CC BY
31
Атс ((2^/n1 - dn )/2 )/( RlrnB),
где R1 - максимальный диаметр ячейкового вала в сборе с сектором, м; dn - диаметр патрубка сектора, м; а>в - угловая скорость ячейкового ва-ла, рад- ; n - число секторов в ряду.
Следует отметить, что в силу единообразия секторов величина dn одинакова для всего агрегата, в отличие от dni.
При этом величина угла у определяется через постоянные параметры агрегата из решения системы уравнений:
í(Rj + R2) cosa íb-0,5dn sin (a-y);
\q-a = y,
где Н - расстояние от оси ячейкового вала до уровня суспензии; Яь Я2, ц - постоянные геомет-рические параметры агрегата (см. рис. 4).
Таким образом, при неизменных условиях фильтрования: удельной поверхности, марки и состоянии фильтроткани, вакуум-насосах оптимизация параметров коллекторной трубы позволяет уменьшить содержание влаги в осадке от 0,2 до 0,45%. Одновременное увеличение времени сушки за счет рациональной компоновки сектора и коллекторной трубы позволит дополнительно снизить содержание влаги. При этом результат достигается при сохранении значительной удельной производительности дискового вакуум-фильтра.
Библиографический список
1. Попов Д.Н. Нестационарные гидромеханические процессы. М.: Машиностроение, 1982. 284 с.
2. Химмельблау М. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975. 534 с.
УДК 622.7 Н.А. Сединкина
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА СЕПАРАЦИЮ ПРОМПРОДУКТА ДОФ-5 ОАО «ММК»
Возможность увеличения выпуска и снижения себестоимости железорудного концентрата в значительной мере зависит от эффективности предварительного обогащения - сухой магнит -ной сепарации. Сухая магнитная сепарация широко применяется при обогащении магнетитовых руд с целью выделения значительного количества «сухих» хвостов и снижения затрат на последующую переработку.
Сепарации подвергалась дробленная магнети-товая руда ДОФ-5 ОАО «ММК» крупностью 15-0 мм, которая после измельчения поступает на мокрую магнитную сепарацию. Поскольку руда крупностью 50-15 мм предварительно проходит сухую магнитную сепарацию на барабанных сепараторах и значительная часть вмещающей породы удалена, то изучалась возможность выделения аглоруды и «сухих» отвальных хвостов из руды крупностью 15-0 мм. Реализация сухой магнитной сепарации промпродукта ДОФ-5 позволит повысить и стабилизировать массовую долю железа в питании мок -рой магнитной сепарации, снизить расходы элек-троэнергии, шаров, футеровок и воды. Однако уменьшение крупности исходного питания сухой магнитной сепарации резко снижает эффектив -ность разделения на барабанных сепараторах мел-
ких влагоемких классов крупности. Мелкие свободные частицы вмешдющих пород, содержащихся , как правило, в значительном количестве в питании, налипая на частицы магнетита, трудно выделяются в хвосты. Одновременно мелкие частицы магнетита вследствие магнитоадгезионного налипания теряются с немагнитным продуктом.
Таким образом, наиболее оптимальным способом сухой магнитной сепарации мелкодробленого материала является сепарация его во взвешенном состоянии, реализуемая при перемещении материала в электромагнитном поле с резко изменяющейся и убывающей по ходу движения материала максимальной напряженностью магнитного поля, обеспечивающей неоднократное вытягивание час -тиц с различной скоростью из потока материала и отрыв от магнитной системы, в результате чего происходит освобождение и выпадение механиче-ски увлеченных частиц, самоочистка сталкиваю -щихся частиц от налипших мелких и повышение качества магнитного продукта в каждой после -дующей зоне сепарации . Выпадению механи-
* Чижевский В.Б., Сединкина H.A. Особенности сухой магнитной сепарации мелких продуктов во взвешенном состоянии // Обогащение руд. 2007. № 1. С. 25-28.
чески увлеченных и налипших частиц из магнит -ного продукта способствует и вибрация ленты, снимающей магнитный продукт.
На результаты магнитной сепарации во взвешенном состоянии влияют: напряженность маг -нигного поля, высота подъема частиц, угол подъема магнитной системы, скорость перемещения материала и его крупность, положение разделительных шиберов, скорость съема магнитного продукта, влажность обогащаемого материала и его количество.
Изучение влияния напряженности магнитного поля на показатели обогащения промпродукта (табл. 1) показывает, что при ее повышении выход аглоруды увеличивается при некотором снижении в ней массовой доли железа.
Так, при повышении напряженности магнит -
ного поля с 87 до 120 кА/м выход аглоруды увеличивается с 45,56 до 54,32% при снижении массовой доли железа с 59,23 до 57,92%. Массовая доля железа в «сухих» хвостах при повышении напряженности магнитного поля с 87 до 105 кА/м также снижается с 10,84 до 8,15%. При повышении напряженности магнитного поля свыше 105 кА/м извлечение железа в аглоруду повышается незначительно. Оптимальным значением напряженности магнитного поля в процессе сепарации во взвешенном состоянии является 105 кА/м.
