Задания и вопросы для самопроверки - umotnas.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1страница 2
Похожие работы
Задания и вопросы для самопроверки - страница №1/2



Введение

Целью изучения дисциплины является подготовка специалиста, обладающего глубоким пониманием принци­пов сепарации минералов в магнитных и электрических по­лях, знанием магнитных и электрических свойств минералов, закономерностей их поведения в соответствующих полях.

Студент должен изучить теоретические принципы сепарации минералов в магнитных и электрических полях, механизм разделительного массопереноса минералов в этих полях, оборудование для магнитного и электрического обо­гащения и вопросы его правильной и безопасной эксплуа­тации на предприятиях.

Ему следует научиться проводить необходимые из­мерения характеристик сепараторов, магнитных и электриче­ских свойств минералов и руд, выполнять исследования на обогатимость магнитным и электрическим методами, нала­живать работу сепараторов и отделения магнитной или электрической сепарации обогатительных фабрик.

При изучении дисциплины рекомендуем, руководству­ясь данными методическими указаниями, составить кон­спект основных разделов с рисунками, формулами и вывода­ми, ответить на вопросы задания для самопроверки и вы­полнить контрольное задание.

Изучив данный курс, студент должен знать место магнитных электрических методов технологических схемах.



1 Содержание учебного материала дисциплины
Введение
Цель и содержание курса. Терминология. Классифика­ция и область применения процессов, относящихся к мето­дам магнитного и электрического обогащения. Краткая ис­тория и основные направления развития теории и практики этих методов [1, 4].
Задания и вопросы для самопроверки
1. Перечислите процессы магнитных и электрических методов обогащения и области переработки полезных иско­паемых, их использующие.

2. Вспомните дату, когда:

• в России разработали первый барабанный магнит­ный сепаратор:

• начали серийно изготавливать отечественные маг­нитные сепараторы и применять в них постоянные магниты;

• были предложены полиградиентная и диэлектриче­ская сепарации;

• был зарегистрирован первый патент на способ элек­трической сепарации золота.

3. Назовите имена ученых, предложивших полигради­ентную, диэлектрическую и в поле коронного разряда сепа­рации.


    1. Физические основы магнитной сепарации

Основы теории электромагнитного поля. Четыре урав­нения Максвелла, описывающие вихри векторов напряжен­ности полей, дивергенцию магнитной и электрической ин­дукции. Поток, магнитодвижущая сила, напряженность маг­нитного поля[4].


Задания для самопроверки
1. Поясните термины:

• электромагнитное, магнитное и электрическое поля;

• силы Лоренца;

• магнитодвижущая сила.

2. Перечислите этапы развития теории электромаг­нитного поля и характеризующие магнитное поле параметры.

3. Объясните физический смысл уравнений Максвелла и связь между основными характеристиками магнитного поля.

4. Назовите:

• размерность магнитной индукции, напряженности и магнитодвижущей силы;

• направление магнитных силовых линий.
1.2 Магнитные свойства минералов и руд
Классификация руд и минералов по магнитным свойст­вам. Влияние различных факторов на магнитные свойства сильномагнитных и слабомагнитных минералов. Измерение магнитных характеристик минералов [4].
Задания для самопроверки
1. Поясните термины:

• удельная магнитная восприимчивость;

• первоначальная кривая намагничивания;

• магнитожесткий, магнитомягкий, сильно-, слабо-и немагнитный минерал;

• диа-, пара-, ферро-, ферри- и антиферромагнетики.

2. Перечислите:

• типы минералов в зависимости от удельной маг­нитной восприимчивости;

• характеристики петли гистерезиса.

3. Раскройте:

• сущность метода Фарадея, баллистического, магни­тометрического, электродинамического, индукционного ме­тодов определения магнитных характеристик минералов;

• связь магнитной восприимчивости тела и вещества.

4. Назовите значение коэффициента размагничивания стержня и диска.

5. Дайте общее название веществу:

• с магнитной восприимчивостью меньше нуля,

• с равновероятным, параллельным и антипарал­лельным раскомпенсированным расположением спинов;

• с коэрцетивной силой меньше 8 и больше 8 кА/м.

6. Поясните влияние напряженности магнитного поля на магнитные свойства минералов.


    1. Сущность магнитных методов обогащения

Условия разделения магнитных и немагнитных частиц. Способы разделения магнитных и немагнитных частиц. Эф­фективность магнитной сепарации [4].


Задания для самопроверки
1. Поясните термины:

• эффективность разделения минералов,

• контрастность свойств частиц,

• избирательность и чувствительность процесса,

• коэффициенты извлечения частиц и сепарации.

2. Перечислите:

• действующие на минеральную частицу силы в рабо­чей зоне сепаратора;

• способы разделения минеральных частиц магнит­ным методом;

• параметры эффективности магнитной сепарации.

3. Назовите размерность удельной магнитной силы. действующей на частицу в магнитном поле.

4. Раскройте сущность магнитных методов обогащения и влияние магнитной восприимчивости минералов на эф­фективность их разделения.

5. Напишите формулу магнитной и удельной магнит­ной силы, действующей на частицу.


1.4 Магнитные системы сепараторов
Классификация магнитных систем сепараторов. Харак­теристики магнитных систем сепараторов. Магнитные испы­тания сепараторов и приборы для этого [4].
Задают для самопроверки
1. Поясните термины:

• электромагнитная и магнитная системы сепаратора;

• магнитодвижущая сила, поток индукции, коэффи­циент рассеяния, магнитное сопротивление;

• базовые поверхности измерения напряженности поля.

2. Перечислите:

• процедуры и цели магнитных испытаний;

• приборы для измерения и точки измерения напря­женности и индукции магнитного поля;

• характеристики рабочей зоны сепаратора.

3. Сравните характеристики рабочей зоны сепараторов для обогащения сильно- и слабомагнитных руд.

4. Назовите принцип, который заложен в методику оп­ределения магнитного потока с помощью баллистического гальванометра, веберметра (флюксметра), магнитометра, тесламетра и других приборов.


