!V.1971 (Nr 1646714/18-10) z dodatkiem nr zgłoszenia
M.Kl. G Olg 17.04
Komitet ds. Wynalazków i Odkryć przy Radzie Ministrów
Ogólnounijny Instytut Badawczo-Projektowy Górnictwa Węgla Metodami Hydraulicznymi i Hydrominacją
„Gramoteińska 3-4”
Wnioskodawcy
METODA OZNACZANIA MASY SKŁADNIKÓW STAŁYCH W MASIE gdzie P jest masą pulpy, P jest masą ciała stałego, P jest masą cieczy.
P = P, + P. Wynalazek dotyczy sposobów pomiaru przepływu wagowego masy celulozowej.
Znane jest urządzenie do pomiaru wydajności pogłębiarek ssących, za pomocą którego mierzone jest natężenie przepływu pulpy za pomocą przepływomierza elektromagnetycznego, zwężki Venturiego, urządzenia zliczającego i wtórnego urządzenia wskazującego.
Działanie znanego urządzenia opiera się na przetwarzaniu danych o ciężarze właściwym pulpy, spadkach ciśnienia i stałej urządzenia w urządzeniu liczącym, w wyniku czego na urządzeniu wskazującym uzyskuje się dane dotyczące przepływu. Wyznaczanie masy znanym urządzeniem nie zapewnia wymaganej dokładności, gdyż wymaga dodatkowych i skomplikowanych obliczeń.
Zaproponowana metoda wymaga prostszego sprzętu i zapewnia dużą dokładność w określeniu masy ciała stałego w masie, ze względu na fakt, że pojemnik napełnia się miazgą do określonej masy, dokonuje się pomiaru zajmowanej przez nią objętości i masy ciała stałego w miąższu określa się metodą obliczeniową. Ponieważ miąższ jest ośrodkiem dwufazowym (mieszaniną ciała stałego i cieczy), to znając masę miazgi i jej objętość, można określić masę ciała stałego w miazdze za pomocą obliczeń:
Znając ciężary właściwe cieczy y” i ciała stałego y” można otrzymać wzór na określenie masy ciała stałego w masie: p tt (V>”) (2)
10 tt tj gdzie V jest objętością masy celulozowej ważącą P.
Zgodnie z proponowaną metodą pomiar masy ciała stałego w masie odbywa się w następujący sposób. Miąższ kierowany jest do pojemnika wagowego wyposażonego w urządzenie do pomiaru objętości miazgi w pojemniku. Po napełnieniu pojemnika miazgą do zadanej masy, która jest rejestrowana przez dowolne urządzenie ważące, określa się objętość zajmowaną przy danej masie
®, po czym masę ciała stałego określa się ze wzoru (2).
Przedmiot wynalazku
Sposób określania masy ciała stałego w miazdze poprzez ważenie jej w pojemniku, znamienny tym, że w celu zwiększenia wydajności i dokładności pomiaru masy ciała stałego w miazdze pojemnik napełnia się do zadanej masy , mierzy się zajmowaną przez niego objętość i za pomocą obliczeń określa się masę zawartej w niej substancji stałej.