Изучение влияния угла подъема магнитной системы на показатели обогащения промпродукта ДОФ-5 (табл. 2) показало, что с увеличением угла выход аглоруды уменьшается с 55,87 до 46,9%, а массовая доля железа в аглоруде повышается 55,71 до 62,33%.
Таблица 1
Влияние напряженности магнитного поля на показатели обогащения промпродукта ДОФ-5
Напряженность магнитного поля, кА/м
Наименование продуктов 87 105 120
Показатели обогащения, %
Выход Массовая доля Извлечение Выход Массовая доля Извлечение Выход Массовая доля Извлечение
Аглоруда 45,56 59,23 60,14 53,57 58,21 69,50 54,32 57,92 70,12
Промпродукт 29,52 51,44 33,84 27,16 44,61 27,01 26,80 44,33 26,48
Хвосты 24,92 10,84 6,02 19,27 8,15 3,49 18,88 8,08 3,40
Исходный 100,00 44,87 100,00 100,00 44,87 100,00 100,00 44,87 100,00
Таблица 2
Влияние угла подъема магнитной системы на показатели обогащения промпродукта ДОФ-5
Угол подъема магнитной системы, °
Наименование продуктов 5 15 25
Показатели обогащения, %
Выход Массовая доля Извлечение Выход Массовая доля Извлечение Выход Массовая доля Извлечение
Аглоруда 55,87 55,71 70,41 53,57 58,21 69,50 46,90 62,33 66,12
Промпродукт 21,41 52,68 25,51 27,16 44,61 27,01 27,42 44,26 27,45
Хвосты 22,72 7,94 4,08 19,27 8,15 3,49 25,68 11,07 6,43
Исходный 100,00 44,21 100,00 100,00 44,87 100,00 100,00 44,21 100,00
Таблица 3
Влияние высоты подъема частиц на показатели обогащения промпродукта ДОФ-5
Высота подъема частиц, мм
Наименование продуктов 30 40 60
Показатели обогащения, %
Выход Массовая доля Извлечение Выход Массовая доля Извлечение Выход Массовая доля Извлечение
Аглоруда 55,03 57,13 71,21 53,57 58,21 69,50 46,68 61,85 65,40
Промпродукт 21,54 50,25 24,48 27,16 44,61 27,01 24,53 49,46 27,48
Хвосты 23,43 8,12 4,31 19,27 8,15 3,49 28,79 10,92 7,12
Исходный 100,00 44,15 100,00 100,00 44,87 100,00 100,00 44,15 100,00
Таблица 4
Влияние крупности промпродукта ДОФ-5 на показатели обогащения (проба 1)
Крупность промпродукта, мм
Наименование продуктов 15-0 10-0 7-0
Показатели обогащения, %
Выход Массовая доля Извлечение Выход Массовая доля Извлечение Выход Массовая доля Извлечение
Аглоруда 53,57 58,21 69,50 54,98 58,31 71,45 55,47 58,22 71,97
Промпродукт 27,16 44,61 27,01 26,88 42,30 25,34 26,43 42,27 24,90
Хвосты 19,27 8,15 3,49 18,14 7,94 3,21 18,10 7,76 3,13
Исходный 100,00 44,87 100,00 100,00 44,87 100,00 100,00 44,87 100,00
Таблица 5
Результаты промышленного опробования сухой магнитной сепарации во взвешенном состоянии
Номер Наименование Выход, Извлече- Массовая доля, %
пробы продукта % ние, % Ре Б БЮ2 СаЮ МдЮ А12Ю3 ТЮ2 Р МпЮ
201 Аглоруда 37,90 48,50 53,80 1,48 10,67 4,90 1,55 2,66 1,54 0,032 0,19
202 Промпродукт 62,10 51,50 34,80 1,36 25,60 9,70 2,32 7,54 0,96 0,088 0,25
203 Аглоруда 60,40 75,60 52,60 1,47 11,37 5,05 1,54 2,88 1,35 0,040 0,19
204 Промпродукт 39,60 24,40 25,80 1,39 33,30 11,50 2,87 9,47 0,87 0,077 0,26
200 Исходный продукт 100,00 100,00 42,00 1,45 20,40 7,55 2,00 5,51 1,10 0,064 0,21
Но решающими показателями, определяющими оптимальное значение угла подъема магнитной системы, являются массовая доля железа в «сухих» хвостах и потери с ними железа. Так, если при значениях угла подъема магнитной сис-темы 5 и 15° массовая доля железа в «сухих» хвостах составляет 7,94 и 8,15%, а потери железа с ними от 3,49 до 4,08%, то при угле подъема 25° массовая доля железа повысилась до 11,07%, а потери железа увеличились до 6,43%. Поэтому оптимальным значением угла подъема магнит -ной системы является 15°.
Исследования по влиянию высоты подъема частиц на показатели сепарации промпродукта (табл. 3) свидетельствуют о том, что при ее увеличении выход аглоруды снижается, а массовая доля железа в ней повышается.
