Основные понятия гравитационных методов обогащения

Материально-техническое обеспечение дисциплины

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Рекомендованная литература к курсу:

1. Физический энциклопедический словарь. М: «Советская энциклопедия», 1983.

2. Физика. Учебное пособие для 10 класса школ и классов с углубленным изучением физики. Под редакцией А.А. Пинского. М: «Просвещение», 1995.

3. Физика. Учебник для 9 класса средней школы. А.П.Ершов, И.И.Воробъев. В.Г.Харитонов. Под редакцией Е.И.Биченкова. Новосибирск: Издательльство НГУ, 1997.

4. И.В. Савельев. Курс физики. Т. I. Механика. Молекулярная физика. M.: Наука, 1989.

5. Задачи по физике. Под редакцией О.Я.Савченко. Новосибирск: Издательство НГУ, 1999.

6. Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшиц. Механика. М.: ГИФМЛ, 1958.

· Персональные компьютеры, мультимедийный проектор, ноутбуки, экраны.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению «020100 ХИМИЯ», квалификация (степень) «бакалавр», а также в соответствии с Образовательным стандартом высшего профессионального образования принятым в Федеральном государственном образовательном бюджетном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский государственный университет.

Aвторы: Черноусов Юрий Дмитриевич, Зикирин Самат Бауржанович, Стась Дмитрий Владимирович, Еделева Мария Владимировна, Левичев Алексей Евгеньевич, Стюф Алексей Сергеевич, Матвеева Анна Геннадиевна.

Рецензент: Пуртов Петр Александрович, д.ф.-м.н., профессор кафедры общей физики и химической и биологической физики НГУ, зам. директора. ИХКГ СО РАН.

Гравитационные методы обогащения – методы, в которых разделение минеральных частиц, отличающихся плотностью, размеров и формой, обусловлено различием в характере и скорости движения в текучих средах под действием тяжести и сил сопротивления.

В настоящее время гравитационные методы обогащения занимают ведущее место среди других процессов обогащения, особенно при переработке угля, золото содержащих, вольфрамовых, молибденовых и некоторых руд металлического сырья. Наибольшее распространение гравитационные процессы получили в сочетании с другими процессами (магнитная сепарация, флотация). По широте диапозона, исходящих характеристик обогащающего сырья, разнообразных условий применений их в технологических схемах, высокой производительности, используемых аппаратов и по ряду других показателей они превосходят другие процессы обогащения и обеспечивают эффективное разделение минералов при низких материальных, энергетических и трудовых затратах. Область применения гравитационных процессов всё более расширяется; особое развитие получила за последние годы, более полно разрабатывается теория производств.

Основными законами, действующими на гравитационных методах обогащения, являются законы гидро- и аэродинамики.

Гравитационные методы обогащения можно классифицировать:

1. Процессы, в которых силы тяжести являются преобладающими (собственно гравитационные процессы, исполняющиеся для разделения сравнительно крупных частиц).

2. При разделении мелких частиц различие в скорости движения, возникающие под воздействием силы тяжести, недостаточно, и поэтому исполняет центробежную силу, которая может быть во много раз больше, чем сила тяжести. Такие процессы называются центробежными. Движение частиц может происходить в воде, воздухе, тяжёлой суспенции и редко в тяжёлых жидкостях.

Если разделение происходит в воздушной среде, то процессы называются пневматическими, в воде – гидравлическими. По типу используемых аппаратов гравитационные процессы можно разделить на отсадку, обогащение в тяжёлых средах, концентрацию на столах, обогащение на шлюзах, винтовых сепараторов, классификацию и промывку.

Кроме указанных применяются относительно новые процессы:

1. Вибрационные концентраты.

2. Противоточные аппараты.

3. Обогатительные циклоны.

Разделительные признаки гравитационных методов обогащения

Различие в скорости движения частиц возникают за счёт разницы плотности, размера и формы. Эти свойства называются разделительными признаками, наиболее важные из них – плотность.

Другим разделительным признаком является крупность частиц. Крупность может измеряется различными способами:

1. Для частиц большого размера крупность может определятся измерением по 3 взаимно перпендикулярным направлениям с последующим вычислением среднего диаметра. Для частиц сферической формы за их крупность применяется диаметр шара.

2. Для мелких частиц их размер чаще всего определяется размером отверстий сит, через одно из которых частица проходит, а на другом остаётся.

При гравитационных процессах размеры частиц определяются косвенным способом путём измерения скорости падения зерна с последующим вычислением диаметра шара, соответствующего этой скорости.

А: Поскольку минеральные зёрна не имеют сферической формы, их крупность оценивают эквивалентным диаметром по объёму:

V_з- объем зерна; Q_з- масса некоторого N числа зерен.

Для узкого класса крупности:

Б: В Отдельных случаях за крупность зёрен принимают эквивалентный диаметр по поверхности:

d_s- диаметр шара, поверхность которого равна поверхности зерна;

S_з- площадь поверхности зерна.

Третьим разделяющим признаком является форма зерен. О форме зерен можно судить по коэффициенту сферичности:

S_ш и S₃- поверхности разнообъемных шара и зерна.

Коэффициент сферичности у частиц измеряется следующим образом:

ω=1 – шар;

0,75 < ω < 0,9 – округлые зерна;

0,6 < ω < 0,75 – угловатые зерна;

0,5 < ω < 0,6 – продолговатые зерна;

ω < 0,5 – пластинчатые зерна.

Дата добавления: 2015-08-31