автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Определение параметров инерционно-магнитного сепаратора для обогащения тонковкрапленных руд редких и благородных металлов

Б Ой

'осударственный комитет Российской Федерации по высшему образованию

Московский государственный горный университет

На правах рукописи КРАВЦОВ Сергей Адольфович

УДК 622:767+622.7:622.34(043.3)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИНЕРЦИОННО-МАГНИТНОГО СЕПАРАТОРА ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ТОНКОВКРАПЛЕНИЫХ РУД РЕДКИХ И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Специальность 05.05.06 — «Горные машины»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1994

Работа выполнена в Научно-исследовательском и проектном институте по обогащению и агломерации руд черных металлов «Механобрчермет» и Московском государственном горном университете.

Научный руководитель докт. техн. наук, проф. КАРМАЗИН В. В.

Официальные оппоненты: докт. техн. наук ЗЕЛЕНОВ П. И., канд. техн. наук, проф. ДОБРОБОРСКИИ Г. А.

'Ведущее предприятие — Вольногорский государственный 'горно-металлургический комбинат.

Защита диссертации состоится « Д . 1995 г.

в /У. час. на заседании специализированного говета

К-053.12.03 в Московском государственном горном университете по адресу: 117935, ГСП, Москва, В-49, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « 27. » ¿ЬЯ'О^^Я. . 1995 г

Ученый секретарь специализированного созета

канд. техн. наук, проф. ШЕШКО Е. Е

общая' характеристика работы

Актуальность работы. Ввиду уменьшения запасов высококачественных руд возникает необходимость в разработка эффективной технологии извлечения ценных минералов из труднообогатимых тонко-В1фапленных руд и отвальных хвостов. Стандартная техника обога- ■ щения становится слишком малоэффективной для шламистых частиц,что ведет к болыпам потерям ценных минералов. Это заставляет совершенствовать старые и разрабатывать новые методы и аппараты для улавливания тонких частиц и их обогащения.

В последнее время большее внимание уделялось флотационному обогащению шламов, как более простому и аппаратурно освоенному. Однако, как показала практика освоения этого процесса, по технико-экономическим показателям он оказался недостаточно эффективным из-за больших эксплуатационных расходов, необходимости тщательной очистки сточных вод от трудноудаляемых токсичных реагентов и малой стабильности технологических показателей.

На многих обогатительных фабриках потери ценного компонента, в виде мелких свободных частичек, достигают 30% от всего количества его в исходной руде. Поэтому успешное решение проблемы обогащения тонковкраллейных руд и шламов является крайне важным, поскольку оно позволит существенно улучшать технико-экономические показатели работы многих обогатительных фабрик.

. Таким образом, разработка новых высокоэффективных процессов и аппаратов для обогащения шламов является актуальной научной задачей.

Цель работы. Целью данной работы является определение параметров инерционно-магнитного сепаратора, обеспечивающего снижение потерь ценных компонентов при переработке тонковкрапленных руд редких и благородных металлов.

Идея работы. Основная идея работы заключается в том, что путем применения в инерционно-магнитном сепаратора с орбитальными колебаниями поверхности разделения из магнитофорной резины, при специальном методе ее намагничивания, который обеспечивает получение высокоградиентного магнитного поля низкой интенсивности, достигается повышение эффективности обогащения слабомагнитных и частично

не магнитных минералов. Увеличение эффективности обогащения не магнитных тяжелых минералов происходит благодаря созданию в процессе разделения ыищюшроховатого улавливающзго покрытия, ввиду того,что практически во всех рудах содержится хотя бы незначительное количество минералов,обладаюоцх сильно- и среднемагнитныш свойствами.

Научные положения, разработанные лично автором, и их новизна;

1. Установлен эффект магнитного торможения слабомагнитных частиц в высокоградиентном магнитном поле низкой интенсивности щж

их обогащении на наклонной поверхности из магнитофора. Снижение скорости ча гиц обратно' пропорционально эффективности обогащения.

2. Получена зависимость для определения скорости транспортирования частиц в потоке жидкости малой толщины по наклонной поверхности из магнитофора, которая учитывает через присоединенную массу силу, действующую на частицы со стороны поверхности разделения, в зависимости от их магнитных характеристик.

3. Разработан метод расчета, позволяющий определить требуемые, параметры индуктора для обеспечения заданных характеристик намаг-ничивяния ыагнитофорной резины в импульсном магнитном поле, без

. провсА<лшя дополнительных экспериментов.

