Файл: Олофинский Н.Ф. Трибоадгезионная сепарация.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.07.2024

Просмотров: 160

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

отметить, что реагентная подготовка, помимо слож­ ности этого процесса, требует дополнительной сушки материала.

V. ТРИБОАДГЕЗИОННАЯ СЕПАРАЦИЯ РАЗЛИЧНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И МАТЕРИАЛОВ

На трибоадгезионном сепараторе можно обеспы­ ливать, классифицировать и обогащать различные по­ лезные ископаемые и материалы крупностью О—5 (8) мм.

1. ОБЕСПЫЛИВАНИЕ

Ба рит . Исследуемый материал (Каракалинское месторождение Туркменской ССР) был представлен неравномерно-зернистыми обломками белого и мо­ лочно-белого цвета. Величина отдельных зерен от 1(5) мм до пылевидных частичек, легко растираю­ щихся между пальцами. В пробах преобладала по­ рошковидная масса мельче 1 мм; более крупные ча­ стицы составляли около 20 % массы пробы.

Барит в пробе находился в виде толстых прямо­ угольных и угловатых пластинок со следами совер­ шенной спайности. Блеск перламутровый. Из дру­ гих минералов в пробе наблюдались тончайший пла­ стинчатой формы магнетит (до 0,5%), слюда (еди­ ничные знаки). Плотность барита 4,5 г/см3.

Барит применяется для приготовления белил, эма­ лей, глазури, в рентгенотехнике, для утяжеления бу­ маги и тканей; при бурении— для утяжеления глини­ стого раствора и др.

Исследуемая проба обеспыливалась по зерну 63 мкм. Выделение фракции — 63 мкм изучалось при окружной скорости вращения ѵg барабана от 0,4 до

1,1

м/с и температуре барабана /б

и сепарируемого

материала tM 20, 100, 200

и 300° С.

Установлено, что

при

нагреве поверхности

барабана

до 100° С выход

удерживаемой фракции повышается более чем в 2 ра­ за по сравнению с выходом этой фракции без нагре-

7* 99

ва материала. При Дальнейшем нагреве поверхности барабана выход указанной фракции снижается.

Средние выходы удерживаемой фракции из пробы барита крупностью 0,5 мм в зависимости от темпе­ ратуры материала (при /б= 20°С) приведены в табл. 6. Средние выходы удерживаемых фракций из

пробы барита

крупностью

0— 1 мм

в зависимости

от

температуры

поверхности

барабана показаны

на

рис. 29, а. Нагрев сепарируемого

материала, неза­

висимо от крупности питания, оказывает значитель­ ное влияние на выход мелких фракций. При нагреве поверхности барабана и сепарируемого материала до 100° С выход мелких фракций увеличивается, а при нагреве материала до 200 и 300° С — уменьшается. При этих температурах разншіа в проводимости и величине заряда наименьшая, чем и объясняется сни­ жение выхода удерживаемой фракции.

Т а б л иц'а 6

Результаты трибоадгезионной сепарации барита, кварца и полевого шпата по зерну 0,063 мм (в %)

С о д е р ж а н и е к л а с с а

М и н е р а л

П р о д у к т

 

 

 

В ы х о д

Барит

Удерживаемый I—

48,3

 

I I I ...................

 

Падающий III . .

51,7

 

Исходный . . . .

1 0 0 , 0

Кварц

Удерживаемый I—

36.5

 

I I I ...................

 

Падающий III . .

63.5

 

Исходный . . . .

1 0 0 ,0

Полевой

Удерживаемый I—

47.0

шпат

I I I ...................

 

Падающий III . .

53.0

 

Исходный , . . .

1 0 0 ,0

- 1 -0 ,0 6 3 мм

— 0 ,0 6 3 мм

с т ь

£

 

#

>.

g

 

ив н о

Et

 

5

 

кт

О

 

X

3

 

о.

 

и

а .

о

фе

с

 

я о

с

я

ь

U.

о

и

Эф

о

О Я

о н

я

(-

га

h О

F- га

н

О

 

 

 

 

 

 

 

;

13.3

6,4

86,7

41,9

93

84.4

43,6

15,6

8 , 1

 

 

 

50,0

 

50,0

 

9,9

3,6

90,1

32,9

70

73,0

46,4

27,0

17,1

 

 

 

50,0

 

50,0

 

8,5

4,0

91,5

43.0

93

8 6 , 8

46.0

13,2

7,0

 

 

 

50.0

 

50.0

 

100


Следует отметить, что первоначально эксперимен­ ты со всеми исследуемыми материалами проводились при нагревании только поверхности барабана или се-

т

зоо

X 1

I 200

wo

'■* J

Рис. 29. Средний выход удер­ живаемых фракций барита (а ), кварца (б ) и полевого шпата (в ) в зависимости от температуры сепарируемого

материала:

20

10

J

30

00

/—4 — т е м п е р а т у р а п о в е р х н о с т и б а ­

о

20

н 300°С

 

 

 

 

 

р а б а н а с о о т в е т с т в е н н о 20, 100, 200

Выход. %

парируемого материала. В дальнейшем эксперименты велись с термически обработанными материалами и одновременно подогретой поверхностью барабана. Температура последней принималась приблизительно равной температуре материала при поступлении его на барабан, что улучшало результаты сепарации.