1.5 Магнитные поля сепараторов
Поля открытых многополюсных систем и в рабочей зо­не сепараторов для обогащения слабомагнитных руд. Маг­нитная флокуляция частиц [4]
Задания для самопроверки
1. Поясните термины:

• качающаяся магнитная система;

• сила магнитного поля;

• изодинамическое магнитное поле;

• селективность дешламации.

2. Назовите:

• последствия магнитной флокуляции;

• достоинства изодинамического магнитного поля;

• типы магнитных полей в сепараторах;

• сепараторы, имеющие открытые и замкнутые маг­нитные системы.

3. Поясните влияние шага полюсов на величину маг­нитодвижущей силы и частоты магнитного поля на содер­жание магнетита в магнитном продукте.

4. Перечислите способы получения бегущего магнит­ного поля.

5. Нарисуйте график зависимости степени флокуляции от напряженности магнитного поля.


1.6 Динамика движения минеральных зерен в рабочей зоне сепаратора
Динамика движения минеральных зерен в рабочей зо­не сепаратора с режимом удержания, извлечения и отклоне­ния. Классификация магнитных сепараторов. Узлы сепара­торов [4].
Задания для самопроверки
1. Дайте классификацию:

• сил, действующих на минеральную частицу в рабо­чей зоне магнитного сепаратора;

• магнитных сепараторов по их назначению, величи­не напряженности магнитного поля, способу подачи пита­ния, характеру поведения магнитных частиц в рабочей зо­не, конструкции рабочего органа, направлению движения питания и рабочего органа.

2. Поясните:

• динамику движения минеральных частиц в рабо­чей зоне сепаратора, работающего в режиме удержания и извлечения;

• причину сепарации в затопленной рабочей зоне;

• назначение корректирующих блоков магнитной системы.

3. Перечислите:

• основные узлы магнитных сепараторов;

• типы постоянных магнитов, свойства материала магнитопровода, типы питателей и устройств удаления маг­нитного продукта в сепараторах; основные части электро­магнитной системы;

• мероприятия против флокуляции частиц при сухой сепарации.

4. Нарисуйте эпюру сил, действующих на минераль­ную частицу на барабане сепаратора, и в потоке пульпы.

5. Напишите формулу определения:

• минимальном удельной магнитной силы для удер­жания минеральной частицы на барабане и извлечения ее из потока, допустимой скорости вращения барабана;

• минимального размера извлекаемой из потока ми­неральной частицы;

• длины рабочей зоны сепаратора и максимальной скорости частицы на входе в рабочую зону сепаратора.


1.7 Сепараторы для обогащения сильномагнитных руд
Железоотделители. Сепараторы для сухого и мокрого обогащения сильномагнитных руд [4,5].
Задания для самопроверки
1. Перечислите основные узлы железоотделителей: БЭ-140/100, ЭП-2ММ, ПС-120, ПС-160, шкивного; сепара­торов: ЭБС-90/100, ЭБС-80/170, 4ПБС-63/200, ПБМ-90/250, ПБМ-П-90/250, ПБМ-ПП-90/250. ПБМ-ПЦ-90/250, ПБМ-ППЦ-90/250.

2. Назовите:

• крупность питания сепараторов Ш-65-63, ЭБС-90/100, 4ПБС-63/200, ЭБС-80/170, ПБМ-90/250, ПБМ-П-90/250, ПБМ-ПП-90/250, ПБМ-ППЦ-90/250;

• назначение сливного порога ванны сепаратора.

3. Расскажите о принципе действия железоотде­лителей: БЭ-140/100, ЭП-2ММ, ПС-120, ПС-160 и сепараторов: ЭБС-90/100, ЭБС-80/170, 4ПБС-63/200, ПБМ-90/250, ПБМ-П-90/250. ПБМ-ПП-90/250, ПБМ-ПЦ-90/250,

ПБМ-ППЦ-90/250.



1.8 Сепараторы для обогащения слабомагнитных руд
Сепараторы для сухого и мокрого обогащения слабо-магнитных руд. Полиградиентные сепараторы [4, 6].
Задания для самопроверки
1. Дайте классификацию полиградиентных сепараторов:

• по виду рабочего органа;

• по способу взаимного расположения и регенерации полиградиентной среды;

• по типу магнитной системы;

• расположению оси рабочего органа. 2. Назовите:

• узлы сепаратора 4ЭВС-36/100. ЭВС-36/100, ЭВС-28/9. ЭВС-36/50, 8ЭВС-В-16/100, ЭВС-В-10/8O, 2ЭДС-60/40 (МС-2), 2ЭВМ-38/250, 4ЭВМ-38/25О, 2ЭВМ-30/100, 4ЭВМ-30/100, 242-СЭ. 4ЭВМФ-45/250. 1/1ЭРФМ-100, 1/2ЭРФМ-100 и 2/2ЭРФМ-100;

• материал сердечника и оболочки валка, корпуса сепаратора 4ЭВС-36/100;

• величину шага зубцов валка у сепаратора 4ЭВС-36/100 для обогащения руды крупностью -0,35 +0,05 мм, -2 мм, -5 мм;

• крупность питания сепаратора 4ЭВМ-38/250;

• количество продуктов, получаемых в сепараторах 2ЭВМ-38/250 и 4ЭВМ-38/250;

• напряженность магнитного поля в рабочей зоне се­паратора 4ЭВМ-28/250;

• материал полиградиентной среды;

• оптимальные плотность пульпы и размер шаров полиградиентной сепарации.

3. Перечислите особенности сепаратора 8ЭВС-В-16/100.

4. Расскажите принцип работы каждого сепаратора.

5. Поясните влияние крупности и удельной магнитной восприимчивости питания, крупности шаров и высоты ша­рикового слоя на содержание и извлечение железа в магнит­ный продукт.


1.9 Дешламация и размагничивание
Обесшламливание. Магнитные гидроциклоны. Намаг-ничивание и размагничивание пульпы. Сушка [4,6].
Задания для самопроверки
1. Назовите:

• максимальную напряженность и градиент напряженности магнитного поля размагничивающего и намагни-чивающего аппаратов, на поверхности полюсного наконеч-ника и питающего стакана дешламатора МД-5;

• частоту магнитного поля в аппарате АРВИ;

• отличие аппарата АII.000 от других намагничи-вающих аппаратов; достоинства дешламатора СКД-3600/20;

• допустимую влажность руды крупностью -20 мм и -2 мм для сухой сепарации.

