Повышение эффективности сепарации золотосодержащего сырья в центробежных безнапорных концентраторах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Сенченко Аркадий Евгеньевич
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 181
Оглавление диссертации кандидат наук Сенченко Аркадий Евгеньевич
ВВЕДЕНИЕ
1 ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ В ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОНЦЕНТРАТОРАХ
1.1 Принцип работы центробежных сепараторов
1.2 Анализ конструктивных и технологических особенностей основных типов центробежных сепараторов
1.2.1 Анализ работы сепараторов без разрыхления постели
1.2.2 Анализ работы сепараторов с механическим рыхлением постели
1.2.3 Анализ работы сепараторов с рыхлением постели за счет вибраций рабочего конуса не изменяемой формы
1.2.4 Анализ работы сепараторов с рыхлением постели за счет деформации эластичных стенок рабочего конуса
1.2.5 Анализ работы сепараторов с рыхлением постели за счет подачи флюидизационной воды через стенки рабочего конуса
1.2.6 Анализ работы центробежных отсадочных машин с рыхлением постели за счет деформации эластичных стенок рабочего конуса
1.3 Механизм разделения минеральных частиц в центробежных безнапорных концентраторах
1.3.1 Механизм разделения минеральных частиц в центробежных сепараторах
без разрыхления постели
1.3.2 Механизм разделения минеральных частиц в сепараторах
1.3.3 Механизм разделения минеральных частиц в сепараторах с рыхления минеральной постели водой
1.3.4 Выводы
2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА В ЦЕНТРОБЕЖНОМ СЕПАРАТОРЕ
2.1 Теоретическое обоснование целесообразности комбинированного способа подачи флюидизационной воды в центробежный концентратор
2.2 Аналитическое обоснование общих закономерностей процессов в рабочем конусе центробежного сепаратора
2.3 Интенсификация процессов в зерновом слое за счет комбинированной подачи флюидизационной воды
2.4 Расчет критической скорости перехода минерального слоя в кольцевых канавках рабочего конуса в режим псевдоожижения
2.5 Работа центробежного сепаратора с комбинированным режимом подачи промывной воды
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Разработка конструкции пульсатора для импульсной подачи флюидизационной воды
3.2 Исследование минеральной постели в кольцевых канавках рабочего конуса центробежного концентратора с подачей постоянного потока флюидизационной воды
3.3 Исследование минеральной постели в кольцевых канавках рабочего конуса центробежного концентратора при комбинированной подаче флюидизационной воды
4 ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ГРАВИТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ ЛЕЖАЛЫХ ХВОСТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ БАДРАН ЗА СЧЕТ ПУЛЬСИРУЮЩЕЙ ПОДАЧИ ФЛЮИДИЗАЦИОННОЙ ВОДЫ
4.1 Вещественный состав лежалых хвостов ЗИФ «Бадран»
4.3 Исследование влияния частоты пульсаций флюидизационной воды
4.4 Исследование влияния мгновенного расхода пульсационной воды при частоте 60 пульс/мин
4.5 Исследование влияния скважности импульсов подачи пульсационной воды
4.6 Проверка возможности снижения расхода пульсационной воды
4.7 Выводы по результатам лабораторных исследований
5. ПОЛУПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ
5.1 Место проведения полупромышленных испытаний
5.2 Описание технологической схемы ЗИФ «Бадран»
5.3 Гравитационное обогащение
5.4 Проведение полупромышленных испытаний
5.4.1 Порядок проведения полупромышленных испытаний
5.4.2 Проведение полупромышленных испытаний
5.4.3 Расчет экономического эффекта от применения разработанного устройства
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ВВЕДЕНИЕ
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Исследование закономерностей и разработка технических решений турбулизационной центробежной сепарации минерального сырья2014 год, кандидат наук Фалей, Екатерина Александровна
Динамика минеральных частиц в центробежном поле при гравитационном обогащении2009 год, кандидат технических наук Тютюнин, Веденей Викторович
Повышение эффективности процесса центробежной сепарации на основе воздушной турбулизации пристеночного слоя и циркуляционно-накопительной технологии2024 год, кандидат наук Пеньков Павел Михайлович
Моделирование процесса центробежной сепарации золотосодержащего минерального сырья2000 год, кандидат технических наук Романченко, Артем Анатольевич
Научное и экспериментальное обоснование технологии гравитационного разделения гематитсодержащего сырья в потоках малой толщины с использованием численного моделирования2022 год, кандидат наук Фомин Александр Владимирович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности сепарации золотосодержащего сырья в центробежных безнапорных концентраторах»
Актуальность темы диссертации
В практике обогащения полезных ископаемых широкое распространение получили аппараты центробежного типа, в которых разделение минеральных частиц происходит в поле действия центробежной силы, в десятки и сотни раз превышающей силу тяжести. Это такие аппараты, как центробежные концентраторы (например, Knelson, Falcon, «Итомак»), центробежные отсадочные машины (например, Kelsey, ЦОМ, ЦЗМ), мульти-гравитационные сепараторы (MGS), обогатительные центрифуги («Проба-2М», РС-400) и др. Сочетание в этих аппаратах силы тяжести и центробежной силы позволило существенно снизить предел крупности разделяемых минералов, повысить эффективность работы и улучшить показатели обогащения.