Оптимальный выход мелких фракций барита был получен при нагреве питания и подогреве поверхно­ сти барабана до температуры 100° С (крупность пи­ тания 1 мм, три операции) (см. табл. б). Эффектив­ ность процесса сепарации 93%:

. К в а р ц был представлен очень мелкими, остро­ угольными прозрачными обломками. Материал не­ равномерно-зернистый, с раковистым изломом в бо­ лее крупных обломках. Размеры отдельных зерен

101

кварца от пяти до тысячных долей миллиметра. Блеск стеклянный. Часть зерен окрашена окислами железа в желтый цвет. Мелкие, пластинчатой формы обломки магнетита и гематита содержатся в количе­ стве 1—0,5%. Плотность кварца 2,6 г/см3.

Кварц, применяемый в стекольной промышленно­ сти, обеспыливался по зерну 63 мкмпри тех же усло­

виях,

что и для

барита.

Крупность материала

0— 1

мм.

 

 

20,

Влияние температуры кварца, нагретого до

100,

200 и 300° С,

на выход

удерживаемых иа

по­

верхности барабана фракций показано на рис. 29,6. Как видим, на поверхности барабана, нагретой до 100 и 200° С выход удерживаемой фракции почти в 3 раза больше, чем при ненагретой поверхности. При этом максимальный выход имеет место при холод­ ном материале. Однако обеспечить такой выход при холодном материале и нагретом барабане практиче­ ски невозможно. В процессе сепарации материал, попадающий на нагретый барабан, будет нагревать­ ся, особенно тонкие частицы, содержание которых в питании значительное. При нагреве материала выход удерживаемой фракции уменьшается, однако он до­ статочно высок (примерно равен выходу, получаемо­ му при нагревании барабана и материала до темпе­ ратуры примерно 100° С). При дальнейшем нагрева­ нии сепарируемого материала выход удерживаемой

фракции снижается.

При сепарации кварца оптимальная температура материала и поверхности барабана составляет около 100° С. Более высокая температура их нагрева неце­ лесообразна. Результаты, полученные при этой тем­

пературе см. в табл.

6.

(Средний Урал) был пред­

П о л е в о й ш п

а т

ставлен в основном порошковидной массой светлорозового цвета. Частицы крупностью 0,1—1 мм составляли 10—15% массы пробы и имели форму пластинчатых осколков и толстых прямоугольных пластинок. Блеск перламутровый. Отдельные зерна неравномерно окрашены. Биотита и мусковита — еди­ ничные знаки.

Полевой шпат, используемый в керамической, строительной и других отраслях промышленности,

102


в связи с повышением требований к качеству изго­ товляемых из него изделий, подвергался обеспылива­ нию по зерну 63 мкм. Выделение мелкой фракции с помощью трибоадгезионной сепарации производилось по описанной выше методике также и из синтетиче­ ской смеси, содержащей около 50% этой фракции. Выходы удерживаемых фракций в зависимости от температуры сепарируемого материала и поверхно­ сти барабана показаны на рис. 29, в. Установлено, что при повышении температуры питания выход удер­ живаемой фракции увеличивается.

Оптимальный выход имеет место при нагреве пи­ тания до 100° С и поверхности барабана — до 200° С (см. табл. 6), что соответствует максимальной элек­ тропроводности и величине заряда частиц.

П ы л е в и д н ы й

к в а р ц (маршалит Болотовско­

го месторождения

на Урале). Крупность 8—0 мм.

Проба предоставлена трестом Союзформпески (г. Лю­ берцы). Эффективный способ обогащения этого ма­ териала пока не разработан.

Содержание в пробе кондиционного класса круп­ ностью менее 0,053 мм превышает 70%. Искусствен­ ный пылевидный кварц такой крупности применяется в качестве формовочного материала на машинострои­ тельных заводах, выпускающих точное литье по вы­ плавляемым моделям.

При классификации пробы по зерну 0,053 мм на коронном камерном сепараторе суммарный выход

Т а б л и ц а 7

Результаты электросепарации пылевидного кварца (в %)

 

 

С о д е р ж а н и е к л а с с а

 

 

 

— 0 ,0 5 3 м м

+ 0 , 0 5 3 м м

 

­

до­

­

до-

 

П р о д у к т

удк

удк

 

 

 

 

 

 

о д

р о

с х

р о

сх

 

В ы х

о т п т а

о т и н о г о

о т п т а

О Т и

г о

 

1

 

 

 

 

Фракция:

I—III . . .

