Введение к работе
Актуальность работы. Горно-обогатительное производство является одним из наиболее энергоемких в народном хозяйстве. Ежегодно на горно-обогатительньтс комбинатах обезвоживается до 100 млн.т гонких желез орудных концентратов.
Ухудшение качества сырой руды при росте требовании металлургического передела к качеству концентрата приводит к увеличению тонніш помола руди, уменьшению крупности концентрата н соответственно к увеличению энергетических затрат на операцию фильтрования, занимавшую в обогащении второе место по энергоемкости после измельчения.
Вовлечение в промышленную переработку окисленных железных руя и марганцевых шламов поставил^ перед обогатителя.',::-! гтобяему обезвоживания полученных концентратов. Влажность о5азьс::;е!щсго на дисковых вакуум-фільтрах осадка в отдельных случаях значительно превышала величину, требуемую последующим переделом. Реальными промышленными методами снижения влажности осадков являются сушка перегретым паром или термическая сушка. В условиях возросшего дефицита на электроэнергию и энергоносители разработка интенсивного метода обез-вовдвашя, позволяющего получать осадок с требуемой влажностью при минимальных энергетических затратах является актуальной задачей. Цель работы. На основания исследований закономерности?'- пропесої обезвоживания марганцевых и железору^іня л'киентратов, .>из(іь'с-х:імп-ческих характеристик твердой фазы, изучения видов (форм) связи влаги в осадках обосновать и разработать интенсивную технологию и аппараты для обезвоживания концентратов из окисленных железных руд и марганцевых шламов, позволяющие получать осадок с требуемой влажностью при оптимальной производительности оборудования и минимальных энергетических затратах. Методы исследований. В работе использованы:
метод термограмм сушки и изобар десорбции;
тестированные методы определения гранулометрического, химического и минерального составов, внешней удельной поверхности, максимальной молекулярной влагоемкости (ШВ) и др.;
методы измерения расхода воздуха чашевым анемометром А!,'~1Ь
іі по перепаду давления на сужающей диафрагме дифференциальным і/анч-метром;
натурные обследования современного производства;
обобщение научных публикаций;
лабораторные, полупромышленные и промышленные эксперименты;
- математический анализ результатов исследований. Научная новизна работы. Впервые проведены исследования по определению и произведена классификация видов связанной влаги в осадках концентратов железных и марганцевых руд методом термограмм сушки. Определена предельная степень обезвоживания осадков различными механическими методами. Обоснованы энергетический подход к проблеме обезвоживания и формулы для расчета энергетических затрат. Предложен показатель - удельный расход энергии на обезвоживание, который позволяет увязать между собой совокупность физико-химических свойств твердой фазы обезвоживаемой суспензии, технологические показатели обезвоживающего оборудования и энергетические затраты на обезвоживание и определить оптимальный с энергетической точки зрения метод обезвоживания и соответствующее оборудование. Практическая ценность. Основные положения работы использованы в проекте строительства опережающей секши обогащения из марганцевых шламов текущей добычи БОФ, при проектировании отделений фильтрования СевГОКа и КГСКЭРа,- при разработке заявки и технического задания на камерный фильтр-пресс ЖВ-400 для обезвоживания железорудных концентратов. Внедрение фильтр-прессов взамен дисковых вакуум-фильтров на опытно-промышленной секши № II КГСКОРа позволит получить экономический эффект 172,6 тыс.руб. (в ценах 1984 г.).
Результаты работы могут быть использованы для прогнозирования производительности фильтровального оборудования и влажности осадка-при фильтровании- различными методами материалов, подобных исследуемым.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлялись на конкурсе ШР и ОКР молодых ученых и специалистов института Механобрчермет, Кривбасса. Кривой Рог, 1985 г.; на Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы обезвоживания, складирования и утилизации хвостов горно-обогатительньк комбинатов. Кривой Рог, сентябрь 1990 г.; на Всесоюзной научно-технической конференции "Пути развития науки и техники при подготовке руд черных металлов к металлургическому переделу". Кривой Рог, 1991 г.; на сешнаре "Совершенствование технологии фильтрования железорудных концентратов". Кривой Рог, 1991 г.; на Ученом совете института t/.еханобрчермет Кривой Рог, 1992 г.; на научном семинаре лабораторий обогащения полезных ископаемых ИПКСН РАН. Москва, 1992 г.
Публикации. Результаты диссертации изложены в 9 печатных работах, получено авторское свидетельство на изобретение.
Объем диссертации. Диссертационная работа Изложена на 147 страницах машинописного текста, иллюстрирована 28 рисунками и сопровождается 13 таблицами. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка ' литературы из III наименований и приложений на 4 страницах.