2. Перечислите аппараты для размагничивания пульп на углеобогатительных фабриках, высоко- и низкокоэрци-тивных материалов и для магнитного обесшламливания.

3. Нарисуйте схему устройства:

• магнитного конуса и гидроциклона, дешламаторов МД-5 и СКД-3600/20;

• намагничивающего и размагничивающего аппаратов, аппарата АРВИ

4. Используя нарисованные схемы, расскажите прин­цип работы каждого аппарата.


1.10 Выбор и эксплуатация магнитных сепараторов
Выбор оборудования для магнитных методов обогаще­ния. Общие принципы монтажа сепараторов. Монтаж бара­банных сепараторов для сухого и мокрого обогащения и се­параторов с сильным полем. Наладка, испытания и эксплуа­тация магнитных сепараторов [4,6].
Задания для самопроверки
1. Назовите:

• факторы, определяющие максимально допустимую производительность и допустимую окружную скорость ра­бочего органа сепаратора для мокрого обогащения;

• последовательность процедур монтажа барабанного сепаратора для сухого и мокрого обогащения сильномаг­нитных руд и сепаратора с сильным полем.

2. Поясните термины:

• максимально допустимая и фактическая произво­дительность,

• извлекающая , транспортирующая и пропускная способности,

• монтаж и наладка сепаратора.

3. Расскажите:

• методику определения максимально допустимой производительности сепаратора для сухого и мокрого обо­гащения сильно- и слабомагнитных руд;

• об изменении Ж:Т в питании магнитного сепарато­ра при снижении крупности этого питания.

4. Перечислите:

• процедуры магнитного, электрического, теплово­го, механического и технологического испытаний;

• организационные аспекты технологических испы­таний сепараторов.
1.11 Подготовка полезных ископаемых к обогащению магнитными методами
Усреднение полезного ископаемого. Дробление и из­мельчение полезного ископаемого перед обогащением маг­нитными методами. Грохочение. Магнетизирующий обжиг: окислительный, восстановительный, восстановительно-окислительный и обжиг до металлического железа. Оценка качества обжига. Печи для обжига: вращающиеся трубчатые, кипящего слоя и печи с совмещёнными процессами из­мельчения и обжига [4,5,6].
Задание для самопроверки
1. Перечислите:

• факторы, влияющие на коэффициент равнопритягиваемости и определяющие длительность процесса обжига руд с газообразным и твердым восстановителем;

• типы печей магнетизирующего обжига;

• достоинства и недостатки трубчатых вращающихся печей.

2. Поясните сущность усреднения руды, окислитель­ного, восстановительного, восстановительно-окислительного магнетизирующего обжига и обжига до металлического же­леза, получения губчатого железа, RN и Крупп - Ренн про­цесса.

3. Назовите:

• допустимое колебание содержания железа в руде;

• крупность дробленой и измельченной руды и раз­мер отверстий смежных сит грохота при подготовке к сухо­му обогащению сильномагнитной руды;

• руды, для которых применяют окислительный и восстановительный магнетизирующий обжиг;

• сырьё для получения губчатого железа;

• температуру восстановительно-окислительного магнетизирующего обжига, получения губчатого железа, RN и Крупп - Ренн процесса;

• оценки качества магнетизирующего обжига:

• условия образования вюстита;

• цель восстановительно-окислительного магнети­зирующего обжига:

• влияние степени магнетизации при восстановлении на качество концентрата и извлечение железа в концентрат;

• нормальную степень восстановления руды при обжиге;

• крупность руды для вращающейся трубчатой печи и печи кипящего слоя;

• зоны в печах магнетизирующего обжига руд.

4. Поясните термины:

• коэффициент и степень усреднения,

• вскрытие минералов,

• раскрытие и степень раскрытия руды,

• степень магнетизации и восстановления обожжен­ной руды.

5. Напишите уравнение реакции при окислительном и восстановительном магнетизирующем обжиге.

6. Нарисуйте схему устройства трубчатой вращаю­щейся печи, печи кипящего слоя и газо - струйной мельницы.

7. Расскажите о принципе работы трубчатой вращаю­щейся печи, печи кипящего слоя и газо - струйной мельницы.


1.12 Практика обогащения железных руд
Железные руды и концентраты. Характеристика мине­ралов железа. Классификация и металлургическая ценность железных руд. Требования металлургов к железным рудам и концентратам. Коэффициент захвата. Характеристика и осо­бенности подготовки и обогащения железных и окисленных кварцитов, магнетитовых руд скарнового типа, титаномагне-титовых и магномагнетитовых, бурожелезняковых и сидери-товых руд[4,5].
Задания для самопроверки
1. Дайте:

• магнитную характеристику основных рудных ми­нералов железа;

• классификацию железных руд по генетическому признаку и ведущему рудному минералу.

2. Перечислите:

• магнетитовые, гематитовые, бурожелезняковые, сидеритовые и силикатные, осадочно-метаморфические, контактово - метасоматические, магматические и осадочные же­лезные руды;

• требования к влажности железных руд и концентра­тов;

• характеристики железных кварцитов, бурожелезня­ковых и магнетитовых скарновых руд;

• схемы обогащения железных кварцитов, скарновых магнетитовых, магномагнетитовых, титаномагнетитовых, бурожелезняковых и сидеритовых руд.

3. Назовите:

• металлургическую ценность титаномагнетитовых. бурожелезняковых, магнетитогематитовых руд и магнетито­вых кварцитов;

• крупность магнетитового, гематитового и бурожелезнякового концентрата для доменной плавки и получения окатышей и агломерата.
1.13 Регенерация магнитных тяжелых суспензий
Схема регенерации тяжелой магнитной суспензии. Магнитные сепараторы для регенерации магнитной тяжелой суспензии. [4,6].
Задания для самопроверки
1. Назовите:

• цель регенерации тяжелой суспензии;

• количество кондиционной суспензии, отправляемой на регенерацию вместе с некондиционной;

• потери утяжелителя с продуктами разделения.

