Реферат
по дисциплине: «Технология обогащения полезных ископаемых»
на тему: «Принципы последовательного раскрытия минералов в процессе измельчения»
Выполнил: студент гр. ОПИ-11
Хасбаатар Тамир
Проверил: проф. каф. ОПИ
Бочаров В.А.
Москва 2016г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………………………….
1. Изучение раскрываемости зерен рудных минералов и распределения типов рудных сростков………………………………………………………………….
2. Изучение раскрываемости руды при измельчении…………………………….
Список литературы…………………………………………………………………………
ВВЕДЕНИЕ
Крупность измельчения хотя и косвенный, но пока наиболее распространенный показатель раскрытия вкрапленного сырья. Она характеризуется содержанием заданного класса крупности или удельной поверхностью измельченного материала. Степень раскрытия по этим параметрам для каждого способа измельчения определяют с помощью экспериментальных графических зависимостей. Однако для того, чтобы задать необходимый для оптимального раскрытия извлекаемых минералов класс крупности материала и определить режим измельчения, при котором будет достигаться оптимальное содержание заданного класса крупности в измельченном материале, необходимо изучить раскрываемость руды (минералов ее составляющих) при измельчении различными способами.
Следует четко разделять понятия измельчаемости руды как ее склонности к изменению крупности (гранулометрического состава) при разрушении различными способами и раскрываемости руды как результата одновременного протекания процессов селективного высвобождения из нее минералов и изменения крупности (гранулометрического состава) руды при разрушении (селективном) различными способами.
1. ИЗУЧЕНИЕ РАСКРЫВАЕМОСТИ ЗЕРЕН РУДНЫХ МИНЕРАЛОВ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПОВ РУДНЫХ СРОСТКОВ
Вкрапленность минералов – основной фактор, определяющий успешную подготовку его к обогащению. К характеристике вкрапленности относят удельную поверхность (или гранулометрический состав) вкраплений минералов, их раскрываемость или селективность раскрытия.
Раскрываемость – способность минерального сырья к раскрытию при дезинтеграции. Она в значительной степени определяется характером срастания минералов. Вместе с этим на раскрытие оказывают существенное влияние физические свойства минералов и методы дезинтеграции, поскольку разрушение руды происходит не только по контактам срастания (интеркристаллитное разрушение), но и непосредственно по минералам (транскристаллитное разрушение). Это связывает структурно – текстурные свойства сырья с процессами рудоподготовки и определяет раскрываемость как параметр технологической минералогии, который учитывает минералогическую характеристику в виде удельной поверхности или гранулометрического состава минеральных фаз, а рудоподготовку – крупностью или удельной поверхностью дезинтегрированного материала и способом дезинтеграции.
При изучении раскрываемости зерен рудных минералов необходимо оценивать несколько разных параметров:
1) максимальную степень раскрытия – максимальная доля «свободных» зерен в руде дробленой до определенного размера по отношению к общему содержанию этих зерен в руде;
2) размер максимального раскрытия – размер наиболее крупного класса крупности с максимальной степенью раскрытия;
3) степень раскрытия – доля «свободных» зерен в руде дробленой до определенного размера по отношению к общему содержанию этих зерен в руде или доля сростков и соотношения в них рудных и нерудных минералов;
4) характер раскрытия – распределение «свободных» зерен и различных типов рудных сростков по классам крупности.
Характер раскрытия рудных минералов зависит от их размеров, формы, твердости, хрупкости, наличия спайности, структуры руды, т.е. характера его срастания с вмещающими минералами, разницы в их твердости, наличия вокруг зерен рудных минералов пленок или каемок продуктов их изменения, наличия в них микровключений, прожилок и т.д.
Степень раскрытия рудных минералов характеризуется коэффициентом относительного раскрытия (Кр), представляющим собой отношение массовых количеств зерен минерала, находящихся в «свободном» состоянии, к общему количеству зерен в пробе:
Kp = Ci/C2*100%,
где C1 – содержание «свободных» зерен минерала в пробе (мас. %, г);
С2 – общее содержание зерен минерала в пробе (мас. %, г).
