Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Палин Иван Владимирович

Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства
<
Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Палин Иван Владимирович. Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.13 / Палин Иван Владимирович; [Место защиты: Моск. гос. гор. ун-т].- Москва, 2010.- 109 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/2011

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ состояния проблемы и постановка задачи исследований 9

1.1. Обзор практики обогащения железных руд за рубежом 9

1.2. Обзор практики обогащения железных руд в России и странах СНГ 11

1.3. О комплексном использовании железных руд 13

1.4 Теоретические закономерности процесса магнитного обогащения 14

1.5. Обзор конструкций сепараторов с бегущим магнитным полем 24

Выводы к 1 главе 37

Глава 2. Исследования гидромеханических, магнитных и других воздействий, используемых при магнитной сепарации в бегущих магнитных полях для создания улучшенной конструкции сепаратора ВСПБМ - 90/100 38

2.1 Механизм разрушения флокул бегущим магнитным полем 38

2.2. Теоретическое определение оптимальных параметров угла наклона питающего элемента в зоне подачи питания 48

2.3. Теоретическое определение оптимальных параметров отклоняющих дефлекторов 52

2.4. Теоретическое обоснование применения, а также оптимальных параметров индукционной решетки в ванне сепаратора 56

2.5. Теоретическое обоснование оптимальных параметров съемного элемента специальной конструкции типа «беличье колесо» 60

2.6. Теоретическое обоснование и выбор конструкций магнитных систем сепаратора ВСПБМ-90/100 62

Выводы ко 2 главе 65

Глава 3. Экспериментальное исследование моделей отдельных рабочих зон сепаратора вспбм-90/100 для нахождения оптимальных параметров силовых режимов в каждой рабочей зоне 66

3.1. Экспериментальные исследования зависимости захвата немагнитных частиц в объем флокулы от угла подачи питания на поверхность барабана 66

3.2 Экспериментальные исследования влияния радиуса закругления лопасти (дефлектора) на количество приближаемых к поверхности барабана магнитных частиц 72

3.3 Экспериментальные исследования влияния шага ребер индукционной решетки на содержание железа общего в получаемом концентрате 73

3.4 Экспериментальные исследования влияния скорости вращения съемного элемента на выход магнитного продукта в концентрат 74

Выводы к главе 3 75

Глава 4. Промышленные испытания высокоселективного магнитного сепаратора ВСПБМ- 90/100 на оф-1 лебединского гока 76

Заключение 87

Список использованных источников 89

Приложение 95

Введение к работе

Рассматривая современные тенденции в развитии и проектировании технических средств, можно с уверенностью говорить о многоуровневом подходе к проектированию и реализации технических нововведений. Одними из основных требований к этому является как высокая производительность проектируемых аппаратов, так и высокое качество получаемых концентратов, сравнительно низкая стоимость производства, энергоемкость, надежность.

Вследствие чего инвестиции следует вкладывать не в расширение производства, а в технологии переработки, потребления и снижения самих потребностей общества в минеральном сырье. Это направление, помимо прямой прибыли (эффективное использование сырья при его рациональной переработке, комплексное использование месторождений, использование замкнутого цикла), дает экологический эффект, позволяя более разумно распорядиться ограниченными природными ресурсами. Кроме того, цены на товарные руды и концентраты стали на порядки выше цены сырой руды (особенно при высоких затратах на транспорт). Основой цены руд и концентратов стала их металлургическая ценность, зависящая от содержания полезного компонента и примесей. Все это ведет к максимализации использования накопленных знаний в проектировании используемых аппаратов [21].

Понятия «качество» и «цена» для черной металлургии практически являются синонимами, как и понятия «уровень технологии» и «себестоимость продукции». Именно низкое качество железорудных концентратов и поддерживает в странах СНГ технологию XIX века - доменное производство. Удаление только одной тонны кварца в шлак требует две тонны кокса и половину тонны флюсов. В себестоимости это составляет 20 USD на тонну кварца, в тоже время на обогатительных фабриках затраты на удаление тонны кварца не превышают 2 USD, а удаление Si02 до уровня менее 0,3% открывает дорогу самым современным - бездоменным процессам черной металлургии.

