WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

БУЗУНОВА ТАТЬЯНА АЛЕКСАНДРОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ
ОБОГАЩЕНИЯ АСБЕСТОВОЙ РУДЫ
НА ОСНОВЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАСКРЫТИЯ
МИНЕРАЛЬНЫХ ФАЗ

Специальность 25.00.13 – «Обогащение полезных ископаемых»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Екатеринбург - 2008

Работа выполнена в ГОУ ВПО

«Уральский государственный горный университет»

и

ОАО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт
асбестовой промышленности»

Научный руководитель - доктор технических наук,
профессор

Козин Владимир Зиновьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,
профессор

Шемякин Владимир Сергеевич

кандидат технических наук

Газалеева Галина Ивановна

Ведущая организация - Институт горного дела

УрО РАН

Защита состоится «11» декабря 2008 г. в 14 30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.280.02 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, ауд. 2142.

С диссертацией можно ознакомиться в научной
библиотеке университета

Автореферат диссертации разослан «10 » ноября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета В.К. Багазеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие технологии обогащения, масштабы рудоподготовки требуют качественно иных методов обоснования инженерных решений при выборе, расчете и построении схем обогащения полезных ископаемых. Такие методы основаны на использовании детальной информации изучения закономерностей раскрытия минеральных фаз в руде (продуктах обогащения) различной крупности. Исследованиям в этой области посвящены работы многих отечественных и зарубежных ученых. Вопросы разработки закономерностей раскрытия минеральных фаз также актуальны для асбестовой промышленности.

Поскольку асбестовая руда состоит из минеральных зерен различной крупности, то при оценке и расчете технологических показателей требуется знать закономерность их раскрытия в крупности. В связи с этим возникает необходимость получения эмпирических характеристик раскрытия минеральных фаз для асбестовой руды (асбестосодержащих продуктов) по крупности, что является важной задачей для дальнейшего обоснования их применения.

Объектом исследования являются технологические схемы асбофабрик.

Предмет исследования - закономерности изменения характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности в исходных продуктах по стадиям обогащения.

Цель работы. Получение характеристик раскрытия минеральных фаз для асбестовых руд и разработка методики выполнения пооперационного качественно-количественного расчета технологических схем асбофабрик.

Идея работы заключается в использовании характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности асбестосодержащих продуктов для анализа технологии отдельных циклов обогащения и для выполнения расчета технологической схемы с целью прогнозирования технологических показателей.

Основные задачи исследования:

1. Получить характеристики раскрытия минеральных фаз применительно к рудам хризотил-асбеста (асбестосодержащим продуктам).

2. Разработать методику расчета операций обогащения технологической схемы на основе характеристик раскрытия минерала и характеристик крупности для прогнозирования технологических показателей обогащения асбеста.

3. Использовать эмпирические характеристики раскрытия минеральных фаз и характеристики крупности для совершенствования технологических схем обогащения асбестовых руд.

Методы исследований. Для получения характеристик раскрытия минеральных фаз по классам крупности использован развернутый анализ определения массовой доли свободного и скрытого асбеста по классам крупности, включая определение гранулометрического состава руды. В работе использованы методы прикладной математики, методы математической статистики и математического моделирования.

Защищаемые научные положения:

1. Закономерности раскрытия минеральных фаз руд хризотил-асбеста (асбестосодержащих продуктов) характеризуются распределением минеральных зерен по крупности; для всех рассмотренных распределений раскрытие зерен начинается в большей крупности и заканчивается в классе +0,5 мм.

2. Расчет технологических схем обогащения асбеста следует осуществлять с учетом эмпирических характеристик раскрытия минерала и характеристик крупности исходного продукта в операцию обогащения.

3. Выбор шкалы классификации в операциях обогащения необходимо осуществлять по эмпирическим характеристикам раскрытия асбеста с учетом установленных допустимых ограничений к качеству исходного продукта в операцию обогащения по доле раскрытия минерала.

