Проаналізовано напрямки пошуку глибокого збагачення руд та безвідходних технологій шляхом системного аналізу явищ, під час застосування магнітного розділу. Перспективним напрямком збагачення руд та нерудних матеріалів визначено високоградієнтну магнітну сепарацію, яка використовує надпровідні магнітні індуктори.

Запропоновано наближену методику визначення відносних об'ємів накопичення паромагнітних частинок мінералів у робочих зонах високоградієнтних магнітних сепараторів із циліндричними феромагнітними елементами заповнення. Отримано результати, які дозволяють вибирати конструкцію матриці з оптимальними параметрами заданої сировини та розрахувати продуктивність сепаратора.

Исследованы факторы, влияющие на эффективность работы сепаратора. Особое внимание уделено классу крупности кусков руды как наиболее значительному фактору. На основе компьютерного моделирования определены математические зависимости между процентным содержанием железа в руде на выходе и классом крупности руды. Найдены конкретные численные значения эффективности сепаратора с учетом всех производственных условий.

Приведены результаты обогащения железных руд смешанного состава по новой технологии, в основе которой лежат физические процессы магнитной гидросепарации. Совершенствование такой технологии весьма перспективно для обогащения тонковкрапленных магнетитовых руд со степенью окисления 15 % и более, поскольку она обеспечивает более низкие потери железа с отходами, чем известные методы.

Разработан, изготовлен, прошел промышленные испытания и внедряется на ГОКах новый однобарабанный сепаратор для сухого магнитного обогащения мелкодробленых магнетитовых руд. Приведены показатели сухого магнитного обогащения руд Ингулецкого, Центрального и Южного горно-обогатительных комбинатов.

Індекс рубрикатора НБУВ: И414.2-51

Рубрики:

Електромагнітне збагачення

Шифр НБУВ: Ж28347 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З264.5 + И414.2-51

Рубрики:

Перетворювачі та випрямлячі

Електромагнітне збагачення

Шифр НБУВ: Ж69973 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И414.2-51

Рубрики:

Електромагнітне збагачення

Шифр НБУВ: Ж16166 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано методику проектного розрахунку намагнічувальних котушок електромагнітних сепараторів, яка враховує особливості конкретної технології їх виготовлення та дозволяє проводити вибір найкращого варіанта за заданим критерієм.

За допомогою методу вимірювання маси захоплених феромагнітних елементів досліджено уловлюючу здатність сіткових високоградієнтних феромагнітних насадок з різними параметрами та високоградієнтних феромагнітних насадок, що моделюють дворівневі елементи сітки. Показано, що феромагнітні насадки, закріплені на феромагнітних елементах, підвищують їх уловлюючу здатність. Показано, що при оптимальному розташуванні насадок на пластинчастих елементах фільтра уловлююча здатність дворівневих насадок зростає пропорційно феромагнітній масі насадок. Досліджено залежності розміру зони впливу феромагнітної кулі, закріпленої на феромагнітній пластині, осадження феромагнітних домішок від величини намагнічуючого поля та діаметра кулі. Ці залежності можна інтерпретувати як польові залежності критичного розміру пластинчастої основи для кожного розміру кулі.

Введение операции предобогащения в технологическую схему магнитно-флотационного обогащения слабомагнитного минерального сырья позволяет: понизить степень переизмельчения руды; повысить извлечение железа во флотационном концентрате; увеличить массовую долю железа в исходном питании магнитно-флотационного обогащения.