Для оценки раскрываемости зерен рудного минерала применяются методы: минералогический количественный анализ (весовой или «метод подсчета зерен»), минералого – аналитический, оптико – геометрический.
Степень раскрываемости зерен рудных минералов в различных классах крупности руды предопределяет выбор начальной и конечной крупности измельчения руды, а также теоретически возможное извлечение рудного минерала в черновые концентраты.
При изучении характера раскрываемости зерен рудных минералов в различных классах крупности дробленой руды могут быть выделены следующие типы сростков:
1) по содержанию рудного минерала (мас. %): «свободные» и с включениями (96 – 100), богатые (71 – 95), рядовые (31 – 70), бедные (6 – 30), примазки и включения (0 – 5);
2) по количеству минералов: мономинеральные (и с включениями), биминеральные (двойные), полиминеральные (три и более минералов);
3) по характеру поверхности границ срастаний минералов (ровная, извилистая, бугристая, неровная, зазубренная, заливообразная, сложная).
Рудные сростки, представляющие собой результат замещения рудного минерала (или окисления сульфида), можно разделить на два типа:
1. Замещение (или окисление) с сохранением рудного компонента. Такие сростки следует рассматривать как би – полиминеральные агрегаты рудных минералов и учитывать при количественной оценке их суммарный объем (например, лейкоксенизация ильменита).
2. Замещение (окисление) с уходом рудного компонента. Такие образования следует рассматривать как сростки рудных и нерудных минералов и соответственно классифицировать.
Изучение раскрываемости минеральных зерен имидж – анализом (оптико – геометрический анализ в автоматическом режиме) с использованием компьютерной системы анализа изображений осуществляется путем сравнения доли раскрытых минеральных зерен в одном и том же классе крупности руды до и после измельчения. Исследование проводится в три этапа:
1. Для изучаемого (каждого) класса крупности определяется доля сростков различного качества по содержанию рудного минерала в сростке (свободные и с включениями, богатые, рядовые, бедные, примазки и включения).
Если сросток представляет собой агрегат из нескольких рудных (например, халькопирит с молибденитом, халькопирит с халькозином и т. п.) минералов, то необходимо определить долю каждого минерала в сростке, с тем, чтобы была возможность проследить (проградуировать) сростки по их качеству. В этом случае за качественную характеристику сростка можно принять долю какого-либо минерала, например, халькопирита, в сростке: «сростки халькопирита с пиритом и молибденитом, содержащие 10 – 70% халькопирита».
Могут быть проведены измерения по площадям минералов в сростке и вычислены соотношения площадей каждого минерала к общей площади сростка.
По результатам измерений строится гистограмма распределения сростков определенного качества по классам крупности (гистограммы количественного и массового распределения сростков различного качества в классе крупности):
2. Для изучаемого (каждого) класса крупности поступающей на измельчение и измельченной руды определяются морфометрические параметры рудных и нерудных минералов и их агрегатов: свободных и в сростках различного качества.
Эта информация в целом по изучаемому объекту (по сумме измерений в каждом классе крупности) позволит оценить характер срастания минералов между собой, необходимую крупность раскрытия и дать прогноз на режим измельчения.
3. Определить содержание минералов в каждом классе крупности, например, халькопирита, халькозина, борнита, молибденита и др.
Это осуществляется путем выделения каждого минерала в полях фиксированной площади, подсчетом общей суммы площади выделенного минерала и доли площади выделенного минерала в общей площади поля.