4. Предложены критерий разделяемости смеси минеральных зерен различной плотности и крупности под воздействием орбитальных колебаний и на его основе модель процесса, позволяющая определить максимально возможное извлечение данного минерала в заданный выход тяжелой фракции после полного разделения смеси.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждены: аналитическими и экспериментальными исследованиями, проведенными в лабораторных, полупромышленных и промышленных условиях; многощатным дублированием основных экспериментов, усреднением экспериментальных данных, использованием теории вероятности и математической статистики, методов математического моделирования; достаточной сходимостью разработанных конструктивных и технологических параметров инерционно-магнитного сепаратора, полученных аналитическим методом, с данными .практики, расхождение между которыми не превышает 15%.

Значение работые Научное значение работы состоит в создании теоретических основ и экспериментальной, проверке нового инерционно-магнитного процесса расслоения частиц в потоке на наклонной плоскости при селективном магнитном торможении придонного слоя магнитофорным покрытием.

Практическое значение работы заключается в разработке . конструктивных и технологических параметров инердаонно - магнитного сепаратора с орбитальными колебаниями и поверхностью разделения из магнитофорной резины, обеспечивающего снижение потерь ценных компонентов при переработке тонковкраплаиных РУД редких и благородных металлов по сравнению* с существующими технологиями.

Реализация результатов работы. Результаты а рекомендации диссертационной работы использованы при разработке рабочей документаиди инерционно-магнитного сепаратора КОД-3. Сепаратор с разработанными параметрами принят ведомственной комиссией Навоийского горно - металлургического комбината для работы на золотосодержащих продуктах золотоизвлекательного завода ГМЗ-2. Ожидаемый годовой экономический эффект при замене концентрационных столов СКМ-1 на сепараторы КОД-3 составляет 117,9 тыс.руб. в цэнах 1990 г.ода. *

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на. Всесоюзной научно-технической конференции "Интенсификация процессов переработки труднообогатймых тонков1фап-ленных руд", г.фивойРог, 1989г. ; "Плаксинских чтениях", г.Москва, 1991г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 печатные работы, получено 2 авторских свидетельства на изобретения и 2 положительных решения на изобретения.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы» и приложений. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, включает '/Л рисунок, 11 таблиц, список литературы из 40 наименований и 2 приложения на 42 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

С цвлью выбора наиболее перспективных путей разработки и дальнейшего совершенствования обогатительных аппаратов для разделения шламов. были изучены материалы научно-исследовательских, шытно-конструкгорских работ, а также промышленной практики и рекламных данных различных авторов и фирм.

На основании проведенного обзора можно сделать следующие выводы: наиболее перспективным для обогащения шламов редких и благородных металлов является процесс обогащения' на ыногодечных шлюзах с орбитальным движением дек;

их важным преимуществом является сравнительно высокая производительность .и способность извлекать частицы тяжелых минералов из фракций мельче 40-20 мкм, для которых не существует пока другого более аффективного оборудования;

в настоящее время наиболее распространенным и перспективным в этом отношении считается шлюз Бартлез-Мозли, однако он является аппаратсы периодического действия и, кроме того, не обеспечивает высокой степени концентрации, а работающие на доводке концентрата шлюза концентрационный стол Холмана и концентратор Бартлез -'Кроссоолт обладают' низкой производительностью.

Предложенный в данной работе процвсс обогащения слабомагнитных минералов тонковщ)апленных руд редких и благородных металлов на сепараторе о орбитальными колебаниями и поверхностью разделения из магнитофорной резины является инерционно-магнитным и позволяет одновременно вести сепарацию разделяемых минералов по их гравитационным и магнитным характеристикам, что ведет к повышению эффективности обогащения. '

Процесс разделения частиц на инерционно-магнитном сепараторе необходимо рассматривать состоящим из двух процэсссв:

разделения в потоке вода, текущей по наклонной плоскости, где преобладающе значение, влияющее на показатели эффективности обогащения, иьеет разница в скоростях транспортирования частиц вдоль потока;

разделения частиц по высоте слоя на плоскости, совершающей .орбитальные колебания.

Исходя из сделанных выводов основная научная задача данной работы заключается в разработке на основе процесса разделения минералов на слабонакдонной плоскости под воздействием орбитальных колебаний и применения поверхности разделения из магнитофора нового обогатительного процесса и аппарата для обогащения тонко-В1фапленных руд редких и благородных металлов, который по эффективности обогащения и эксплуатационным затратам значительно превзошел бы лучше серийные образцы для концентрации шламов.

Для решения этой научной задачи необходимо решить ряд частных задач :

1. Разработать процесс селективного торможения скорости транспортирования частиц различных минералов по деке гравитанионного аппарата с орбитальными колебаниями путем применения новой поверхности из магнитофора. Обосновать требуемые параметры данной поверхности путем установления закономерностей процесса движения частиц по ней в тонком слое жидкости. Получить теоретическую зависимость характеристик намагничивания магнитофора от параметров явдукгора.

2. Разработать критерий разделяемости по высоте слоя на плоскости смеси минеральных зерен различной плотности и крупности под воздействием орбитальных колебаний и модель процесса, позволяющее определить максимально возможное извлечение данного минерала смеси в заданный выход тяжелой фракции.

3. Разработать конструктивные и технологические параметры аппарата с орбитальными колебанияш и новой поверхностью разделения из магнитофора, обеспечивающего снижение потерь ценных компонентов при переработке тонковкраплеиных руд редких и благородных металлов. Испытать разработанный аппарат в промышленных условиях и определить экономическую эффективность от его использования.

Предложенный метод использования магнитофорных пластин, представляющих собой композиции из смесей резиновых ингредиентов и Зерритового наполнителя, в качестве поверхности разделения минералов на гравитационном аппарате с орбитальными колебаниями, при специальном методе их намагничивания позволяющем получать сверхвысокие градиенты магнитного поля, дает возможность'значительно повысить извлечение с одновременным повышением эффективности обогащения ряда слабомагнитных минералов содержадах редкие металлы •

такие как вольфрам, тантал и другие, а также аоловд, ассоциированное с о с лабоыагкит ними сульфидами, главнш образом с пиритом.

Намагничивание магнитофорных пластин,ввиду того, что они относятся к Еыоококоэрцативным материалам, предложено производить в импульсных магнитных полях,для создания которых используется конденсаторная установка с импульсным разрядом через намагничивающее устройство - ивдукгор, выполненное в виде стальной пластины с чере-дуюицмися пазами,в которые вложен медный проводник в изоляции.

Топография магнитного поля на поверхности'эластичного магнита, получаемая при цногополюсном намагничивании о помощью индуктора, представлена на рис.1.

Для получения теоретической зависимости характеристик намагничивания магнитофорной резины от параметров индуктора был предложен следующий метод расчета, краткая сущность которого сводится к тому, что на базе формулы Монтгомери для импульсных магнитных полей, учитывающей размеры и форму сечения, а тапке взаимное расположение проводников о током, определяющей была принята суммарная максимальная напряженность магнитного поля на поверхности маг-нитофора в данной точке в момент разряда от двух соседних участков прямоугольного проводника индуктора а противоположным направлэ-• нием юка. Градиент магнитного поля характеризовался шриной и шагом пазов индуктора с проводником.

Путем применения принципа суперпозиции, так как интегрирование по сечению прямоугольного проводника эквивалентно интегрированию по четырем прямоугольникам,в каждой из которых нижний предел интегрирования равен нулю,с последующи алгебрагическим сложением и вводо безразмерного коэффициенте-' пропорциональности 1ь12х1СГ7, определение гсГ опытным путем,получено уравнение напряженности магнитного пола поверхности магнитофора в каждой точке на участках проекции индуктора между пазами а проводником, ■ описываемое функцией гиперболического тангенса:

! в н*н.

где Не ~ предельно достижимая напряженность магнитного поля на поверхности магнит офора после намагничивания, 47к&/ы;

численное значение максимальной напряженности магнитного г "ля ва поверхности маг кит офора в данной точке в момент разряда.

«

30 15 О

-/5 -Зй -45

X, Мх/О"

Рис.1. Топография магнитного поля на поверхности эластичного магнита пра многополисном намагничивании; 5 - шаг полюсов; 5 - ширина проводника индуктора.

Рис.2. Зависимость эффективности обогащения от напряженности магнитного поля поверхности магнитофора при шаге полюсов 4 мм; 1 - вольфрамит овые шламы; 2 - золотосодержащие хвост и.

Предложенный метод расчета позволяет определить требуемые параметры индуктора для обеспечения заданных характеристик намагничивания магнит опорной резины без проведения трудоемких экспериментов, так как полученное уравнение устанавливает связь характеристики намагничивания магнитофора от параметров ивдукгора и тока импульсного разряда.

Для установления эффекта магнитного торможения слабомагнитных частиц на разработанной поверхности с высоким градиентом магнитного поля низкой интенсивности и определения их скорости транспортирования, при обогащении на наклонной поверхности из магнитофора, исходным было уравнение Ричардса для определения скорости транспортирования частиц скольжением по поверхности с малым углом наклона: .-

• (п),

где \[0 - средняя скорость течения жидкости в слое с высотой равной диаметру частицы;

f - коэффициент трения частицы о поверхность; \[п - вертикальная составляющая скорости жидкости.

При движении слабомыгнитной частицы по поверхности намагниченной м.' лтофорной резины, на нее, кроме силы тяжести, гидродинамического сопротивления среды,трения и инерции, начинает действовать магнитная сила, что приводит к снижению ее скорости,либо к полной остановке. При малых углах наклона сила тяжести и магнитная сила действуют практически в одном направлении .Таким образом,взаимодействие этих сил можно рассматривать как эф^йкг присоединенной массы. Так как скорость свободного падения частицы в жидкооти можно определить по формуле. --

и- -4.52) ,

где 9. - коэффициент сферичности частицы;

^ - .кинематический коэффициент вязкости жидкости; <{3- эквивалентный диаметр частицы, го ДАи можно Ъредстаьить как

о *,„ - № * - Р ,

где _р - плотность жидкости; - плотность частицы;

Р - сила тяжести частицы в жидкости.

Следовательно,при действии магнитной силы выражение для Це2!)/ у поверхности принимает вид:

ЯегЧ> - (Р '

а магнитная сила,действующая на частицу,определится по формуле:

В результате соответствующих подстановок в исходную формулу, получено выражение для определения скорости транспортирования частиц скольжением по поверхности магнит офора:

Полученное выражение устанавливает зависимость скорости транспортирования частицы от ее магнитных свойств и характеристик намагничивания магнитофора при движении по деке с малым углом наклона.

В случае слабонаклонной конической поверхности, имеющей место на разработанном в "диссертации" сепараторе о орбитальными -колебаниями, V® предложено рассчитывать согласно следующей формулы, определяющей скорость потока в любой точке на радиусе % :

при 2504 Яе4 1200 ,

где ускорение свободного падения; 2 - расстояние от поверхности; V/- объемный расход жидкости; <£ - угол растекания жидкости.

Сравнение скоростей движения частиц вольфрамита в тонком слое жидкости по слабонаююнной поверхности показало, что при движении по намагниченной магнитофорной резине происходит торможение с ко -рости частицы примерно на 25 - 3(# " по сравнению с движением ее по поверхности нанаыагшче иного магнит офора, обладающего свойст -ваш обычной резины, в то время как дая частиц кварца эта скороа-ти практически одинаковы. Таким образом, проиоходящй эффект ыаг-

нитного торможения приводит к повышению эффективности разделения минералов в процессе обогащения.

¿лорая составная часть процесса обогащешя частиц на сепараторе о орбитальным колебанием дек - это разделение частиц по высоте слоя согласно их плотности с одновременной сегрегацией по крупности. При исследовании характера разделения и разработке критерия разде -ляемости смеси минеральных зерен различной плотности и крупности по высоте слоя на плоскости под воздействием орбитальных колебаний, происходящий процесс был рассмотрен на основании энергетической теории разделения частиц.из которой известно , что при разделении в любой гравитационной машине взвесь минеральных частиц в жидкости приближено можно рассматривать как механическую систему тел, находя- | щуюся в иоле силы тяжести в неустойчивом равновесии .Такая система обладает потенциальной энергией. Взвесь стремится занять положение устойчивого равновесия, достигаемое,согласно принципу Дирихле ,рри условии минимальности ее потенциальной энергии. Однако в условиях сегрегации, как при обогащении под воздействием орбитальных колебаний, т.е. ори ускорениях,больших .возможны случаи,когда всплыва-ше крупных частиц в слое мелких происходит при увеличении потенциальной энергии системы.

В ходе экспериментов и наблюдений автором сделан вывод,что смесь частиц различной плотности и щ>упности под действием орбитальных колебаний в горизонтальной плоскости стремится занять положение устойчивого равновесия по вертикали в поле всех сил,приложенных к ней, и этому условию отвечает разделение на слои, каждый из которых состоит из частиц,характеризующихся одинаковым параметром £ , а распределение этих слоев снизу вверх идет по увеличению показателей данного параметра. Б случае,когда частицы имеют форму,близкую к шарообразной, безразмерный параметр / представляет собой отношение корня кубического из объема частицы в мм3 к разности ее плотности и плотности среды разделения в т/и3. Для удобства в расчетах / принимается равной отношению диаметра частицы к разности плотностей.

Для определения зависимости массовой доли заданного минерала в слое о выходом X .посла полного разделения смеси частиц различной плотности и крупности, автор исходил из представлений о концентрами под воздействием орбитальных колебаний в горизонтальной плоскости и нулевом уклоне поверхности разделения,как совокупности

двух процессов - перемещения частиц в вертикальном направлении, в связи с расслоением материала по удельным весам и одновременной свгрегащей по крупности, и перемешивания их под действием взаимных ударов и других причин, в результате чего устанавливается квазистационарное равновесие .Исходным при этом является уравнение, отражающее нулевое значение потока частиц через единицу поперечного сечешя слоя в вертикальном направлении .Следовательно, при полном разделении

смеса do f извлечение частиц в слой ¿у с числом -/ определится соотношением: Г? ,

£ - oJ с«/ _ i-e*p(-kf) f tf/mKcdf " '-ехр(-*Ы '

где % - коэффициент.

На основании гранулометрического анализа смеси частиц с известным содержанием тяжелого и легкого ыинзрала в узких классах производит оа расчет извлечения их в каждый класа крупности,при этом суммарное извлечение заданного минерала принимается за I0QS и определяется коэффициент для каждого минерала из уравнения:

/- ехр (-к (с)

/ - СХР fin ах) '

где fe - отношение диаметра частиц минерала,при котором содеркаше частиц о болышм дааметром в'смеси равно сода ржании о меньшы, к

разности плотноотей минерала к среды.

Таким образом,извлечение частиц тяжелого минерала в слой if составит:

V ~ 1~еХР(~к f'max)

г;

и (Соответственно, извлечение частиц легкого ш нерала в слой равно! „

/ - 1-ехр(-тП Ч - /- ехР(-агГ„„у '

где Л| - коэффициент для частиц легкого минерала.

Следовательно,при полисы разделении смеси оуммарный выход частиц о числом равен:

о/ и 0{ соответственно равны:

Er<<

где cC - содержание тяжелого минерала в исходной смеси.

Таким образом,после разделения содержание тяжелого минерала в слое с выходом Yf равно:.

л *

но так как сверхтонкие частицы в ходе процесса разделения распределяются практически равномерно по высоте слоя,то зависимость справедлива для обесшламдеиного материала как минимум по классу 10 мкм и поэтому в этом случае,а также если смесь имеет нижний предел iqpyn -ности,данное выражение приобретает вид :

/ 1-ехР t-k ((-(ты)] J} __^ ' i- ехР [-к -M]______________.

i-exp l-k ({-?-*)] . /. ,) hè»[-m(f-{'„,„)] I-exr Ы (fruc-MJ /-«*' f-я (flax-Ы

§min ^ f4 f*>«x

Полученные зависимости устанавливают связь меаду извлечением различных минералов смеси в заданный выход тяжелой фракции под воздействием орбитальных колебаний,с одной стороны,и гранулометрической характеристике4, а также плотностью разделяемых частиц этих минералов -с другой. Апробирование разработанного критерия разделения смеси минеральных зерен.под воздействием орбитальных колебаний,производилось путем оденки результатов испытаний,выполненных в объеме настоящэй работы.

В работе исследованы закономерности извлечения вольфрамит а. и золота из вольфрамсодержааях иламов Орловского ГОКа и сульфидных золотосодержащих хвостов отделения гравитации Зарафтанского ГМЗ-2 при обо-гащэнаи на слабонаклонной поверхности из магнит офорн ой резины, совершающей орбитальные колебания.

Изучение влияния напряженности магнитного поля и шага полюсов магнигофора на эффективность обогащения исследуемых продуктов было проведено на лабораторном шлюзе с орбитальными колебани -

яш. Полученные зависимости,сравнение и анализ позволили

**

определить необходимые параметры магнитофорной резины,намагниченной полосаыи.для обогащения слабомагнитных руд с низким содержанием извлекаемого минерала: напряженность магнитного поля на полосе 42кА./м,шаг полюсов 4мм .Шаг полюсов лимитируется техническими возможностями изготовления аддуктора.

Исходя из результатов предварительных исследований процесса, проведена оптимизация технологических параметров разделения вольфраыи-товых шламов и золотосодержащих хвостов гравитации,с составлением регрессионного уравнения модели процесса,путем расчета коэффициентов регрессии. В качестве функции отклика использовался показатель эффективности обогащения.

Основные конструктивные и технологические параметры инерщонно-магнитного сепаратора следукидае: ашлитуда,частота колебаний,диаметр и угол конусности дисков; время концентрации и промывки,определяв -мое скоростью вращения дисков ¡производительность по питанию; расход воды на промывку; плотность питания; напряженность магнитного поля, шаг и ориентация плюсов магнитофора. Сравнение технологических показателей разделения на простой и магнитофорной резине с оптимальными параметрами процесса показ ало,что эффективность обогащения вольфрамит овых шламов возросла с 64 до 75$, а золотосодержащих хвостов с 72 до 80£(рио2 ).

На основании проведенных исследований, анализа и расчетов рекомендована конструктивная схема трёхдискового инерционно-магнитного сепаратора КОД-3, которая включает(рис.3): обогатительные диски покрытые магнитофорной рези ной, привод вращзния и привод вибрации дисков, опорную раму и узел подачи питания и смывной воды.

Сепаратор работает следующим образом : пульпа из пульподв-лителя 1- подается через питатель 3 на коническую поверхность диска 5. Благодаря совмещению в одном аппарата вращательного и орбитального колебательного движения поверхности разделения, вначале,под воздействием сегрегации и расслоения по удельным весам, идет процесс разгрузки частиц легких минералов, взвешенных в потоке воды и не удержав -шихся на диске,в приемник продуктов обогащения 20 .Оставпиеся на диске частицы поступая в зону промывки, где наиболее легкие снова разгружаются с диска под действием колебаний и потока воды, поступающей из стояка 4, образуя прсыпродукг ,или объединяются о хвосташ. Затем.поступая в зону смыва,образовавшийся на диске концентрат удаляет ся с его поверхности при помощи воды из форсунок ножей 6 в приемник концентрата.

Схема инерционно-магнитного сепаратора

код-3

I- Дульподелитель

2. Стояк воды окыва концентрата

3. Питатель пульпы Стояк промывочной воды

5. Диски

6. Ножи

7. Шпил»ки Ь. Рама питателя

Л 9. Опорный диск 10. Платформа П. Амортизаторы 12. Приводная шестерня 1?. Еедуктор

14. Редуктор

15. Подшипники полого вала

16. Ведомая шестерня

17. Полый вал

1Ь. Подшипники вала дебалансов

19. Вал дебалансов

20. Приемник продуктов обогащения ¿1. Стойки 22. Деб&лансы

'¿3. Электродвигатель привода вращения ¿4. Передача клиноременная 25. Электродвигатель вибропривода

Конструктивная схема сепаратора обеспечивает: непрерывность процесса разделения; возможность оперативного изменения частоты колебаний и скорости оборотов дисков при резком изменении характерно - ■ тики питания; высокую механическую надежность по сравнению с вибрационными аппаратами возвратно- поступательного действия; высокую эффективность разделения; высокую технологическую надежность сепаратора.

Инерционно-магнитный сепаратор прошел промышленные испытания на Орловской ГОКе и Зарафшнском ГШ-2, которые позволили выявить а оценить влияние разработанных параметров КОД-3 на показатели разделения и технологическую надежность его работы.

Испытания на вольфрамовых шламах Орловского ГОКа, содержащих WOj порядка 0,05$ и являюдахся составной частью хвостов фабрики, показали возможность эффективного доизвлечэния полезного минерала с получением в один прием обогащения концентрата с массовой долей W0j порядка 0,8-1,С?8, при извлечении до 70$, и делесообразность использования разработанного аппарата в технологической exet» фабрики.

