pzkk36[1]

КАФЕДРА РОЗРОБКИ РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИНИ

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

по дисципліні "Технологія переробки і збагачення корисних копалин" (для студентів напряму підготовки 6.050301 "Гірництво" очної й заочної форм навчання)

РЕКОМЕНДОВАНО

на засіданні кафедри РРКК Протокол № 10 від 23.04.2008 р.

ЗАТВЕРДЖЕНО

на засіданні методради ДонДТУ Протокол № 6 від 16.04.2008 р.

Алчевськ

ДонДТУ

2008

УДК 622.7(075) :378.6

Лабораторний практикум по дисципліні "Технологія переробки і збагачення корисних копалин" (для студентів напряму підготовки

6.050301 "Гірництво" очної й заочної форм навчання) /Укл.:

Г.О.Аверін, − Алчевськ: ДонДТУ, 2008. − 72 с.

Наведено зміст лабораторних робіт, методика їх проведення,

вимоги до звіту. Кожна робота доповнена контрольними питаннями,

що сприяє самостійній роботі студента.
Укладач	Г.О.Аверін, доц.
Відповідальний за випуск	Р.А. Фрумкін, проф.
Відповідальний редактор	М.К.Клішин, проф.

В С Т У П

Лабораторний практикум по курсу "Переробка і збагачення корисних копалин" за змістом і об'ємом відповідає робочій програмі для студентів спеціальності "Гірництво". Виконання лабораторних робіт дозволяє зосередити увагу на окремих важливих процесах технології збагачення корисних копалини, стимулює студентів до самостійної роботи, розвиває їх ініціативу й навички дослідницької роботи.

Кожна лабораторна робота містить:

теоретичне введення по відповідному розділу курсу;

методику виконання роботи;

спосіб обробки й оформлення експериментальних результатів;

короткі відомості по техніці безпеки;

контрольні питання по роботі.

Лабораторні роботи виконуються бригадою з 3-5 чоловік.

Для виконання роботи студент зобов'язаний заздалегідь ознайомитись з її змістом. В учбовому плані передбачений час (у

розділі "Самостійна робота") для підготовки до кожної лабораторної роботи.

До виконання роботи студент допускається при наявності знань змісту роботи й вимог безпеки.

Звіт по кожній лабораторній роботі складається кожним студентом індивідуально згідно вимог інструкцій.

Звіти по лабораторним роботам оформляються в окремому зошиті, на титульному листі якого повинно бути вказано: назва журналу, університет, факультет, група, прізвище та ініціали студента.

При оформленні кожної роботи перед її назвою вказується дата

3

виконання.

Ескізи, схеми, графіки виконуються акуратно олівцем або пастою темного кольору.

Кожна робота підписується студентом.

Наприкінці заняття звіт по роботі повинен бути захищений.

При успішному захисті викладач оцінює роботу в балах відповідно до положення модульно-рейтингової системи оцінки знань по курсу.

Лабораторний практикум по дисципліні "Технологія переробки і збагачення корисних копалини" для студентів спеціальностей 6.090300 "Розробка родовищ корисних копалини", "Шахтне і підземне будівництво" та "Маркшейдерська справа" очної й заочної форм навчання написаний на підставі методичних розробок виконаних професором кафедри РРКК М.І Феськовим.

4

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № I

ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧНОГО СКЛАДУ ПРОДУКТУ

(2 години)

1 Мета роботи

Освоїти методику проведення ситового аналізу.

Вивчити методики обробки даних розсіювання.

Побудова характеристики крупності.

2 Теоретичні основи роботи

При видобутку або дробленні отримують корисну копалину, що є сумішшю зерен (шматків) різної крупності від доль мікрона до сотень міліметрів. Склад сипкого матеріалу по крупності встановлюється за змістом в ньому класів визначеної крупності, тобто по його гранулометричному складу. Клас − це суміш зерен різної крупності. Форма запису класу: − 100 + 50. Знак "−" указує на те, що в даному класі містять частинки крупності менш 100 мм, знак "+" − на те, що в даному класі містять зерна більше 50 мм.

Гранулометричний склад матеріалів визначається за допомогою:

а) ситового аналізу − шляхом розсіювання на ситах для продуктів крупністю більше 0,04 мм;

б) седиментаційного аналізу − шляхом розділення частинок по крупності за швидкістю падіння у воді або в повітрі для продуктів крупністю від 0,04 до 0,05 мм;

в) мікроскопічного аналізу − шляхом вимірювання частинок під мікроскопом для продуктів крупністю від 0,04 мм до доль мікрона.

Гранулометричний склад вугілля, що отримується при

5

видобутку, а також для контролю процесів грохочення й дроблення на збагачувальних фабриках встановлюється за допомогою ситового аналізу.

Ситовий аналіз проводиться згідно правил, регламентованих ДСТУ і призначається для визначення виходу окремих класів по крупності та їх якісної характеристики. Суть цього методу полягає в розсіюванні проби на ситах, зважуванні отриманих класів й обчисленні виходу окремих класів.

Розсіювання може бути здійснене на грохотах, у ручну, а

дрібного матеріалу – на механічному віброструшувачі.

Результати ситового аналізу використовуються при:

–оцінці здобутого вугілля в шахті, розрізах по крупності;

–виборі раціональної схеми збагачення;

–визначенні продуктивності різних машин, апаратів;

–визначенні необхідної кількості грохотів, дробарок,

обладнання, що зневоднює та інше. Крім того ситовий аналіз використовується для визначення ступеня подрібнення вугілля в процесі транспортування, збагачення, контролю роботи грохотов і дробарок.

Маса проби для ситового аналізу залежить від крупності найбільшого шматка в пробі (табл.1.1).

