Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитические модели раскрытия минеральных фаз. теория построения схем обогащения. задачи исследования 9
1.1. Теоретическое моделирование раскрытия минеральных фаз 9
1.2. Теория построения схем обогащения 24
1.2.1. Построение схем обогащения на основе теории раскрытия минеральных фаз 24
1.2.2. Построение схем обогащения с учетом фракционного состава и сепарационных характеристик 31
1.2.2.1. Виды сепарационных характеристик аппаратов 33
1.2.2.2. Формирование сепарационных характеристик схем 37
1.2.3. Методики учета раскрытия при операциях сокращения крупности 42
1.3. Постановка задач исследования 47
Глава 2. Закономерности раскрытия минеральных фаз и сростков для различных распределений крупности зерен 49
2.1. Характеристики раскрытия минеральных фаз для дискретных распределений крупности зерен 49
2.2. Характеристики раскрытия минеральных фаз для непрерывных распределений крупности зерен 55
2.3. Выводы 62
Глава 3. Экспериментальные исследования раскрытия минеральных фаз в продуктах обогащения при сокращении крупности 64
3.1. Характеристика исследуемых руд 65
3.1.1. Физико-механические свойства руд 65
3.1.2. Вещественный, минералогический и гранулометрический состав руд 67
3.2. Плотности распределения крупности зерен для различных видов руд 73
3.3. Изучение характеристик раскрытия минеральных фаз и сростков для различных видов руд 81
3.3.1. Изучение характеристик раскрытия минеральных фаз и сростков руды Березовского месторождения 82
3.3.2. Изучение характеристик раскрытия минеральных фаз и сростков руды Гусевогорского месторождения 86
3.3.3. Изучение характеристик раскрытия минеральных фаз и сростков хромитовой руды месторождения Рай-Из 91
3.3.4. Изучение характеристик раскрытия различных классов крупности, имеющих различную предысторию дробления (на примере хромитовой руды месторождения Рай-Из) 102
3.4. Сравнение эмпирических кривых раскрытия с кривыми, по лученными по теоретическим формулам раскрытия 106
3.5. Выводы 110
Глава 4. Теоретический анализ и моделирование фракционного состава продуктов обогащения в операциях сокращения крупности и разделения 111
4.1. Анализ динамики раскрытия и изменения обогатимости в ходе операций сокращения крупности и разделения 111
4.2. Изменение фракционного состава в процессе разделения 116
4.2.1. Изменение фракционного состава в операциях разделения 116
4.2.2. Фракционный состав и требуемая точность сепаратора 120
4.3. Изменение фракционного состава, описываемого двумерными распределениями 129
4.4. Влияние крупности частиц на эффективность обогащения в различных обогатительных аппаратах 134
4.5. Влияние распределения частиц по крупности на результаты прогноза показателей обогащения 138
4.6. Выводы 148
Глава 5. Технологические расчеты схем обогащения с использованием закономерностей раскрытия и разделения минеральных фаз 149
5.1. Методика получения кривых раскрытия минеральных фаз с учетом распределения крупности зерен 149
5.2. Методика построения принципиальной схемы обогащения по двумерным плотностям распределения 151
5.3. Методика расчета принципиальной схемы обогащения с использованием преобразующих функций аппаратов 154
5.4. Обоснование принципиальной схемы обогащения хромитовой руды месторождения Рай-Из 161
5.5. Выводы 164
Заключение 165
Список использованной литературы 167
Приложение 181
- Построение схем обогащения на основе теории раскрытия минеральных фаз
- Характеристики раскрытия минеральных фаз для непрерывных распределений крупности зерен
- Изучение характеристик раскрытия минеральных фаз и сростков для различных видов руд
- Влияние крупности частиц на эффективность обогащения в различных обогатительных аппаратах
Введение к работе
Актуальность работы.
