ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.07.2024
Просмотров: 143
Скачиваний: 0
назначаемый для трибоадгезионной сепарации, дол жен быть сухим и в большей части случаев нагретым до определенной температуры.
На трибоадгезионных сепараторах можно обра батывать электропроводные и неэлектропроводные, органические и неорганические тонкоизмельченные полезные ископаемые и материалы.
Лабораторные пробы исследуются сначала на принципиальную возможность обработки на ука занных аппаратах. Для этого их пропускают через аппарат несколько раз при разных режимах, после чего изучается влияние отдельных факторов на выход заданных фракций.
В процессе работы от исходного материала и про дуктов сепарации отбирают пробы для ситовых, ми нералогических, химических и других анализов.
Регулировка процесса и выбор оптимального ре жима сепарации производятся с помощью визуаль ных, минералогических (качественных) и ситовых анализов отдельных продуктов. Количественные ми нералогические анализы применяют главным обра зом при предварительной оценке получаемых продук тов сепарации, а также для контроля конечных продуктов.
В качестве контрольных, особенно при малом со держании ценных компонентов, применяют химиче ские анализы.
Продукты, получаемые после основной сепарации, в зависимости от их состава подвергают для полноты разделения дополнительным (одной-двум) перечисткам. Перечищают либо каждый продукт в отдельно сти, либо объединенные продукты: крупная фракция плюс промпродукт или мелкая фракция плюс промпродукт. Следует отметить, что повторные перечист ки необходимы только при работе на лабораторной установке.
При обработке материала на многосекциоипом сепараторе для получения конечных продуктов необ ходим лишь однократный пропуск материала через установку. Заданные фракции собираются в соответ ствующих приемниках.
При обработке разных материалов изучают влия ние на процесс их сепарации отдельных факторов,
53
зависящих от конструктивных особенностей установ ки и свойств получаемых продуктов.
2. ПОДГОТОВКА МАТЕРИАЛОВ К СЕПАРАЦИИ
Работы по трибоадгезионной сепарации проводи
лись первоначально с |
чистыми минералами, а затем |
|||
с |
различными |
рудами |
и |
продуктами их переработки |
(в |
том числе |
черновыми |
и товарными концентрата |
ми), низшими сортами асбеста, углем, металлически ми и неметаллическими порошками, абразивами, про мышленными отходами и др.
С помощью трибоадгезионной сепарации представ ляется возможным: обогащать отдельные руды черных и цветных металлов и доводить некондиционные про дукты их переработки, а также черновые концентраты и шламы некоторых руд редких металлов; обогащать угли с повышенным содержанием фюзена; подготав ливать к коксованию петрографически неоднородные угли; извлекать асбест из руд и асбестосодержащих отходов с попутным выделением породных фракций, пригодных для строительных и других отраслей про мышленности; обогащать пылевидные асбестсодержащне отходы и низшие сорта асбеста; классифици ровать по зерну 0,04 мм (а в отдельных случаях и по зерну 0,02 мм) металлические и неметаллические порошки; регенерировать отдельные промышленные отходы (например, отработанные формовочные зем ли) и др.
Наиболее полно изучалась сепарация барита, кварца, полевого шпата, касситеритового, халькопиритового п вольфрамптового продуктов, а также низших сортов асбеста и его отходов.
Исследовалось влияние на величину адгезии сле дующих факторов: состава питания; состояния мате риала поверхности барабана (подложка) и лотка; скорости вращения и диаметра барабана; температу ры нагрева подложки и сепарируемого материала; вибрации и др.
Влияние состава питания изучалось в зависимости от крупности и формы частиц. Исходные пробы обыч но получали непосредственно с предприятий либо при готовляли в лаборатории (синтетические смеси).
54
При содержании в исходном материале около 10— 15% частиц мельче 75 мкм верхний предел крупно сти питания может доходить до 5 мм, а при содержа нии их около 50% — до 1 мм.