Таблиця 1.1 – Залежність маси проби від найбільшого розміру

	Розмір найбільшого	0,1	0,3	0,5	1,0	3,0	5,0	10,0
	шматка, мм
	Мінімальна маса	0,025	0,95	0,10	0,20	0,30	2,25	18,0
	проби

6

Мінімальна маса проби (кг) може бути розрахована по емпіричній формулі (1.1)

M 0,02 d2 0,5d, кг

(1.1)

де d – розмір максимального зерна, мм.

Після просіювання необхідно зробити перевірку повноти розсіювання уручну на тих самих ситах. Розсіювання вважається якісним, якщо при контрольному просіюванні протягом однієї хвилини кількість матеріалу, що пройшло через сито, не перевищуватиме 1% від маси, що залишилася на ситі.

Тривалість просіювання залежить від вологості й крупності матеріалу, а дрібний і вологий матеріал вимагає більшого часу.

Звичайне просіювання продовжується 10-30 хв. Залишок на кожному ситі зважується з точністю до 0,01 г. Сума всіх ваг отриманих класів не повинна розходитись більш ніж на 1% з вагою початкової проби.

Результати ситового аналізу заносяться в таблицю 1.2, в якій в графі 1

указується розмір класу, в графі 2 – вихід класу в кг (г), в графі 3 –

вихід класу в %. Крупність класу, що залишилась на ситі, позначають розміром отвору із знаком "+", а що пройшла через сито – знаком "–".

Частковий вихід – це вага одного класу, виражена в % від ваги проби. Сумарний вихід "по плюсу" (зверху) показує, який %

складають частинки розміром більше розміру отворів сита; сумарний вихід "по мінусу" (знизу) показує, який % складає частинки розміром менше отворів сита. Сумарний вихід зверху "по плюсу" приведений в графі 4, сумарний вихід знизу ("по мінусу") – в графі 5.

У таблиці 1.2 приведена форма запису ситового аналізу.

Графічне зображення гранулометричного складу сипкого

7

матеріалу називається характеристикою крупності.

Таблиця 1.2 – Результати ситового аналізу

Клас крупності,	Вихід			Сумарний вихід
мм	г		%	по плюсу	по мінусу
				(У+)	(У-)
1	2		3	4	5
+5
-5+2,5
-2,5+1
-1+0,63
-0,63+0,4
-0,4+0,315
-0,315+0,2
-0,2
Разом

Характеристики крупності будуються у прямокутній системі координат: часткові – по виходах окремих класів; сумарні

(кумулятивні) – по сумарних виходах класів (по колонках 1 і 4 – "по плюсу", по колонках 1 і 5 – "по мінусу"). Найчастіше вживаються сумарні характеристики крупності.

Сумарну характеристику крупності будують як звичайну залежність y = f (d), де у – сумарний вихід класу більше (менше), d –

діаметр шматка (діаметр отвору сита).

При відкладенні по осі абсцис виходу класу більше d виходить характеристика "по плюсу", при відкладенні виходу класу менше d –

8

"по мінусу". При розташуванні характеристик "по плюсу" й "по мінусу" на одному графіку криві відображають дзеркально одна іншу й перетинаються в крапці, відповідній виходу 50 %.

Якщо крива "по плюсу" опукла – то в пробі переважають крупні класи, якщо увігнута – дрібні класи.

Проста сітка координат зручна при невеликій кількості класів і невеликій відмінності діаметрів крупних і дрібних зерен.

При знаходженні в пробі значної кількості дрібних зерен відрізки на осі абсцис, відповідні діаметрам дрібних частинок,

виходять малого розміру, що утруднює побудову й використання характеристик. Це вимагає будувати великі графіки. Щоб уникнути цієї незручності, використовується напівлогарифмічна сітка в системі координат (lgd, у).

Переваги напівлогарифмічної кривої в порівнянні із звичайною:

– відстань між середніми значеннями отворів сит на осі абсцис в області дрібних зерен збільшується, а в області крупних зерен – зменшується. Це дозволяє правильно відлічувати вихід дрібних класів при невеликих розмірах графіка.

На відміну від звичайних характеристик крупності ліва гілка напівлогарифмічних кривих не доходить до ординати, відповідно 100-

процентному виходу, оскільки lg0 = – ∞.

Сумарні характеристики крупності можуть бути описані аналітично рівняннями одного виду. Найчастіше застосовують рівняння Розіна-Рамлера (1.2)

R 100 e b dn ,

(1.2)

де R – сумарний вихід класу більше d, %;

9

b, n – параметри, залежні від властивостей матеріалу й розмірності.

3 Обладнання й матеріали

Проби сипкого матеріалу крупністю -5 + 0 вугілля, руди.

Механічний струшувач.

Набір стандартних сит.

Технічні ваги, важки.

Годинник.

4 Методика проведення роботи

1.Зважується проба для розсіювання (маса проби указується викладачем) і завантажується на верхнє сито набору сит.

2.Набір сит встановлюється на механічний струшувач.

3.Розсіювання проби на струшувачі (тривалість розсіювання указується викладачем).

4.Після закінчення розсіювання проводиться зважування продукту, що залишився на ситі (починаючи з верхнього). Для перевірки повноти відсіву, продукт кожного сита додатково просівається над подальшим нижнім ситом. Результати зважування записуються в таблицю

1.2.

5 Порядок обробки отриманих даних та оформлення роботи

Результати ситового аналізу заносяться в таблицю 1.2 (графи 1 і 2). Провести необхідні обчислення й заповнити графи 3, 4 і 5.

Побудувати сумарні характеристики крупності у простій і напівлогарифмічній сітці (див. рис. 1.I, 1.2).

10