Теоретические закономерности процесса магнитного обогащения

Преимущество магнитных, электрических и специальных методов обогащения (в технологическом отношении) состоит в достижении значительных извлекающих сил, высокой селективности действия на частицы минералов (как правило, контрастность по магнитным и электрическим свойствам разделяемых минералов бывает весьма высокой), безопасности для обслуживающего персонала, относительно низкой себестоимости магнитного обогащения, безвредности магнитной технологии для окружающей среды, удобстве управления и автоматизации процессов магнитного обогащения и т. д. Для сильномагнитных зерен извлекающие силы могут превышать силу тяжести более чем в 100раз[27].

Силовой режим разделения минералов - это физическая база процесса, залог его технологической эффективности. Так называют векторные диаграммы разделяющих сил, действующих на частицы магнитных и немагнитных сепарируемых минералов [96]. Равнодействующие этих сил, приложенные к частицам, вызывают разделительный массоперенос в рабочем пространстве сепаратора, а их уровень определяет скорость этого переноса, т. е. время сепарации.

Участвующие в процессе разделительного массопереноса силы по своей роли в нем делятся на управляемые (активные) и неуправляемые (пассивные). К неуправляемым силам относятся диссипативные, связанные с рассеиванием кинетической энергии переноса частиц. Это силы вязкого трения частиц о среду, силы трения соударения частиц друг с другом, о стенки и т. д. Эти силы всегда направлены против равнодействующей пондеромоторных сил, вызывают необратимые потери энергии магнитного поля, идущей на выполнение работы сепарации, как бы снижая к.п.д. процесса. Диссипативные силы вызывают резкое снижение технологических показателей при сепарации мелких частиц и шламов, особенно с повышением скорости (производительности) [31].

Управляемые силы, в свою очередь, могут селективно действовать на частицы определенных минералов (например - магнитные силы на магнитные минералы) или на все частицы (например - центробежные, гидродинамические силы и т. д.).

Несмотря на решающую роль силового режима, силы, как всегда, вызывают только ускорение частиц, а конечный результат их перемещения зависит от начальных и граничных условий, особенно от начальной скорости потока частиц.

С точки зрения силового режима более выгодной является сепарация путем удерживания магнитных частиц на поверхности транспортирующего органа, куда исходный продукт подается тонким слоем (почти монослоем) [27]. В таком процессе нет необходимости затрачивать работу на преодоление диссипативных сил и не требуется магнитных силовых полей большого объема. Однако перенос разделения из объема на поверхность всегда ограничивает удельную производительность сепаратора, так как скорость рабочего органа ограничена условиями согласованного (оптимального) силового режима процесса, а монослойное питание не позволяет увеличивать производительность на единицу ширины питания сепаратора. В обогащении силами, действующими только на частицы магнитных минералов, являются пондеромоторные силы (магнитные и электрические).

Конкурирующими силами, задача которых сводится к полному и эффективному удалению из рабочего пространства немагнитных частиц, являются гравитационные (тяжести, инерции и центробежная) и гидромеханические силы. Существенное влияние на процессы сепарации оказывают электростатические силы, двойной электрический слой, адгезия, магнитная флокуляция, но, как правило, они не изменяют принципа организации силового режима разделения в каждом конкретном случае. Гидромеханические силы, возникающие при взаимодействии частиц с окружающей средой, могут проявляться как активные, транспортирующие исходный массопоток, и как диссипативные, мешающие магнитным частицам двигаться к полюсам, а немагнитным частицам покидать рабочее пространство. Механические силы, действующие на частицу, можно свести к одной равнодействующей мех и тогда по условию сепарации, как известно

Теоретическое определение оптимальных параметров угла наклона питающего элемента в зоне подачи питания

В условиях современной технологии обогащения магнетитовых кварцитов естественный, ненамагниченный магнетит, содержащийся в сливе мельниц I стадии измельчения, попадает непосредственно в рабочие поля магнитных сепараторов напряженностью 804-112 кА/м и флокуляция происходит лавинообразно (практически мгновенно), поэтому захват немагнитных зерен (кварца и др.) неизбежен [20]. Для того чтобы избежать этого в 1-ой условно принятой четверти было принято решение установить подающий лоток, расположенный в соответствии со следующими теоретическими соображениями. Величина напряженности магнитного поля в зависимости от расстояния находится в соответствие с формулой Сочнева [75]: где Н, Но - величина напряженности магнитного поля, с - коэффициент, х - расстояние. А захват частиц кварца напрямую зависит от скорости образования флокул, которая, в свою очередь, зависит от их размера, прямопропорционально зависящего от напряженности поля. где 1тах - длина флокулы, Но - магнитная проницаемость вакуума, Н - магнитная проницаемость среды, Н- напряженность магнитного поля, S - плотность пряди, / - частота бегущего магнитного поля, К - эмпирический коэффициент, зависящий от свойств пульпы, определяемый опытным путем. При этом учитывалась как методика разработки и конструирования сепараторов, разработанная до этого и принятая на данный момент, так и методика, разработанная специалистами НТЦ МГТУ «Горнообогатительные модульные установки» для высокоселективных сепараторов типа ВСПБМ. Механические силы, разрушающие флокулы, обеспечиваются турбулентным режимом и вибрацией.