Рис. 15. Схема эксперименталь
ной трибоадгезионной |
установки: |
/ — б у н к е р ; 2 — л о т о к ; |
3 — в и б р а т о р ; |
4 — б а р а б а н ; 5 — щ е т к а ; 6 — д е л и т е л ь н ы е п е р е г о р о д к и ; 7—9 — п р и е м н и к и ; 10 — э л е к т р о н а г р е в а т е л и
Для подготовки смесей соответствующего грануло метрического состава исходные материалы измельча лись в лабораторной шаровой мельнице до крупности —5 мм, рассевались на классы 5—1 мм, 1000—315, 315—200, 200—100, 100—63, 63—40 и —40 мкм. При экспериментах принимались навески по 100, 200 и 500 г.
Адгезия определялась косвенно по выходу частиц, прилипающих к поверхности барабана и их крупности.
Исходный |
материал классифицировался по зерну |
75, 63, 53, |
40 и 20 (15) мкм. При экспериментах был |
принят следующий гранулометрический состав синте тических смесей крупностью 1000—0 мкм:
Крупность, мкм |
+315 |
315—200 |
200—100 100—63 63—40 —40 |
|||
Выход, % . . . |
. 10 |
10 |
10 |
20 |
20 |
30 |
Влияние основных факторов сепарации на величи ну адгезии первоначально изучалось на эксперимен-
55
тальмой установке (рис. 15), а затем на лаборатор
ном |
трибоадгезнонпом |
сепараторе |
(рис. 16.) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Материалы для под |
|||||||
|
|
|
|
|
ложек лотка и бараба |
|||||||
|
|
|
|
|
на сепаратора |
прини |
||||||
|
|
|
|
|
мали: |
сталь |
марки |
|||||
|
|
|
|
|
Ст. 3, белую жесть, |
|||||||
|
|
|
|
|
медь, латунь, алюми |
|||||||
|
|
|
|
|
ний. Поверхность ба |
|||||||
|
|
|
|
|
рабана гладкая, шли |
|||||||
|
|
|
|
|
фованная. |
|
вращения |
|||||
|
|
|
|
|
Скорость |
|||||||
|
|
|
|
|
частиц |
материала |
на |
|||||
|
|
|
|
|
поверхности |
барабана |
||||||
|
|
|
|
|
изменялась |
от |
0,35 |
до |
||||
|
|
|
|
|
2,1 м/с. |
|
|
|
ма |
|||
|
|
|
|
|
Исследуемый |
|||||||
|
|
|
|
|
териал |
и |
поверхность |
|||||
|
|
|
|
|
барабана |
нагревались |
||||||
|
|
|
|
|
до 20, |
100, 200 и 300° С; |
||||||
|
|
|
|
|
относительная |
|
влаж |
|||||
Рис. 16. |
Лабораторный трибо- |
ность |
воздуха |
изменя |
||||||||
лась |
от 30 |
до 60%. |
||||||||||
|
адгезионный сепаратор: |
|||||||||||
/ — б у н к е р : |
2 — л о т о к : |
3 — в и б р а |
Сепарируемый |
мате |
||||||||
5 — щ е т к а ; |
6—8 — п р и е м н и к и |
д л я |
риал |
|
нагревался |
в |
||||||
т о р ; |
4 — в р а щ а ю щ и й с я |
б а р а б а н ; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
о а з л н ч н ы х |
ф р а к ц и й ; 9 — д е л и т е л ь |
термостате, |
|
|
поверх |
|||||||
н ы е |
п л о с к о с т и ; 10— э л е к т р о н а г р е - |
ность барабана — на |
||||||||||
|
|
|
|
|
гревательными |
эле |
ментами (тэнами), размещенными внутри барабана. Существенное влияние на адгезию оказывает величина рабочей поверхности барабана. Исследова лись барабаны диаметрами 150, 170, 200, 250 и
300 мм.
Угол наклона лотка принят около 20°С. Смещение нижнего конца лотка вправо от вертикальной оси ба рабана принимали от 40 до 55 мм. Этим увеличивали время нахождения сепарируемых частиц на поверх ности барабана, а также снижали начальную скорость частиц при попадании их на барабан.