Наибольшее распространение получили центробежные концентраторы с периодической и непрерывной разгрузкой концентрата (Knelson, Falcon, «Итомак» и др.), что объясняется надежной отработанной конструкцией, широкой гаммой типоразмеров и большим спектром предложений от разных производителей. Их используют при обогащении золотосодержащих руд россыпных и коренных месторождений, текущих и лежалых хвостов обогатительных фабрик, тантал-ниобиевых, хромовых руд, ильменит-цирконовых песков и других полезных ископаемых, ценные минералы которых имеют высокий удельный вес. Данные аппараты часто устанавливают в отделениях гравитационного обогащения многих фабрик, перерабатывающих руды цветных металлов, для извлечения попутного золота.
В направлении теоретических исследований центробежной сепарации известны работы Лапланта А. (Laplante A. R.), Нельсона В. (Knelson B. V.), Морса Р. (Morse R. D.), Лопатина А. Г., Кизевальтера Б. В., Богдановича А. В., Леонова С. Б., Федотова К. В., Меринова Н. Ф., Морозова Ю. П., Когана Д. И., Браги-на П. А., Афанасенко С. И., Бочарова В. А., Фалей Е. А., Романченко А. А. и других авторов, в которых показано, что в центробежном поле под действием цен-
тробежного ускорения возрастают коэффициенты равнопадаемости минеральных частиц, представлены результаты изучения классифицирующего и сегрегационного механизмов разделения частиц в центробежных сепараторах, разработаны численные модели для расчета скоростей потоков пульпы в конусе центробежного сепаратора, предложены формулы для расчета траекторий движения частиц в центробежном поле [3, 5, 8, 10, 17, 21, 39, 51, 58, 66, 68, 78, 79, 86].
Результатом исследований стало создание различных конструкций центробежных сепараторов, отличающихся ориентацией рабочего конуса в пространстве, способом разрыхления минеральной постели, точками подачи флюидизаци-онной воды, периодичностью разгрузки концентрата. Как показала практика работы сепараторов, наиболее эффективным методом разрыхления постели является подача флюидизационной воды через внешнюю стенку рабочего конуса внутрь кольцевой ячейки. При этом вода подается с постоянным расходом, подстраиваемым под крупность обогащаемого материала и величину гравитационного фактора разделения G центробежного концентратора.
Этот способ реализован, в частности, в центробежных концентраторах Knel-son, Falcon, «Итомак» и им подобных. Для их работы важное значение имеет расход и техническая реализация устройства для подачи в рабочий конус флюидиза-ционной воды, как способа подержания минеральной постели в разрыхленном состоянии, напрямую влияющего на показатели обогащения, на содержание и извлечение ценного компонента в концентрат. Поэтому важной и актуальной задачей являются исследования, направленные на разработку новых способов интенсификации процессов, протекающих в минеральной постели рабочего конуса центробежного сепаратора. Это направление исследований имеет не меньшее значение для продвижения данного оборудования на обогатительные фабрики, чем усовершенствование их конструкции.
Необходимо отметить, что в настоящее время известно малое количество научных работ, в которых проводится теоретический анализ эффективности различных способов разрыхления минеральной постели в рабочем конусе центробежных концентраторов. При этом один из перспективных способов повышения
сепарационных характеристик центробежного обогащения, заключающийся в использовании разных способов подачи флюидизационной воды в центробежный сепаратор, также пока не нашел ни теоретического обоснования, ни практического применения. В этой связи тема настоящего диссертационного исследования представляется важной и актуальной как для теории, так и для практики гравитационного обогащения полезных ископаемых.
Настоящая диссертационная работа направлена на обоснование и разработку нового способа подачи флюидизационной воды в рабочий конус сепаратора. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования в этом направлении показали, что новый способ разрыхления минеральной постели, заключающийся в комбинации пульсирующего и постоянного потоков флюидизационной воды, повышает эффективность разделения минеральных частиц и позволяет улучшить показатели обогащения руд. Положительное влияние нового способа регулирования работы центробежной сепарации на содержание и извлечение ценного компонента доказано на примере переработки золотосодержащей руды и лежалых хвостов месторождения Бадран. Он может быть использован как для вновь разрабатываемых сепараторов, так и для модернизации уже работающих. С этих позиций настоящая диссертационная работа является своевременной, важной и актуальной.
Целью работы является повышение эффективности работы центробежных концентраторов, использующих флюидизационный способ разрыхления минеральной постели в рабочем конусе.
Основная идея работы заключается в применении комбинированного способа подачи флюидизационной воды в центробежный сепаратор, который предусматривает наличие постоянного потока, поддерживающего минеральный слой на грани ожижения, и добавляющегося к нему пульсирующего потока, периодически переводящего слой минеральных частиц во взвешенное состояние и активирующего классифицирующие и сегрегационные процессы. Новый способ подачи флюидизационной воды интенсифицирует перераспределение минеральных частиц в кольцевых ячейках рабочего конуса сепаратора и оптимизирует механизм
их разделения, что является отличием от обычного режима работы безнапорного центробежного концентратора. За счет этого увеличивается содержание частиц ценного компонента в рабочем конусе сепаратора и повышается их извлечение в концентрат.
Объект исследования - золотосодержащая руда месторождения Бадран (Республика Саха (Якутия)) и лежалые хвосты ее переработки, искусственные минеральные смеси.
Предмет исследования - закономерности разделения частиц обогащаемой руды по размеру, форме и удельному весу в минеральной постели рабочего конуса центробежного концентратора в поле действия центробежной силы при новом способе подачи флюидизационной воды и параметры регулирования этого процесса.
Задачи исследования:
1. Теоретический анализ движения минеральных частиц в рабочем конусе центробежного сепаратора: формирование минеральной постели, перераспределение частиц внутри постели по сегрегационному и классифицирующему механизмам.
2. Теоретическое обоснование нового способа активизации процесса перераспределения минеральных частиц в объеме постели кольцевой ячейки сепаратора за счет комбинированной подачи флюидизационной воды.
3. Обоснование параметров разрыхления минеральной постели в кольцевой ячейке центробежного сепаратора при новом способе подачи флюидизационной воды.
4. Разработка технического решения для практической реализации нового способа регулирования режима работы центробежного сепаратора.
5. Проверка эффективности нового способа регулирования работы центробежного сепаратора в лабораторных и промышленных условиях.
Методы исследований
Работа выполнена с использованием принципов и законов гидродинамики, описывающих движение частиц в воде в стесненных условиях. На основе мате-
матического аппарата гидродинамики разработаны модели движения частиц от момента подачи с пульпой в рабочий конус и до момента закрепления в минеральной постели.
При изучении распределения частиц в ячейках рабочего конуса применялся метод криогенного замораживания с использованием жидкого азота. Для контроля движения частиц в минеральной постели применялась скоростная киносъемка в инфракрасном свете. Для изучения вещественного состава исходной руды и продуктов обогащения применялись методы минералогического, ситового, химического, спектрометрического, фазового и пробирного анализов аттестованных лабораторий. Экспериментальная проверка разработанных рекомендаций по управлению работой центробежных сепараторов в промышленных условиях проводилась путем проведения полупромышленных испытаний. Математическую обработку данных и их визуализацию осуществляли с помощью прикладной программы Microsoft Excel программного пакета Microsoft Office.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
1. Новый способ подачи флюидизационной воды в центробежный сепаратор предусматривает сочетание постоянного потока жидкости, поддерживающего минеральную постель на грани ожижения, и пульсирующего потока жидкости, периодически переводящих постель во взвешенное состояние и способствующих продвижению тяжелых частиц внутрь кольцевой ячейки и выносу легких частиц за ее пределы.
2. Добавление пульсирующего потока флюидизационной воды активизирует сегрегационный и классифицирующий механизмы разделения частиц в минеральной постели в зависимости от их удельного веса, формы и размеров, способствует накоплению частиц с высоким удельным весом в минеральной постели рабочего конуса центробежного сепаратора, повышает содержание и извлечение ценных компонентов в гравитационный концентрат.
3. Пульсирующая составляющая потока флюидизационной воды обеспечивает изменение разрыхленности минеральной постели в заданном диапазоне,
начиная от порозности 0,4-0,45 (уплотненное состояние) до порозности 0,62-0,65 (взвешенное состояние).
Научная новизна работы:
1. Разработана математическая модель, описывающая движение минеральных частиц разной крупности, формы и удельного веса в рабочем конусе центробежного сепаратора при флюидизационном способе разрыхления минеральной постели.
2. Теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность повышения эффективности сепарационных процессов в минеральной постели рабочего конуса центробежного сепаратора за счет нового способа подачи флюидиза-ционной воды.
3. В качестве фактора регулирования режима работы центробежного концентратора предложено использовать степень разрыхленности минеральной постели рабочего конуса (порозность) в диапазоне от 0,4-0,45 (уплотненное состояние) до порозности 0,62-0,65 (взвешенное состояние).
Практическая ценность работы:
- разработан способ управления режимом работы центробежных сепараторов, заключающийся в новом способе подачи флюидизационной воды, предусматривающем сочетание постоянного и пульсирующего потоков;
- применение нового способа подачи флюидизационной воды позволило при лабораторных испытаниях увеличить извлечение золота из лежалых хвостов прежних лет отработки руды месторождения Бадран с 33,42 % до 37,04 % (прирост 3,62 %) и серебра с 15,84 % до 20,31 % (прирост 4,47 %) по сравнению с режимом подачи постоянного потока флюидизационной воды;
- полупромышленные испытания нового способа подачи флюидизационной воды в центробежный сепаратор, установленный на золотоизвлекательной фабрике месторождения Бадран, подтвердили, что он позволяет повысить содержание золота в гравитационном концентрате на 16 г/т и увеличить извлечение в него золота на 2,1 % (имеется Акт о проведении полупромышленных испытаний от 15.01.2024);
- предложена новая конфигурация внутренней поверхности рабочего конуса центробежного сепаратора, на конструкцию которого получен патент на изобретение № ЯИ 2 278 735;
- на новый способ подачи флюидизационной воды в рабочий конус центробежного сепаратора получен патент на изобретение № ЯИ 2 321 461.
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на II Всероссийской школе-семинаре молодых ученых, посвященной 75-летию со дня рождения члена-корреспондента РАН Леонова С. Б. (Иркутск, 2006 г.); на Международном совещании «Прогрессивные методы обогащения и технологии глубокой переработки руд цветных, редких и платиновых металлов» (Плаксинские чтения, г. Красноярск, 2006 г.); на IV Международной научной школе молодых ученых и специалистов, посвященной 30-летию ИПКОН РАН (г. Москва, 2007 г.); на Международном совещании «Современные методы комплексной переработки руд и нетрадиционного минерального сырья» (Плак-синские чтения, г. Апатиты, 2007 г.); на Конгрессах обогатителей стран СНГ (V Конгресс, г. Москва, 2005 г.; VI Конгресс, г. Москва, 2007 г.; VIII Конгресс, г. Москва, 2011 г.); на Международном совещании «Современные процессы комплексной и глубокой переработки труднообогатимого минерального сырья» (Плаксинские чтения, г. Иркутск, 2015 г.); на Международном совещании «Современные проблемы комплексной и глубокой переработки природного и нетрадиционного минерального сырья» (Плаксинские чтения, г. Москва, 2023 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ, в том числе 2 патента РФ № RU 2 278 735 и № ЯИ 2 321 461, подтверждающие техническую новизну конструкторских и технологических работ.
Личный вклад автора состоит в формулировании целей и задач диссертационной работы, создании математической модели, описывающей движение минеральных частиц в рабочем конусе сепаратора, разработке методик изучения минеральной постели с использованием скоростной киносъемки и криогенной замо-
розки, планировании и проведении лабораторных и полупромышленных испытаний, анализе и обработке полученных результатов, в формулировании выводов и рекомендаций, подготовке публикаций и апробации результатов исследования.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников информации из 102 наименований и трех приложений, изложена на 181 странице машинописного текста, содержит 22 таблицы и 60 рисунков.
Благодарность
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, д.т.н., профессору, заведующему кафедрой ОПИ и ООС ИРНИТУ Федотову Константину Вадимовичу за творческое участие в разработке теоретической части диссертации, за руководство, помощь и сотрудничество при подготовке диссертационной работы в целом. Автор благодарит специалистов Института «ТОМС» за сотрудничество при организации и проведении экспериментальных исследовательских работ и полупромышленных испытаний, за высказанные замечания и рекомендации.
1 ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ В ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОНЦЕНТРАТОРАХ
1.1 Принцип работы центробежных сепараторов
Центробежной сепарацией применительно к обогащению полезных ископаемых называется разделение минеральных смесей в поле действия центробежных сил. В связи с тем, что центробежные силы могут превышать силу тяжести в десятки и сотни раз, в центробежных сепараторах можно эффективно разделять тонкие минеральные частицы, размер которых составляет первые десятки микрометров. Это уровень, который не может быть достигнут в аппаратах для гравитационного обогащения традиционной конструкции, в которых разделение минеральных частиц происходит под действием силы тяжести. В настоящее время, когда в переработку поступает все больше труднообогатимых, в том числе тонко вкрапленных руд, центробежное обогащение получило широкое распространение на действующих фабриках, особенно перерабатывающих руды и пески, содержащие золото и платину [72].
Большое количество научных и исследовательских работ в России и за рубежом, посвящённых безнапорным центробежным концентраторам, позволяет сделать вывод о том, что данный тип гравитационных аппаратов хорошо зарекомендовал себя в области переработки минерального и техногенного сырья. Проектирование технологических схем с применением гравитационных способов обогащения все реже обходится без сепараторов, в которых гравитационную силу Земли в качестве фактора разделения заменяют центробежной силой.
Общим для всех центробежных сепараторов является использование вращающегося вокруг своей оси рабочего органа в форме чаши или конуса с выполненными на боковых стенках кольцеобразными ячейками, служащими для накопления частиц минералов с большим удельным весом. Разделение минералов происходит в водной среде, обогащаемый материал (измельченная руда, песок) подается в процесс виде пульпы.
Основные преимущества центробежных сепараторов перед другими аппаратами для гравитационного обогащения заключаются в следующем:
- большая удельная производительность;
- высокая степень концентрации ценных компонентов;
- эффективное извлечение мелких частиц тяжелых минералов;
- возможность управления степенью концентрации в сепараторах с непрерывной разгрузкой концентрата [14];
- возможность автономной работы в автоматическом режиме.
Существующие в данное время и созданные ранее центробежные аппараты
по своей конструкции очень сильно отличаются. Однако неизменным для них остается принцип разделения минеральных частиц в интенсивном центробежном поле. Очень часто для повышения эффективности работы центробежную силу дополняют вибрационными воздействиями, встряхиванием, механическим перемешиванием, различными способами подачи промывной и разрыхляющей воды. Основной целью этих технических решений является активизация процесса перераспределения минеральных частиц в улавливающем рабочем органе сепаратора в направлении увеличения накопления ценных компонентов (как правило, минералов с большим удельным весом) и удаления пустой породы (минералы с небольшим удельным весом).
