Тема: Вивчення можливості розділення мінералів за тертям

Спеціальні методи збагачення

Практична робота № 1

Тема: Вивчення можливості розділення мінералів за тертям

Мета: Засвоєння методики визначення коефіцієнту тертя і кінцевих швидкостей сходу часток різних мінералів з площини тертя для вивчення їх розділення на нерухомих і рухомих площинах

Устаткування:

1. Установка, що складається з площини 4 ( рис. 1.1 ), закріпленої на вісі 2 штатива 1. Площина 4 має змінні підложки тертя і прикріплений до неї транспортир з відвісом 5 для реєстрації кута нахилу, який змінюється за допомогою гвинта 3.

Рисунок 1.1- Схема установки для визначення коефіцієнту тертя мінералів: 1- штатив; 2-гвинт; 3-регулятор кута нахилу площини; 4- площина; 5- відвіс

2. Змінні підложки тертя ( фанера, оргскло, текстоліт, сталь, резина, скло).

3. Лабораторний сепаратор тертя ( рис. 1.2 )з з вібруючою поверхнею 1, віброприводом направлених коливань 2 і регулювальними гвинтами 3 і 4. Кут нахилу вібруючої поверхні регулюється у межах 0-60о у повздовжному і 0-8о у поперечному напрямку.

4. Прямокутні ємкості для збору продуктів сепарації – 4 шт.

5. Матеріал ( вугілля, асбест, сланець, слюда, порода та ін.) крупністю 0,8-1,5; 1,5-3,0; 3-5;5-10;10-20 мм

Загальні положення:

Розділення мінералів за тертям застосовується при значних відмінностях у коефіцієнті тертя спокою і ковзання матеріалів по робочій поверхні сепаратора. Коефіцієнт тертя залежить від властивостей матеріалу ( його природи, форми, розмірів), а також матеріалу і стану поверхні тертя.

Для реалізації цього способа розділення мінералів застосовуються сепаратори з нерухомою похилою робочою поверхнею (площинні з розподільчою перегородкою або щілями, дискові, барабанні) і вібраційні сепаратори з вібруючою поверхнею.

У всіх конструкціях сепараторів тертя основним розділяючим фактором є різниця в траєкторіях руху часток, що зумовлена отриманою в результаті тертя різницею у швидкостях або напрямках руху.

Методичні вказівки до виконання роботи:

Методика визначення коефіцієнта тертя спокою мінералів

1.  Відібрати не менше 5 шматків одного й того ж матеріалу характерної для цього мінералу форми.

2.  Вибрати підложку тертя з визначеного матеріалу і закріпити її на похилій площині установки, як показано на рис. 1.1.

3.  Встановити кут нахилу площини не більше 10о і помістити на її верхню частину один з відібраних шматків мінералу.

4.  Обережно гвинтом піднімати верхній кінець площини до початку сковзання матеріалу і в цей момент зареєструвати кут нахилу площини.

5.  Повторити дослід з іншими шматками даного матеріалу, для кожної з серій дослідів визначати середнє значення кута тертя спокою.

6.  Занести найменування мінералу, матеріалу підложки тертя і результати досліду в таблицю 1.1.

7.  Провести досліди з іншими мінералами і на інших підложках тертя.

Методика проведення дослідів сепарації мінералів на віброповерхнях

1.  Вибрати суміш мінералів з вузькою шкалою класифікації і якомога більш контрастними за тертям властивостями

2.  Вибрати і закріпити на віброповерхні підложку тертя, для якої різниця у коефіцієнтах тертя матеріалів суміші найбільша.

3.  Завантажувальну воронку розмістити на відстані 1/3 від верхніх повздовжної та поперечної сторін віброплощадки.

4.  Встановити віброзбудник під кутом 45о до горизонту у бік верхньої повздовжньої частини площини тертя.

5.  Площину встановити під кутами до горизонту: 5-7о у повздовжному і 2-3о у поперечному напрямках.

6.  Під площиною встановити ємкості для збору продуктів.

7.  Ввімкнути віброзбудник і через бункер дозовано в одну точку подавати суміш мінеральних зерен.

Рисунок 1.2 - Віброустановка для сортування корисних копалин: 1- площинна поверхня; 2-вібропривод; 3,4 – регулювальні гвинти

8.  Змінюючи повздовжній та поперечний кути нахилу площини, домогтися найбільш ефективного розділення.

9.  Після вибору оптимального режиму роботи сепаратора виконати сепарацію навіски суміші 50-200г ( в залежності від крупності матеріалу).

10.  Вихідне живлення та продукти сепарації після зважування піддати хімічному або мінералогічному аналізу.

11.  Визначити вилучення окремих мінералів у кожен з продуктів, зробити висновки про доцільність застосування даного методу.

Контрольні питання:

·  На яких властивостях мінералів заснований спосіб розділення за тертям?

·  Від чого залежить коефіцієнт тертя?

·  Які типи сепараторів застосовуються для збагачення за тертям?