Дезинтеграция питания осуществлялась с помощью электромагнитного вибратора, свободно воздействую щего на загрузочный лоток сепаратора. Оптимальные параметры вибратора, выбранные экспериментальным
36
путем: число вибраций в 1 мин около 1500, амплитуда колебаний около 5 мм.
После каждого эксперимента определялся выход удерживаемой и падающей фракций. Первая являлась обычно конечным продуктом сепарации, а вторая под вергалась перечистке. Оценка эксперимента произво дилась по средней величине из 10 опытов. Ошибка среднего значения эксперимента не превышала 7— 10%. Вещественный состав продуктов сепарации конт ролировался минералогическим, химическим и спект ральным анализами.
Степень извлечения класса заданной крупности (т. е. эффективность е-процесса обеспыливания и
классификации е) определялась по |
формуле |
[1] |
lO Oß ( а — у ) |
7о, |
(20) |
е |
||
(Р— V) « |
|
|
где ß и а — содержание данного класса соответствен но в продукте и исходной пробе, %; у — выход дан ного класса, %.
Величины и знаки зарядов частиц исходного ма териала и продуктов сепарации измерялись ламповым электрометром В2-5, снабженным выносным динами ческим конденсатором и цилиндром Фарадея.
При пропускании через сепаратор проб обрабаты ваемого материала изменялись скорость вращения барабана и производительность. Различные по круп ности фракции собирались в отдельные приемные сек ции. Содержимое последних взвешивалось и подвер галось гранулометрическим анализам. Результаты классификации оценивались графоаналитическим ме тодом. При этом по вертикали откладывались выход и содержание выделяемого класса по сумме секций, а по горизонтали — ширина приемных секций (рас стояния от вертикальной оси барабана до перегород ки). Содержание выделяемого класса по сумме сек ций определялось по формуле
ß/i |
— |
: |
: |
: |
> |
то |
(21) |
о ' |
__ |
ß i Y i “Ь |
РгѴ г + |
■ • ■ + |
ß n Y « |
п/ |
|
|
|
Yi + |
Ѵг + |
■•■ + |
Уп |
|
|
Выбранная методика, связывающая между собой выход и содержание данного класса, а следователь
57
но, и эффективность классификации с положением делительной перегородки, позволяет оценивать эффек тивность процесса разделения при изменении одного из параметров для заранее заданного значения выхо да или содержания выделяемого класса в мелкую (или крупную) фракции.
На лабораторном трибоадгезнонном сепараторе можно проводить эксперименты по изучению влияния на величину адгезии различных факторов, определя ющих процесс трибоадгезионной сепарации.
3. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ МАТЕРИАЛОВ
И ИХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОНИЦАЕМОСТЕЙ
Степень зарядки смеси частиц зависит от величи ны и механизма проводимостей компонентов сепари руемого материала. Последние являются характер ными величинами для данных веществ.
По способности проводить электрический ток ми нералы условно делятся на проводники (удельная электропроводность ІО3—10® ом-1-см-1), полупровод ники (удельная электропроводность ІО4—ІО9 ом_!-см_І)
и |
диэлектрики |
(удельная |
электропроводность |
|
< |
ІО-9 ом":-ом_І) |
[56]. Между |
полупроводниками |
|
и металлами, а также между |
полупроводниками и |
|||
диэлектриками резкой границы нет. |
||||
|
В диэлектриках, наряду с объемной электропровод |
|||
ностью, может проявляться |
поверхностная проводи |
мость, определяемая адсорбционными свойствами материала. Образование адсорбционной пленки влаги зависит главным образом от физико-химических свойств вещества и от состояния поверхности. Поляр ные пористые вещества с шероховатой и загрязненной поверхностью могут иметь весьма значительную по верхностную проводимость. На величину электропро водности подобных веществ большое влияние оказы вает относительная влажность атмосферы. Последний фактор мало сказывается на поверхностной электро проводности гидрофобных диэлектриков.
Электропроводность полупроводников весьма чувствительна даже к незначительным изменениям химического состава минерала. Примеси в полупро
58