Выход аглоруды уменьшается при увеличе-нии высоты подъема с 30 до 60 мм с 55,03 до 46,68%. Изменение этих показателей монотонное, достаточно плавное. Решающими показателями при определении оптимальной высоты подъема частиц являются массовая доля железа в хвостах и потери с ними железа. Так, если при высоте подъема частиц 30 и 40 мм массовая доля железа в хвостах составляет от 8,12 до 8,15%, а потери железа с ними изменяются от 4,31 до 3,49%, то при высоте подъема частиц 60 мм эти показатели увеличиваются соответственно до 10,92 и 7,12%. Поэтому оптимальным значением высоты подъема следует считать 40 мм.
Одним из важнейших факторов, определяю -щих эффективность сухой магнитной сепарации, является крупность обогащаемого материала. Уменьшение крупности материала увеличивает степень раскрытия сростков и создает возможность повышения технологических показателей.
Результаты обогащения промпродукта различной крупности (табл. 4) показывают, что выход аглоруды при снижении крупности пром-продукта с 15-0 мм до 7-0 мм повышается с 53,57 до 55,47, а извлечение железа повышается с 69,5 до 71,97%.
При этом снижение крупности промпродукта наряду с увеличением выхода аглоруды и извлечения в нее железа массовая доля железа снижается незначительно. Это свидетельствует о высокой избирательности процесса сухой магнитной сепарации во взвешенном состоянии.
Ддя проверки эффективности использования сухой магнитной сепарации во взвешенном состоянии для обогащения промпродукта ДОФ-5 с целью получения аглоруды было проведено промышленное опробование сепарации во взвешенном состоянии в условиях участка по переработке металлургических шлаков (УПМШ). Крупность промпродукта составляла 15-0 мм. Ддя сепарации использовался подвесной железо-отделитель ПС-120. Опробование производилось при производительности 58,7 т/ч при двух различных положениях разделительного шибера, результаты опробования приведены в табл. 5.
Приведенные в табл. 5 результаты показывают возможность получения из промпродукта ДОФ-5 аглоруды и свидетельствуют о высокой селективности процесса магнитной сепарации во
взвешенном состоянии. Так, увеличение выхода аглоруды с 37,9 до 60,4% вызывает снижение массовой доли в ней железа всего лишь на 1,2%.
УДК 622.765.06
Н.В. Гмызина, В.А. Гмызин
ИССЛЕДОВАНИЕ ФЛОТИРУЕМОСТИУГЛЕЙС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В КАЧЕСТВЕ РЕАГЕНТОВ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ПРОДУКТОВ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
Анализ литературных источников по изуче-нию влиянию реагентов вспенивателей на фло-тируемость углей позволил установить:
- флотируемость углей во многом опреде-ляется характером полярной функциональной гру ппы [1];
- наиболее высокая флотируемость углей достигается в случае использования в качестве реагентов-вспенивателей алифатических спиртов [2, 3];
- при использовании смеси химических соединений с различными функциональными группами проявляется суммарный эффект флотационной активности, приводящий к улучшению флотируемости углей по сравнению с использованием индивидуальных химических соединений [4].
В связи с этим нами были проведены исследования по изысканию эффективных сочетаний поверхностно-активных веществ (ПАВ) при флотации каменных углей.
В данной работе исследование флотируемости углей Печорского бассейна проводили с использованием в качестве вспенивателей следующих органических соединений: энантового альдегида, этилового эфира валерьяновой кислоты, 2-бутил-1,3-диоксана, ацеталя (С6Н1402) и гекси-лового спирта, а в качестве собирателей - изо-пропилбензола и нонана. Установлено, что при постоянном расходе собирателя (2,0 кг/т) ивспе-нивателя (0,16 кг/т) лучшие показатели флотации были достигнуты при использовании в качестве вспенивателя гексилового спирта независимо от используемого реагента-собирателя. Так, например, при совместном действии гексилового спир-та (1-гексанола) с изопропилбензолом выход концентрата составил 92,2%, что на 2,2-15,0% выше, чем при использовании других ПАВ (рис. 1). Исследования действия 1-гексакола совместно с нонаном подтвердили установленные закономерности: выход концентрата составил
92,3%, что на 14,9-29,6% выше, чем у остальных вспенивателей (рис. 2).
Результаты исследования показали, что функциональная группа ПАВ имеет очень важное значение при флотации угля. Ранее выполненными исследованиями установлено, что по активности химические соединения с полярными группами располагаются следующим образом: ОН > СООН > СО > № > 803 [5]. Данные наших исследований подтверждают этот порядок.
По флотационной активности исследуемые нами реагенты-вспениватели можно расположить в таком порядке: алифатические спирты > циклическая ацеталь (1,3-диоксан) > алифатический кетон > алифатический альдегид > алифатический эфир (см. рис. 1, 2).
55 Н---
1 1,25 1,5 2
Расходсобирателя (изопр опилбензола), кг/т
—♦— энантовый альдегид
—■— этиловый эфир валерьяновой кислоты
—А— 2-бутил-1,3-диоксан
—*— ацеталь
—ЭК— гексиловый спирт
Рис. 1. Влияние функциональной группы ПАВ на выход концентрата