2. Перечислите:

• магнитные сепараторы для регенерации тяжелых суспензий;

• отличия сепаратора ЭБМ 80/170 от ЭМБС-12, от ЭМЛС-12, от ЭБМ-90/300.

3. Нарисуйте схему устройства сепараторов: ЭМБС-12 (ЭБМ-1); ЭМЛС-12 (ЭБМ-2); ЭБМ 80/170; ЭБМ 80/250; 217-СЭ, 217-П-СЭ, 217-ПП-СЭ; ЭБМ 90/300.

4. Расскажите:

• о принципе действия сепаратора вами нари­сованного;

• о магнитном перемешивании в сепараторах ЭМБС-12. ЭМЛС-12, ЭБМ 80/170, 217СЭ иЭБМ90/300.
1.14 Магнитные методы в схемах обогащения слабомагнитных руд
Магнитные методы в схемах обогащения хромитовой, марганцевой, апатито - фосфоритовой, вермикулит и тальк содержащей руды и полевошпатового сырья [4,5,6].
Задания для самопроверки
1. Назовите цель магнитной сепарации в схемах обо­гащения хромитовой, марганцевой, полевошпатовой, тальк и вермикулит содержащей руды.

2. Нарисуйте принципиальную схему обогащения хромитовой и тальк содержащей руды.



1.15 Технико-экономические показатели в магнитных методах обогащения
Затраты на обогащение полезных ископаемых, магнит­ными методами [4,6].
Задания для самопроверки
1. Перечислите:

• факторы, определяющие затраты на магнитные ме­тоды обогащения и пути снижения этих затрат;

• условия проведения предварительного обогащения;

• задачи, решаемые при выборе схемы обогащения железных руд;

• перспективные направления в области обжиг - маг­нитного обогащения железных руд.

2. Назовите:

• типы железных руд, требующие на переработку наи­большие и наименьшие затраты;

• величину извлечения железа и магнетита в концен­трат при обогащении магнетитовой руды.


1.16 Расчет магнитных сепараторов
Построение картины поля. Определение проводимости воздушных зазоров магнитных систем. Расчет постоянных магнитов по картине поля [4].
Задания для самопроверки
1. Назовите цель расчета магнитной системы сепаратора.

2. Поясните термины:

• картина поля,

• эквипотенциальные поверхности,

• кривые размагничивания,

• кривые магнитной энергии.

3. Назовите:

• правила построения картины поля по методу Лема-на-Рихтера;

• исходные показатели для расчета и задачи, решае­мые при расчете постоянных магнитов по картине поля.
1.17 Физические основы электрических методов обогащения полезных ископаемых
Электрические свойства минералов. Электрическая проводимость. Классификация минералов по электропрово­димости. Зонная теория проводимости. Факторы, влияющие на электропроводимость минералов Измерение электриче­ской проводимости минералов. Силы, действующие на заря­женную частицу в электрическом поле [1,2,4].
Задания для самопроверки
1. Перечислите:

• способы спекания минеральных порошков для измерения их электрического сопротивления;

• недостатки подготовки порошков к измерению их электрического сопротивления методом спекания и прессо­вания.

2. Поясните термины:

• электрическая проводимость;

• заполненная, запрещенная зоны и зона проводимо­сти;

• электронная и дырочная проводимости;

• силы электрического поля и зеркального отобра­жения, электростатическая и пондеромоторная.

3. Назовите:

• размерность электрической проводимости и элек­трического сопротивления, удельной электрической прово­димости и удельного сопротивления минерала;

• минералы с удельной проводимостью от 100 до 1000 См/м, от 1000 до 0,00000001 См/м и менее 0,00000001 См/м;

• минералы, относящиеся к проводникам, полупро­водникам и диэлектрикам;

• тип минералов, имеющих ширину запрещенной зо­ны равной нулю, от нуля и до 3,5 В и более 3,5 В.

4. Расскажите о влиянии:

• структуры вкрапленности, плотности и влажности минерала, площади поперечного сечения и длинны тела на величину удельного электрического сопротивления;

• сопротивления среды на ориентацию минеральной частицы.

5. Укажите направление действия пондеромоторной силы, при диэлектрической проницаемости среды большей (меньшей) диэлектрической проницаемости частицы.
1.18 Способы получения минеральными частицами электрического заряда
Зарядка минералов при ионизации газа, контактом с заряженным электродом, при электрическом разряде с самих частиц и аэрозолями. Трибоэлектрический эффект и поля­ризация минералов. Измерение величины заряда минераль­ных частиц. [1, 2,4]
Задания для самопроверки
1. Дайте название:

• процессу ионизации газа под действием ионизато­ров:

• полному и неполному пробою газа;

• голубоватому свечению около коронируюшего электрода;

• короне, с равномерным свечением и свечением в от­дельных точках, менее чувствительной к состоянию по­верхности электрода и с более высоким пробивным напря­жением;

• явлению щелевого разряда на осадительном элек­троде и адсорбции всех ионов минеральными частицами;

• минералам, отклоняющимся к положительному электроду, работа выхода электронов у которых больше ра­боты выхода электронов материала лотка;

• минералам, обладающим пироэлектрическим эф­фектом;

• эффекту приобретения минералом заряда при изме­нении температуры, при деформационных напряжениях в кристаллах и под влиянием электрического поля;

• заряду, величину которого определяют замером электрического тока с заряженных частиц на электрод, заме­ром потенциала пластины с этими частицами, индукцион­ным методом, методом отклонения траектории полета заря­женных частиц в электрическом поле:

• методу измерения величины заряда частиц, нахо­дящихся на изолированной пластине;

• способу измерения величины заряда по величине смешения частицы от первоначальной траектории.

2. Перечислите:

• разновидности ионизации;

• виды разрядов в газах;

• факторы, влияющие на величину начальной напря­женности поля короны, на величину заряда трения и заряда, полученного при контакте с заряженным электродом;

• факторы, влияющие на величину диэлектрической проницаемости частиц;

• минералы и тела, сохраняющие высокие заряди трения;

• условия электрического разряда с частицы;

• требования к жидкости для аэрозолей;

• методы измерения величины частиц.

