Введение к работе
Актуальность работы. Постоянный рост удельного веса труднообогатимого золотосодержащего сырья с повышенным содержанием мелких зерен ценных компонентов вызывает необходимость увеличение глубины обогащения мелких фракций шлиховых продуктов россыпных месторождений. Разделения шлиховых продуктов осуществляется на гравитационных шлихообогатительных установках (ШОУ). Применяемые традиционные методы обогащения переработки сырья на ШОУ не позволяют эффективно извлекать мелкие шлиховые продукты (-250MKM) в поле гравитационных сил. Потери мелких классов ценного компонента при таком способе разделения достигают до 50%. Проблему извлечения мелких классов крупности из -золотосодержащих- шлиховых продуктов- предлагается решить за счет применения комбинированных воздействий на труднообогатимые фракции на основе гравитационных полей и накладываемых полей продольных волн. Технология обогащения труднообогатимых золотосодержащих шлихов с наложением на массопотоки полей "продольных волн относится к интенсифицирующим методам волновой механики. Развиваемое новое научное направление - интенсификация гравитационного разделения мелких зерен за счет дополнительного воздействия на них поля продольных волн - на сегоднешний день сдерживается слабой изученностью и отсутствием технических средств для эффективного обогащения труднообогатимых классов минерального сырья.
Представленная работа выполнена в соответствии с Комплексными программами ГК ВО РФ "Рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов" (87.35.02), "Исследование обогатимости. Комплексное использование сырья. Безотходная технология" (52.45.03), "Воздействие звука и ультразвука на вещество" (29.37.17) и госбюджетной тематики ЧитГТУ "Разработка способов физико-химического модифицирования свойств минерального сырья для создания природоохранной технологии при добыче и переработке россыпей".
Целью работы является прогнозная оценка эффективности гравитационно-волнового разделения минеральных Фракций золотосодержащих шлихов и разработка инженерного метода расчета конструкции сепараторов и построения технологических схем.
Научная идея работы - совместное использование гравитационных и волновых полей для повышения эффективности разделения труднообогатимых минеральных смесей в транспортирующих массопотоках.
Методы исследований. При выполнении диссертационной работы использовались методы определения фракционного состава шлиховых продуктов россыпей с применением минералогического, гранулометрического, седиметационного. фотопланометрического анализов. а также методов математического моделирования и математической статистики с использованием ЭВМ.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций определяется_достаточной сходимостью результатов теоретических и
экспериментальных исследоваш^_^расховдение__между_которыми
~составляёт"в~зависимости от физических свойств минеральных смесей до 10% при доверительной надежностью не менее 80%.
Научная новизна работы:
разработана методика оценки эффективности разделения труднообогатимых золотосодержащих шлихов в поле продольных волн, основанная на использовании математической модели процесса, позволяющая прогнозировать глубину обогащения мелких фракций минерального сырья при гравитационно-волновой сепарации, с учетом их фракционного состава;
установлена зависимость эффективности разделения труднообогатимых частиц в поле продольных волн от параметров транспортируемого массопотока с учетом предложенного критерия --эффективная -концентрация -минеральных -частиц- -на -улавливающей-поверхности сепаратора;.
разработана методика инженерного расчета параметров гравитационного-волнового сепаратора с учетом особенностей Фракционного состава золотосодержащих шлихов и интенсивности воздействия на минеральную частицу поля продольных волн;
- обоснованы и выбраны технологические схемы шоу с применением
гравитационно-волновых сепараторов, учитывающие особенность
вещественного состава шлихов и ситовую характеристику ценного
компонента.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
- разработан модельный стенд исследования процессов разделения
зернистой фракции шлихов в поле продольных волн, учитывающий
эффективность влияния волн давления на частицы в жидкой среде и позволяющий оценить эффективность разделения в поле продольных волн, на данное техническое решение подана заявка на предполагаемое изобретение:
предложены технологические схемы переработки шлихов для извлечения труднообогатимых классов крупности с применением гравитационно-волновых сепараторов. одна из которых рекомендована к использованию на стадии предпроектных и проектных работ при строительстве ШОУ А/с "Саяны";
разработанный модельный стенд и методика прогнозной оценки разделения труднообогатимых минеральных частиц в водной среде внедрены в учебный процесс на кафедре "Обогащение и вторичное сырье" в ЧитГТУ при проведении практических и лабораторных раЗот на -курсам -"Моделирование процессов -обогащения"Полезных ископаемых". "Исследование процессов и технологии обогащения поле зных ис ко паемых".
проведены опытно-промышленные испытания на месторождении "Спорный" позволяющие оценить экономический эффект от внедрения разработки, который составит при сезонной работе ШОУ 45.5 млн.руб. (в ценах 1995г).
На защиту выносятся следующие научные положения:
методика прогнозной оценки эффективности гравитационно-волнового разделения труднообогатимых минеральных смесей продуктивной фракции золотосодержащих шлихов с учетом особенности их фракционного состава:
методика инженерного расчета параметров гравитационно-волнового сепаратора, используемая для компоновки технологических схем обогащения золотосодержащих шлихов при содержании в них мелких классов трудноизвлекаемых гравитационными методами обогащения.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на ежегодных внутривузовских научно-технических конференциях ЧитГТУ в период с 1989-1996ГГ., на Всесоюзной студенческой конференции "Совершенствование методов изучения поисков и разведки, технологии добычи и переработке руд с целью улучшения комплексного освоения недр и охраны окружающей среды" (г.Красноярск, 1991г.), на международном совещании "Экологические
проблемы в обогащении полезных ископаемых" (Плаксинские чтения,
г.Аппатиты. 1994г.). на симпозиуме, посвященному памяти акад.
Ржевского В. В. "Современное горное дело: образование, наука,
промышленность" (г.Москва, 1996г.) и на конференции
"Высокоэффективные технологии | глубокого обогащения углей и
тонкодисперстных минеральных |систем" (Плаксинские чтения,
г.Люберцы, 1996г.). і
Публикации. Основные положения диссертации представлены в восьми работах, из них: четыре научные статьи, информационный листок о НТД, два методических указания, тезисы доклада на Всесоюзной научной студенческой конференции в г.Красноярске.
Структура диссертационной работы. Работа состоит из введения
четырех глав, заключения, списка литературы 155 наименований и
включает 141 стр. машинописного текста, 12 табл., 40 рисунков,
приложения. [