В.В. Ворончихина Контроль технологических процессов обогащения

Министерство образования Российской Федерации

Кузбасский государственный технический университет Кафедра обогащения полезных ископаемых

Контроль технологических процессов обогащения

Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 090300 – "Обогащение полезных ископаемых" дневной и заочной форм обучения

Составители В.В. Ворончихина Н.И. Кощеева

Утверждены на заседании кафедры Протокол № от 27. 11.2000

Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией специальности 090300 Протокол № от 27. 11.2000

Электронная копия хранится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

Кемерово 2001

ент формы; dc - размер ячейки сита, на котором остается 50% материала, мм; Sдоп− 2 - дисперсия допустимой погрешности при отборе, %.

где qmin - минимальная масса пробы, кг; k – коэффициент, зависящий от свойств опробуемого массива. Для руд цветных металлов он принимается равным 0,06 - 0,2; для железных руд 0,025 – 0,1; для марганцевых руд 0,1; для угля 0,05; dmax - максимальный размер куска, мм.

где k – коэффициент, зависящий от свойств опробуемого массива. Значения этого коэффициента для соответствующих полезных ископаемых приведен в [1, с.358. табл.152]; dmax- максимальный размер куска, мм; α - показатель степени, величина ее зависит от вида полезного ископаемого.

В курсовом проекте следует назвать автора формулы и какая из формул узаконена ГОСТом.

2. Обработка анализов содержания полезных компонентов в руде

Примечание: Выработка анализов содержания компонентов в руде или угле производится по таблице случайных чисел (см. прил.).

2.1. Проверка закона распределения анализов содержания компонентов в полезном ископаемом

Для оценки соответствия эмпирического закона распределения нормальному удобно пользоваться вероятностной бумагой, у которой

координатная сетка имеет по оси ординат специальную разметку, соответствующую накопленным вероятностям частот в соответствии с нормальным законом распределения. На оси абсцисс откладываются интервалы групп. Если эмпирические данные расположены примерно по прямой линии, то распределение можно считать нормальным. Наклон прямой к горизонтали отражает однородность исследуемой совокупности [2]. С увеличением угла наклона прямой колеблемость признака уменьшается, с уменьшением – увеличивается.

Примечание: Количество интервалов принимается в пределах 8-10. При построении на оси ординат откладываются накопленная час-

тота в %, а на оси абсцисс – соответствующие верхние значения границ интервалов.

Пример заполнения таблицы 2.2

Примечание: 1.Оценка прямолинейности должна осуществляться при мерно в интервале со значением ординат 10 ÷ 90%.

2. Проверка выполняется для каждой руды.

Графический метод позволяет также найти величину среднего арифметического Χ непосредственно по чертежу. Для этого на прямой, проведенной по точкам, делают отметку, соответствующую ординате 50%. Значение абсциссы, соответствующее этой точке, является приближенным значением Χ .

Для построения графика составляется табл.2.2

частотаНакопленная %,

Границы интервалов значений, %

Пример построения графика

Перед заполнением табл.2.2 нужно засчитать размах выборки анализов на содержание полезного компонента в руде или зольность угля.

где R – размах выборки, %; Xmax – наибольшее значение члена выборки в табл.1, %; Xmin - наименьшее значение члена выборки в табл.1, %.

Найти значение классового промежутка анализов

где К – классовый промежуток анализов; R – размах выборки, %; h – число сформированных групп. Принимают h от 8 до 10.

2.3. Упорядоченная выборка руды, значащие отклонения от среднего арифметического и квадрат этих отклонений

Таблица 2.3

Исходная руда или уголь

Для каждого компонента руды определяется среднее квадратичное отклонение S и вариационный коэффициент V по формулам

где х2 – квадрат отклонения варианты от среднего арифметического; n

– число членов выборки; Χ – среднее арифметическое из всех членов выборки.

Для дальнейших расчетов принимать значение вариационного коэффициента для полезного компонента с большей величиной дисперсии.

В случае, если значения дисперсий (S2) для обоих компонентов руды близки, значимость расхождений проверяется по критерию Фишера, который представляет собой отношение большей дисперсии к мень-

шей. Сравнение производится в зависимости от числа степеней свободы обеих дисперсий f1 и f2. Степень свободы определяется числом членов выборки, уменьшением на единицу, т.е. f = n – 1, где n – число членов выборки.

2

Если Fрасч = S1 > Fтабл.. , то считается, что дисперсии значительно

2

S2

отличаются друг от друга и для дальнейших расчетов принимается среднеквадратичное отклонение S, большее по абсолютному значению.

2

Если Fрасч = S1 ≤ Fтабл.. , то следует считать, что дисперсии мало от-

2

S2

личаются друг от друга и для дальнейших раcчетов можно принимать любое из имеющихся значений S.

Для справки ниже приводится таблица значение критерия при доверительной вероятности 0,95 (или 95%).

Таблица 2.4.