Сформульовано умови та уточнено закономірності процесу пошуку екстремуму цільової функції у дискретній системі автоматичної оптимізації процесу магнітної сепарації залізних руд та встановлено, що за умов змінних фізико-механічних і хіміко-мінералогічних характеристик перероблюваної руди мінімальний час пошуку забезпечується у разі формування керувального впливу завдяки різниці не менше двох синхронно вимірюваних значень послідовних змін вихідної координати об'єкта керування між кроками виконавчого механізму та за час чистого запізнювання, обмірюваного з моменту його кроку, з урахуванням поточного положення, у вигляді кусочно-постійних функцій, що приймають межові значення припустимих керувань, параметри яких визначаються вхідними динамічними характеристиками об'єкта. Установлено закономірності екстремального керування інерційними об'єктами з запізнюванням зі змінними статичними та динамічними характеристиками, що забезпечує мінімальний час перехідних процесів у системі, на базі вимірюваних значень регульованої координати через проміжки часу між кроками виконавчого механізму, що формуються згідно з поточними значеннями статичних і динамічних характеристик об'єкта, які визначаються за умов дії інтенсивних збурювань як нечіткі множини, ступінь належності до яких задається предикатами відносин. З'ясовано умови та уперше визначено параметри сталого пошуку екстремуму у системі автоматичного керування процесом магнітної сепарації залізних руд, що реалізує запропоновані принципи пошуку, за наявності інтенсивних збудливих впливів на об'єкт керування та шумів у контрольованих сигналах.

Розроблено гідродинамічні основи методики розрахунку електромагнітних очисників. Запропоновано математичну модель течії в'язкої немагнітної неелектропровідної рідини, що містить феромагнітні частки, під впливом постійного неоднорідного магнітного поля, яка дозволила визначити вплив параметрів рідини, очисника та часток забруднень на ступінь очистки та знайти раціональні гідравлічні, геометричні та електричні параметри очисника, за яких можна отримати необхідний ступінь очистки. Проведеними експериментальними дослідженнями доведено правильність запропонованої математичної моделі.

  Скачати повний текст

Вирішено проблему підвищення ефективності автоматизованого керування процесами магнітного збагачення залізних руд. Удосконалено моделі та методи ідентифікації нелінійних динамічних об'єктів керування та контролю технологічних параметрів. Розроблено методи оперативної ідентифікації об'єктів збагачувального виробництва на базі гібридних моделей класу Гамерштейна, що дозволяють здійснювати керування процесами магнітного збагачення за неповної та нечіткої інформації про об'єкти керування. Розроблено методи ультразвукового контролю характеристик подрібнених матеріалів, які базуються на використанні виявлених закономірностей поширення ультразвукових хвиль Лява. Із використанням розроблених методів побудовано систему керування процесами магнітного збагачення залізних руд, використання якої дозволило досягти оптимальних техніко-економічних показників.

Проаналізовано проблеми інтенсифікації процесу магнітного збагачення окиснених залізних руд шляхом спрямованої зміни фізичних властивостей рудо- та породотвірних частинок мінералів за допомогою реагентів. Одержано додаткові дані про особливості та зміни речовинного складу та магнітних властивостей (коерцитивної сили, питомої магнітної сприйнятливості) рудних і нерудних мінеральних різновидів за неоднакової напруженості магнітного поля. Встановлено закономірності зміни адсорбційної активності для вперше застосовуваних реагентів, що вибірково закріплюються, на нерудних мінералах та охарактеризовано їх магнітні властивості. Обгрунтовано концепцію кінетики руху дисперсних частинок рудних і нерудних мінералів у матриці високоградієнтного магнітного сепаратора. Визначено закономірності зміни магнітних властивостей руди, обробленої рідким склом і мідним купоросом та визначено раціональний режим магнітної сепарації. Вперше з використанням реагентів, що знижують магнітні властивості мінеральних зерен, удосконалено технологію збагачення окиснених залізних руд. Встановлено основні параметри дозування реагентів, які рекомендовано використовувати для спрямованої зміни магнітних властивостей мінеральних частинок окисненої залізної руди та розроблено алгоритм керування технологічним процесом магнітної сепарації.