3. Поясните термины:

• самостоятельный газовый разряд, электрический ветер, работа выхода электрона, контактная разность по­тенциалов;

• обратимые и •необратимые, отрицательно и поло­жительно обратимые минералы, аэрозоль;

• поляризация, диэлектрическая восприимчивость, электризация и трибозарядка минерала;

• полярный и неполярный диэлектрик;

• электронная , ионная , дипольная , спонтанная , упругая и. релаксационная поляризация;

• абсолютная и относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика.

4. Расскажите:

• об изменении напряженности электрического поля вблизи электрода;

• о плотности зарядов в области короны при измене­нии радиуса кривизны электрода;

• изменении величины заряда при увеличении разности между работой выхода электронов соприкасающихся тел;

• об определении обратимости минерала;

• о сущности зарядки минералов аэрозолями и гипотезы пироэлектрического эффекта;

• о влиянии различных факторов на обратимость минерала;

• о влиянии напряженности электрического поля на поляризацию диэлектрика;

• о влиянии диэлектрической проницаемости среды на величину напряженности высокочастотного и постоян­ного электрического поля:

• о последствии контакта диэлектрика и проводника с заряженным электродом.

5. Назовите:

• минимальное отношение радиуса осадительного к радиусу коронирующего электродов;

• условия получения минеральной частицей при тре­нии отрицательного заряда;

• вещества, которые используют в качестве электро-аэрозолей.

6. Напишите формулы для определения дипольного момента единицы объёма минеральной частицы
1.19 Электрические сепараторы
Классификация электрических сепараторов. Электро­статические сепараторы. Сепараторы, работающие в режиме отклонения и удержания. Коронирующие электроды. Сущ­ность метода диэлектрической сепарации. Намерение диэлектрической проницаемости минералов. Трибоадгезионный эффект и метод разделения минералов. Коронные, ко­ронно-электростатические, диэлектрические и трибоадтезионные сепараторы. Флюидизационно - электростатическая классификация [1, 2,4, 6].
Задания для самопроверки
1. Дайте классификацию электростатических сепара­торов:

• по способу сепарации,

• по характеру движения материала через рабочее пространство,

• по конструктивным признакам,

• по крупности разделяемых минералов.

2. Поясните термин электростатическая сепарация.

3. Перечислите:

• электростатические сепараторы, работающие в ре­жиме отклонения и удержания;

• характеристики, разницу значений которых ис­пользуют при электростатической сепарации;

• промышленные и опытно-промышленные сепара­торы ГИГХС;

• особенности устройства и принцип работы сепара­тора КМП-1, КМП, СЭП-1 .трубчатого коронного для пыле­видных материалов, СЭН-1, СЭС-1000М, СЭС-2000, СБЭ. НИЛ-1. ЭКС-] 250 и ЭКС-3000;

• способы регулирования работы трубчатого корен­ною сепаратора для пылевидного материала, КМП-1, КМП. СЭП-1. СЭС-1000М. СЭС-2000. СБЭ. НИЛ-1. ЭКС-1250 и ЭКС-3000;

• процессы, проходящие на осадительном электро­де сепаратора СЭП-1, СЭС-10ООМ, СЭС-2000. СБЭ, НИЛ-1, ЭКС-1250 и ЭКС-3000;

• силы, действующие на минеральную частицу в ра­бочей зоне трубчатого коронного сепаратора для пылевидных материалов, КМИ-1, КМП. СЭП-1, СЭС-ЮООМ, СЭС-2000, СЮ, НИЛ-1, ЭКС-1250 иЭКС-3000;

• типы коронирующих электродов:

• методы измерения диэлектрической проницаемости минералов;

• силы, действующие на минеральные частицы в рабочей зоне диэлектрических, трибоадгезионных сепараторов и флюидизационно - электростатического классификатора;

• факторы, влияющие на разделение минеральных частиц в рабочей зоне диэлектрических, трибоадгезионных сепараторов и флюидизационно - электростатическою клас­сификатора;

• минералы, которые пройдут через разделительную пластину в щелевом диэлектрическом сепараторе;

• минералы, которые будут втягиваться к вершине конусного электрода в диэлектрическом сепараторе;

• жидкости, которые используют в качестве среды в диэлектрических сепараторах;

• требования, предъявляемые к жидкости диэлек­трической сепарации;

• основные узлы трибоадгезионных сепараторов ТА-3 и ТА-4 и флюидизационно -электростатического класси­фикатора;

• особенности установки вибролотка у барабанного трибоадгезионного сепаратора;

• способы подготовки сырья частиц перед флюидиза­ционно - электростатической классификацией;

• достоинства и недостатки флюидизационно - элек­тростатического классификатора.

4. Назовите:

• режим работы сепараторов типа ГИГХС, ВУГИ-1. СТЭ, ЭСК-2000. Джонсона. КМП-1 иЭСК-2000;

• количество пар электродов у ГИГХС-3, ГИГХС-5, ГИГХС-4, ГИГХС-7, ГИГХС-8 и сепаратора Джонсона:

• расстояние между электродами у ГИГХС-4, ГИГХС-7, ГИГХС-8. ВУГЙ-1:

• силы, действующие на минеральные частицы в ра­бочей зоне сепараторов ГИГХС:

• основные узлы сепараторов ГИГХС. ПЭСС. СТЭ. ВУГИ-1, ЭСК-2000,Джонсона Лурги и СЭП-2;

• составные части трубчатого коронного сепаратора для пылевидных материалов, КМП-1,, КМП, СЭП-!. СЭС-2000, СБЭ, НИЛ-1, ЭКС-1250 и ЭКС-3000;

• крупность питания сепараторов Джонсона, СЭП-2, ЭСК-2000, трубчатого коронного для пылевидного материа­ла, КМП-1, КМП, СЭП-1. СЭП-1, СЭС-10ООМ, СЭС-2000. СБЭ, НИЛ-1, ЭКС-1250 и ЭКС-3000, диэлектрического и трибоадгёзионного и флюидизационно - электростатического классификатора;

• тип коронирующего электрода у сепараторов труб­чатого коронного для пылевидных материалов, КМП-1, КМП, СЭП-1. СЭС-ЮООМ, СЭС-2000, СБЭ, НИЛ-1 ЭКС-1250 и ЭКС-3000;

