автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.08, диссертация на тему:Комбинированная технология предварительного обогащения асбестовых руд

ПОТАПОВ Валентин Яковлевич

КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОБОГАЩЕНИЯ АСБЕСТОВЫХ РУД

Специальность 05.15.08 «Обогащение полезных ископаемых»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург -1999

Работа выполнена в Уральской государственной горно-геологической академии.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Цыпин Е.Ф. Официальные оппоненты: докт. техн. наук, проф. Шемякин B.C. канд. техн. наук, с.н.с. Курганов E.H.

Ведущее предприятие - АО комбинат "Ураласбест"

Защита состоится 23 декабря 1999 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 063.03. 03 в Уральской государственной горногеологической академии (620144, г.Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30), факс (3432) 22-66-29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат разослан «■//"» // £ J? ¿Т^Л 1999 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, проф., д.т.н. Багазеев В.К.

U4L4G.Ö ) /

РОССИЙСКАЯ эсудлрстпепнлп БИВЛПОТЕКА

6 ^ ( ВВЕДЕНИЕ

Одним из приоритетных направлений развития экономики России является научно-технический прогресс в добывающих и перерабатывающих отраслях промышленности. Совершенствование горно-обогатительного производства определяется новыми ресурсосберегающими технологиями и оборудованием.

В последние годы в связи с отработкой богатых месторождений полезных ископаемых, вовлечением в переработку более бедных руд, переводом горных работ на высокопроизводительные и менее селективные технологии добычи существенно снизилось содержание полезных компонентов в рудах, поступающих на обогащение. Это привело к увеличению удельных затрат на получение концентратов. Вместе с тем в силу перестройки экономических отношений в стране резко возросла стоимость энергоносителей, что еще более усугубило увеличение затрат в обогатительном переделе. Такие тенденции имеют место для большинства полезных ископаемых.

Асбестовые руды не являются исключением. Вышеупомянутые обстоятельства являются наиболее выраженными для комбинатов со сложными горно-геологическими условиями залегания руд. В первую очередь это относится к АО «Ураласбест». Следует отметить, что для этого предприятия характерно не только снижение содержания асбеста, но и то, что сам уровень содержания по сравнению с зарубежными аналогами - канадскими горнообогатительными предприятиями - в несколько раз ниже.

Совершенствование технологии и экономики обогащения в последние годы связывается, в первую очередь, с введением в рудоподготовительный передел операций предварительного обогащения, позволяющих после первых стадий дробления удалить из процесса породные фракции. Предварительное обогащение может быть реализовано механическими методами -гравитационными, магнитными,-специальными, избирательным дроблением - грохочением или методами радиометрической сепарации. В ряде случаев возможна комбинированная технология предварительного обогащения, включающая несколько различных процессов.

Применительно к асбестовым рудам известны случаи использования для предварительного обогащения магнитной сепарации и избирательного дробления - грохочения.

Предварительное обогащение асбестовых руд дает следующие преимущества: снижение затрат на производство асбеста благодаря ресурсосбережению, увеличение выхода товарного щебня, повышение качества товарной продукции благодаря снижению содержания пыли и гали ; повышение выхода длинноволокнистого асбеста, повышение сроков службы основного технологического оборудования передела обогащения.

В нашей стране работы по предварительному обогащению асбестовых руд находятся в начальной стадии. В связи с этим работы, направленные на разработку технологий, в том числе комбинированных с использованием различных методов и аппаратов предварительной концентрации асбестосо-держащих руд, являются актуальными.

Наибольший вклад в развитие теории предварительного обогащения внес В.И.Ревнивцев, обосновавший принципиально новый подход к рудо-подготовке как к совокупности технологических процессов постепенного концентрирования полезного компонента, начиная с отбойки горной массы и заканчивая подготовительными операциями перед глубоким обогащением.

Существенный вклад в развитие теории и практики предварительного обогащения полезных ископаемых внесли Мокроусов В.А., Архипов O.A., Бадеев Ю.С., Зверев В.И., Козин В.З., Крапивский Е.И., Кравец Б.Н., Леман Е.П., Лилеев В.А., Леонов С.Б., Новиков В.В., Остроумов Г.В., Плаксин И.Н., Пухальский Л.Ч., Райвич И.Д., Старчик Л.П., Тихонов О.Н., Федоров Ю.О., Хопунов Э.А., Цыпин Е.Ф., Чантурия В.А., Шемякин B.C. и др. ученые. В их трудах нашли отражение вопросы избирательного разрушения компонентов, направленного изменения физических свойств минералов, теории контрастности и прогноза обогатимости при предварительной концентрации, теории построения схем предварительного обогащения, разработки аппаратов и технологий, а также их реализации.

Вопросы предварительного обогащения асбестовых руд нашли отражение в работах Шалюгиной В.А., Половнёва Б.А., Пелевина А.Е., Сычёвой А.И., Газалеевой Г.И., Ершовой Г.П., Лихоты Е.А., Смирновой Л.Я.

Однако применительно к асбестовым рудам изучена лишь малая часть методов предварительного обогащения, что не позволяет разработать более эффективную комбинированную технологию.

Все это свидетельствует о необходимости проведения исследований, которые позволили бы разработать новые технологические решения и аппараты для предварительной концентрации асбестосодержащих руд, учитывающие контрастность их физико-механических свойств.

Диссертация связана с научно-исследовательскими работами, проведенными Свердловским горным институтом совместно с НИИПроектАсбе-стом по проблемам «Поиск новых методов и средств эффективного выделения бедных фракций с целью снижения энергоемкости процессов обогащения асбеста» и «Разработка новых способов и технических решений по обработке продуктов обогащения асбестовых руд».

Целью работы является разработка ресурсосберегающей технологии и оборудования для предварительного обогащения асбестовых руд, повышающих технологическую и экономическую эффективность обогащения.

Идея работы заключается в том, что существующие схемы рудоподго-товки асбестовых руд дополняются в различных стадиях операциями пред-

варительного обогащения с использованием разработанных в диссертации процессов и оборудования.

Методы исследований: статистический анализ продуктов обогащения, математическое моделирование процесса обогащения асбестосодержащих руд, экспериментальные исследования на фотометрическом и фрикционном лабораторных и промышленных установках и аппаратах, определение опытных коэффициентов, входящих в эмпирические формулы с помощью теории планирования эксперимента, теории вероятности и математической статистики, фотометрического и теплофизического методов анализа.

Положения, выносимые на защиту

- эффективными методами предварительного обогащения асбестовых руд являются фотометрический и фрикционный, использующие существенную разницу в оптических и физико-механических свойствах;

- алгоритм обработки оптической информации для идентификации асбестосодержащих кусков при фотометрической сепарации и фотометрический сепаратор;

- взаимосвязь физико-механических свойств сыпучих материалов - коэффициента восстановления и коэффициента трения при ударе и уточненная методика их определения;

- математическая модель фрикционного процесса разделения сыпучих многокомпонентных материалов и барабанно-полочный сепаратор;

- комбинированная схема предварительного обогащения, включающая фотометрическую сепарацию, магнитную сепарацию, избирательное дробление и сепарацию по трению и упругости.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается представительностью выборки экспериментальных данных при доверительной вероятности 0,85...0,95; совпадением экспериментальных и расчетных данных, расхождение не превышает 15 %; испытаниями сепараторов в НИИПроектАсбесте.

Научная новизна работы заключается:

в установлении существенного различия в физических свойствах асбе-стосодержащей руды и породы, что позволяет выбрать два наиболее эффективных метода предварительного обогащения: фотометрический, обеспечивающий уже после стадии крупного дробления вывод значительной части (до 37 %) пустой породы в хвосты; фрикционный, позволяющий выделять концентрат предварительного обогащения с высоким содержанием свободного асбестового волокна;

в разработке алгоритмов фотометрической сепарации;

разработке математической модели процесса разделения сыпучих многокомпонентных материалов на барабанно-полочном сепараторе;

разработке методики определения и математической модели взаимосвязи физико-механических свойств сыпучих материалов - зависимости коэф-

фициента восстановления от коэффициента трения при ударе.

Практическое значение работы состоит:

- в выборе оптимальных параметров фотометрического и фрикционного сепараторов для предварительного обогащения асбестовых руд;

- разработке конструкций фрикционного и фотометрического сепараторов, новизна которых подтверждена 2 авторскими свидетельствами на изобретения;

- разработке комбинированной схемы предварительного обогащения, включающей фотометрическую, магнитную и фрикционную сепарации;

- разработке способов обогащения крупнокусковых руд, новизна которых подтверждается 3 авторскими свидетельствами на изобретения.

Реализация результатов работы. Основные результаты работы и практические рекомендации использованы в НИИПроектАсбесте при разработке технологий и аппаратов для обогащения асбеста и других руд, УГГГА в учебном процессе на кафедре обогащения полезных ископаемых, а также внедрены в проект реконструкции цеха ДСК фабрики № 4 комбината «Ураласбест» с экономическим эффектом 138 тыс. рублей в ценах 1991 года.

Ожидаемый экономический эффект от использования комбинированной технологической схемы предварительного обогащения асбестовых руд для фабрики производительностью 12 млн. т. в год составляет около 10 млн. рублей.

Апробация работы. Результаты работы, ее основные положения были доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных научно-технических конференциях проводимых СГИ, и Свердловским областным Домом техники НТО горное в 1981-1998 г, на заседаниях кафедры обогащения полезных ископаемых, всесоюзных конференциях «Электронные методы обогащения руд» 1981 г., 1985 г., Российской конференции «Компьютерные технологии в горном деле» 1996 г., научно-технических конференциях УГТГА, НИИПро-ектАсбеста, совещаниях в техотделах горных предприятий.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 работы, в том числе 5 авторских свидетельств на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и содержит 165стр- машинописного текста, 40 рис., список использованной литературы из 130 наименований и 15 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОБОГАЩЕНИЯ АСБЕСТОСОДЕРЖАЩИХ РУД

В последнее время в переработку вовлекаются все более бедные по содержанию асбеста руды, в связи с чем возрастает актуальность проблемы

предварительного обогащения, так как оно позволит вывести на первых этапах обогащения большую массу пустой породы. Операции дробления в процессе обогащения асбеста наиболее дорогие и энергоемкие, и поэтому целесообразно выделять обедненную фракцию руды в дробильно-сортировочном комплексе в крупнокусковом виде.