С развитием и усовершенствованием современных средств вычислительной техники возникла необходимость создания методик автоматизированного расчета и проектирования схем, использующих детальную информацию о фракционном составе руд и продуктов обогащения и учитывающих закономерности раскрытия минеральных фаз. Информация о характеристиках раскрытия минеральных фаз в продуктах обогащения различной крупности позволит разработать рациональные принципиальные и технологические схемы обогащения, реализующие принцип «не обогащать ничего лишнего!», обеспечит создание ресурсосберегающих технологий и позволит повысить качественно-количественные показатели обогащения.
Объектом исследования являются фракционный состав руд и продуктов их обогащения.
Предмет исследования - закономерности изменения характеристик раскрытия минеральных фаз и фракционного состава руд и продуктов обогащения в ходе технологических преобразований.
Цель работы. Разработка методики автоматизированного расчета и проектирования схем обогащения, учитывающей закономерности изменения фракционного состава руд и продуктов в ходе технологических преобразований.
Идея работы заключается в использовании закономерностей изменения фракционных характеристик продуктов в операциях рудоподготовки и обогащения для прогноза качества продуктов разделения и построения принципиальных схем обогащения.
Методы исследований. При изучении состава руд и продуктов обогащения применялись методы гранулометрического, фракционного, минералогического, микроскопического и спектрометрического анализа продуктов. В работе использованы методы прикладной математики, методы математической статистики и математического моделирования.
Научные положения, выносимые на защиту.
1. Расчет теоретических характеристик раскрытия минеральных фаз следует осуществлять с учетом плотности распределения крупности минеральных зерен подчиненной фазы.
2. При определении требуемой точности разделения сепаратора необходимо учитывать вид покускового распределения массовой доли полезного компонента в руде или продуктах обогащения и качественно-количественные требования, предъявляемые к получаемым продуктам разделения.
3. При обосновании и расчете схем обогащения необходимо использовать полученные экспериментальным путем двумерные фракционные характеристики материала по массовой доле (признаку) и крупности и двумерные се-парационные характеристики аппаратов.
Научная новизна результатов работы. Получены следующие новые научные результаты:
• установлено, что расчет характеристик раскрытия минеральных фаз с учетом распределения крупности зерен подчиненной фазы точнее, чем расчет характеристик раскрытия по средневзвешенной крупности минеральных зерен;
• установлено влияние гранулометрического состава продуктов на вид суммарной сепарационной характеристики;
• установлено влияние фракционного состава на требуемую точность сепаратора для достижения равнозначных технологических показателей;
• установлено, что фракционный состав продуктов одинаковой крупности, имеющих различную предысторию сокращения крупности, меняется несущественно, что подтверждено данными статистического анализа;
• экспериментальным путем на примере хромитовых руд получены характеристики раскрытия минеральных фаз для случая объемного соотношения фаз, не имеющего теоретического описания (и 5);
• предложен алгоритм для расчета уточненных характеристик раскрытия минеральных фаз с учетом распределения крупности зерен.
Практическое значение состоит в разработке методики и алгоритма расчета схем обогащения на основе пооперационной трансформации двумерного фракционного состава продуктов в ходе операций сокращения крупности и разделения. В методике учитывается непостоянство сепарационных характеристик аппаратов с изменением крупности.
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается значительным объемом экспериментального материала, дублированием проводимых экспериментов, удовлетворительной сходимостью результатов параллельных опытов, подтвержденной данными статистического анализа.
Научное значение заключается в установлении характеристик раскрытия минералов по стадиям изменения крупности для различных видов руд.
Реализация результатов работы. Результаты работы использованы при обосновании технологической схемы обогащения хромитовой руды месторождения Рай-Из, а также применяются в учебном процессе в Уральском государственном горном университете при выполнении лабораторных и курсовых работ по дисциплинам «Моделирование процессов обогащения» и «Теория разделения минералов» и дипломных работ студентами специальности «Обогащение полезных ископаемых».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях:
- Международных совещаниях «Плаксинские чтения» (Чита, 2002 г.; Иркутск, 2004 г.);
- IV и V Конгрессах обогатителей стран СНГ (Москва, 2003, 2005 гг.);
- Международных научно-практических конференциях «Научные основы и практика разведки и переработки руд и техногенного сырья» (Екатеринбург, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006 гг.);
- Молодежных научно-практических конференциях в рамках Уральской горнопромышленной декады (Екатеринбург, 2004, 2005, 2006 гг.). Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 16 работах.
Работа выполнена в рамках исследований:
• по заданию Федерального агентства РФ по образованию Уральскому государственному горному университету на проведение научных исследований по тематическому плану НИР на 2005-2006 гг.: «Исследование и развитие теории контрастности руд» (шифр 1.7.05);
• по гранту Министерства образования РФ на научно-исследовательскую работу аспирантов «Построение принципиальных стадиальных схем обогащения руд черных и цветных металлов на основе изучения закономерностей раскрытия минеральных фаз» (шифр АОЗ-3.17-437).
Объем работы. Объем диссертации - 181 страница машинописного текста, включая 41 рисунок и 35 таблиц. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 122 наименований и 5 приложений.
Построение схем обогащения на основе теории раскрытия минеральных фаз
Схемы обогащения должны быть построены максимально целесообразно. Анализ многих конкретных технологических схем подтверждает, что принцип целесообразности соблюдается не всегда.
Так, например, многие схемы не предусматривают предварительного выделения разубоживающей породы. Удалением разубоживающей породы пренебрегают из-за ее небольшого количества. Это приводит к тому, что обогатительные аппараты, и фабрика в целом, вынуждены работать с излишними затратами.
Также недостатком многих схем является формирование большой доли необогащаемого класса. Для руд, имеющих в своем составе минералы с различной вкрапленностью, стремление извлечь тонковкрапленные минералы приводит к переводу в необогащаемый класс тем большей доли минералов, чем меньше их конечная крупность измельчения.
Единственный способ избежать этих недостатков - не обогащать ничего лишнего. Это возможно при построении схемы обогащения, учитывающей принципиальные особенности состава руды, такие как физико-механические свойства входящих в руду минералов, структурно-текстурные особенности руды. Также для построения схемы обогащения необходима информация о раскрытии минеральных фаз.
Каждая руда требует индивидуального подхода при разработке технологической схемы обогащения. Испытания руды на обогатимость являются обязательными при наличии информации любой полноты. Разработка схемы обогащения для конкретной исследуемой руды должна основываться на этих испытаниях. Ввиду всех вышеперечисленных факторов обогатительные фабрики имеют самые различные схемы разделения. Однако любая технологическая схема обогащения, в сущности, сводится к общей сжатой формуле «раскрытие минералов - разделение минералов».
Раскрытие минералов осуществляется в операциях сокращения крупности. Известен принцип Чечотта Г. О. «Не дробить ничего лишнего!», однако, в настоящее время этот принцип нужно продолжить и произнести: «И не обогащать ничего лишнего!». Эти два принципа естественным образом связаны, но если при невыполнении первого расходуется дополнительная энергия, то невыполнение второго приводит к существенно большим затратам на разделение: усложнению схемы, снижению качества концентратов, повышению расхода вспомогательных материалов.
Использование информации о раскрытии минеральных фаз позволяет построить оптимальную схему обогащения конкретной руды исходя из ее физико-механических особенностей. Такая схема будет учитывать крупность, при которой начинает раскрываться породная фаза, следовательно, появиться возможность предварительного удаления разубоживающей породы. Таким образом значительно снижаются затраты на подготовительные и заключительные операции. Учет крупности начала раскрытия минеральной фазы позволяет избежать переизмельчения минерального компонента, тем самым уменьшается доля необогащаемого класса, в некоторых случаях появляется возможность получения крупнокускового концентрата.
Модель раскрытия минеральных фаз В. 3. Козина [38] разработана непосредственно для построения схем обогащения. Рассмотрим ее применение в качестве инструмента для построения схем обогащения. В литературе [35-36] описано построение общих и частных схем обогащения полезных ископаемых.
Общая структура технологических схем обогащения полезных ископаемых на основе формулы «раскрытие - обогащение минералов» предложена В. 3. Козиным [36]. Общая схема обогащения строится на основе изучения раскрытия минеральных фаз. На рис. 1.4 [36] представлены зависимости Рп, Ры и Рср от крупности кусков руды. Зависимости рассчитаны согласно формулам, предложенным В. 3. Козиным [38]. Ось абсцисс (ось крупности) имеет следующие точки: dT - наибольшие по размеру куски, подлежащие обогащению, предопределяемые технологическими возможностями обогатительного оборудования; Й?П - размер кусков, при которых начинает раскрываться порода; d-i max и d3 mln - размер максимальных и минимальных зерен полезного минерала; d\ ср - граница преобладания рядовых сростков; di сР - граница преобладания богатых сростков; я пред - предельная наименьшая техническая или экономическая крупности обогащения. Следовательно, любая руда в общем случае представлена классами крупности, существенно отличающимися друг от друга и требующими разных подходов к их разделению. Первый класс - dr+ dn - состоящий из сростков - кусков руды С1 и разубоживающей породы Ш. Второй класс - dn+ d3 max - состоящий из бедных сростков и кусков руды С2, разубоживающей и раскрытой породы П2. Третий класс - d3 max+ d\ ср - состоящий из вскрытых зерен полезного минерала К1, бедных сростков СЗ, разубоживающей и раскрытой породы ПЗ. Четвертый класс - d\ ср+ d2 ср - состоящий из вскрытых зерен полезного минерала К2, рядовых сростков С4, разубоживающей и раскрытой породы П4. Пятый класс - d-i ср+ dnptJX -состоящий из вскрытых зерен полезного минерала КЗ, богатых сростков С5, разубоживающей и раскрытой породы П5. Шестой класс - dnpea - состоящий из вскрытых зерен полезного минерала , богатых сростков и породы - необогащаемый класс НК.
Характеристики раскрытия минеральных фаз для непрерывных распределений крупности зерен
Проанализируем, сохраняются ли подобные тенденции для непрерывных законов распределения крупности зёрен. В качестве заданных законов распределения были взяты: равномерный, симметричный унимодальный, симметричный бимодальный, правоасиммет-ричный и левоасимметричный. Диапазоны крупности зёрен: 0+d3max- Объемные соотношения фаз: 99999; 99; 5,67. Зададимся плотностями распределения по крупности зерен CO(UQ для каждого из законов (таблица 2.2). Разобьем диапазон 0 d3mux на интервалы, середина каждого из которых а: где а -значение d3 в долях единиц от d3maK. Следовательно, соотношение между крупностью кусков руды и крупностью минерального зерна будет определяться как Для значений к \ Рв=0, а значения РА вычисляются по формуле (1.7), причем принимается, что число обломков зерна (т) является максимально возможнымПо формулам (1.5-1.6) вычислим значения РА, Рв для средних по интервалам значений d3 при различных объемных соотношениях фаз. Результаты расчета представлены в таблице 2.3. Затем, по формуле (2.1) вычислены показатели раскрытия преобладающей и подчиненной фаз с учетом co( i3). Результаты расчета представлены в таблице 2.4. Кроме того, показатели раскрытия оценены для случая, когда размер зерна постоянен и равен средневзвешенному значению І3СРВ- Средневзвешенный размер рассчитан для всех упомянутых законов и составляет 0,5с/зтах для симметричных законов и 0,344тах, 0,66J3max, соответственно для правоасимметрич-ного и левоасимметричного законов.