• удельную производительность коронно-электростатических сепараторов;

• метод измерения диэлектической проницаемости, основанный на наблюдении за направлением движения час­тиц в неоднородном электрическом поле;

• метод измерения диэлектической проницаемости, основанный на измерении емкости конденсатора, заполнен­ного порошком минерала:

• метод измерения диэлектической проницаемости, основанный на изменении емкости конденсатора, заполнен­ною жидким диэлектриком известной диэлектрической про­ницаемости, при внесении в него минерала;

• составляющие силы адгезии по Дерягину;

• факторы, влияющие на величину молекулярной со­ставляющей силы адгезии,

• факторы, влияющие на величину силы взаимодействия, обусловленной двойным электрическим слоем, и силы зеркального отображения;

• электрические составляющие силы адгезии:

24

• знак заряда, который получит минеральная части­ца, имеющая работу выхода электрона больше, чем она у электрода;



• отличие ТА-3 от ТА-4:

• отношение напряженности электрического поля до сетки и за сеткой электрода у флюидизационно - электро­статического классификатора;

• порядок размещения сетчатых электродов в зависимости от размера их ячеек.

5. Поясните принцип работы сепараторов ВУГИ-1, Джонсона, Лурги, СТЭ, СЭП-2, ПЭСС и ЭСК-2000.

6. Нарисуйте схему устройства сепараторов: ГИГХС-3, ГИГХС-5, ГИГХС-4, ГИГХС-7, ГИГХС-8. СТЭ. ПЭСС, ВУГИ-1 (сепаратор А.Н. Ковалева). Лурги, ЭСК-2000, Джонсона, СЭП-2, щелевою диэлектрического. диэлектрического с коническими и наклонными электрода­ми. Хетвильда, ДСК, ТА-3, ТА-4 и флюидизанионно электростатического классификатора.

7. Расскажите:

• об устройстве и принципе действия нарисованною сепаратора;

• о назначении сепараторов СЭП-2, ЭСК-2000 • СЭП-1, НИЛ-1, КМП-1 и КМП;

• о конструкции отклоняющего электрода у трубча­того коронного сепаратора для пылевидных материалов, КМП-1, КМП, СЭП-1. СЭС-10ООМ, СЭС-2000, СБЭ. НИЛ-1, ЭКС-1250 и ЭКС-3000;

• о пондеромоторнои силе и направлении ее действия:

• об изменении величины молекулярной составляю­щей силы адгезии с уменьшением диаметра зерен;

• о влиянии размера, формы, температуры, влажно­сти и реагентной обработки минеральных частиц, шерохова­тости поверхности барабана, скорости его вращения и места додачи материала на электрод на показатели трибоадгези-онной сепарации;

• об устройстве блока сетчатых электродов у флюиди-зационно-электростатического классификатора.
1.20 Эксплуатация электрических сепараторов
Источники высокого напряжения. Выбор и обслужива­ние сепараторов. Технико-экономические показатели элек­трической сепарации. Подготовка материала к сепарации. [1,2,4].
Задания для самопроверки
1. Перечислите:

• выпрямительные установки для электрических се­параторов;

• достоинства и недостатки выпрямителей для элек­трических сепараторов;

• приборы, позволяющие получить электрическое по­ле без источников электрического тока;

• способы очистки поверхности минеральных частиц от примазок.

2. Поясните термины: электреты м электростатиче­ские генераторы.

3. Назовите:

• область применения электростатических сепарато­ров, сепаратора СТЭ, ПЭСС, ГИГХС, СЭП-1.СЭП-2;

• удельную производительность и удельный расход электроэнергии электрического сепаратора:

• прибор для контроля за исправностью изоляции кабеля,

• высоту прокладки шины высоковольтной провод­ки.

4. Расскажите:

• о способах подготовки материала к электросепара­ции;

• роли нагрева, сушки и увлажнения, реагентной об­работки минералов перед электрической сепарацией;

• о заземлении сепаратора и требованиях к высоко­вольтной проводке;

• о защите сепаратора от искрения в рабочей зоне:

• о работе искрозащитного и искропредупреждающего устройства сепаратора.
1.21 Практика электросепарации
Магнитные и электрические методы при обогащении руд редких металлов. Электрическая сепарация при обога­щении неметаллического сырья. Пути совершенствования электрической сепарации [1,2,4].

Задания для самопроверки
1. Перечислите:

• минералы высокой электропроводимости;

• руды редких металлов, для переработки которых применяют магнитную, электрическую сепарацию и общую магнитную схему;

• случаи, при которых в начале доводки промпродуктов редких металлов применяют магнитную сепарацию и электрическую сепарацию,

• особенности подготовки к электросепарации титано-циркониевых промпродуктов.

2. Назовите:

• цель электросепарации при доводке бадделитовых и колумбит-танталитовых промпродуктов;

• электрический сепаратор для выделения темных и светлых разностей пирохлора, вермикулита, для отделения касситерита от кварца, полевых шпатов от кварца, для рал деления полевых шпатов на микроклин и плагиоклаз;

• глубину обогащения алмазных продуктов электросепарацией;

• метод электросепарации для разделения сильвина и галита;

• пути совершенствования электрической сепарации;

• перспективные направления использования элек­тросепарации.


1.22 Магнитные и электрические поля в других методах полезных ископаемых
Магнитная обработка воды, растворов и суспензий. МГД - сепарация. Магнитогидростатическая (МГС) сепара­ция. Магнитогравиметрическая (МГМ) сепарация. Электро­динамическая сепарация. Использование явления сверхпро­водимости в электромагнитных системах сепараторов [1,2,4].
Задания для самопроверки
1. Назовите:

• направления развития технологии обогащения с применением магнитных полей;

• напряженность магнитного поля в рабочей зоне се­паратора МГДС-50;

• глубину обогащения на МГД. МГС, МГМ и электро-гродинамических сепараторах;

• область применения сверхпроводимости в обога­щении полезных ископаемых;

• условия возникновения вихревых токов в телах, подлежащих извлечению электродинамической сепарацией.