Традиционная технология обогащения асбестовых руд предполагает многостадиальное раскрытие минеральных комплексов с последующим удалением вскрытого асбестового волокна отсасыванием. Предварительное обогащение может быть осуществлено на различных этапах рудоподготовки. Раскрытие минералов и вмещающих пород начинается уже с горных работ. В ходе добычи в руде появляется определенная доля чисто породных кусков, которые при многостадиальных схемах раскрытия могут быть удалены из дальнейшей переработки. Руда в недрах и при отделении от горного массива при используемых неселективных методах разработки не является однородной по массовой доле полезного компонента.

Предварительное обогащение целесообразно проводить после первых стадий дробления при дополнительном раскрытии минералов в ходе дробления. Предпочтительной является покусковая сепарация руды одним из радиометрических методов, дающая более точное разделение на продукты с наименьшими потерями.

Покусковая сортировка мелкодробленых руд благодаря лучшему раскрытию, возможно, и более предпочтительна, но экономически нецелесообразна ввиду низкой производительности сепараторов для малой крупности. Возможно применение магнитной, гравитационной сепарации в качестве приемлемых методов предварительного обогащения для руды мелких и средних классов крупности.

Упомянутая в литературе возможность применения сепараторов, ис-тользующих различие в оптических и теплофизических характеристиках ас-5еста и породы, а также отсутствие в литературе информации по изучению разделительных признаков термометрической сепарации, вызвало необхо-химость разработать методики и исследовать оптические и теплофизические :войства асбеста и вмещающих пород в целях оперативного контроля и ре-пения задач предварительного обогащения.

Используемый ранее метод обогащения по трению с частичным ис-юльзованием упругости, «русский способ», не нашел распространения в ас-¡естовой промышленности и был прочно забыт из-за низкой производитель-гости и трудности извлечения мелких классов. Однако из анализа техниче-кой и патентной литературы обогащение с использованием эффекта взаи-юдействия частиц разделяемых компонентов с рабочей поверхностью ши-юко используется. Имеются аппараты для разделения щебня по фрикцион-!ым свойствам.

Как показали исследования, теория разделения монофаз асбестовых продуктов этим методом отсутствует. Изучен только такой признак, как коэффициент трения. А приведенные в литературе значения упругих свойств частиц асбестосодержащих продуктов, так же, как и методика их получения, требуют уточнения.

При анализе конструкций аппаратов и принципа их работы установлено, что процесс разделения в них не был оптимизирован. Практически не осуществлялось управление свойствами за счет подбора разделительных поверхностей для сепарируемого материала.

Фрикционную сепарацию целесообразно применять для предварительной концентрации в стадиях более глубокого обогащения, при этом возможен эффект решения такой технологической задачи, как выделение свободного волокна, что позволит сохранить его природные свойства, избежать переизмельчения и снизить содержание пыли в готовой продукции.

Исходя из вышеизложенного, основными задачами настоящей диссертационной работы являются:

1. Исследование физико-механических свойств крупных классов асбесто-содержащей руды для определения контрастности по разделительным признакам.

2. Разработка математической модели, алгоритмов и аппаратов предварительного обогащения асбестовых руд.

3. Разработка комбинированной схемы предварительного обогащения асбестовых руд.

2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОФАЗ ПРОДУКТОВ ОБОГАЩЕНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОБОГАЩЕНИЯ АСБЕСТОВЫХ РУД

В известных работах по исследованию теплофизических характеристик асбеста и серпентинита приведено недостаточно данных для разработки методов и средств контроля содержания асбеста. Нами установлено, что теп-лофизические характеристики асбеста и составляющих монофаз асбестовых руд отличаются друг от друга, но не могут быть использованы для предварительной концентрации как недостаточно эффективные и технологичные. Их можно использовать лишь для непрерывного контроля за процессом обогащения.

Наиболее легко оцениваемыми оптическими свойствами минералов являются цвет, блеск и прозрачность. Была поставлена задача определить в какой области спектра разделяемые компоненты различаются наиболее зна-. чимо по оптическим свойствам.

На рис. 1 приведены спектры отражения асбеста и вмещающих пород. Анализируя спектры, можно сделать следующие выводы: наибольшие

различия в отражательной способности асбеста и асбестосодержащих кусков от породных кусков проявляются в спектральной области 550-700 нм; подпушенный асбест (куски асбеста, на поверхности которого в силу механических воздействий волокна подпушены) значительно отличается от кусков прочих разновидностей - от темноцветного перидотита на 25-30 %, от светло-серого перидотита на 15-20 %; асбестосодержащие куски серпентинита в указанной области спектра имеют промежуточное значение коэффициента отражения по отношению к коэффициентам отражения светлого и темного перидотита. Подобное же положение займут и спектры асбестосодержащих перидотитов.

Таким образом, куски асбеста по коэффициенту отражения могут бьггь идентифицированы. Но основная масса асбеста находится не в виде свободных асбестовых кусков, а в виде асбестосодержащих кусков, в которых содержание пород колеблется в широких пределах, а потому и коэффициент отражения такого куска (при интегральной оценке) будет варьировать в широком диапазоне, частично совпадающем с диапазоном изменения коэффициентов отражения пород.

Коэффициенты отражения с локальных зон асбеста в кусках имеют более высокое значение , чем коэффициент отражения зон прочих минералов и горных пород. Поэтому в алгоритме разделения необходимо учесть специфические особенности минерализации асбестосодержащих руд.

Современные сепараторы способны выделять фракции с различием в коэффициентах отражения 5 %. Поэтому для обогащения асбеста можно применять фотометрическую сепарацию.

При анализе основных методов определения фрикционных характеристик сыпучих материалов доказано, что применяемые в настоящее время методики не учитывают крупности кусков, их форму и типы руд. Разработана новая уточненная методика определения упругих и фрикционных свойств сыпучих материалов, проведена серия экспериментальных исследований в лабораторных условиях для ее обоснования.

Эксперименты проведены на продуктах обогатительных фабрик комбината "Ураласбест". При исследовании использованы два покрытия поверхности: сталь и резина (транспортерная лента).

Анализируя полученные данные, можно отметить следующее.

Зависимости коэффициентов трения монофаз от крупности и формы носят нелинейный, экспоненциальный характер, с достаточной теснотой связи описываются функцией вида:

где А, К - экспериментальные коэффициенты; с! - крупность частицы,

мм.

Например, зависимость коэффициента трения породных частиц кубической и неопределенной формы аппроксимируется уравнением

^к = 0,45еаш с корреляционным отношением 0,9. Зависимость коэффициента трения породных частиц лещадной формы аппроксимируется уравнением = 0,56е0Мс1 с корреляционным отношением 0,79.

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

! 1=1 рт-; с---

—1 1-1 1

-5 ;---5 ---5 1-5 !--, --> /

-♦— 1 -»—2 -А—3 -*-4

400

500

600

700

800

Рис. 1. Спектры отражения асбеста и вмещающих пород: 1 - асбест; 2 - серпентинит с асбестом; 3 - перидотит светло-серый; 4 - темно-серый перидотит

Кинетический коэффициент трения частиц на 15-35 % меньше статического коэффициента трения. Различие в кинетических коэффициентах трения распушенного волокна и породы на стальной поверхности составляет 0,35-0,4; на поверхности, покрытой резиной, - 0,4-0,42. В то же время разница в кинетических коэффициентах трения частиц нераспущенного асбеста и породных на стальной поверхности составляет 0,03-0,12; на поверхности, покрытой резиной - 0,01-0,05. Из этого следует, что распушенное волокно целесообразно с технологической точки зрения выделять на поверхности, покрытой резиной, а отделение частиц нераспущенного асбеста от породных - на стальной поверхности.

С увеличением крупности разница в коэффициентах трения частиц мо-нофаз снижается. Это можно объяснить тем, что рост крупности Частиц снижает их однородность по составу и форме и, как следствие этого, уменьшает разницу в коэффициентах трения.

Для количественной оценки упругих и фрикционных свойств обогащаемого материала предложены зависимости, позволяющие определить величину коэффициента трения при ударе частицы о поверхность разделения X и коэффициента восстановления к.

Коэффициенты X а к определяются из переопределенной системы нелинейных алгебраических уравнений одинакового вида (при числе различных значений углов наклона плоскости разделения не менее трех). Решение системы уравнений получено методом минимизации функционала:

п Ли

яя, к) = I {-Мк + l)(*ga, - Л)[к - tga, ■ (tga, -к-Я- Л)]- cos"4 а,.}2,

1=3 /,

где п - число испытаний для различных углов наклона плоскости а,, к, - высота, с которой падает частица для i'-го опыта, /, - дальность отскока частицы по горизонтали.

В результате экспериментов установлено, что упругие свойства вмещающей породы в незначительн ой степени зависят от крупности частиц. Для интервала крупности d =35...63 мм зависимость аппроксимируется уравнением / = 44 + 83,2 / d с корреляционным отношением г| = 0,864. Повышение упругих свойств породных частиц с уменьшением их крупности объясняется увеличением однородности материала в зерне по плотности и прочности, т.е. стабилизацией формы частиц.

Расчеты коэффициентов к и А по полученным нами уравнениям показали, что предложенная методика расчета хорошо согласуется с механикой удара частиц.

При ударе частицы о резиновое покрытие разделительной поверхности барабана зависимость коэффициента восстановления от коэффициента трения имеет вид: к = 0,69 - 1.57Д, г| = 0,92 , а при ударе о стальную поверхность - к = 0,69 - 2,ЗЛ п = 0,99.

Полученные данные об упругих свойствах частиц асбестосодержащих продуктов свидетельствуют о высокой контрастности исследуемого признака и возможности его эффективного использования для разделения продуктов различной крупности, в первую очередь с выделением концентрата предварительного обогащения с богатым содержанием свободного волокна.

3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ

ИДЕНТИФИКАЦИИ АСБЕСТОСОДЕРЖАЩИХ КУСКОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА

Для проведения исследований автором были разработаны экспериментальные установки. При разработке оптических сепараторов для конкретного вида сырья принципиальными вопросами являются обоснование

конструктивных элементов измерительной камеры и выбор алгоритмов принятия решения об удалении кусков. Перспективным вариантом измерительной системы является интегрирующая , диффузно отражающая камера со сканированием сортируемых кусков, направленным лучом света и измерением фотоприемниками рассеянного излучения от куска.

Фотометрический метод сортировки может быть реализован в различных модификациях по различным признакам разделения, которые могут быть сформированы специальными алгоритмами. Вид алгоритма определяется типом минерализации.

Для идентификации асбестосодержащих кусков установлено, что с их специфической минерализацией при фотометрической сепарации недостаточно использования в качестве признака разделения коэффициент отражения куска. Необходимо сканировать поверхность куска узкофокусированным лучом света и использовать специальный алгоритм обработки оптической информации.

Алгоритмы обработки оптической информации, необходимой для идентификации минералогической принадлежности кусков и принятия решения об удалении, могут быть основаны в этом случае на оценке параметров распределений амплитуд импульсов отдельных фрагментов кусков.

Для решения этих задач разработан лазерный фотометрический анализатор, позволяющий фиксировать изменение коэффициента отражения части поверхности куска при сканировании ее узкофокусированным лучом лазера.

После снятия оптических характеристик со 100 образцов была проведена статистическая обработка данных с целью анализа и последующего выбора признака разделения.

Признаком разделения а служит величина массовой доли асбеста в куске, зависящая от числа дискретных импульсов отражения сканирующего луча от поверхности куска.

В таблице приведены результаты имитации сортировки асбестовой руды, где а , b, c,d - числовые коэффициенты; fa - удельное число дискретных импульсов заданной амплитуды («асбестовых») по отношению к общему числу импульсов от куска; П - средняя продолжительность дискретных импульсов заданной амплитуды («асбестовых»); Пм - максимальная длительность аналога импульса заданной амплитуды; Ам - максимальная амплитуда дискретного импульса; RS;0 - коэффициент отражения на длине волны 550 им.

Критерием эффективности предложенных алгоритмов разделения служит величина выхода хвостов обогащения при фотометрической сепарации.

Наиболее эффективными алгоритмами идентификации асбестосодержащих кусков являются алгоритмы долевого типа ( алгоритм 2, см.таблицу), где определяется произведение отношения числа импульсов с заданной

Эффективность алгоритмов при имитации фотометрического разделения

Признак разделения Корреляционное отношение Теоретический выход хвостов, при о= 0,3 %

к классу, % к руде, %

1. а = а + Ь/„ + с/а2 0,77 93 47,43

2. а = а + Ь/аП + П )2 0,53 96,5 49,22

3. а = Яцо 0,61 61 31,11

4. а = а + Ь [а +сПи+ М„ 0,91 95,5 48,71

амплитудой "асбестовых" к общему числу импульсов от куска на среднюю продолжительность импульсов амплитуды заданного уровня "асбестовых", либо комбинированного типа (алгоритм 4, см. таблицу), в которых дополнительно учитывается максимальная амплитуда импульсов.

4. РАЗРАБОТКА АППАРАТОВ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ С РАЗЛИЧНЫМИ УПРУГИМИ И ФРИКЦИОННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Для обоснования конструктивных параметров барабанно-полочного сепаратора выполнено математическое описание движения частиц обогащаемого материала. Данный сепаратор представляет собой совокупность нескольких механических устройств, каждое из которых предназначено для разделения частиц обогащаемого материала по различным признакам. К ним относятся наклонная плоскость с трамплином и вращающийся барабан со сменными разделительными поверхностями.

Математическая модель исследуемого процесса содержит уравнения движения частицы на различных фазах перемещения: при движении по наклонной плоскости; на криволинейном участке трамплина; свободное движение в воздушном потоке, создаваемом вращающимся барабаном; удар частицы о поверхность барабана; свободное движение до выхода из зоны сепарации. Каждая из указанных фаз движения описывается системой дифференциальных уравнений, полученных на основании основных законов механики.

Анализ движения частицы по наклонной плоскости проведен на основании закона об изменении энергии. Его использование позволило получить конечный результат без сложных вычислений.

Зависимость изменения скорости на криволинейном участке трамплина получена из дифференциальных уравнений движения материальной точки в естественных координатах. Уравнение проинтегрировано в конечном виде, результат представлен в форме:

• {/„ • [зш(/? - ГУ- е2/"г ап Д + (2 ¡1 +1) • [е2/-г соз/7 - со*(0 -у)]},

где Ь - длина наклонной плоскости, м; /3 - ее угол наклона, град; г - радиус дуги окружности трамплина, м; /ск - коэффициент трения скольжения; § -центральный угол, определяющий длину дуги трамплина, град.

Уравнение свободного движения частицы в воздушном потоке, создаваемом вращающимся барабаном, невозможно проинтегрировать в квадратурах, так как дифференциальные зависимости носят сложный нелинейный характер:

т т - \(х - а) + (у-Ь)

и-у и-со- Я (х-а) , г--т—--г

- —7. - • • >/(*-а)2 + (у-Ь)2-Л],

х-а)2+(у-Ь)2

где х, у - текущие координаты частицы, м;а, Ь- координаты центра барабана, м; Л - его радиус, м; со- угловая скорость вращения барабана, рад/с; ¡л - коэффициент вязкого трения, кг/с; к- коэффициент затухания скорости воздушного потока.

Данные уравнения поддаются лишь численному интегрированию на ЭВМ, для их решения использовалась стандартная процедура метода Рунге-Кутта.

При ударе частицы о вращающийся барабан уменьшается величина скорости частицы и меняется ее направление. Соотношения для их определения получены с использованием методов теории удара. Величина угла отражения определяется в виде:

«от = агс*А~ ■ - Л) - Л], к

скорость отражения частицы:

у а„)

07 (эта,, +соэа„) где а„ - угол падения частицы на барабан; У„ - скорость падения, м/с; к, Х- коэффициенты восстановления и трения при ударе.

Учитывая случайный характер изменения величин, входящих в приведенные уравнения модели, расчет производили на ПЭВМ с использованием методов математической статистики. Коэффициенты трения скольжения и

трения при ударе, а также коэффициент восстановления задавались при помощи генератора случайных чисел. В результате математического моделирования установлено, что эффективность разделения монофаз асбестовых руд зависит от ряда факторов: величины и направления скорости частицы в момент удара о барабан; координат точек удара; соотношения между коэффициентами восстановления и трения при ударе; угловой скорости и радиуса барабана (чем больше скорость и радиус, тем ближе к началу наклонной плоскости падает частица). Наиболее рациональными сочетаниями материалов полки и барабана являются: сталь - сталь, сталь - резина. Окружная скорость барабана должна быть равна 4,7 м/с, что соответствует диаметру барабана 0,8 м при скорости вращения 11,8 рад/с.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Экспериментальные исследования процесса обогащения асбестосо-держащих руд проводились на фотометрическом и барабанно-полочном фрикционном сепараторах, разработанных на основании теоретических исследований.

Фотометрический сепаратор содержит следующие основные узлы и блоки: транспортирующее устройство (конвейер длиной 2000 мм, шириной 500 мм), фотометрическую камеру, оптический узел, блок обработки информации и принятия решения, исполнительный механизм . Фотометрический сепаратор разработан кафедрой обогащения полезных ископаемых УГТГА с участием института НИИПроектАсбест. Он осуществляет разделение минералов в следующей последовательности. Определив суммарную и среднюю амплитуду импульса по куску, микропроцессор в дальнейшем рассчитывает значение функции разделения по формуле

1\ ^ — -Ь л*2 ^ л^ у

п п псг где к), к2, кз = -10...+10 ( Коэффициенты к¡, к2, к3 настраиваются в процессе программирования); пс - суммарное число всех элементарных "светлых" импульсов от куска; Пег - число групп идущих подряд "светлых" импульсов; п - общее количество импульсов от куска; - суммарная амплитуда импульсов от куска.

Данная функция является аналогом алгоритма комбинированного типа, представленного в таблице (тип 4).

После расчета величины Кп ее значение сравнивается с пороговым. Если Яп больше порогового значения, то вырабатывается сигнал на удаление куска из потока, накопленная информация в микропроцессоре сбрасывается

после исчезновения куска, но с небольшой задержкой, необходимой для выработки управляющих сигналов в последующих блоках.

Технологические испытания по разделению асбестосодержащей руды на фотометрическом сепараторе показали, что использование фотометрической сепарации для предварительного обогащения позволяет выделять 68...78 % (по классу) хвостов с массовой долей асбеста в них 0,32...0,38 % в качестве крупного щебня, который можно реализовать как товарную продукцию. С учетом выхода сортируемых классов -300 + 75 мм выход хвостов в руде составляет 37 %.

Технологические особенности фотометрического обогащения изучены в условиях опытной асбестообогатительной фабрики. Установлено, что фотометрический сепаратор необходимо располагать после I или II стадий дробления, продукты которых имеют наименьшие дефекты деформации и запыленность их поверхностей.

Испытания фрикционного сепаратора в условиях опытной фабрики позволили установить степень влияния конструктивных и режимных параметров на технологические показатели разделения. В качестве варьируемых параметров использовались: угол наклона разгонной плоскости желоба а, расстояние разгонной полки от оси барабана L, высота края разгонной полки над уровнем верхней точки барабана Н, частота вращения барабана п - 66... 108 об/мин. Диаметр барабана (d) принимался равным 500 или 800 мм. Эксперименты проводились с удельной производительностью 2,5—18,0 т/ч на метр ширины разгонной плоскости. В качестве материала поверхности разделения рассматривались сталь и резина и их различные комбинации (полка - сталь, барабан - резина; полка - резина, барабан - сталь).

Лучшие показатели разделения достигнуты при следующих сочетаниях параметров аппарата: покрытие полки и барабана - (сталь - сталь, резина -сталь); угол наклона плоскости 35°; диаметр барабана 0,8 м; частота вращения 108 об/мин.

Испытания показали, что сепаратор обеспечивает выделение концентрата предварительного обогащения с содержанием обогащенного свободного волокна от 8 % до 16 % для класса -40+0 мм.

Удельная производительность фрикционного сепаратора обратно пропорционально влияет на выход продуктов. При обогащении продукта -40+0 мм показатели разделения не ухудшаются при увеличении производительности до 18 т/(м'ч).

На основании анализа результатов экспериментальных исследований разработана технологическая схема (рис.2) комбинированной технологии предварительного обогащения асбестовых руд, включающая фотометрическую сепарацию, магнитную сепарацию, избирательное дробление и сепарацию по трению и упругости.

Предложенная схема позволяет снизить энергетические затраты в дро-

Исходная руда

Дробление I -1-

Грохочение I

-300+150 им

-150+75 мм

-75+30 мм

-30+0 мм

Фотометрическая сепарация

концентрат

Строения ТТ Дробление Ш

I

Грохочение II -30+0мм

Магнитная сепаряттия

немагнитный

магнитным

Сушка

хвосты фобление и грохочение ^делением стандартных фракций щебня_

Дробление^1У (роторные) Сепарация по

^тррнитл и упругости

~ 1 ГТппмппопукт

Концентрат I

I

Склад сухой _руды

Черновой

предварительного обогащения

Рис. 2. Принципиальная схема рудоподготовки с использованием нескольких приемов предварительного обогащения.

бильно-сортировочном комплексе. Кроме того, за счет снижения потерь асбеста с хвостами по сравнению с нынешней технологией, когда вывод хвостов осуществляется грохочением, становится возможным увеличить выпуск товарного асбеста.

Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемой технологиии составляет около 10 млн. руб. в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации изложены новые решения научной задачи, состоящей в установлении закономерностей и зависимостей, моделей и алгоритмов, необходимых для повышения эффективности процесса разделения асбестосо-держащих руд, которые послужили основанием для разработки комбинированных технологий и аппаратов для их предварительной концентрации.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Для предварительного обогащения асбестовых руд могут быть эффективно применены фотометрический метод и метод обогащения по трению и упругости наряду с известными методами магнитного и избирательного дробления - грохочения.

2. Алгоритм долевого (частного) типа обработки оптической информации для идентификации асбестосодержащих кусков при фотометрической сепарации включает определение произведения отношения числа частоты импульсов с заданной амплитудой к общему числу импульсов от куска на среднюю продолжительность импульсов амплитуды заданного уровня, либо комбинированного типа, где дополнительно учитывается максимальная амплитуда импульсов.

3. Изготовлена модель фотометрического сепаратора, новизна которого защищена пятью авторскими свидетельствами. В изготовленной модели в качестве алгоритма принятия решения об удалении выбран комбинированный разделительный признак Я„, зависящий от суммы отношений элементарных «светлых» импульсов и суммарной амплитуды импульса от куска к общему числу импульсов от куска, а также суммируется отношение элементарных «светлых» импульсов от куска к числу групп подряд идущих «светлых» импульсов (т. е. обнаруженных полос), умноженных на соответствующие масштабные коэффициенты, учитывающий специфику нахождения асбеста в асбестосодержащем куске.

4. Перспективной точкой установки фотометрического сепаратора является расположение его после I или II стадии дробления, продукты которых имеют наименьшие дефекты деформации и запыленность их поверхностей, а также наименьшую сложность восстановления оптических свойств породы и

асбестовых фаз этих продуктов. Технологические испытания фотометрического сепаратора показали возможность разделения асбестовых руд и позволили выделить до 37 % хвостов от сортируемых классов к руде с отвальным содержанием асбеста после первой стадии дробильно-сортировочного комплекса, что совпадает с результатами теоретических исследований.

5. Уточненная методика определения зависимости коэффициента восстановления к от коэффициента трения при ударе Я учитывает зависимость скорости отражения частиц сыпучих материалов от угла встречи с поверхностью. Предложенная методика расчета к и Я хорошо согласуется с механикой удара частиц. Относительно большим значениям коэффициента восстановления соответствуют небольшие коэффициенты мгновенного трения, что не прослеживается в результатах, полученных по известной методике.

6. Математическая модель процесса разделения сыпучих многокомпонентных материалов на фрикционном барабанно-полочном сепараторе позволяет всесторонне исследовать процесс разделения частиц по трению и упругим свойствам и служит для рассмотрения большого числа вариантов конструкций и оптимизации режимов работы аппарата при относительно небольших затратах, не прибегая к изготовлению макетов, опытных образцов и их экспериментальному исследованию.

7. Результаты имитационного моделирования показали, что степень извлечения, выход концентрата и содержание полезного компонента в хвостах зависят от конструктивных и режимных параметров: сочетания видов покрытия поверхности полки и барабана, какими являются сталь - сталь, сталь-резина; положения оси вращения барабана. Рациональными параметрами следует считать: диаметр барабана, равный 0,8 м; длину разгонной полки 1 м; угол наклона полки 35°, угловую скорость вращения барабана 11,8 рад/с.

8. Изготовлен и испытан фрикционный барабанно-полочный сепаратор. Испытания показали, что сепаратор обеспечивает выделение концентрата предварительного обогащения с содержанием обогащенного свободного волокна от 8 до 16 % для класса -40+0 мм.

Результаты процесса разделения на фрикционном барабанно-полочном сепараторе подтвердили основные выводы теоретических исследований: на процесс разделения влияет содержание свободного волокна асбеста в исходном продукте; удельная производительность обратно пропорционально влияет на выход продуктов. При обогащении продукта -40+0 мм показатели разделения не ухудшаются при увеличении производительности до 18 т/(мч).

9. Комбинированная схема предварительного обогащения, включающая фотометрическую и магнитную сепарацию, дробление, а также сепарацию по трению и упругости, позволяет выделять значительную часть пустой породы и получать богатые по содержанию асбеста продукты.

10. Основные результаты работы и практические рекомендации использованы при разработке технологий и аппаратов для обогащения асбеста и других руд в НИИПроектАсбесте, в учебном процессе на кафедре обогащения полезных ископаемых Уральской государственной горно-геологической академии, а также при реконструкции цеха дробильно-сортировочного комплекса фабрики № 4 комбината Ураласбест с экономическим эффектом 138 тыс. руб. Ожидаемый экономический эффект от использования комбинированной технологической схемы предварительного обогащения асбестовых руд для фабрики производительностью 12 млн. т. в год составляет около 10 млн. рублей. Разработанные аппараты могут быть применены при обогащении других видов сырья. В частности использование барабанно - полочного фрикционного сепаратора для доизвлечения кварца из отходов кварцевого производства карьера «Гора Хрустальная», ожидаемый экономический эффект составляет 110 тыс. рублей.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1. Потапов В.Я., Ляпцев С.А., Цыпин Е.Ф., Шестаков B.C., Афанасьев А.И. Математическая модель движения частиц обогащаемого материала в барабанно-полочном сепараторе// Совершенствование методов проектирования горных машин, нефтегазопромыслового и дробильно-размольного оборудования: Сборник научных трудов. - Екатеринбург, 1997. - С. 195 -217.

2. Потапов В.Я., Ляпцев С.А., Цыпин Е.Ф. Использование компьютерного моделирования при разработке фрикционного сепаратора для разделения сыпучих материалов // Информационные технологии в горном деле: Тезисы докладов научно-технической конференции. - Екатеринбург, УГТТА, 1996.-С. 158-160.

3. Потапов В.Я., Цыпин Е.Ф. Методика определения рациональных параметров оборудования для разделения сыпучих материалов // Механика в горном производстве: Тезисы докладов научно-технической конференции. -Екатеринбург, УГГГА, 1997. - С. 19.

4. Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Пелевин А.Е., Иванов В.В., Слесарев О.Ю. Коэффициенты трения частиц асбестосодержащих продуктов// Совершенствование технологии обогащения асбестовых руд: Сб. научных трудов НИИПроектАсбест - Асбест, 1990. - С. 110 - 115.

5. Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Комлев С.Г., Багин А.И., Чистяков А.И. Анализ оптических свойств сырья и разработка алгоритмов оптической сепарации// Автоматическое управление технологическими процессами в горной промышленности: Межвузовский научно-тематический сборник. -Свердловск, 1987. - С. 84 - 88.

6. Комлев С.Г., Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я. Устройство для измерения отражательной способности минералов// Марганец: Реф. сб. ГрузНИИТИ,-Тбилиси, 1981.-С. 19-21.

7. Комлев С.Г., Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Тютошева Н.М. Комплексное использование оптических характеристик минералов при фотометрической сепарации // Электронные методы обогащения: Тезисы докладов Всесоюзного семинара по обмену опытом применения электронных методов обогащения руд. - М., 1985. - С. 26 - 27.

8. Потапов В.Я. Определение упругих и фрикционных характеристик сипучих материалов методом минимизации квадратичной невязки // Механика в горном производстве: Тезисы докладов научно-технической конференции. - Екатеринбург, УГГГА, 1997.-С. 20.

9. Потапов В.Я., Цыпин Е.Ф., Ляпцев С.А., Афанасьев А.И. Методика определения упругих и фрикционных характеристик сыпучих материалов // Известия вузов. Горный журнал. - 1998. — № 5-6.-С. 103-108.

10. A.c. 1093365 СССР, МКИ3 В07С5/ 342. Оптическое сортирующее устройство// Цыпин Е.Ф., Комлев С.Г., Потапов В.Я., Ширяев P.E., Шварте Ю.А. - 5 с.

11. A.c. 1207027 СССР, МКИ3 В07С5/ 342. Способ фотометрической сепарации// Цыпин Е.Ф., Комлев С.Г., Потапов В.Я., Клюкин И.Ю. - 3 с.

12. A.c. 1151335 СССР, МКИ3 В07С5/ 342. Способ сортировки кускового материала// Цыпин Е.Ф., Комлев С.Г., Потапов В.Я., Огуречников Н.Ю., Аржанников Г.И., Бочаров В. А. - 2 с.

13. Ляпцев С.А., Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Иванов В,В. Математическое моделирование разделения частиц в барабанно-полочном фрикционном сепараторе// Известия вузов. Горный журнал. - 1996. - № 7. - С. 147 - 150.

14. Комлев С.Г., Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Клюкин И.Ю., Кожевников Е.К. Использование априорной информации при оценке обогатимости сырья и проектировании фотометрических сепараторов // Тезисы докладов конференции "Технологическая оптимизация и совершенствование процессов обогащения полезных ископаемых". - Свердловск: НТО горное, 1981. -С. 18.

15. Потапов В.Я., Пелевин А.Е., Слесарев О.Ю., Медведев Е.И. Магнитный сепаратор для обогащения асбестовой руды в крупнокусковом виде // Тезисы докладов конференции "Повышение эффективности горных и геологоразведочных работ в условиях хозрасчета". - Свердловск: СГИ, 1990. -С. 40- 41.

16. Карпов A.A., Шалюгина В.А., Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я. Анализ опробования руд хризотил-асбеста на обогатительных фабриках // Сб. научных трудов ВНИИпроектасбес - Асбест, 1982. - С. 70 - 74.

17. A.c. 1177980 СССР, МКИ3 В07С5/ 342. Способ сортировки минералов// Цыпин Е.Ф., Комлев С.Г., Потапов В.Я. и др. 3 с.

18. А.с. 1761282 СССР, МКИ3 В03В13/ 02. Сепаратор для сортировки прозрачных объектов// Цыпин Е.Ф., Комлев С.Г., Потапов В .Я., Волков Ю.Н. -Зс.

19. Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Пелевин А.Е. Модуль шкалы и эффективность обогащения при радиометрической сепарации// Известия вузов. Горный журнал. - 1992. - № 4. - С. 119 -121.

20. Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Пелевин А.Е., Слесарев О.Ю., Умнова В.В. Оптимизация конструктивных параметров барабанного фрикционного сепаратора// Известия УТИ. Серия "Горная электромеханика". - 1993 - № 4. - С. 115-120.

21. Цыпин Е.Ф., Лихтерман В.А., Ширяев Р.И., Поздняков А.И., Потапов В.Я. О выборе способов фотометрической сортировки губчатого титана // Известия вузов. Цветная металлургия. - 1983. - № 6. - С. 45 - 148.

22. Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Пелевин А.Е. Моделирование автоматической сортировки при различных режимах// Автоматическое управление технологическими процессами в горной промышленности: Межвузовский научный тематический сборник. - Свердловск, 1988. - С. 89 - 94.

Подписано в печать 09.11.99 г. Бумага писчая. Формат 60 х 84 1/16. Печать ризографная. Печ.л. 1,0. Тираж 110. Заказ 197.

Информационно-издательский центр.

620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30. Уральская государственная горно-геологическая академия.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОБОГАЩЕНИЯ АСБЕСТОСОДЕРЖАЩИХ РУД.

1.1. Место предварительного обогащения в технологии обогащения асбестовых руд. Методики выбора признака разделения.

1.2. Технология рудоподготовки и обогащения асбестовых руд.

1.3. Предпосылки для использования предварительного обогащения.

1.3.1. Гранулометрические характеристики по стадиям рудоподготовки и распределение асбеста по классам крупности.

1.3.2. Покусковая контрастность асбестовых руд.

1.4. Обзор технологических решений по предварительному обогащению руды.

1.4.1. Использование избирательного дробления.

1.4.2. Магнитное и гравитационное обогащение руды.

1.4.3. Фрикционный способ разделения материалов.

1.4.4. Радиометрические методы обогащения.

1.5. Постановка задач исследований.

2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОФАЗ ПРОДУКТОВ ОБОГАЩЕНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОБОГАЩЕНИЯ АСБЕСТОВЫХ РУД.

2.1. Использование теплофизических характеристик асбестосодержащих продуктов для задач предварительного обогащения.

2.2. Оптические свойства асбестосодержащих руд.

2.3. Теоретическое и экспериментальное исследование упругих и фрикционных свойств сыпучих материалов.

2.3.1. Коэффициенты трения монофаз асбестовой руды.

2.3.2. Теоретическое определение упругих и фрикционных свойств сыпучих материалов.

2.3.3. Экспериментальное определение коэффициентов трения и восстановления при ударе.

2.4. Выводы.

3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ АСБЕСТОСОДЕРЖАЩИХ КУСКОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА.

3.1. Разработка лазерного фотометрического анализатора и методика экспериментирования.

3.2. Методика анализа информации и сущность возможных алгоритмов.

3.3. Анализ алгоритмов принятия решения об удалении кусков при фотометрической сепарации.

3.4. Выводы.

4. РАЗРАБОТКА АППАРАТОВ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ С РАЗЛИЧНЫМИ УПРУГИМИ И ФРИКЦИОННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ.

4.1.Обоснование принципиальной конструкции аппарата.

4.2. Математическая модель движения частицы в сепараторе.

4.3. Имитационное моделирование процесса разделения.

4.4. Выводы.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗДЕЛЕНИЯ АСБЕСТОВЫХ РУД И ПРОДУКТОВ ОБОГАЩЕНИЯ.

5.1. Конструктивные особенности макета фотометрического сепаратора.

5.2 Исследование технологических особенностей фотометрической сепарации в условиях асбестообогатительной фабрики (АОФ).

5.3. Полупромышленные испытания сепарации асбестовой руды на макете фотометрического сепаратора(ФС).

5.4 Конструкция полупромышленного фрикционного сепаратора

5.5. Разработка рациональных конструктивных параметров фрикционного сепаратора.

5.6. Влияние режимов работы фрикционного сепаратора на технологические показатели разделения.

5.7. Влияние производительности фрикционного сепара-тора на эффективность разделения.

5.8. Технологическая схема комбинированной технологии предварительного обогащения асбестовых руд.

5.9. Выводы.

Одним из приоритетных направлений развития экономики России является научно-технический прогресс в добывающих и перерабатывающих отраслях промышленности. Совершенствование горно-обогатительного производства определяется новыми ресурсосберегающими технологиями и оборудованием.

В последние годы в связи с отработкой богатых месторождений полезных ископаемых, вовлечением в переработку более бедных руд, переводом горных работ на высокопроизводительные и менее селективные технологии добычи существенно снизилось содержание полезных компонентов в рудах, поступающих на обогащение. Это привело к увеличению удельных затрат на получение концентратов. Вместе с тем в силу перестройки экономических отношений в стране резко возросла стоимость энергоносителей, что еще более усугубило увеличение затрат в обогатительном переделе. Такие тенденции имеют место для большинства полезных ископаемых.

Асбестовые руды не являются исключением. Вышеупомянутые обстоятельства являются наиболее выраженными для комбинатов со сложными горно-геологическими условиями залегания руд. В первую очередь это относится к АО «Ураласбест». Следует отметить, что для этого предприятия характерно не только снижение содержания асбеста, но и то, что сам уровень содержания по сравнению с зарубежными аналогами - канадскими горнообогатительными предприятиями - в несколько раз ниже.

Совершенствование технологии и экономики обогащения в последние годы связывается, в первую очередь, с введением в рудоподготовительный передел операций предварительного обогащения, позволяющих после первых стадий дробления удалить из процесса породные фракции. Предварительное обогащение может быть реализовано механическими методами гравитационными, магнитными, специальными, избирательным дроблением-грохочением или методами радиометрической сепарации. В ряде случаев возможна комбинированная технология предварительного обогащения, включающая несколько различных процессов.

Применительно к асбестовым рудам известны случаи использования для предварительного обогащения магнитной сепарации и избирательного дробления-грохочения.

Предварительное обогащение асбестовых руд дает следующие преимущества: снижение затрат на производство асбеста благодаря ресурсосбережению, увеличение выхода товарного щебня, повышение качества товарной продукции благодаря снижению содержания пыли и гали; повышение выхода длинноволокнистого асбеста, повышение сроков службы основного технологического оборудования передела обогащения.

В нашей стране работы по предварительному обогащению асбестовых руд находятся в начальной стадии. В связи с этим работы, направленные на разработку технологий, в том числе комбинированных с использованием различных методов, и аппаратов предварительной концентрации асбестосодержащих руд, являются актуальными.

Наибольший вклад в развитие теории предварительного обогащения внес В.И.Ревнивцев, обосновавший принципиально новый подход к рудоподготовке как к совокупности технологических процессов постепенного концентрирования полезного компонента, начиная с отбойки горной массы и заканчивая подготовительными операциями перед глубоким обогащением.

Существенный вклад в развитие теории и практики предварительного обогащения полезных ископаемых внесли Мокроусов В.А., Архипов O.A., Бадеев Ю.С., Зверев В.И., Козин В.З., Крапивский Е.И., Кравец Б.Н., Леман Е.П., Лилеев В.А., Леонов С.Б., Новиков В.В., Остроумов Г.В., Плаксин И.Н., Пухальский Л.Ч., Райвич И.Д., Старчик Л.П., Тихонов О.Н., Федоров Ю.О., Хопунов Э.А., Цыпин Е.Ф., Чантурия В.А., Шемякин B.C. и др. ученые. В их трудах нашли отражение вопросы избирательного разрушения компонентов, направленного изменения физических свойств минералов, теории контрастности и прогноза обогатимости при предварительной концентрации, теории построения схем предварительного обогащения, разработки аппаратов и технологий, а также их реализации.

Вопросы предварительного обогащения асбестовых руд нашли отражение в работах Шалюгиной В.А., Половнёва Б.А., Пелевина А.Е., Сычёвой А.И., Газалеевой Г.И., Ершовой Г.П., Лихоты Е.А., Смирновой Л.Я.

Однако, применительно к асбестовым рудам изучена лишь малая часть методов предварительного обогащения, что не позволяет разработать комбинированную технологию, совмещающую несколько из них.

Все это свидетельствует о необходимости проведения исследований, которые позволили бы разработать новые технологические решения и аппараты для предварительной концентрации асбестосодержащих руд, учитывающие контрастность их физико-механических свойств.

Диссертация связана с научно-исследовательскими работами, проведенными Свердловским горным институтом совместно с НИИПроектАсбестом по проблемам «Поиск новых методов и средств эффективного выделения бедных фракций с целью снижения энергоемкости процессов обогащения асбеста» и «Разработка новых способов и технических решений по обработке продуктов обогащения асбестовых руд».

Целью работы является: разработка ресурсосберегающей технологии и оборудования для предварительного обогащения асбестовых руд, повышающих технологическую и экономическую эффективность обогащения.

Идея работы заключается в том, что существующие схемы рудоподготовки асбестовых руд дополняются в различных стадиях операциями предварительного обогащения с использованием разработанных в диссертации процессов и оборудования.

Методы исследований: статистический анализ продуктов обогащения, математическое моделирование процесса обогащения асбестосодержащих руд, экспериментальные исследования на фотометрическом и фрикционном лабораторных и промышленных установках и аппаратах, определение опытных коэффициентов, входящих в эмпирические формулы с помощью теории планирования эксперимента, теории вероятности и математической статистики, фотометрического и теплофизического методов анализа.

Положения, выносимые на защиту '

- эффективными методами предварительного обогащения асбестовых руд являются фотометрический и фрикционный, использующие существенную разницу в их физико-механических свойствах;

- алгоритм обработки оптической информации для идентификации асбестосодержащих кусков при фотометрической сепарации и фотометрический сепаратор;

- взаимосвязь физико-механических свойств сыпучих материалов -коэффициента восстановления и коэффициента трения при ударе и уточненная методика их определения;

- математическая модель фрикционного процесса разделения сыпучих многокомпонентных материалов и барабанно-полочный сепаратор;

- комбинированная схема предварительного обогащения, включающая фотометрическую сепарацию , магнитную сепарацию, избирательное дробление и сепарацию по трению и упругости.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается представительностью выборки экспериментальных данных при доверительной вероятности 0,85.0,95; совпадением экспериментальных и расчетных данных, расхождение не превышает 15%; испытаниями сепараторов в НИИПроектАсбесте.

Научная новизна работы заключается: в установлении существенного различия в физических свойствах асбестосодержащей руды и породы, что позволяет выбрать два наиболее эффективных метода предварительного обогащения: фотометрический, обеспечивающий уже после стадии крупного дробления вывод значительной части (до 37 %) пустой породы в хвосты; фрикционный, позволяющий выделять концентрат предварительного обогащения с высоким содержанием свободного асбестового волокна; в разработке алгоритмов фотометрической сепарации; в разработке математической модели процесса разделения сыпучих многокомпонентных материалов на барабанно-полочном сепараторе; в разработке методики определения и математической модели взаимосвязи физико-механических свойств сыпучих материалов - зависимости коэффициента восстановления от коэффициента трения при ударе.

Практическое значение работы состоит:

- в выборе оптимальных параметров фотометрического и фрикционного сепаратора для предварительного обогащения асбестовых руд; 7 разработке конструкций фрикционного и фотометрического сепараторов, новизна которых подтверждена 2 авторскими свидетельствами на изобретения;

- разработке комбинированной схемы предварительного обогащения, включающей фотометрическую, магнитную и фрикционную сепарации;

- разработке способов обогащения крупнокусковых руд, новизна которых подтверждается 3 авторскими свидетельствами на изобретения.

Реализация результатов работы. Основные результаты работы и практические рекомендации использованы в НИИПроектАсбесте при разработке технологий и аппаратов для обогащения асбеста и других руд, УГГГА в учебном процессе на кафедре обогащения полезных ископаемых, а также внедрены в проект реконструкции цеха ДСК фабрики № 4 комбината «Ураласбест» с экономическим эффектом 138 тыс. рублей в ценах 1991 года.

Ожидаемый экономический эффект от использования комбинированной технологической схемы предварительного обогащения асбестовых руд для фабрики производительностью 12 млн. т. в год составляет около 10 млн. рублей.

Апробация работы. Результаты работы, ее основные положения были доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных научно-технических конференциях проводимых СГИ, и Свердловским областным Домом техники, НТО горное в 1981-1998 г, на заседаниях кафедры обогащения полезных ископаемых, всесоюзных конференциях «Электронные методы обогащения руд» 1981 г., 1985 г., Российской конференции «Компьютерные технологии в горном деле» 1996 г., Научно-технических конференциях УГГГА, НИИПроектАсбеста, совещаниях в техотделах горных предприятий.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 работы, в том числе 5 авторских свидетельств на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и содержит 165 стр. машинописного текста, 40 рис., список использованной литературы из 130 наименований и 15 приложений.

10. Основные результаты работы и практические рекомендации использованы при разработке технологий и аппаратов для обогащения асбеста и других руд в НИИПроектАсбесте, в учебном процессе на кафедре обогащения полезных ископаемых Уральской государственной горногеологической академии, а также при реконструкции цеха дробильно-сортировочного комплекса фабрики № 4 комбината Ураласбест с экономическим эффектом 138 тыс. руб. Ожидаемый экономический эффект от использования комбинированной технологической схемы предварительного обогащения асбестовых руд для фабрики производительностью 12 млн. т. в год составляет около 10 млн. рублей. Разработанные аппараты могут быть применены при обогащении других видов сырья. В частности использование барабанно - полочного фрикционного сепаратора для доизвлечения кварца из отходов кварцевого производства карьера «Гора Хрустальная», ожидаемый экономический эффект составляет 110 тыс. рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации изложены новые решения научной задачи, состоящей в установлении закономерностей и зависимостей, моделей и алгоритмов, необходимых для повышения эффективности процесса ' разделения асбестосодержащих руд, которые послужили основанием для разработки комбинированных технологий и аппаратов для их предварительной концентрации.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Для предварительного обогащения асбестовых руд могут быть эффективно применены фотометрический метод и метод обогащения по трению и упругости наряду с известными методами магнитного и избирательного дробления - грохочения.

2. Алгоритм долевого (частного) типа обработки оптической информации для идентификации асбестосодержащих кусков при фотометрической сепарации включает определение произведения отношения числа частоты импульсов с заданной амплитудой к общему числу импульсов от куска на среднюю продолжительность импульсов амплитуды заданного уровня, либо комбинированного типа, где дополнительно учитывается максимальная амплитуда импульсов.

3. Изготовлена модель фотометрического сепаратора, новизна которого защищена пятью авторскими свидетельствами. В изготовленной модели в качестве алгоритма принятия решения об удалении выбран комбинированный разделительный признак Яп, зависящий от суммы отношений элементарных «светлых» импульсов и суммарной амплитуды импульса от куска к общему числу импульсов от куска, а также суммируется отношение элементарных «светлых» импульсов от куска к числу групп подряд идущих «светлых» импульсов (т. е. обнаруженных полос), умноженных на соответствующие масштабные коэффициенты, учитывающий специфику нахождения асбеста в асбестосодержащем куске.

4. Перспективной точкой установки фотометрического сепаратора является расположение его после I или II стадии дробления, продукты которых имеют наименьшие дефекты деформации и запыленность их поверхностей, а также наименьшую сложность восстановления оптических свойств породы и асбестовых фаз этих продуктов. Технологические испытания фотометрического сепаратора показали возможность разделения асбестовых руд и позволили выделить до 37 % хвостов от сортируемых классов к руде с отвальным содержанием асбеста после первой стадии дробильно-сортировочного комплекса, что совпадает с результатами теоретических исследований.

5. Уточненная методика определения зависимости коэффициента восстановления к от коэффициента трения при ударе Л учитывает зависимость скорости отражения частиц сыпучих материалов от угла встречи с поверхностью. Предложенная методика расчета к и Л хорошо согласуется с механикой удара частиц. Относительно большим значениям коэффициента восстановления соответствуют небольшие коэффициенты мгновенного трения, что не прослеживается в результатах, полученных по известной методике.

6. Математическая модель процесса разделения сыпучих многокомпонентных материалов на фрикционном барабанно-полочном сепараторе позволяет всесторонне исследовать процесс разделения частиц по трению и упругим свойствам и служит для рассмотрения большого числа вариантов конструкций и оптимизации режимов работы аппарата при относительно небольших затратах, не прибегая к изготовлению макетов, опытных образцов и их экспериментальному исследованию.

7. Результаты имитационного моделирования показали, что степень извлечения, выход концентрата и содержание полезного компонента в хвостах зависят от конструктивных и режимных параметров: сочетания видов покрытия поверхности полки и барабана, какими являются сталь - сталь, сталь-резина; положения оси вращения барабана. Рациональными параметрами следует считать: диаметр барабана, равный 0,8 м; длину разгонной полки 1 м; угол наклона полки 35°, угловую скорость вращения барабана 11,8 рад/с.

8. Изготовлен и испытан фрикционный барабанно-полочный сепаратор. Испытания показали, что сепаратор обеспечивает выделение концентрата предварительного обогащения с содержанием обогащенного свободного волокна от 8 до 16 % для класса -40+0 мм.

Результаты процесса разделения на фрикционном барабанно-полочном сепараторе подтвердили основные выводы теоретических исследований: на процесс разделения влияет содержание свободного волокна асбеста в исходном продукте; удельная производительность обратно пропорционально влияет на выход продуктов. При обогащении продукта -40+0 мм показатели разделения не ухудшаются при увеличении производительности до 18 т/(м'ч).

9. Комбинированная схема предварительного обогащения, включающая фотометрическую и магнитную сепарацию, дробление, а также сепарацию по трению и упругости, позволяет выделять значительную часть пустой породы и получать богатые по содержанию асбеста продукты.

1. Половнев Б.А., Шалюгина В.А. Пути интенсификации технологических процессов на дробильно-сортировочных компексах асбестообогатительных фабриках// С троительные материалы. -1987. N 6. С.11-13.

2. Цыпин Е.Ф. Предварительная концентрация руд //Учебное пособие.-Свердловск. СГИ, 1991.- 80с.

3. Ревнивцев В.И., Леман Е.П., Кротков М.И. Рентгенорадиометрический метод в комплексной системе управления качеством руд // Обогащение руд. 1983. - N 5.- С.24 - 26.

4. Лапшин С.А., Филлипов O.K., Курилков Б.Р., Конев А.И. Установка для мелкопорционной рентгенорадиометрической сортировки медноцинковых руд // Обогащение руд. 1983. - N 4,- С.37 - 41.

5. Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я.,Пелевин А.Е. Моделирование автоматической сортировки при различных режимах // Упр. технол. процессами в горной промышленности. Межвузовский научнотем. сб. Свердловск, 1987.С.84-88.

6. Цыпин Е.Ф., Пелевин А.Е., Лавник В.Я., Груздев А.Г., Слесарев

7. Ю. Значение предварительной концентрации асбестовых руд // Строительные материалы. -1988. N 7, С. 16 - 20.

8. Мокроусов В.А., Лилеев В.А. Радиометрическое обогащение нерадиоактивных руд.- М.: Недра, 1979. 192с.

9. Белов М.А. Экономическое обоснование целесообразности выделения из технологического процесса классов руды с низким содержанием асбеста в цехах ДСК// Технология обогащения: Сб. научных трудов ВНИИпроектасбеста Асбест, 1970 г. С. 63-68.

10. Зверев В .В. Оценка эффективности признака в требуемой области разделения при радиометрической сепарации // Обогащение руд. 1984. - N1.- С.18-20.1.1

11. Методика по изучению гранулометрического состава и контрастности полезных ископаемых для оценки возможности обогащения их с помощью радиометрических методов/ ВИМС М.:, 1978. - 25 с.

12. Научно-технический прогресс в асбестовой промышленности СССР

13. Под ред. Б.А. Сонина М: Недра, 1988. - 300с.

14. Быкова O.A., Шалюгина В.А., Ясенев B.C. Пути совершенствования технологии рудного потока фабрики № 5 комбината Ураласбест// Сб. научных трудов ВНИИпроектасбеста Асбест, 1986. С.59 - 63.

15. Мокроусов В.А.,Гольбек Г.Р., Архипов O.A. Теоретические основы радиометрического обогащения радиоактивных руд. М.: Недра, 1968.- 80 с.

16. Пелевин А.Е. Предварительное обогащение асбестовой руды с использованием магнитной сепарации : Дис: . канд.' техн. наук. -Свердловск, 1989. 225 с.

17. Архипов O.A. Радиометрическая обогатимость руд при их разведке. М.: Недра, 1985. - 144с.

18. Козин В.З. Опробование и контроль технологических процессов обогащения. М.: Недра, 1985. - 294с.

19. Карпов A.A., Шалюгина В.А.,Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я. Анализ опробования руд хризотил-асбеста на обогатительных фабриках// Сб. научных трудов ВНИИпроектасбеста Асбест, 1982. С.70 - 74.

20. Умнова В.В., Чечулина Г.М., Филип П.Р. К вопросу об оценке селективного разрушения асбестовых руд // Сб. научных трудов ВНИИПроектАсбеста Асбест, 1989. с. 16 - 24.

21. Барский JI.A. Козин В.З. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. М.: Недра, 1978. -486С.

22. Козин В.З. Методы исследования в обогащении: Учебник для Вузов Свердловск.СГИ, 1973. -203 с.

23. Козин В.З. Экспериментальное моделирование и оптимизация процессов обогащения полезных ископаемых. М.: Недра, 1984. -112 с.

24. А.Селективное разрушение минералов / Под ред. В.И.Ревнивцева. -М.: Недра, 1988.-286 с.

25. Хопунов Э.А. Исследования механизма селективного разрушения руд // Интенсификация технологических процессов рудоподготовки: Междуведомст. сб. научных трудов. Механобр Ленинград, 1987. С.116 -135.

26. Хопунов Э.А. Некоторые методологические аспекты изучения процессов раскрытия руд // Совершенствование процессов рудоподготовки:

27. Междуведомст. сб. научных трудов. Механобр Ленинград, 1980. с.116 -120.

28. Arvidson et al. Recent advances in dry high-intensity permanent-magnet separator technology // Preprints XIV International Mintral Processing Congres. -Toronto (Canada). October. - 1982,- P.71 - 79.

29. Martinez E. Magnetic concentration of Asbestos // Cim Bulletin. 1979. -N 805. - P. 100 - 104.

30. Исследование комплекса физических свойств пород Баженовского месторождения: Отчет о НИР, N Гос.регистрации 73082128/, Руководитель Г.Я.Ковин. М., 1974. - 12с.

31. Комлев С.Г. Селективный нагрев частиц при термоагдезионом обогащении. Известия вузов. Горный журнал, 1989, N 4.

32. Owyer F.B, Thompson R.L., Ore sorting. / Develop and Innosot. Aust. Process Ind/, Aust. Chen. Eg. Conf., Newcastle, 1972, Pop. Sudney, S.A. p. 8188.

33. Ревнивцев В.И. Фотоэлектронная сорттировка, новый перспективный метод обогащения неметаллорудных полезных ископаемых. Обзор./ М. ЦНИИЭТСтром., 1968, 26с.

34. Турченинов И.А., Медведев Р.В., Понин В.И. Современные методы комплексного определения физических свойств горных пород.- Л., Недра, 1967.- 200с.

35. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. М.: Недра, 1984,- 359с.

36. Щедринский М.Б., Кулибин В.М. Обогащение асбеста. М.: Промстройиздат, 1953. - 86с.

37. Щедринский М.Б., Волегов А.В., Мюллер Э.К. Обогащение асбестовых руд.-М.: Госгортехиздат, 1962,- 234с.

38. Практика обогащения асбестовых руд/ Под ред. Сафронова Ф.П. -М.: Недра, 1975,- 224с.

39. Левенсон Л.Б. Машины для обогащения асбеста. Минск: Белмашметиздат, 1933. - 803с.

40. Лиандов К.К. К новым способам обогащения асбеста. М.: ОНТИ, 1937. - 56с

41. Кравец Б.Н. Специальные и комбинированные методы обогащения. -М.: Недра, 1986.-340 с.

42. Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Пелевин А.Е. Модуль шкалы и эффективность обогащения при радиометрической сепарации// Известия вузов, Горный журнал. 1992. - N 4. - С. 119 - 121.

43. Потапов .В.Я.,Цыпин Е.Ф., Троп В.А. Прогноз радиометрической обогатимости медноцинковых руд на основе априорной информации// Известия вузов, Горный журнал. 1990. - N 1. - С. 110 - 115.

44. Лихота Е.А., Смирнова Л.Я. Исследование избирательного дробления руд хризотиласбеста в зависимости от типа асьестоностности испособа дробления // Добыча и обогащение асбестовых руд. Сб. научных трудов ВНИИпроектасбеста Асбест, 1970. с.50 - 62.

45. Шварц Е. Магнитные свойства асбеста. Определение абсолютного содержания магнетита // Canadian .Mining and Metallurgical Bulletin. -Desember.- 1971,- P. 55 59.

46. Патент 3328233 США, МКИ4 B03CI/00. Способ переработки асбестовой руды/ Мартинец Э.(США). Зс.: ил.

47. Патент 3493108 США, МКИ'1 В03С1/00. Способ переработки асбестовой руды/ Мартинец Э.(США). 4с.: ил.

48. А.С. 1155294 СССР, МКИ1 В03С1/ 00. Способ переработки руд/ Газалеева Г.И., Ершова Г.П., Потапов В.Д. и др.(СССР). 5с.: ил.

49. А.с. 782871 СССР, МКИ4 В03С1/ 10. Электромагнитный сепаратор/ Сунцов В.Ф., Шишкин А.А.(СССР). 5с.: ил.

50. Рычков Л.Ф. Магнитомеханическая подготовка материала перед сепарацией при обогащении магнетитовых руд : Дис: . канд. техн. наук. -Свердловск, 1985. 169 с.

51. Газалеева Г.И. Разработка технологии обогащения магнетитосодержащих асбестовых руд: Дис.канд.техн.наук. Ленинград, 1988.- 277с.

52. Патент 1526325 Франция, МКИ4 В03С1/00. Способ переработки асбестовой руды/ Асбестос корпорейшин Лтд.(Франция). Зс.: ил.

53. Исследования технологических свойств асбестовой руды Молодежного месторождения . ТомЗ. Технологические исследования: Отчет о НИР (заключительный) / ВНИИпроектасбест; № ГР80018497. Асбест, 1984. - 123с.

54. Олюнин В.В. Переработка нерудных строительных материалов.- М.: Наука, 1988 г. 232 с.

55. Заика П.М. Вибрационные зерноочистительные машины. М.:

56. Машиностроение, 1967 .- 144 с.

57. Заика П.М. Динамика вибрационных зерноочистительных машин.- М.: Машиностроение, 1977 .- 278 с.

58. Тимченко Н.К., Самейщев A.A. и др. Обогащение известнякового щебня с помощью механического классификатора. // Строительные материалы 1964 г., N 4, С.23 - 26.

59. Тимченко Н.К., Матросов A.A. Механические классификаторы щебня и гравия по прочности // Строительные материалы 1966 г., N 11, с.4-5.

60. Справочник по обогащению руд. Основные и вспомогательные процессы. М.: Недра, 1974.- 356с.

61. A.c. 1313530 СССР, МКИ4 В07В13/ 00. Способ разделения твердых материалов по крупности / Матросов A.A., Панфилов Ф.В. и др. (СССР). -5с.: ил.

62. A.c. 1232303 СССР, МКИ4 В07В13/ 00. Устройство для разделения смесей по упругости / Джапаров Р.Р.(СССР). 4с.: ил.

63. A.c. 1323143 СССР, МКИ4 В07В13/ 00. Устройство для разделения смесей по свойствам упругости компонентов / Колосов Е.М., Важнов В.И. (СССР). Зс.: ил.

64. Самейцев A.A., Сокольский E.H., Фирсова Л.Н. Обогащение известкового щебня с помощью механического классификатора// Строительные материалы. 1961. - N 4. - С. 18 - 20.

65. Александрова Е.П. Закономерности воздушной^ сепарации слюдосодержащих мелкочешуйчатых сланцев и технология их обогащения: Дис:. канд. техн. наук. Свердловск, 1982. - 205 с.

66. Патент 1790458 СССР, МКИ3 A3B07B13/ 00. Устройство для фракционирования сыпучих материалов по упругости/ Иванов В.В., Умнова В.В., Филипп П.Р., Чечулина Г.Г. (СССР). 5с.: ил.

67. A.c. 112118 СССР, МКИ3 В07В15/ 00. Классификатор упругости и прочности щебня и гравия/ Тимченко Н.К. (СССР). 4с.: ил.

68. A.c. 207850 СССР, МКИ3 В07В15/ 00. Классификатор упругости и прочности щебня и гравия/ Тимченко Н.К. (СССР). 4с.: ил.

69. A.c. 825192 СССР, МКИ3 В07В15/ 00. Устройство для обогащения горных пород по твердости/ Воротеляк В.Н., Литвинов Б.П. и др. (СССР). -4с.: ил.

70. A.c. 839621 СССР, МКИ3 В07В15/ 00. Способ обогащения кускрвого минерального сырья/ Воротеляк В.Н., Литвинов Б.П. и др. (СССР).- 4с.: ил.

71. Отчет об изучении руского способа обогащения асбеста: Отчет о НИР/Механобр: Руководитель М.М.Кругликов. Свердловск, 1932.- 44с.

72. О русском методе обогащения асбеста на наклонной плоскости: Отчет о НИР/»Союзасбест», Руководитель В.А.Шорников. Асбест, 1935. -12с.

73. Тимченко H.K. Основы механического разделения зерен щебня и гравия по упругости и трению.//Строительные материалы 1964. N 4, с.17-19.

74. Иванов В.В., Умнова В.В.,Чечулина Г.М. Упругие свойства частиц асбестосодержащих продуктов./ Совершенствование технологии обогащения асбестовых руд. Сб. научных трудов ВНИИпроектасбеста -Асбест, 1990 г. С. 100-109.

75. Исследование возможности использования оптических методов для контроля качества асбестовых руд: отчет о НИР/ № ГР74026579, Шульгин Б.В., Асбест, 1976.- 146с.

76. Волковецкий С.В.,Зернов В.Г. О некоторых оптических свойствах хризотил-асбестовых руд// Научные труды ВНИИпроектасбеста, выпуск 14. -Асбест,1972. С.5-10.

77. Состояние и задачи радиометрического обогащения руд //Обзорная информация: Обогащение руд цветных металлов, Выпуск 4, Лилиев В.А., Литвинцев Э.Г. М.: 1983 .- 55с.

78. Оператор фотометрических сортировочных установок: Справочник рабочего/Б.Н.Кравец, А.В.Белокрылецкий и др.,-М.: Недра, 1988.- 151с.

79. Справочник по обогащению руд. Специальные и вспомогательные процессы.- М.: Недра, 1983.-280с.

80. Троп А.Е-,Школьник В.М. и др. Исследование резонансных компенсационных цепей для измерения содержания асбеста в руде и продуктах обогащения ВНИИпроектасбеста, выпуск 14. Асбест, 1972. С.5-10.

81. Турченинов И.А. и др. Современные методы комплексного определения физических свойств горных пород.-Л., Недра, 1967.- 200с.

82. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород.- М., Недра, 1984.- 359с.

83. Волковецкий С.В.,Распутин Н.В. Автоматизация измерения в методе оптического каротажа при оценке содержаний хризотиласбеста // Исследование в области техники обогащения асбестовых руд. Сб. научных трудов ВНИИпрноектасбеста Асбест, 1986. С.98 - 103.

84. A.c. 541136 СССР, МКИ G01U9/ 00/1 Скважинное оптическое устройство / Волковецкий С.В., Королев Е.М. (СССР). 4с.: ил.

85. Курганов E.H. Разработка технологии предварительного фотометрического обогащения сильвинитовых руд : Дис: . канд. техн. наук. -Свердловск, 1987. 204 с.

86. Model 16, Photometrie sortera «Oresorters», Canada, Ontario, 1975.p6.

87. Применение фотометрических устройств для сортировки материалов. Photometric sortind of gold reef. Mining Mag, 1974. 131. № 5. 402 (англ.).

88. A.c. 1761282 СССР, МКИ3 В03В13/ 02. Сепаратор для сортировки прозрачных обьектов/ Цыпин Е.Ф., Комлев С.Г., Потапов В.Я., Волков Ю.Н.1. СССР). Зс.: ил

89. Комлев С.Г., Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Термоагдезионный сепаратор. Инф. лист о научно-техническом достижении N 189 82, ЦНТИ, Свердловск, 1982,4с.

90. Мельников Н.В. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. М.: Недра, 1975.- 504с.

91. Карслоу Г, Егер А. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964 г. - 487 с.

92. Разработка новых способов и технических решений по обработке продуктов обогащения асбестовых руд: Отчет/ hhb.N 3824/ ВНИИпроектасбест: В.В.Иванов, В.В.Умнова, Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я. -Асбест, 1989. 120с.

93. Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Пелевин А.Е., Иванов В.В., Слесарев О.Ю. Коэффициенты трения частиц асбестосодержащих продуктов.// Совершенствование технологии обогащения асбестовых руд: Сб. научных трудов ВНИИпроектасбеста Асбест, 1990. С. 110-115.

94. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. -Д.: Машиностроение, 1976 .,320с.

95. Бахвалов Н.С. Численные методы. М.: Наука, 1973 . - 631 с.

96. Потапов .В.Я.,Цыпин Е.Ф., Ляпцев С.А.,Афанасьев А.И. Методика определения упругих и фрикционных характеристик сыпучих материалов. Известия вузов, Горный журнал, 1998, N 5-6.,С. 103-108.

97. A.c. 1177980 СССР, МКИ3 В07С5/ 342. Способ сортировки минералов/ Цыпин Е.Ф., Комлев С.Г., Потапов В.Я. и др. (СССР). Зс.: ил.

98. А.с. 1093365 СССР, МКИ3 В07С5/ 342. Оптическое сортирующее устройство/ Цыпин Е.Ф., Комлев С.Г., Потапов В.Я., Ширяев P.E., Шварте Ю.А.(СССР). 5с.: ил.

99. A.c. 1207027 СССР, МКИ3 В07С5/ 342. Способ фотометрической сепарации/ Цыпин Е.Ф., Комлев С.Г., Потапов В.Я., Клюкин И.Ю.(СССР). -Зс.: ил.

100. А.с. 1 151335 СССР, МКИ3 В07С5/ 342. Способ сортировки кускового материала/ Цыпин Е.Ф., Комлев С.Г., Потапов В.Я., Огуречников Н., Аржанников Г.И., Бочаров В.А.(СССР). 2с.: ил.

101. Комлев С.Г., Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я. Устройство для измерения отражательной способности минералов// Марганец: Реф. Сб. ГрузНИИТИ -Тбилиси, 1981.- С. 19-21.

102. Комлев С.Г., Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Тююшева Н.М. Устройство для измерения оптических свойств веществ. Инф. лист о научно-техническом достижении N 540 85, ЦНТИ, Свердловск, 1985.- 4с.

103. Цыпин Е.Ф., Лихтерман В.А., Ширяев Р.И., Поздняков А.И., Потапов В.Я., О выборе способов фотометрической сортировки губчатого титана// Известия Вузов, Цветная металлургия. 1983. - N 6. - С.45 - 148.

104. Золоев К.К. Методика определения содержания хризотил-асбеста// Труды ВНИИпроектасбеста. Асбест, 1985.- 69с.

105. Остроумов Г.В., Архипов A.A., Архипов O.A. Определение контрастности и обогатимости руд// Известия вузов, Разведка и охрана недр. 1981. -N 1. - С.20 - 23.

106. Бутенин Н.В., Лунц Я.Л.,Меркин Д.Р. Курс теоретической механики. М.: Наука, 1996. -256с.

107. Понтрягин Л.С. Обыкновенные дифференциальные уравнения.- М.: Наука, 1982.- 331 с.321с.

108. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М.: Недра, 1970.216с.

109. Лобанов Д.П.,Смолдырев А.Е. Гидромеханизация геологоразведочных и горных работ,- М.: Недра, 1982.- 342 с.

110. Бахвалов И.С. Численные методы.- М.: Наука, 1973. 519 с

111. Пановко Я.Г. Введение в теорию удара,- М.: Наука, 1989. 256 с.

112. Ляпцев С.А., Вебер Г.Э. Математическое моделирование механических явлений. Екатеринбург.: 1993,- 110 с.

113. Потапов В.Я., Ляпцев С.А., Цыпин Е.Ф., Шестаков B.C., Афанасьев

114. Ляпцев С. А., Цыпин Е.Ф., Потапов В .Я., Иванов В,В. Математическое моделирование разделения частиц в барабанно-полочном фрикционном сепараторе// Известия вузов. Горный журнал. 1996. - № 7. -С. 147- 150.

115. A.c. 1508406 СССР, МКИ3 В03В13/ 02. Исполнительный механизм крупнокусковых сортирующих устройств/ Кравец Б.Н., Томилов A.A., Козин

116. B.З, Курганов E.H. и др. (СССР). 4с.: ил.

117. Потапов .В.Я.,Цыпин Е.Ф., Пелевин А.Е., Слесарев О.Ю., Умнова

118. B.В. Оптимизация конструктивных параметров барабанного фрикционного сепаратора// Известия УГИ, серия «Горная электромеханика». 1993. - N 4.1. C.П5- 120.