ХАРАКТЕРИСТИКА ТЯЖЕЛЫХ СРЕД




По дисциплине: Основы тех.обогащения углей

Тема: Обогащение в тяжелых средах

 

 

Выполнил: студент гр. ТХ-10-1 /Остапов М.Л./

Проверил: доцент /Кусков В.Б./

 

Санкт-Петербург 2013

 


 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

Принцип разделения

Характеристика тяжелых сред

Тяжелосредние сепараторы

Принцип действия сепаратора

Регенерация суспензия

Технологические схемы обогащения углей в тяжелых средах

Список используемой литературы


ВВЕДЕНИЕ

 

Обогащение в тяжелых средах - метод обогащения полезных ископаемых, основанный на различной плотности разделяемых компонентов и тяжёлой среды (плотность которой больше плотности воды). Применяется для всех видов твёрдых горючих ископаемых (углей, антрацитов, сланцев), руд чёрных и цветных металлов, фосфатных руд и строительного щебня. Для эффективного ведения процесса обработки руд в тяжелых средах достаточно иметь разницу в плотности руды и породы, равную 0,1. Обогащение в тяжелых средах эффективнее, чем отсадка, но и дороже. Обогащение происходит как в тяжелых жидкостях, так и в суспензиях.

 


 

ПРИНЦИП РАЗДЕЛЕНИЯ

 

Процесс обогащения в тяжёлых средах основан на законе Архимеда.

На частицу, находящуюся в среде, действуют силы, имеющие различное направление: сила тяжести, направленная вниз и Архимедова сила, выталкивающая частицу на поверхность. 1. G - сила тяжести.

 

G = Vdg [H];

 

где V - объём частицы [м3]; d - плотность частицы [кг/м3]; g - ускорение силы тяжести [м/с2] 2. GА - архимедова сила

А = VDсg [H];

 

где Dс - плотность среды [кг/м3];

В данной среде на частицу воздействует равнодействующая сила Gо.

о = G - GА [Н];

 

При различной плотности частиц (d) и среды (Dс) возможны следующие случаи разделения:

1. d > Dс - частица тонет;

2. d < Dс - частица всплывает;

3. d = Dс - частица находится во взвешенном состоянии.

Подобрав необходимую плотность среды на основании фракционного анализа минерала (угля) можно получить продукты с заданным качеством. При этом основным условием разделения будет следующее соотношение: d1 < Dс< d2; где d1, d2, Dс - соответственно плотности угля, породы и среды.


 

ХАРАКТЕРИСТИКА ТЯЖЕЛЫХ СРЕД

 

Тяжёлой средой называется жидкость, плотность которой более 1000 кг/м3.

Тяжёлая среда может быть однородной жидкостью, представленной неорганическими (хлористый цинк) и органическими соединениями (бромоформ).

Тяжёлая среда также может быть представлена неоднородной жидкостью - суспензией. Суспензия - это взвесь твёрдых частиц в воде. Твёрдая фаза суспензии называется утяжелителем.

Утяжелителем могут быть следующие минералы: глина, песок, барит, магнетит (Fe3O4). Плотность утяжелителя должна быть относительно высокой. Обычно она колеблется в пределах 3000 - 7000 кг/м3.

Качество разделения в тяжёлых средах зависит от свойств утяжелителя. Поэтому утяжелитель должен отвечать следующим требованиям:

4. быть нерастворимым в воде;

5. обладать механическим сопротивлением истиранию;

6. не вступать в химическое взаимодействие с водой и продуктами разделения;

7. быть достаточно тонко измельчённым;

8. иметь сравнительно низкую стоимость;

9. легко отделяться от продуктов обогащения для повторного использования.

В настоящее время в практике обогащения углей и антрацитов в качестве утяжелителя применяется магнетит плотностью 4500 - 5000 кг/м3 и крупностью 0 - 0.1 мм.

От свойств утяжелителя зависят свойства суспензии, основные параметры которой:

10.плотность;

11.устойчивость;

12.вязкость.

1. Плотность суспензии зависит от плотности утяжелителя и от его объёмной концентрации в суспензии.

 

Dс = с (d - 1000) + 1000 кг/м3,

 

где с - объёмная концентрация утяжелителя в суспензии в долях единицы.; d - плотность утяжелителя, кг/м3.

Из формулы следует:

тяжёлый среда обогащение уголь

 

При заданном объёме суспензии и объёмной концентрации утяжелителя можно определить массу утяжелителя:

 

Му = Wc c d, т;

 

где Wc - объём суспензии, м3; с - объёмная концентрация, доли ед.; d - плотность утяжелителя, кг/м3. 2. Устойчивость суспензии способность сохранять одинаковую плотность во всех слоях по высоте ванны сепаратора. Устойчивость суспензии достигается:

13.постоянной подачей суспензии в сепаратор снизу. При этом восходящий поток тормозит падение частиц утяжелителя;

14.сочетанием восходящего и горизонтального потока суспензии;

15.постоянным перемешиванием суспензии в ванне сепаратора элеваторным колесом. 3.Вязкость суспензии. Этот параметр характеризует трение между слоями суспензии и зависит от объёмной концентрации утяжелителя, определяется по эмпирической формуле:


 

mс = m [1 + 1.84 с + (3.3с)9 ] Па×с

 

m = 0.001 Па×с - коэффициент вязкости воды.

Оптимальная объёмная концентрация утяжелителя в суспензии с = 12 - 25 % (0.12 - 0.25). При повышении концентрации (до 40%) начинается структурирование суспензии, т.е. взаимодействие частиц магнетита между собой, образование флокул, выпадение их в осадок. При этом нарушается однородность суспензии. Резко падает эффективность сепарации.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: