Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя (стр. 3 )

Из всего разнообразия твердых полезных ископаемых можно выделить следующие основные группы: металлические, неметаллические, горючие полезные ископаемые.

Технология обогащения полезного ископаемого состоит из ряда последовательных операций, осуществляемых на обогатительной фабрике.

Обогатительными фабриками называют промышленные предприятия, на которых методами обогащения обрабатывают полезные ископаемые и выделяют из них один или несколько твердых продуктов с повышенным содержанием ценных компонентов и пониженным содержанием вредных примесей.

На обогатительных фабриках полезные ископаемые подвергаются последовательным процессам переработки, которые по назначению в технологическом цикле фабрики разделяются на подготовительные и вспомогательные.

К основным показателям относят: содержание компонента в исходном сырье и продуктах обогащения, выходы продуктов обогащения, извлечение компонентов в продукты обогащения, степень концентрации полезного компонента и степень сокращения, достигаемые при обогащении, эффективность обогащения.

Основная литература: 1-3

Дополнительная литература: 4-7

Контрольные задания для СРС (тема 1) [1]

1.  Каково содержание металлов в рудах и концентратах для металлургической переработки.

2.  Каковы физические и физико-химические свойства полезных ископаемых используют при обогащении.

3.  Технологические схемы обогащения.

Тема №2 Качество полезных ископаемых (2 часа)

План лекции

1.  Характеристика качественных показателей для рудного и нерудного сырья по содержанию основных и сопутствующих ценных компонентов, полезных и вредных примесей.

2.  Минералогический состав полезных ископаемых и методы его определения.

3.  Характеристика полезных ископаемых по крупности, вкрапленности.

Характеристика качественных показателей для рудного и нерудного сырья по содержанию основных и сопутствующих компонентов, полезных и вредных примесей. Минералогический состав полезных ископаемых и методы его определения. Характеристика полезных ископаемых по крупности, вкрапленности.

Характеристика углей основных мировых бассейнов и бассейнов республики Казахстан по стадиям метаморфизма и метеотипу, по элементарному составу, влажности, зольности, содержанию серы и теплоте сгорания. Качественная характеристика минералов по плотности, магнитным, электрическим, оптическим, физико-химическим свойствам, определяющим их разделения при переработке и обогащения полезных ископаемых.

Характеристика полезных ископаемых по механической прочности, характеризуемая их дробимостью, хрупкостью, твердостью, упругими свойствами и абразивностью. Допустимая влажность основных типов минерального сырья и насыпная масса. Характеристика качества продуктов обогащения. Нормирование качества основных типов минерального сырья и продуктов обогащения. Технические условия на сырье и продукты переработки. Мировые стандарты. Сертификация сырьевых продуктов и продуктов переработки, поставляемых на мировой и внутренний рынки.

Основная литература: 1-3

Дополнительная литература: 4-7

Контрольные задания для СРС (тема 1) [1]

1.  Каково минералогический состав полезных ископаемых и методы его определения.

2.  Каковы характеристика полезных ископаемых по крупности, вкрапленности.

3.  Характеристика полезных ископаемых по механической прочности, характеризуемая их дробимостью, хрупкостью, твердостью, упругими свойтсвами и абразивностью.

Тема 3 Процессы и аппараты для переработки и обогащения полезных ископаемых

План лекции

1.  Классификация методов, процессов операций и способов переработки, разновидности технологических схем.

2.  Основные технологические показатели обогащения.

3.  Содержание, выход, извлечения, расчет показателей.

На обогатительных фабриках полезные ископаемые подвергаются ряду последовательных процессов обработки, которые по своему назначению делятся на подготовительные, основные обогатительные, вспомогательные и процессы производственного обслуживания.

Подготовительные процессы. К подготовительным относятся процессы дробления и измельчения, при которых достигается раскрытие минералов в результате разрушения сростков полезных минералов с пустой породой (или сростков одних полезных минералов с другими) с образованием механической смеси частиц и кусков разного минерального состава, а также процессы грохочения и классификации, применяемые для разделения по крупности полученных при дроблении и измельчении механических смесей. Задача подготовительных процессов — доведение минерального сырья до крупности, необходимой для последующего обогащения, а в некоторых случаях — получение конечного продукта заданного гранулометрического состава для непосредственного использования в народном хозяйстве, (сортировка руд и углей).

Основные обогатительные процессы. К основным обогатительным процессам относятся те физические и физико-химические процессы разделения минералов, при которых полезные минералы выделяются в концентраты, а пустая порода— в хвосты.

Процессы разделения минералов при обогащении полезных ископаемых весьма многочисленны и классифицируются по их принадлежности к тому или иному методу обогащения, разделительному признаку, характеру разделяющих сил и конструктивному исполнению аппаратов.

Методы обогащения классифицируют в зависимости от того, какое свойство минералов используется в качестве разделительного признака и каковы основные разделяющие силы. Различают следующие методы обогащения.

1.Метод гравитационного обогащения (гравитационное обогащение), основанный на различии в плотности разделяемых зерен минералов, осуществляемый в поле гравитационных сил.

2.Метод магнитного обогащения (магнитное обогащение), основанный на различии в магнитной восприимчивости разделяемых минералов, осуществляемый в поле магнитных сил.

3.Метод электрического обогащения (электрическое обогащение), основанный на различии электропроводности разделяемых минералов, осуществляемый в поле электрических сил.

4.Метод флотационного обогащения (флотационное обогащение, или флотация), основанный на различии физико-химических свойств (смачиваемости) разделяемых минералов.

5.Специальные методы обогащения, основанные на различии комбинаций свойств разделяемых минералов

К последним относятся разделение по различию радиоспектроскопических свойств, растворимости, механической прочности, декрипитации, форме и трению, упругости отскока и др. Наибольшее значение имеют методы радиометрического и химического обогащения.

5.1.Метод радиометрического обогащения (радиометрическое обогащение), основанный на различии радиоспектроскопических свойств разделяемых минералов, осуществляемый с использованием механических разделяющих сил.

5.2.Метод химического обогащения (химическое обогащение), основанный на различии химических свойств (растворимости) разделяемых минералов или вредных примесей.

5.3.Метод механического обогащения (механическое обогащение), основанный на различии физико-механических свойств минералов (механической прочности, форме и трению, упругости отскока и др.).

Процессы обогащения, относящиеся к тому или иному методу обогащения, отличаются разнообразием дополнительно используемых разделяющих сил, а также конструктивным исполнением машин и аппаратов (см. рис. 1).

Вспомогательные процессы. К вспомогательным относятся процессы обезвоживания продуктов обогащения (путем их сгущения, фильтрования и сушки) для доведения их влажности до установленной нормы или для получения оборотной воды; процессы облагораживания продуктов и подготовки их к металлургическому или химическому переделу (агломерация, окомкование, брикетирование и др.).

Процессы производственного обслуживания. К процессам производственного обслуживания относятся операции, обеспечивающие непрерывность и стабильность технологических процессов: внутрифабричный транспорт сырья и продуктов обогащения, водоснабжение, электроснабжение, снабжение сжатым воздухом, механизация и автоматизация, технический контроль и др.

К основным показателям относят: содержание компонента в исходном сырье и продуктах обогащения, выходы продуктов обогащения, извлечение компонентов в продукты обогащения, степень концентрации полезного компонента и степень сокращения, достигаемые при обогащении, эффективность обогащения.

Содержанием компонента называется отношение массы компонента к массе продукта, в котором он находится. СЛАЙД 19

Содержание компонентов обычно определяется химическими анализами и выражается в процентах, долях единицы или для драгоценных металлов в граммах на тонну. Содержание компонентов принято обозначать греческими буквами: α – содержание металла в исходной руде; β – содержание металла в концентрате или промпродукте; θ – содержание металла в хвостах.

Выходом продукта обогащения называется отношение массы полученного продукта к массе переработанного исходного сырья. СЛАЙД 19

Выход выражается в процентах или долях единицы и обозначается γ.

Извлечение компонента в продукт обогащения называется отношение массы компонента в продукте к массе того же компонента в исходном полезном ископаемом.

Извлечение выражается обычно в процентах или долях единицы и обозначается ε (эпсилон). Извлечение полезного компонента в концентрат характеризует полноту его перехода в этот продукт в процессе обогащения.

Степенью концентрации или степенью обогащения называется отношение содержания полезного компонента в концентрате к содержанию его в исходном сырье.

Степень концентрации показывает, во сколько раз увеличилось содержание полезного компонента в концентрате по сравнению с содержанием его в исходном сырье. Степень концентрации обозначается буквой К. Чем выше степень концентрации и извлечение, тем выше эффективность процесса обогащения.

Степенью сокращения называют величину, обратную выходу концентрата.

Степень сокращения показывает, во сколько раз масса концентрата меньше массы сырья, из которого он получен. Этот показатель определяет, какую массу исходного сырья необходимо переработать для получения единицы массы концентрата. Обозначается R.

Эффективность обогащения называют отношение приращения массы ценного компонента в концентрате при реальном обогащении к приращению массы концентрата при теоретически достижимом обогащении, когда в концентрат выделяется весь ценный компонент.