Результаты расчета раскрытия преобладающей и подчиненной фаз представлены в таблице 2.5. Характеристики раскрытия подчиненной и преобладающей фаз со(4з) и полученные по J3CPB Для различных законов распределения представлены на рис. 2.2. Анализ показателей раскрытия минеральных фаз указывает на то, что в случае учета со(4) для всех рассмотренных вариантов непрерывных распределений высвобождение зерен, как подчиненной, так и преобладающей фаз начинается в большей крупности, по сравнению с раскрытием, оцениваемым при фиксированном средневзвешенном размере зерен. Раскрытие подчиненной фазы начинается при d=d3max для характеристик, рассчитанных с учетом ш(4), и при d=d3CpB (точка с координатами (1; 0)) для характеристик, рассчитанных при фиксированном размере зерна, соответственно (это также подтверждается при сравнении табл. 2.4 и 2.5.). Для непрерывных распределений отличия в показателях раскрытия, рассчитанных с учетом распределения крупности зерен и без него, не столь заметны, как для дискретных, но все же существуют. Например, для симметричных непрерывных распределений раскрытие подчиненной фазы, рассчитанное с учетом распределения крупности зерен, начинается при d=0,5 д. е., а рассчитанное по (І3СРВ, - при d=0,4 д. е. для асимметричных распределений различие более существенно: для правоасимметричного распределения крупности начала раскрытия подчиненной фазы составляют 0,5 и ОД у. е. для раскрытия рассчитанного с учетом co(J3) и по І3СРВ соответственно. Характерные особенности, отмеченные для подчиненной фазы, сохраняются и для преобладающей фазы.
Характеристики раскрытия, рассчитанные по ізСрв, одинаковы для всех симметричных законов распределения, однако, те же характеристики, рассчитанные с учетом распределения крупности зерен, отличаются друг от друга. К примеру, по показателям раскрытия, рассчитанным с учетом распределения крупности зерен, можно сказать, что симметричный бимодальный закон распределения крупности зерен имеет лучшие показатели раскрытия, чем равномерный и симметричный унимодальный. По показателям раскрытия, рассчитанным по ізСрв, все эти законы обладают одинаковыми характеристиками раскрытия. Те же тенденции отмечены и для асимметричных распределений крупности зерен. Так, например, раскрытие подчиненной фазы правоасимметричного распределения крупности зерен, рассчитанное с учетом (a(d3), начинается при d=0,7 д. е. и при /=0,0001 д. е. достигает значения 0,9470 д. е., а раскрытие то же фазы того же распределения, но рассчитанное по J3CPB? начинается лишь в крупности 0,1 у. е. и при aN),0001 д. е. достигает значения 0,9971 д. е.
Изучение характеристик раскрытия минеральных фаз и сростков для различных видов руд
Известно, что различные виды сырья в силу различных физико-механических свойств, таких как структура и текстура, прорастание минералов внутри материала, разрушаемость, а, следовательно, крупность частиц, получаемых при операциях сокращения крупности, крупность зерен ценного минерала, соотношение объемных фаз в материале, имеют различные характеристики раскрытия фаз.
Выявление и построение характеристик раскрытия минеральных фаз является важной задачей для дальнейшего обоснования и построения схем обогащения. Эта задача выполнима лишь при экспериментальном исследовании различных видов сырья. В данной главе описаны эксперименты, проводившиеся на различных видах сырья. В качестве исследуемых были выбраны руды с различными видами распределения крупности зерен подчиненной фазы (п.3.2).
Общая методика проведения эксперимента такова: исходная руда была подвергнута рассеву: крупные классы рассевались на стандартный ситах с модулем 2, мелкие классы рассевались на наборе стандартных сит с модулем V2 . Затем отдельно в каждом классе оценивалось раскрытие - проводился фракционный анализ по содержанию минерала.
В крупных классах изучалась контрастность руды, раскрытие в мелких классах определялась методом микроскопического анализа. Продукты исследовались с помощью микроскопа МБС-10. Используемая методика широко применяется при минералогическом анализе кварцевого пески и других видов сырья [16, 25]. Методика исследования такова: материал усредняется методом перекатывания, разравнивается монослоем, затем методом квадратования отбирается проба [35]. Проба наносится на предметное стекло и помещается под микроскоп. Проводится анализ, определяющий вид сростка с отнесением его в соответствующую фракцию. Подсчитывается количество кусков в каждой из полученных фракций. Данные заносятся в таблицу. В каждом классе крупности проводится не менее трех опытов, общее количество обследованных частиц должно быть порядка 500-1000.
Определение раскрытия в мелких классах крупности проводилось согласно требованиям и дополнительно оценивалось на предмет систематической погрешности [4]. По каждому классу крупности для каждого вида руды по общепринятым формулам [4] вычислены: среднеарифметическое значение, дисперсия, среднеквадратичное отклонение и ширина доверительного интервала. На основе изучения раскрытия получены кривые раскрытия подчиненной и преобладающей фаз и различных видов сростков для трех видов руд. Результаты эмпирического изучения раскрытия минеральных фаз и сростков пиритной руды Березовского месторождения проводились по вышеописанной методике и представлены таблицами 3.11-3.12 и на рис. 3.3. В крупных классах (-50+20 и -20+10 мм) по стандартной методике изучалась контрастность [74]. В мелких классах фракционирование проводилось методом микроскопического анализа [16]. Был проведен статистический анализ с использованием стандартных формул [4, 37]. Результаты изучения ошибки воспроизводимости экспериментов представлены в таблице 1 Приложения 1. В таблице 3.12. и на рис. 3.3. представлены показатели раскрытия минеральных фаз и сростков, полученные экспериментальным путем Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы: Раскрытие, как минеральной, так и породной, фаз пиритной руды начинается в крупности большей С/ЗСРВ- Это можно объяснить наличием в руде минеральных зерен с d d-ісрв, кроме того, как крупные, так и более мелкие зерна пирита в силу морфологических особенностей строения данной руды имеют свойство «выкрашиваться» из массы породы. В дальнейшем, высвобожденные таким образом зерна могут либо остаться в «своем» классе крупности, либо, разрушившись, перейти в более мелкие классы. В крупности менее 2 мм общая доля сростков невелика и с уменьшением крупности снижается. В крупности менее 1 мм исчезают средние сростки, об щая доля сростков не превышает 10 %. В классе -0,3+0,21 мм общая доля бедных и богатых сростков не превышает 1 %. Полное раскрытие минеральных фаз достигается в крупности менее 0,21 мм. Также отмечено несколько классов крупности, в которых концентрируются свободные зерна пирита различной крупности. Это -2+1, -0,42+0,3 и -0,3+0,21 мм. Факт появления свободных зерен можно объяснить селективностью разрушения данного вида руды. Бедные сростки, в основном, концентрируются в крупных классах (-10+5, -5+3; -3+2 мм), в большинстве своем это куски с зернами минерала крупностью менее 0,1 мм. Доля средних и богатых сростков, в целом, невелика. Крупность средних сростков находится в диапазоне -10+1 мм; богатых сростков --10+0,21 мм. Максимального значения доли средних и богатых сростков достигают в классе -2+1 мм соответственно 1,81 и 0,91 %. В Приложении 2 представлены кривые контрастности для классов -50+20 и -20+10 мм пиритной руды Березовского месторождения. Полученные кривые контрастности (Приложение 2) и кривые раскрытия минеральных фаз и сростков (рис. 3.3) позволяют сделать следующие выводы: данная руда может быть подвергнута предварительному обогащению в крупнокусковом виде (-50+20, -20+10 мм), цель предварительного обогащения - сброс крупнокусковых хвостов. Причем, целесообразно проводить предварительное обогащение именно в узких классах. Кривые контрастности позволяют спрогнозировать выход хвостов при заданном их качестве. Такой прогноз был выполнен для полученных кривых контрастности и показал, что при качестве хвостов и=0,1/0,2/0,3а выход хвостов составил ух=4,5/20/65 % и ух=22/63/87 % для классов крупности -50+20 и -20+10 мм соответственно; реализация глубокого обогащения должна осуществляться в классах -1,0+0,42; -0,42+0,3; -0,3+0,21 мм, поскольку, начиная с этих классов, общая доля сростков составляет соответственно 5,2; 1,11; 0,58 %. Конкретная граница крупности раскрытия должна быть уточнена исходя из требований к качеству концентрата и хвостов.
Влияние крупности частиц на эффективность обогащения в различных обогатительных аппаратах
Для многих процессов вероятность перехода частиц определенных фракций в различные продукты зависит не только от некоего физического свойства, но и от крупности. Ярким примером таких процессов являются магнитные и особенно гравитационные процессы. В ряде работ [31, 63] рассмотрено влияние крупности частиц на эффективность обогащения.