Значение критерия Фишера

3. Расчет числа частичных проб и веса одной частичной пробы

Расчет числа частичных проб производится по формуле

N = K Vр22 ,

где К – коэффициент гарантии заданной точности опробования; р – погрешность опробования в зависимости от точности химических анализов.

Значение р принимать по табл. 155 [1] в пределах 5 10%. Величину К – по таблице 153 [1].

Вес частичной пробы определяется по формуле (в кг)

qmin = q

N част. min

4. Отбор пробы из потока материала, расчет размеров ковша и выбор пробоотборника

Для отбора пробы принимается ковшовый цепной пробоотборник. При этом в первую очередь необходимо согласовать размеры отсекающего ковша с размерами максимального куска опробуемого материала и габаритами (толщиной) опробуемого потока материла [1, с.875, рис. 241]. Рассчитываются следующие параметры ковша.

1. Ширина ковша (в) из условий обеспечения от заклинивания крупных кусков должна быть не менее 3dmax.

2.Глубина ковша – из условий предотвращения возможного выскакивания кусков ископаемого при заполнении ковша должна быть не менее 3 – 4 dmax.

3.Длина (l) ковша должна быть больше, чем толщина слоя материала на конвейерной ленте. Условно следует считать, что

толщина слоя будет равна 3 – 4 dmax. Длина ковша принимается больше толщины слоя на 150 – 200 мм. Отсюда объем ковша

А = 3dmax · 4 dmax (4 dmax ÷ 150 ÷ 200 мм)

Максимальный вес руды, который может вместить ковш, при одном пробоотсекании составит (в кг)

где А – теоретический объем ковша (см3); ρ – плотность руды; η – коэффициент разрыхления руды в ковше (0,75–0,9); 0,75 – коэффициент заполнения ковша рудой.

Максимальный вес руды в ковше q должен быть больше, чем расчетная величина минимального веса частичной пробы – q част. min на 2530%. Если это положение не соблюдается, то размер ковша (глубина) должен быть увеличен до пределов, обеспечивающих указанное выше требование.

Пробоотборник выбирается из расчетов отбираемой им частичной пробы по формуле (в кг)

где Q – производительность опробуемого потока (т/ч); в – ширина ковша (мм); ϑ - скорость движения ковша при отсекании пробы (м/с) по каталогу.

При расчете величина Q принимается равной производительности обогатительной фабрики, принятой в курсовом проекте по флотации; ϑ - по данным, приведенным в каталогах на ковшевые пробоотборники

[1, с.382], [3], [4].

В результате расчета полученная величина qчаст. должна быть больше qчаст.min или меньше или же равна максимальному весу руды, который может вместить ковш – q.

Если это условие не соблюдается и в каталоге отсутствуют пробоотборники с необходимой скоростью движения ковша, следует, задавшись величиной qчаст. (соблюдая приведенные выше условия), найти необходимую скорость движения ковша - ϑ .

На основании принятого веса частичной пробы qчаст. определяется начальный вес всей пробы руды, отбираемой пробоотборником qнач.

qнач. = qчаст. N,

где N – число частичных проб.

5. Расчет и составление схемы разделки проб

Расчет операций дробления и сокращения пробы выполняется на основании следующей формулы:

m = 2lglg2i ,

где m – число приемов сокращения; i – степень дробления. Примечание: Применение указанной формулы допустимо при ус-

ловии расчета веса начальной пробы по формуле

qmin = kd2max.

За основу при составлении количественной схемы разделки пробы принять схему и условные обозначения, приведенные в [3, с.180].

Для дробления руды в процессе разделки пробы принимать щековые и валковые дробилки [4, с.424] с учетом допустимой степени дробления:

а) для щековой дробилки – 4 ÷ 6; б) для валковой дробилки – по технической характеристике.

Для измельчения руды использовать дисковый истиратель. Характеристики указанного оборудования и обоснование его вы-

бора привести в пояснительной записке к схеме разделки пробы. Конечный вес пробы после ее разделки принять: для химического

анализа – 0,045 кг, дубликат пробы – 0,2 – 0,3 кг при крупности 0,1мм.

6. Составление схемы опробования технологического процесса обогащения на фабрике

За основу составления схемы опробования процессов обогащения принимается технологическая схема, расчет которой выполнен в курсовом проекте по курсу "Проектирование обогатительных фабрик". При этом должна быть составлена схема оперативного контроля и опробования технологического процесса обогащения. За основу при разработке этой схемы принимается соответствующий раздел курса лекций "Опробование и контроль обогатительных фабрик", а также схема опробования и пояснения к ней, приведенные в рекомендованной литературе [1, с. 367].

Условные обозначения на схеме опробования принимать из курса лекций.

В дополнение к принятой схеме опробования ниже приводится таблица. Порядок заполнения этой таблицы рассматривается в рекомендованной литературе [5, с.252, табл.25].

Таблица 6.1

Параметры опробования и контроля на ОФ