Кроме того, очень важно не допустить перепада напряженности поля в сторону снижения ее при подаче материала в рабочую зону сепаратора, так как при этом часть селективных флокул может разрушаться, а влияние агрегирования снижается. Тогда равнодействующую силу для данного участка можно записать как: где FpaeHX и FpamY — соответственно равнодействующая сила относительно оси X и Y; а - угол наклона питателя, F„ - гидромеханическая сила, действующая на частицу, находящуюся на питающем лотке, Fpo - сила реакции опоры лотка, G - сила тяжести, FMaSH - магнитная сила Рассматривая данные уравнения, заметим, что время нахождения частицы в зоне удерживания зависит от скорости подачи пульпы в питающее устройство, расстояния до магнитов, а также напряженности магнитного поля, создаваемого магнитной системой.

Остальными взаимодействиями, такими как: вязкость среды, трение м/у различными частицами и т.п. можно пренебречь, т.к. их влияние значительно меньше, а также это значительно усложняет расчет. Также следует учесть, что рассматривая описанные уравнения, определяющим условием воздействия на частицу становится магнитная сила, т.к. скорость движения пульпы определяет лишь начало флокулообразования, а степень флокуляции суспензии, а значит и количество захваченных в объем флокулы частиц породы, зависит от расстояния до поверхности магнитов - поверхности барабана, соответственно (2.18). Таким образом, обеспечивая ламинарный заход исходного питания на поверхность барабана (рис. 2.5) под углом, уменьшающим резкое возрастание размера флокулы, можно обеспечить невысокий захват частиц породы и сростков в объем флокулы, что в дальнейшем обеспечивает минимальное количество пустой породы, попадающей на барабан. напора потока; FMarH - магнитная сила; Fp.0. - сила реакции опоры; G - сила тяжести С использованием различных методик экспериментально изучалась зависимость степени флокуляции суспензии у/ от напряженности намагничивающего поля Не. На участке I, который соответствует равновесной части процесса, степень флокуляции пропорциональна RMex - равнодействующей магнитных и гидромеханических сил, действующих на флокулу. В этой зоне FM R-мех, что обусловливает равновесный характер процесса. ак как FM пропорциональна Н, то i=kH. При этом именно этот участок определяет захват частиц пустой породы, т.е. зависит от значения напряженности, находящейся в экспоненциальной зависимости от расстояния частицы до поверхности барабана, т.е. Исходя из данного условия, а также из того, что на относительно малом расстоянии турбулентность, а значит и число Re, резко не изменяется, а угол, при котором происходит наиболее плавное изменение величины напряженности поля, соответствует углу, находимому из уравнения касательной к окружности [74], получаем: где А, В, С - коэффициенты окружности; х, у - координаты центра окружности; хь ух - координаты точки касания к окружности Решая данное уравнение относительно окружности с центром в точке (0,0) и радиусом равным 450, а также, учитывая конструктивное расположение питающей камеры, можно определить искомый угол между касательной и горизонталью. Данный угол будет равняться 28 ,48 . Таким образом, исходя из изложенного ранее, оптимальным углом подачи питания на барабан можно считать угол, равный 28,48\ Для проверки данного теоретического утверждения было принято решение о создании лабораторной модели, а также ее испытаний при режимах близких, либо соответствующих режимам работы промышленного сепаратора. Данная часть работы будет рассмотрена в 3 главе.

Экспериментальные исследования влияния радиуса закругления лопасти (дефлектора) на количество приближаемых к поверхности барабана магнитных частиц

В условиях современной технологии обогащения магнетитовых кварцитов естественный, ненамагниченный магнетит, содержащийся в сливе мельниц I стадии измельчения, попадает непосредственно в рабочие поля магнитных сепараторов напряженностью 804-112 кА/м и флокуляция происходит лавинообразно (практически мгновенно), поэтому захват немагнитных зерен (кварца и др.) неизбежен [20]. Для того чтобы избежать этого в 1-ой условно принятой четверти было принято решение установить подающий лоток, расположенный в соответствии со следующими теоретическими соображениями.