В работе [63] объектом исследования выбрана мелкодробленая магнетитовая руда (питание и хвосты сухой магнитной сепарации). Были определены сепарационные характеристики по хвостам для узких классов крупности: -50+25, -25-13, -13+6 мм. По полученным сепарационным характеристикам были вычислены границы разделения и точность разделения (Ерт) для каждого узкого класса. Полученные результаты позволили сделать вывод о том, что с уменьшением крупности обогащаемых классов эффективность разделения снижается, а значение границы разделения увеличивается.
В работе [31] описаны исследования эффективности сепарации различных классов угля при их совместном обогащении в сепараторе СК-20 с магне-титовой суспензией. На обогащение в сепаратор СК-20 поступал уголь крупно-стью -200+6 мм, плотность магнетитовой суспензии 1,6 т/м . На основе ситового, фракционного и химического анализов проб питания и продуктов обогащения определены основные технологические показатели сепарации угля по классам, в таблице 4.3. представлены значения плотности разделения и значения среднего вероятного отклонения. Следует отметить высокую эффективность разделения, которой характеризуется сепарация обогащаемого угля -200+6 мм, Ерт=0,015. Из таблицы 4.3. можно сделать вывод, что с уменьшением крупности точность разделения снижается, а плотность разделения повышается. Также авторы [31] делают вывод о том, что получение близких по качеству продуктов обогащения из крупных и мелких классов возможно при раздельном их обогащении в суспензии разной плотности.
Помимо описанных выше работ факт уменьшения точности разделения с уменьшением крупности материала подтверждает и ряд работ отечественных и зарубежных исследователей [12-14, 30, 41, 51, 52, 59, 60, 65, 66, 67].
Изучение эффективности и точности разделения имеет большое значение в теории и практике гравитационных процессов, поэтому для большинства гравитационных аппаратов известны практические значения среднего вероятного отклонения (Ерт). Именно благодаря столь детальному изучению работы гравитационных аппаратов можно утверждать, что для различных классов крупности, обогащаемых в одинаковых сепараторах требуется различная точность, причем сепарационная характеристика мелких классов крупности будет хуже, чем у крупных. В таблице 4.4 представлены значения среднего вероятного отклонения для различных типов гравитационных аппаратов.
На основе данных таблицы 4.4. проведен регрессионный анализ зависимости точности разделения (Ерт) от крупности частиц для различных типов гравитационных аппаратов, результаты анализа представлены в таблице 4.5.
Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы: для отсадочных машин зависимость точности разделения от крупности частиц описывается линейным уравнением. Для тяжелосредных сепараторов вид уравнения степенной, причем изменение плотности разделения незначительно влияет на коэффициенты уравнения.
Несмотря на то, что уравнения регрессии получены для конкретных обогатительных аппаратов, общие закономерности можно использовать для прогноза точности разделения в различных классах крупности.
Использование сепарационных характеристик аппаратов для описания преобразования фракционного состава продуктов в разделительных операциях технологических схем позволяет повысить точность прогнозных расчетов [5]. Физические признаки , коррелированны с а и их связь часто может быть принята линейной, следовательно, аргументы а и , легко взаимозаменяемы в сепа-рационной характеристике. Во многих случаях необходим другой аргумент -крупность (d).
Это имеет смысл, поскольку разделение в схемах обогащения ведется как по признакам разделения, связанным с массовой долей, так и по признакам, не связанными с массовой долей, в случае неселективного раскрытия компонентов одним из таких признаков является крупность.
Функции распределения фракционного состава по крупности имеют различный вид в зависимости от стадии обработки. На рис. 4.13 представлены примеры различных функций распределения фракционного состава по крупно Поскольку в ходе рудоподготовки при стремлении к увеличению раскрытия возможно переизмельчение руды, то есть образование класса крупности, обогащаемого предполагаемыми процессом обогащения с признаком разделения