69,2

91,5

63,3

8,5

5,9

мелкая

крупная

III . . . .

30,8

23,4

7,2

76,6

23,6

Исходный (8 — 0 мм) . .

1 0 0 , 0

70,5

29,5

Л

Ö

я

P“

*

йі

*Ѳ*

Ü

Й

91

103


мелких фракций (табл. 7) составляет около 70% при содержании в них около 92% частиц меньше 0,053 мм. Пылевидные частицы маршалита улавливаются при высоте электродов около 0,4 м. Электрообеспыливанне маршалита облегчает проведение профилактиче­ ских мероприятий, связанных с предотвращением за­ болеваний силикозом. Отпадает также необходимость в специальных пылеулавливающих устройствах, обя­ зательных при воздушных и других обеспыливателях.

На трибоадгезионном сепараторе исследования проводились при частоте вращения барабана 30 об/мин, температуре его поверхности 100°С и температуре материала 350° С. При сепарации пробы по зерну 0,053 мм получены результаты, приведенные в табл. 8. Как видим, суммарный выход мелких фракций превышает 70% при содержании в них мел­ кого более 90%.

Т а б л и ц а S

Результаты трибоадгезионной сепарации пылевидного кварца {в %)

П р о д у к т

 

 

С о д е р ж а н и е к л а с с а

 

 

— 0 .0 5 3 м м

+ 0 , 0 5 3 м м

 

к­

­

£

.

хыВо д

птор о д у ат

итос х о д огон

ИСХОДТО гоон

е? ь

 

 

 

1

 

с

Л

1"

{J

S

ь

о

і*5

Ф р а к ц и я м е л к а я :

47.4

91,4

43,3

 

4,1

 

 

8 . 6

8 6

1 1 ...................

13,2

89,7

1 1 , 8

10,3

1,4

 

I I I ...........................

6,3

86,3

5,4

13,7

0,9

 

I V ...........................

з,я

82,6

2,9

17,4

0 , 6

 

I—I V ...............................

70,4

90,1

63,4

9,9

7,0

 

Промпродукт...................

17,6

47,5

8,4

52,5

9,2

 

Крупная фракция . . .

.. . 1 0 0 , 0

14,8

1 . 8

85,2

1 0 , 2

 

Исходный ( 8 0 мм)

 

73,6

 

26,4

 

Из сравнения результатов, приведенных в табл.7 и 8, видно, что выход и качество мелких фракций, получаемых на трибоадгезинном и коронном камер­ ном сепараторах практически одинаковы.

П е г м а т и т . Проба пегматита, используемого,

104


наряду с кварцем, гранитом и другими горными по­ родами, в качестве сырья в стекольной промышлен­ ности, содержала класс крупностью 1 0,8 мм око­ ло 3%, а класс менее 0,1 мм около 21%. Присут­

ствие этого класса как в дробленом пегматите,

так

и в указанных выше породах нежелательно.

 

Т а б л и ц а

9

Результаты электросепарации молотого пегматита (в %)

 

П р о д у к т

 

С о д е р ж а н и е к л а с с а

 

— 0 ,1

м м

 

+ 0 ,1

В ы х о д

1 о т п р о д у к - 1т а

о т и с х о д ­ н о го

о т п р о д у к ­ т а

о т и с х о д ­ н о г о

f-

о

я

ь

йі

*&

Хі.

й

Фракция:

.

36,0

63,9

23 0

36,1

23,1

97

мелкая...............

крупная ...................

• ■ .

64,0

-1 , 2

0,9

98,8

63,2

 

Исходный (—1мм)

1 0 0 , 0

 

23,8

 

76,2

 

Применять воздушные сепараторы для выделения этих частиц, отличающихся большой абразивностью и способствующих быстрому износу аппаратуры и за­ грязнению обеспыленного материала аппаратурным железом, не представляется возможным. Результаты

Таблица 10

Результаты трибоадгезионной сепарации молотого пегмента (в %)

 

 

 

С о д е р ж а н и е к л а с с а

 

 

 

— 0 ,0 7 5 м м

+ 0 , 0 7 5

м м

П р о д у к т

 

у к -і

д ­

у к ­

 

д ­

 

В ы х о д

о т п р о д т а

о т и с х о н о г о

о т п р о д т а

 

о т и с х о н о г о

Фракция:

15,9

 

15,9

 

 

 

мелкая .......................

1 0 0 , 0

98,5

82,8

крупная ...................

84,1

1,5

1,3

Исходный (1 мм) . .

. 1 0 0 , 0

 

17,2

 

82,8

В

35

ш

5

W

а

О)

•&

•&

СП

93

И05