2. Перечислите;

• силы, действующие на зерно в рабочей зоне МГД, МГС, МГМ и электродинамического сепараторов;

• факторы, влияющие на утяжеление среды в рабочей зоне МГД, МГС и МГМ сепараторов;

• типы МГД сепараторов;

• основные узлы МГД сепаратора;

• области применения МГД, МГС, МГМ и электро­динамической сепарации;

• химические вещества, используемые в МГД и МГС сепараторах;

• факторы, сдерживающие использование сверхпро­водимости в обогащении полезных ископаемых.

3. Расскажите:

• о влиянии плотности, вязкости, магнитной прони­цаемости и электрической проводимости жидкости на магнитогидродинамический параметр;

• об устройстве канала МГД сепаратора;

• о магнитной системе сепаратора МГДС-50:

• о форме рабочего зазора у МГС сепаратора;

• о ферромагнитной жидкости, используемой в МГМ сепараторах;

• о поведении слабомагнитных минералов в сверх­сильных магнитных полях.
2 Темы лабораторных работ
1. Построение кривой намагничивания магнетита.

2. Измерение напряженности магнитного поля.

3. Исследование на обогатимость магнитным методом сильномагнитной руды с построением кривых обогатимости.

4. Обогащение сильномагнитного сырья.

5. Обогащение слабомагнитного сырья.

6. Определение электрического сопротивления минера­лов.

7. Изучение эффективности обогащения сепаратора ПБСЦ.

8. Исследование обжиг - магнитного обогащения сла­бомагнитных железных руд.


2.1 Организация работы
К выполнению лабораторной работы допускаются только те сту­денты, которые знают цели, методику проведения работы и требования правил техники безопасности. Студент, не получивший допуск к экспе­рименту, должен выполнять работу индивидуально вне рамок расписания занятий.

Во время занятия студент должен выполнить эксперимент, офор­мить отчет и защитить работу.

Одним из основных условий работы должен являться постоянный анализ полученных результатов измерения и расчета.

2.2 Требования техники безопасности
Перед началом работы студенту необходимо:

1) убедиться в исправности электропроводки, заземления, защит­ных приспособлений, аппаратов и в том, что пуск их в работу безопасен для людей;

2) предупредить окружающих о включении аппарата в работу, громко произнеся слово «включаю»;

3) включать выпрямитель только после того, как убедится, что ручка регулирования тока находится в отключенном положении.

Запрещается производить ремонт работающей установки, прика­саться к токоведущим проводам, оставлять включенной аппаратуру без присмотра. Аппараты должны находиться под напряжением лишь тогда, когда это необходимо для эксперимента. Оно должно сниматься каждый раз, если возникает сомнение в целесообразности проведения опыта, напряжение надо отключить и при необходимости проанализировать воз­никшие обстоятельства.

После проведения эксперимента студент должен выключить все аппараты. При отключении напряжения он должен громко произнести: «Напряжение снимаю». К деталям отключенного от высокого напряже­ния электрического сепаратора ПС-1 или ЭС-2 можно прикасаться после того, как с них разрядником удалят остаточные заряды.

При поражении человека электрическим током нужно отключить напряжение, облегчить дыхание пострадавшего и создать ему полный покой. Если у пострадавшего наблюдается судорожное с остановками дыхание, то необходимо вызвать врача и до его прихода делать постра­давшему искусственное дыхание.


2.3 Защита работы
Отчет о работе студент должен представить для проверки препо­давателю, проводящему занятия. Замеченные ошибки обычно перечис­ляются на титульном листе. Если в отчете обнаружены грубые ошибки, преподаватель предлагает студенту устранить их. Если преподаватель подписывает отчет, это означает, что студент допускается к защите работы.

Работу каждый студент должен защищать индивидуально по во­просам, касающимся цели эксперимента; теории изучаемой темы; мето­дики проведения работы; области ее использования при изучении обогатимости полезных ископаемых; методик изучения задач, связанных с те­мой лабораторной работы, определения магнитных и электрических ха­рактеристик минералов; классификации минералов по их магнитным и электрическим свойствам; факторов, оказывающих влияние на величину этих характеристик; влияния этих характеристик на процессы магнитной и электрической сепарации; классификации изучаемых процессов воз­действия на сырье и аппаратов для их проведения; устройства и работы этих аппаратов; факторов, влияющих на показатели процесса; методов определения характеристик руды и продуктов переработки; техники безопасности при выполнении работы.


3 Лабораторные работы [8]
Лабораторная работа 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ

МИНЕРАЛОВ
Работу проводят на установке Гуи.
Порядок выполнения работы

1. Подвесить пробирку на левое коромысло аналитических весов и уравновесить их.

2. Наполнить пробирку исследуемым материалом так, чтобы он занимал 100 мм длины пробирки, подвесить се на то же коромысло ана­литических весов и определить массу материала в пробирке Q как разни­цу в показаниях весов при втором и первом взвешиваниях.

3. Повторить предыдущую операцию в магнитном поле, создан­ном током сначала 1 А в катушке электромагнитной системы установки Гуи, затем 2, 3, 4 и 5 А (таблица 1).


Таблица 1. Напряженность магнитного поля на полюсе электромагнитной системы установки Гуи

Сила тока, А

0,5

1,0

1-

2,5

3,0

4,0

5,0

Напряженность, кА/м

4

8

12

16

24

32

40

4. Найти разницу (AQ) между показаниями весов каждого из этих взвешиваний и показаниями весов при взвешивании навески без магнит­ного поля.

5. Вычислить удельную намагниченность по формуле

J = 0,2 AQ/µHQ, (1)

где J - удельная намагниченность минерала, А-м2/кг; AQ - разница пока­заний взвешивания пробирки с материалов в магнитном поле и без него, кг: µ - магнитная постоянная, равная 4 π 10^-7 Гн/м; Н - напряженность маг­нитного поля электромагнитной системы, А/м; Q - масса минерала в пробирке, кг.
Лабораторная работа 2

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Измерение проводят с помощью милливеберметра М-19.
Порядок выполнения работы

1. Настроить милливеберметр. Для этого необходимо подключить измерительную катушку к клеммам милливеберметра; переключатель системы установить в положение «корректор»; поворотом рукоятки кор­ректора стрелку прибора вывести на середину шкалы и переключатель схемы поставить в положение «измерение».