4. Построение рациональных схем обогащения асбеста должно начинаться с анализа эмпирических характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности исходных продуктов в операции обогащения.

Научная новизна результатов работы:

1. Экспериментальным путем для руд хризотил-асбеста получены характеристики раскрытия минеральных фаз с учетом распределения крупности руды.

2. Разработана на основе эмпирических характеристик раскрытия минерала и характеристик крупности исходного продукта в операцию обогащения методика расчета операций обогащения технологической схемы:

- введены в расчет формулы одного из самых трудноизмеряемых показателей – выхода концентрата от исходного в операцию обогащения рудного и перечистного потоков;

- введены в расчет формулы массовой доли полезного компонента кл.+0,5 мм в продуктах обогащения;

- введен коэффициент, характеризующий долю трудных зерен в нижнем продукте, который используется как поправочный коэффициент вероятностного попадания отдельных частиц асбеста в продукты грохочения;

- введен коэффициент засоренности чернового концентрата и концентрата перечистного потока.

3. Установлены допустимые ограничения к качеству исходного продукта в операции дробления и обогащения рудного потока по доле раскрытия минерала.

4. Разработаны правила по построению и совершенствованию технологической схемы обогащения асбестовых руд на основе анализа эмпирических характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности исходного продукта в операцию.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается значительным объемом экспериментального материала, дублированием проводимых экспериментов, удовлетворительной сходимостью результатов параллельных опытов.

Практическое значение работы состоит в разработке методики расчета операций обогащения асбестовой руды и совершенствовании технологических схем асбофабрик на основе эмпирических характеристик раскрытия и характеристик крупности исходного продукта в операцию.

Научное значение работы заключается в разработке характеристик раскрытия минеральных фаз для руд хризотил-асбеста.

Реализация результатов работы. Результаты расчета технологических схем асбестообогатительных фабрик новым методом использованы для прогнозирования технологических показателей двух асбестообогатительных комбинатов АО «Костанайские минералы» и ОАО «Оренбургские минералы» с целью совершенствования технологии обогащения руд хризотил-асбеста. Кроме этого, для комбинатов разработаны рекомендации по проведению мероприятий на развитие асбестообогатительных фабрик.

Апробация работы. Работа выполнена по договорам с комбинатами: АО «Костанайские минералы» и ОАО «Оренбургские минералы» в течение 2004-2007 гг. В решении вопросов автор принимал участие в качестве руководителя разделов и руководителя работ.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на комбинатах: ОАО «Оренбургские минералы»,
АО «Костанайские минералы», на международных научно-практических конференциях:

- Молодежных научно-практических конференциях в рамках Уральской горнопромышленной декады (2004, 2007гг., Екатеринбург);

- Международных научно-технических конференциях «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья» (2005, 2006, 2007, 2008 гг., г. Екатеринбург);

- Третьей международной научно-практической конференции «Проблемы развития горнодобывающих отраслей промышленности и безопасности контролируемого использования хризотилового волокна и хризотилсодержащих материалов» (14-15 сентября 2005 г., Республика Казахстан, г. Житикара).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 6 работ, из них 2 работы в ведущем рецензируемом научном журнале, определенном ВАК.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, 5 приложений и перечня использованной литературы из 70 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

В первой главе проведен сравнительный анализ существующих аналитических моделей раскрытия минеральных фаз. Рассмотрен вопрос использования моделей раскрытия для расчета и построения технологических схем обогащения полезных ископаемых.

Основателем теории раскрытия минеральных фаз является А.М. Годэн.

Раскрытие асбестовой руды (асбестосодержащего продукта) ранее изучалось на основе развернутого анализа. Результаты распределений свободных и нераскрытых зерен асбеста по классам крупности в ходе технологических преобразований использовались для разработки технологических схем обогащения руд хризотил-асбеста и совершенствования технологии обогащения.