Величина напряженности магнитного поля в зависимости от расстояния находится в соответствие с формулой Сочнева [75]: где Н, Но - величина напряженности магнитного поля, с - коэффициент, х - расстояние. А захват частиц кварца напрямую зависит от скорости образования флокул, которая, в свою очередь, зависит от их размера, прямопропорционально зависящего от напряженности поля. где 1тах - длина флокулы, Но - магнитная проницаемость вакуума, Н - магнитная проницаемость среды, Н- напряженность магнитного поля, S - плотность пряди, / - частота бегущего магнитного поля, К - эмпирический коэффициент, зависящий от свойств пульпы, определяемый опытным путем. При этом учитывалась как методика разработки и конструирования сепараторов, разработанная до этого и принятая на данный момент, так и методика, разработанная специалистами НТЦ МГТУ «Горнообогатительные модульные установки» для высокоселективных сепараторов типа ВСПБМ. Механические силы, разрушающие флокулы, обеспечиваются турбулентным режимом и вибрацией. Кроме того, очень важно не допустить перепада напряженности поля в сторону снижения ее при подаче материала в рабочую зону сепаратора, так как при этом часть селективных флокул может разрушаться, а влияние агрегирования снижается. Тогда равнодействующую силу для данного участка можно записать как: где FpaeHX и FpamY — соответственно равнодействующая сила относительно оси X и Y; а - угол наклона питателя, F„ - гидромеханическая сила, действующая на частицу, находящуюся на питающем лотке, Fpo - сила реакции опоры лотка, G - сила тяжести, FMaSH - магнитная сила Рассматривая данные уравнения, заметим, что время нахождения частицы в зоне удерживания зависит от скорости подачи пульпы в питающее устройство, расстояния до магнитов, а также напряженности магнитного поля, создаваемого магнитной системой.

Остальными взаимодействиями, такими как: вязкость среды, трение м/у различными частицами и т.п. можно пренебречь, т.к. их влияние значительно меньше, а также это значительно усложняет расчет. Также следует учесть, что рассматривая описанные уравнения, определяющим условием воздействия на частицу становится магнитная сила, т.к. скорость движения пульпы определяет лишь начало флокулообразования, а степень флокуляции суспензии, а значит и количество захваченных в объем флокулы частиц породы, зависит от расстояния до поверхности магнитов - поверхности барабана, соответственно (2.18). Таким образом, обеспечивая ламинарный заход исходного питания на поверхность барабана (рис. 2.5) под углом, уменьшающим резкое возрастание размера флокулы, можно обеспечить невысокий захват частиц породы и сростков в объем флокулы, что в дальнейшем обеспечивает минимальное количество пустой породы, попадающей на барабан. напора потока; FMarH - магнитная сила; Fp.0. - сила реакции опоры; G - сила тяжести С использованием различных методик экспериментально изучалась зависимость степени флокуляции суспензии у/ от напряженности намагничивающего поля Не. На участке I, который соответствует равновесной части процесса, степень флокуляции пропорциональна RMex - равнодействующей магнитных и гидромеханических сил, действующих на флокулу. В этой зоне FM R-мех, что обусловливает равновесный характер процесса. ак как FM пропорциональна Н, то i=kH. При этом именно этот участок определяет захват частиц пустой породы, т.е. зависит от значения напряженности, находящейся в экспоненциальной зависимости от расстояния частицы до поверхности барабана, т.е. Исходя из данного условия, а также из того, что на относительно малом расстоянии турбулентность, а значит и число Re, резко не изменяется, а угол, при котором происходит наиболее плавное изменение величины напряженности поля, соответствует углу, находимому из уравнения касательной к окружности [74], получаем: где А, В, С - коэффициенты окружности; х, у - координаты центра окружности; хь ух - координаты точки касания к окружности Решая данное уравнение относительно окружности с центром в точке (0,0) и радиусом равным 450, а также, учитывая конструктивное расположение питающей камеры, можно определить искомый угол между касательной и горизонталью. Данный угол будет равняться 28 ,48 . Таким образом, исходя из изложенного ранее, оптимальным углом подачи питания на барабан можно считать угол, равный 28,48\ Для проверки данного теоретического утверждения было принято решение о создании лабораторной модели, а также ее испытаний при режимах близких, либо соответствующих режимам работы промышленного сепаратора. Данная часть работы будет рассмотрена в 3 главе. Шаг ребер индукционной решетки также проверялся в лабораторных условиях с помощью установки индукционной решетки с различным шагом ребер на лабораторный сепаратор ВСПБМ - 32,5/20. При этом применение гидравлического моделирования не обязательно, вследствие того, что в данной рабочей зоне сепаратора основное влияние на магнитные частицы оказывают противоположно направленные магнитные силы.