Визначено, що критерієм оптимізації роботи технологічного комплексу з паралельно працюючими магнітними сепараторами є різниця сигналів активної потужності приводних електродвигунів двох магнітних сепараторів з різною густною пульпи, що, на відміну від загальновизнаного методу використання сигналу одного сепаратора, забезпечує підвищення якості автоматичної оптимізації технологічного комплексу за витягненим магнітним продуктом. Досліджено формування спектральних щільностей сигналів активної потужності електродвигунів механічних спіральних класифікаторів і магнітних сепараторів. Установлено, що максимуми спектральної щільності центрованих випадкових процесів технологічних коливань масової частини заліза та крупності і твердості у збагачуваній руді відповідають максимумам спектральної щільності даних процесів щодо сигналу активної потужності приводного елекродвигуна магнітного сепаратора, що забезпечує використання цієї нової закономірності за автоматичного непрямого контролю результатів усереднення руди за масовою частиною заліза. Установлено, що масимум спектральної щільності центрованих випадкових процесів коливань крупості та твердості збагачуваної руди та максимум спектральної щільності центрованих випадкових процесів технологічних коливань сигналу активної потужності приводного двигуна спірального класифікатора мають однакову частоту, що забезпечує використання цієї нової закономірності для автоматичного непрямого контролю результатів подрібнення й усереднення збагачуваної руди за крупністю та твердістю. З'ясовано, що у разі потрапляння пульпи у середину барабана

Розвинуто теорію процесів сухого збагачення гранатовмісної сировини й удосконалено на її базі дану технологію. Установлено особливості речовинного складу та будови гранатовмісних сланців, визначено доцільність використання для розділення мінералів магнітних і електростатичних методів. Визначено чинники, що негативно впливають на процес магнітної сепарації, розроблено технічні рішення для їх усунення. Установлено залежності розподілу мінералів у віялі розвантаження продуктів від швидкості обертання барабана, сили магнітного поля, що дозволило одержати високоякісні концентрати різної сортності з вмістом гранату більше 98 %. Визначено, що на величину заряду й ефективність розділення в електростатичному сепараторі інерційне й елекростатичне осадження. Завдяки використанню вдосконаленої технології одержано кондиційні гранатові концентрати різних сортових груп, з вмістом гранату від 98,0 до 99,4 %. Економічний ефект, одержаний внаслідок упровадження вдосконаленої технології складає 3 176,16 тис. грн.

В дисертаційній роботі розглянуті питання гідросепарації магнетитових залізних руд у низьконапружених (до 100 кА/м) магнітних полях. Запропоновані магнітні системи виконані на основі ферітобарієвих плиток постійних магнітів (25-35 кА/м) у вигляді просторово-поширених конструкцій занурених у тіло гідросепараторів. Розроблені моделі елементарних магнітних комірок систем, на базі яких виконано розрахунки об'ємних структур магнітних полів для магнітних систем з різноманітною геометрією та магнітною орієнтацією конструктивних елементів. Запропоновані алгоритм і програма розрахунків. Встановлені залежності технологічних показників гідросепарації від характеристик магнітних систем для гідросепараторів двох типів: з переважно горизонтальними та переважно вертикальними течіями. Запропонована однополюсова магнітна орієнтація пластин систем в робочих щілинах. На базі магнітних гідросепараторів розроблена нова технологія з виключенням з традиційних схем збагачення магнетитових залізних руд операції магнітної сепарації після першого ступеня подріблення.

Уточнено особливості закріплення масової частки дисперсних частинок (шламів) на поверхнях рудних і нерудних мінеральних зерен окиснених залізистих кварцитів у процесі їх подрібнення залежно від речовинного складу руди та кінцевої крупності подрібнення. Досліджено технологічні властивості мінеральних зерен окиснених залізистих кварцитів під час видалення шламів перед магнітною сепарацією. Вперше запропоновано математичну модель для розрахунку довжини твірної дешламуючого гідроциклона для видалення дисперсних частинок з подрібненої руди з урахуванням межової крупності розподілу. Обгрунтовано необхідність операції дешламації перед магнітною сепарацією окиснених залізистих кварцитів, що забезпечує підвищення ефективності всієї збагачувальної переробки.