·  Розкажіть про методику визначення коефіцієнта тертя спокою мінералів та проведення дослідів сепарації мінералів на віброповерхнях

·  Зробіть висновок про доцільність застосування розділення за тертям для окремих мінералів

Список використаних джерел:

1.  «Практикум по обогащению полезных ископаемых» Под редакцией - М: Недра, 1991

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 1

ЗВІТ

Дисципліна «Спеціальні методи збагачення і окускування корисних копалин»

Дата «____»__________201 Група__________________________________

П. І.Б. студента_________________________________________________________

Тема: Вивчення можливості розділення мінералів за тертям

Мета: Засвоєння методики визначення коефіцієнту тертя і кінцевих швидкостей сходу часток різних мінералів з площини тертя для вивчення їх розділення на нерухомих і рухомих площинах

Завдання: 1. Накреслити схему і описати установку для визначення коефіцієнту тертя мінералів

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Описати віброустановку для сортування корисних копалин за тертям

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

3. Визначити фактори впливу на процес сепарації___________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Навести приклади мінералів, що можуть збагачуватись за тертям__________________

__________________________________________________________________________

5. Зробити висновки про можливості розділення мінералів за тертям, конструкції сепараторів та основний розділяючий фактор сепарації_______________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Зауваження викладача:__________________________________________________________

Підсумкова оцінка:_____________________ Підпис викладача__________________

Спеціальні методи збагачення

Практична робота № 2

Тема: Вивчення біохімічного збагачення марганцевих шламів

Мета: Дослідження біохімічного вилуговування з визначенням показників збагачення карбонатних марганцевих шламів

Устаткування:

1.  Перколятори (рисунок 2.1) і стенд для їх встановлення.

2.  Автоклав.

3.  Термостат ( модель 2Ц-450).

4.  Фотокалориметр ФЕК-56.

5.  Вакуум-насос.

6.  Аналітичні ваги.

7.  Проба марганцевих шламів ( клас крупності 1;0,5;0,25;0,05 мм) масою 20г.

8.  Реактиви ( сахароза, дріжжі).

9.  Зразки бактеріальних культур.

Загальні положення:

Біохімічне збагачення корисних копалин – це процес хімічного наземного та підземного вилуговування у присутності інтенсифікатора процесу – бактерій. Воно застосовується для селективного розчинення корисних мінеральних компонентів і відділення їх від основної маси породи та шкідливих домішок. Інтенсифікатор дозволяє збільшити швидкість розчинення мінералів.

Розрізняють автотрофні (що харчуються самі) та інтеротрофні мікроорганізми. Перші здатні синтезувати необхідні для їхнього існування поживні речовини при наявності води, вуглецю, солей та джерела енергії. Другі харчуються готовими органічними речовинами.

Життєдіяльність бактерій залежить від ряда чинників:

-  кислотності середовища рН 2,5-3;

-  температури 25-30оС ( при температурі вище 45о бактерії гинуть, при 15 о – швидкімсть реакції знижується у 2-3 рази)

-  розміра часток рудних фракцій

-  концентрації кисню ( необхідна концентрація досягається аерацією матеріалу).

Методичні вказівки до виконання роботи:

Робота виконується в три етапи.

Етап 1. Приготування дріжжового автолізатора: 500 г свіжих дрожжей і 500 г води треба прокип'ятити впродовж 3 хвилин, охолодити до температури 50оС і витримати 4 дні в термостаті при цій температурі. Потім осад відфільтровують і промивають у 250 мл води. Розчин прогрівають у автоклаві упродовж 15 хв. При температурі 105оС і фільтрують до повної прозорості.

Етап 2. Проведення біохімічного вилуговування. Навіску марганцевого шламу поміщають на асбестовий фільтр перколятора.

Рисунок 2.1 – Принципова схема перколятора: 1- пробка, 2- розчин; 3- проба марганцевого шламу; 4- асбестовий фільтр; 5- днище перколятора

Перколятор стерилізують при 105оС у автоклаві впродовж 20 хвилин, потім добавляють 150 мл розчину інтенсифікатора і 5 мл бактерій, пробку щільно закривають і під'єднують перколятор до вакуумної лінії.

Завдяки проходженню бульбашок повітря відбувається циркуляція пульпи. Процес ведеться щоденно по 8 годин.

Наприкінці робочого дня рідина спускається через нижню трубку, а на другий день її знов заливають у перколятор. Через декілька діб відбувається перший зйом розчинів, визначається їх обсяг і вміст марганцю. Потім перколятор заливається свіжими бактеріями і розчинами. Триваліть вилуговування визначається по вмісту марганцю у розчинах.

Етап 3. Визначення вмісту марганцю у знятих розчинах. Для цього частину розчину поміщають в стакан обсягом 200 мл, додають 15 мл розчину сірчаної кислоти ( 1:4 ). Розчин нагрівають до появи густого диму, потім знімають з плити, охолоджують і знову випаровують до появи диму. Потім промивають, фільтрують і визначають вміст марганцю за допомогою фотокалориметра.

Контрольні питання:

·  Дайте визначення процесу біохімічного збагачення

·  Що виступає у якості інтенсифікатора процесу?

·  Для чого застосовується бактеріальне вилуговування?

·  Які види бактерій застосовуються у якості інтенсифікатора процесу?

·  Як називається прилад для біохімічного вилуговування?

·  Охарактеризуйте етапи роботи – дослідження біохімічного вилуговування

Список використаних джерел:

1. «Практикум по обогащению полезных ископаемых» Под редакцией - М: Недра, 1991

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 2

ЗВІТ

Дисципліна «Спеціальні методи збагачення і окускування корисних копалин»

Дата «____»__________201 Група__________________________________

П. І.Б. студента_________________________________________________________

Тема: Вивчення біохімічного збагачення марганцевих шламів

Мета: Дослідження біохімічного вилуговування з визначенням показників збагачення карбонатних марганцевих шламів

Завдання: 1. Накреслити принципову схему перколятора

2.Дати визначення процеса вилуговування______________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Назвати умови життєдіяльності бактерій_______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.Охарактеризувати етапи бактеріального вилуговування__________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Зробити висновки про дослідження біохімічного вилуговування карбонатних марганцевих шламів_____________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Зауваження викладача:_____________________________________________________

Підсумкова оцінка:_____________________ Підпис викладача________________