Промышленные испытания КОД-З на Зарафшанскоц ГШ42 были проведены на золотосодержащих продуктах, представленных хвостала отделения гравитации и тяжелой фракцией отсадки. За время испытаний сепаратор показал, высокую механическую и технологическую надежность,обеспечивая достаточно стабильное качество концентрата со средним значением массовой доли золота: из хвостов отделения гравитации- 250Г/т, из тяжелой фракции отсадки - 313 г/т,при извлечении в концентрат свыше 7С% и степенью концентрации порядка 10-15,что превышает показатели концентрационного стола CKM-I, полученные при сравнительных исшла -ниях. Разработанный сепаратор был принят ведомственной комиссией,созданной Навоийским ГМК,о указанием на необходимость постановка КСД-3 на производство и применения его для обогащения золотосодержащие руд и других видов минерального сырья.

Экономическая эффективность применения инерционно-магнитного сепаратора КСД-3 с элементами,выполненными на уровне изобретений и раз-* работанными технологическими параметрами, определена для условий Зарафпанского ГШ-2 при контрольных испытаниях. Огйдаемый годовой экономический эффект от использования сепараторов КОД-З вместо концентрационных столов СЖ-1 при работе на тяжелой фракции отсадки обогатительного цаха W составит 117,9тыо.руб. в ценах 1990г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задача-разработке параметров нового инерционно-магнитного сепаратора, обеспечивающего снижение потерь данных компонентов при обогащении тонковкрапленных руд редких и благородных металлов.

выполненные в работе исследования позволяют сделать следующш основные ваводы :

1. Предложенный метод магнитного торможения при обогащении слабомагнитных частиц минералов руд редких и благородных металлов на наклонной плоскости .совершающей орбитальные колебания,путем применения поверхности разделения из магнитофора с высоким градиентом магнитного поля низкой интенсивности, позволяет увеличить эффективность обогащения на 10-12%.

2. Разработанная методика расчета и полученное уравнение,устанавливающее связь характеристик намагничивания магнитофора от параметров намагничивания в импульсном магнитном поле,позволяют определить требуемые параметры индуктора,обеспечивающего заданные характеристики намагничивания поверхности магнитофора.

3. Выявленные закономерности распределения скоростей потока жидкости на слабонаклонной конической поверхности разработанного сепаратора КОД-3 позволяют определить скорость потока в любой точке

4. Скорость транспортирования частиц в потоке жидкости малой толщины по наклонной поверхности из магнитофора определяется согласно полученной на основе формулы Ричардса зависимости,которая учитывает че^з присоединенную массу силу,действующую на частицы со стороны поверхности разделения в зависимости от их магнитных свойств.

5. Предложенные на основе теоретических и экспериментальных ис-ледований лрятерий разделяемосги смеси минеральных зерен под воздействием -орбитальных колебаний и модель процесса позволяют определить максимально возможное извлечение данного минерала в заданный выход тяжелой фракции после полного разделения смеси.

6. Установлены оптимальные параметры намагничивания магнитофорной резины для обогащения слабомагнитных руд о низким содержанием извлекаемого минерала: напряженность магнитного поля на полюсе

42 кА/м, шаг полюсов 4 мм.

7. Расчетный экономический эффект, выполненный для условий Зарафшанского ГМЗ-2 при замене концентрационных столов СКМ-1 на КОД-3, составляет 117,9 тыс. руб. в ценах 1990 г.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Промышленное применение аппаратов гравитационно-орбитального типа для обогащения руд благородных металлов/Л. Ф. Суббота, В. М. Малый, С. А. Кравцов и др.//Де.- ■ понированная рукопись. Библиографический указатель ВИНИТИ «Депонированные научные работы» — 1991—№ 1.

2. Исследование возможности использования дисковых гравитационных аппаратов в обогащении/Л. А. Ломовцев, Л. Ф. Суббота, С. А. Кравцов и др.//Цветные металлы. — 1992, — № 6. — с. 70—72.

3. А. с. 1487241 СССР, МКИ ВОЗВ 3/38. Шламовый концентратор/Л. Ф. Суббота, Л. А. Ломовцев, С. А. Кравцов и др. СССР. —№ 4259116. Заявлено 09.06.87; Опубл. 15.02.89.

4. А. с. 1690256 СССР, МКИ ВОЗВ 5/74. Шламовый концентратор/Л. Ф. Суббота, С. А. Кравцов, Н. Н. Школа. СССР. — № 4747654. Заявлено 12.10.89. Опубл. 08.07.91.

Подписано в почать 17.06.94

Объем 1 п. л. Тираж 100 экз.

Формат 60x90/16 Заказ № Ю85

Типография Московского государственного горного университета. Ленинский проспект, 6