Питание сепаратора было аналогично первым двум случаям. При замене индукционной решетки ванна промывалась водой для минимизации искажений, получаемых при нахождении оптимальных параметров. В лаборатории сепаратор испытывался под нагрузкой в течении 3 минут для каждого опыта. При этом получились данные, представленные на рисунке 3.5. Из полученных данных видно, что шаг ребер индукционной решетки соответствует шагу магнитов. Экспериментальные исследования влияния скорости вращения съемного элемента на выход магнитного продукта в концентрат Проведение точного расчета без использования специальных программ невозможно вследствие постоянного изменения углов воздействия сил, поэтому расчет велся с использованием ЭВМ, при этом была получена величина шага решетки «беличьего колеса» равная четверти шага магнитов, при этом учитывался меньший диаметр прутьев, для создания увеличенного значения градиента напряженности магнитного поля. Проверка теоретической модели осуществлялась в лабораторных условиях. При этом испытывались съемные элементы с шагом равным 1; 0,5 шага магнитов; также изучалась возможность использования элемента типа щетки, при различной скорости вращения съемного элемента. Все опыты проводились на сепараторе ВСПБМ - 32,5/20, т.к. зона разгрузки является одинаковой в усовершенствованном и испытываемом аппарате. В результате были получены результаты, представленные на рисунке 3.6, подтверждающие тенденцию к уменьшению шага 1. Лабораторные испытания подтвердили правильность теоретического выбора оптимального угла наклона питающего лотка, составляющего 28 ,48 ; при создании сепаратора ВСПБМ-90/100 принят угол 30; 2. Экспериментальные исследования влияния радиуса закругления отражающего элемента, установленного во 2 четверти рабочей зоны сепаратора, на выход магнитного продукта в концентрат показали удовлетворительную сходимость с теоретическим расчетом; 3. В процессе лабораторных испытаний было показано, что оптимальный шаг ребер индукционной решетки соответствует шагу магнитов; 4. С помощью проведенных экспериментов было подтверждено, что наиболее эффективный съем концентрата с поверхности барабана осуществляется при использовании элемента типа «беличье колесо» с шагом 0,5 шага магнитов и высокой скорости вращения; 5. После проведенных лабораторных исследований необходимо создать аппарат с найденными техническими характеристиками и проверить его работу в промышленных условиях, чему посвящена 4 глава.

Экспериментальные исследования влияния шага ребер индукционной решетки на содержание железа общего в получаемом концентрате

Испытания сепаратора проходили на обогатительной фабрике ОАО «Лебединский ГОК», поэтому для оценки работы сепаратора будет рассматриваться его работа в конкретных условиях при использовании результатов генерального опробования в ЦО-1 ОФ на 8-й технологической секции (табл. 4.1). Прежде, чем рассматривать работу экспериментального сепаратора ВСПБМ-90/100 необходимо провести анализ работы обогатительного оборудования действующего на фабрике до установки аппарата (рис. 4.1 — 4.6) Ниже приведена технологическая схема обогащения и некоторые данные по работе установленных на секции магнитообогатительных аппаратов. Анализируя данные можно увидеть, что с увеличением номера стадии прирост в концентрат общего железа будет уменьшаться, как в общем случае (учитывая МГК и МТС), так и при исследовании работы только магнитных сепараторов. Динамика прироста железа свидетельствует также о том, что наиболее интенсивное извлечение частиц пустой породы происходит именно на 1 стадии магнитного обогащения, что также подтверждает утверждение, что современные сепараторы типа ПБМ неспособны выделять чистый магнетит ввиду недостаточной их селективности и приводит к увеличению числа стадий обогащения. Из полученных зависимостей не трудно заметить, что с каждой последующей стадией вместе с увеличением содержания общего железа в исходной руде падает его (содержания) прирост в концентрат. Это связано как с усложнением состава (снижением разности по крупности частиц, снижением количества чистого магнетита и увеличением отношения количества сростковои части к общему содержанию), так и с сепараторами, применяемыми на данный момент и несовершенством их конструкции. При испытаниях на экспериментальный сепаратор ВСПБМ-90/100 подавалось питание из трубы нагнетания на классификацию в гидроциклонах 1 стадии.