С развитием технологии обогащения руд хризотил-асбеста требуется более углубленное изучение о раскрытии минерала. Построение и совершенствование технологических схем обогащения по принципу «Не дробить и не обогащать ничего лишнего!» возможно только на основе эмпирических характеристик раскрытия минеральных фаз с учетом распределения кусков по крупности. Кроме этого, для прогноза технологических показателей возникает необходимость в разработке методики расчета технологических схем обогащения асбестовых руд с учетом характеристик раскрытия минерала и распределения кусков по крупности.

Расчет технологической схемы обогащения асбестовых руд выполняется при фактическом измерении масс и массовых долей полезного компонента в каждом продукте обогащения, который считается традиционным. Результаты расчета технологической схемы традиционным способом используются для обоснования технологических показателей действующей асбестообогатительной фабрики при фактическом состоянии технологии.

В связи с увеличением объемов по переработке руды и производственных мощностей на асбестообогатительных фабриках появилась потребность в прогнозировании технологических показателей и совершенствовании технологии.

Были определены основные направления совершенствования процесса обогащения асбеста на основе использования закономерностей раскрытия минеральных фаз, имеющих существенное значение для построения рациональных технологических схем обогащения асбеста, и способы их достижения.

Во второй главе экспериментально получены кривые раскрытия минеральных фаз для руд хризотил-асбеста (асбестосодержащих продуктов), определены закономерности распределения минеральных зерен по крупности и их практическое применение.

Для получения характеристик раскрытия минеральных фаз асбестовой руды требуется развернутый анализ обработки пробы, который заключается в предварительной классификации пробы на ситах с определением свободного и скрытого асбеста в каждом выделенном классе крупности.

Воспроизводимость контрольных испытаний при обработке двух параллельных проб с определением содержания хризотил-асбеста по классам крупности не превышает норматива воспроизводимости, как каждого выделенного класса крупности, так и в целом всей пробы.

Результаты обработки пробы по развернутому анализу могут быть использованы для исследований с целью совершенствования технологии обогащения асбестовых руд.

На основе развернутого анализа получены суммарные характеристики массовой доли свободного, скрытого и общего асбеста по классам крупности исходного продукта в операцию обогащения рудного и перечистного потоков, представленные на рис. 1.

В целом кривые массовой доли свободного, скрытого и общего асбеста по классам крупности имеют:

- вогнутый вид и правоасимметричное распределение;

- заканчиваются на ординате в точке 0,5 мм, так как асбест крупностью менее 0,5 мм (dпред.) не является ценным компонентом;

- с увеличением крупности размера кусков стремятся к нулю, так как асбест концентрируется в большей степени в мелких классах.

а) рудный поток б) перечистной поток

Рис. 1. Суммарные характеристики массовой доли свободного (1),

скрытого (2) и общего (3) асбеста по классам крупности

На основе суммарных характеристик массовой доли свободного, скрытого и общего асбеста по классам крупности получены закономерности раскрытия минерала в асбестовой руде (асбестосодержащих продуктов):

Доля раскрытых зерен асбеста в минералеот крупности определяется отношением суммарной массовой доли свободного асбестак суммарной массовой доле общего асбеста в пробе выделенного класса крупности по формуле

. (1)

Доля минерала в сростках от крупностиопределена отношением суммарной массовой доли скрытого асбестак суммарной массовой доле общего асбестав пробе выделенного класса крупности по формуле

(2)

Для количественного определения раскрытия по классам крупности необходимо кривые раскрытия минеральных фаз и характеристику крупности совмещать графически (рис. 2).

а) рудный поток б) перечистной поток

Рис. 2. Характеристика раскрытия минерала и характеристика крупности исходных продуктов

В целом кумулятивные кривые раскрытия асбеста исходных продуктов в операции классификации рудного и перечистного потоков по классам крупности имеют:

- выпуклый вид и правоасимметричное распределение;

- заканчиваются на ординате в точке 0,5 мм.

В зависимости от различного качества исходных продуктов, поступающих в операции разделения рудного и перечистного потоков, кривые раскрытия асбеста, так же как и кривые массовой доли полезного компонента, по классам крупности имеют свои особенности и отличия:

Для продуктов рудного потока:

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»