2. Для того, чтобы измерить напряженность поля, создаваемого электромагнитом, измерительную катушку следует поместить в точку замера так, чтобы ее центр совпадал с этой точкой и магнитные силовые линии поля были бы перпендикулярны плоскости катушки. Включая и выключая ток, который создает поле, нужно отсчитать число делений а, на которое отклонится стрелка милливеберметра.

3. Для того чтобы измерить напряженность поля, создаваемого постоянным магнитом, измерительную катушку из точки с естественным магнитным полем необходимо внести в точку замера так, чтобы магнитные силовые линии были бы перпендикулярны плоскости катушки, и отсчи­тать число делений а, на которое отклонится стрелка милливеберметра.

Рассчитать напряженность Н магнитного поля по формуле

Н = Свαср / µnS, (2)

где Св - постоянная милливеберметра, равная 10~4 Вб/м; αср - средне­арифметическое значение числа делений, на которое отклонилась стрел­ка милливеберметра в каждой серии опыта; µ - магнитная постоянная, равная 4π10^-7 Гн/м; n - число витков измерительной катушки; S - пло­щадь круга измерительной катушки по среднему витку, м2.

5. Для анализа полученных результатов построить график зависи­мости напряженности магнитного поля от силы тока в катушке электро­магнита или от расстояния до полюса.


Лабораторная работа 3

ОБОГАЩЕНИЕ

СИЛЬНОМАГНИТНОГО СЫРЬЯ
Работу проводят с использованием сепаратора 120Б-СЭ, ручного магнита, сушилки, промывалки и смеси магнетита с кварцем крупностью -1 мм.
Порядок выполнения работы

1. Определить массу навески Qj.

2. Рассчитать долю (содержание) железа а в навеске по формуле

a = 72,4P1/Q,, (3)

где Pj - масса магнетита в навеске, г.

Для того, чтобы определить массу магнетита необходимо:

навеску высыпать ровным слоем на лист бумаги;

ручной магнит поместить в полиэтиленовый чехол и поднести его к поверхности материала;

прилипшие к чехлу зерна магнетита перенести на другой лист бумаги;

процесс повторить до полного извлечения магнетита из навес­ки (при этом нужно следить, чтобы в магнитную фракцию не попадали зерна кварца);

полученную магнитную фракцию взвесить.

3. Провести сепарацию исходной навески.

3.1. Осмотрев сепаратор и убедившись, что он исправен и пуск его в работу безопасен для людей, наполняют водой ванну и включают электродвигатель привода барабана.

3.2. Подают воду в брызгала и ток заданной величины в катуш­ку электромагнитной системы сепаратора.

3.3. Высыпают исходную навеску в приемную коробку.

3.4. После окончания сепарации остановку сепаратора проводят в обратной последовательности; при этом выпрямитель ВСА выключают только после снижения тока в катушках электромагнитной системы до нуля.

3.5. Желоб магнитного продукта промывают от налипшего на него магнетита.

4. Высушить продукта сепарации и определить их массу.

5. Для определения массовой доли (содержания) железа в немаг­нитном продукте необходимо ручным магнитом из него извлечь и взве­сить магнетит,

P,, = 72,4Pn/Qn, (4)

где рп - массовая доля (содержание) железа в продукте с индексом п (в данном случае этот индекс означает - «немагнитный продукт»), %; Рп -масса магнетита в продукте с индексом п, г; Qn - масса продукта с ин­дексом п, г.


  1. Составить таблицу баланса железа.

Лабораторная работа 4



ОБОГАЩЕНИЕ

СЛАБОМАГНИТНОГО СЫРЬЯ
Работу проводят с использованием сепаратора 138Т-СЭ, магнитно­го анализатора с клинообразным и плоским полюсами и смеси гематита с кварцем крупностью - 1 мм.
Порядок выполнения работы

1. Определить массу навески Qj.

2. По формуле рассчитать массовую долю (содержание) железа α в навеске:

α= 70,0*P1/Q1, (5)

где P1 - масса гематита в навеске, г.

Для того чтобы определить массу гематита с достаточной степе­нью точности, используя магнитный анализатор с клинообразным и пло­ским полюсами, необходимо:

исследуемый материал разделить на частные навески массой 3-5 г;

каждую из полученных навесок высыпать ровным слоем на немагнитную пластину, которую поместить на плоский полюс анализа­тора для слабомагнитных руд (этот полюс должен находиться в крайнем нижнем положении);

после подачи тока в электромагнитную систему анализатора пластину передвигать в горизонтальной плоскости таким образом, чтобы все лежащие на ней частицы материала проходили бы под клинообраз­ным полюсом (прилипшие к полюсу зерна гематита будут находиться на клинообразном полюсе до тех пор, пока в катушке течет электрический ток);

ток следует отключать тогда, когда под клинообразный полюс будет подведена другая немагнитная пластина;

для полного извлечения гематита из частичной навески пло­ский полюс поднять и процесс повторить в той же последовательности (при этом ггужно следить, чтобы в магнитную фракцию не попадали зер­на кварца);

полученный таким образом из частных навесок гематит объе­динить и взвесить.

3. Отрегулировав величину зазора между лотком и роликом в се­параторе 138Т-СЭ, установив отсекатель в требуемое положение, вклю­чить электродвигатель его привода.

4. Если механизмы работают исправно, нужно подать электриче­ский ток в катушки электромагнитной системы.

5. Высыпать исходную навеску в приемную коробку.

6. После окончания сепарации остановку сепаратора проводить в обратной последовательности.

7. Определить массу продуктов сепарации.

8. Извлечь гематит из немагнитного продукта (см. п. 2) для опре­деления массовой доли (содержания) в нем железа по формуле

βn = 70,0*Pn/Qn, (6)

где Pn - массовая доля (содержание) железа в продукте с индексом п (в данном случае этот индекс означает - «немагнитный продукт»), %; Pn -масса гематита в продукте с индексом n, г; Qn - масса продукта с индек­сом n, г;

Составить таблицу баланса железа.

Лабораторная работа 5


следующая страница >>