Изучение характера раскрытия рудных минералов позволяет прогнозировать обогатимость руд:
1) «свободные» зерна и богатые сростки обычно собираются в черновой концентрат, их доля характеризует вероятное извлечение в этот продукт, их свойства определяют возможности и схему доводочных операций; наиболее важными параметрами являются: минеральный состав, контрастность технологических свойств слагающих их минералов;
2) рядовые и бедные сростки концентрируются в условный промпродукт, их количество определяет возможности до извлечения при додрабливании руды; наиболее важной характеристикой является характер границ срастаний зерен рудных минералов с нерудными;
3) примазки и включения – это потенциальные (неизбежные) потери в хвостах обогащения. Их наиболее важные характеристики – размер и форма определяют возможности их отделения от нерудных минералов при дальнейшем додрабливании.
2. ИЗУЧЕНИЕ РАСКРЫВАЕМОСТИ РУДЫ ПРИ ИЗМЕЛЬЧЕНИИ
Механизм разрушения (измельчения) представляет собой преобразование исходной структуры разрушаемого тела путем формирования и развития микро- и макротрещин в различных элементах структуры. Характер разрушения руд и раскрытия минералов определяется распределением напряжений в различных структурных элементах, кинетикой зарождения и развития трещин и зависит от удельной поверхности срастания минералов, размеров вкрапленности извлекаемых минералов, их трещиноватости и трещино- стойкости.
Состояние границ срастания минералов и свойства приграничных зон и соотношения упругих, прочностных свойств основных минералов определяют склонность руды к селективному раскрытию. Параметры, характеризующие эти показатели, могут быть использованы в качестве классификационного признака, а также как критерии принятия решения о необходимости использования внешних разупрочняющих воздействий (тепловых, акустических, электромагнитных и пр.). Состояние границ срастания минералов и свойства приграничных зон могут быть количественно охарактеризованы в результате оптико – геометрических исследований.
Раскрытие руд (минералов из руд) осуществляется преимущественно по границам срастания минералов, составляющих руду. Поэтому структурные свойства руды, прежде всего, определяют способ измельчения, крупность измельчения, селективность раскрытия минералов при выбранном способе измельчения.
Оценку раскрываемости руды по какому – либо минералу или нескольким минералам обычно проводят путем оценки доли рудной фазы в сростках в питании измельчающего аппарата и в измельченном продукте при различном времени измельчения.
Навески материала (200 г каждая) рассеивают на классы крупности и проводят гравитационно-магнитный (магнитно – гравитационный) фракционный анализ каждого из классов (фракция – раскрытые зерна рудных минералов, сростки различного качества и состава, раскрытые зерна нерудных минералов).
Таблица 1.
Классификация руд по раскрываемости
| Класс руды | Коэффициент раскрываемости, доля рудной фазы в сростках, доля ед. |
| Весьма легкораскрываемые | 0,05 |
| Легкораскрываемые | 0,05 – 0,10 |
| Среднераскрываемые | 0,10 – 0,15 |
| Труднораскрываемые | 0,15 – 0,20 |
| Весьма труднораскрываемые | 0,20 – 0,25 |
| Нераскрываемые | 0,25 |
Рассчитывают значения коэффициентов раскрытия минералов ценного компонента. Коэффициент раскрытия численно равен извлечению ценного компонента в суммарную сростковую фракцию и выражается в долях единицы.
Строят графическую зависимость коэффициента раскрытия от продолжительности измельчения, по которой определяют значение коэффициента раскрытия для заданного времени измельчения.
Для оценки раскрываемости можно сравнить полученные результаты с данными шкалы классификации по раскрываемости. Пример такой шкалы (за базу для сравнения принята продолжительность измельчения 40 мин в мельнице консольного типа) приведен в таблице 1. Результаты оценки раскрываемости руды позволяют определить необходимую крупность измельчения и подобрать режимы измельчения с оптимальным выходом готового класса.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Малышев Ю.Н., Чантурия Е.Л. Проектирование обогатительных фабрик: учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. /Под ред. Акад. Чантурия В.А. – М.: Московский издательский дом. – Т.1. – 490с., 63ил.
2. Бочаров В.А., Игнаткина В.А. Технология обогащения полезных ископаемых. М.: Изд. Дом «Руда и металлы», 2007. Т.1. – 472с., Т.2. – 408с.