В питании содержался магнитный продукт, состоящий из концентрата магнитной сепарации 1 стадии 2-го приема, фильтрата, а также концентрата магнитной сепарации 2 стадии с суммарным содержанием общего железа в среднем 58,34%. В итоге был получен продукт со средним содержанием общего железа 65,36%, при этом прирост составил 7,02%, что ориентировочно соответствует как по приросту, так и по содержанию начальных и конечных продуктов, полученных в результате магнитообогатительных операций начиная с песков МГК и заканчивая питанием 3 стадии сепарации 1 приема. Однако, следует учесть, что данные вычисления проведены на основании всех проведенных опытов, а на основании наилучших режимов были получены следующие результаты: при среднем содержании в питании общего железа 58,05% прирост составил 8,63%, а среднее содержание общего железа в концентрате составляет 66,69%. При этом максимальный прирост составлял 9,07%, а содержание 67,23%, что приблизительно соответствует аналогичным значениям в питании магнитной сепарации 4 стадии (рис. 4.7). Это позволяет говорить об удовлетворительных испытаниях на данный момент, о положительном результате и перспективах использования.

Кроме того, следует учесть и то, что в момент промышленных испытаний аппарат находился в сложном технологическом состоянии и не производился полный съем получаемого концентрата. Вследствие этого происходило падение как величины магнитной силы необходимой для удерживания вновь поступающих магнитных частиц на барабане сепаратора, так и невозможность полного перемешивания образовывающихся флокул. Также происходила потеря значительной части наиболее богатого концентрата т.к. он возвращался обратно в процесс. После усовершенствования и доработки аппарата процесс, проходящий внутри сепаратора, значительно поменялся, и требовалась формула, с достаточной достоверностью описывающая процесс разрушения флокул в новом высокоселективном сепараторе ВСПБМ- 90/100. Проанализировав данные предыдущих испытаний на Михайловском и Лебединском ГОКе, а также исходя из теоретических соображений, более ранних испытаний сепаратора Лаурилла в сухой среде (рис. 4.8) и литературных источников [33,34,72] была написана формула, адекватная для разрушения флокулы вращающимся магнитным полем в существующих технологических условиях. где А1, А2, A3, А4, А5, А6, А7, А8, А9 - эмпирические коэффициенты, находящиеся опытным путем; X - частота вращения барабана; Y - частота вращения магнитной системы Данная формула довольно хорошо согласуется с результатами, полученными в результате опытов, проводимых, как на сепараторе ВСПБМ 32,5/20, так и на сепараторе ВСПБМ - 90/100. Однако, следует учесть и практическую сторону вопроса, так как в реальности очень сложно установить режим полностью адекватный выбранной формуле, кроме того, наличие большого числа неопределенных коэффициентов, находимых опытным путем непосредственно для определенных условий, также усложняет работу с формулой.

Поэтому при установке сепаратора в работу на предприятии наилучшим способом контроля за качеством и производством являются принципы нечеткой логики, основанные на контроле, методе установки определенного количества датчиков в необходимые для контроля узлы технологической схемы, таких как плотномеры, расходомеры, частотные преобразователи и т.п. Зависимости, обнаруженные во время испытаний сепаратора ВСГТБМ-32,5/20 (рис. 4.9) также прослеживаются, т.е. динамика движения флокул остается прежней, а значит, что и получение более высококачественного концентрата на исследуемом экспериментальном образце качественно возможно. При этом четко прослеживаются режимы, при которых происходит переориентация флокул, а также их разрушение (рис. 4.10 - 4.11) . Статистическим путем показано (рис. 4.12), что при испытаниях сепаратора ВСПБМ - 90/100 прирост общего железа в концентрат довольно значителен и составляет в среднем 7,5%, что значительно превышает прирост в содержание в концентрате общего железа при аналогичном месте и условиях работы сепаратора ПБМ - 90/250 и ПБМ - 120/300. Причем данный прирост является средним при всех режимах работы аппарата, при наилучших же режимах средний прирост содержания железа общего в концентрате составил 8,63%.

Похожие диссертации на Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов с перераспределением рабочего пространства