По способу разрыхления материала, накапливающегося в рабочем конусе (называемого «минеральная постель»), центробежные концентраторы можно разделить на следующие типы:
- центрифуги, работающие без разрыхления минеральной постели;
- сепараторы с механическим разрыхлением постели;
- сепараторы с вибрационным разрыхлением постели;
- сепараторы с гидродинамическим разрыхлением постели.
В зависимости от используемого способа разрыхления минеральной постели центробежные сепараторы различаются по механизму перераспределения минеральных зерен. У концентраторов с механическим разрыхлением постели, в том числе и с помощью вибраций, наблюдается процесс сегрегации частиц, т. е. про-
сеивание тонких частиц через промежутки между более крупными зернами. Разделение идет главным образом по удельному весу частиц. В нижнем слое располагаются мелкие тяжелые частицы, над ними - слой крупных тяжелых частиц с мелкими легкими, в верхнем слое - крупные лёгкие частицы. В процессе сепарации происходит накопление в постели частиц с высокой плотностью и постепенное вытеснение легких частиц тяжелыми. Таким образом слой мелких тяжелых частиц защищен слоем крупных тяжелых от замещения более крупными лёгкими частицами.
Если в аппаратах для разрыхления постели и улавливания частиц с высокой плотностью используют потоки воды, то преимущественно реализуется процесс классификации с вымыванием из осевшего концентрата тонких и мелких частиц. В концентраторах данного типа разделение минералов осуществляется не только по плотности, но и по крупности. Распределение материала в зоне накопления концентрата следующее: в нижнем слое (ближе к поверхности чаши) располагаются крупные тяжелые частицы, над ними - средние тяжелые частицы вперемешку с крупными легкими частицами и в самом верхнем слое - мелкие тяжелые вперемешку со средними легкими частицами. При неоптимальном расходе ожижаю-щей воды возможен вынос мелких частиц ценных компонентов из зоны накопления концентрата.
Наиболее эффективным способом разрыхления минеральной постели является флюидизация. Это процесс псевдоожижения минерального слоя водой, подаваемой под давлением через отверстия с внешней стороны вращающегося конуса в зоны концентрации тяжёлых фракций. Этот способ обеспечивает одновременную реализацию двух механизмов сепарации частиц: классифицирующего и сегрегационного. На их возникновение оказывают влияние значение центробежного ускорения и интенсивность подачи флюидизационной воды.
Оба механизма реализуются в разных местах рабочего конуса центробежного сепаратора. Сегрегационный имеет место в потоке пульпы, движущейся вдоль стенки вращающегося ротора. Классифицирующий - в минеральной постели в зонах накопления гравиоконцентрата. При правильной настройке режима сепарации
крупные и мелкие тяжёлые частицы концентрируются в пристеночном слое пульпы и первыми попадают в зоны ожижения кольцевых ячеек. При оптимальном расходе флюидизационной воды они накапливаются и удерживаются в минеральной постели, тогда как лёгкие частицы пустой породы, концентрирующиеся в приповерхностном слое пульпы, выбрасываются из рабочего конуса и уходят в хвосты. Таким образом, при правильно выстроенном технологическом процессе можно добиться эффективного разделения частиц с разным удельным весом и получить высокое извлечение ценных компонентов в концентрат [73].
1.2 Анализ конструктивных и технологических особенностей основных типов
центробежных сепараторов
Кратко рассмотрим центробежные сепараторы, реализующие разные способы разрыхления минеральной постели.
1.2.1 Анализ работы сепараторов без разрыхления постели
Первые центробежные концентраторы представляли собой вращающуюся чашу с нарифлениями внутри нее без приспособлений для разрыхления минеральной постели, т.е. обычную центрифугу. Такая конструкция через короткое время приводила к запрессовке материала в рифлях, и обогащение становилось неэффективным. Центрифуги - это аппараты с периодической разгрузкой концентрата, которые не имели перспектив для применения в промышленных схемах. Проблемы этих аппаратов заключались в необходимости их частой остановки для выгрузки накопившегося концентрата и в трудности выполнения этого процесса вследствие сильной запрессовки материала в кольцевых ячейках под действием центробежной силы.
Известна информация о применении центрифуг без рыхления постели на обогатительных фабриках Китая и СССР в пятидесятых годах прошлого века [35, 95, 99]. Общий вид обогатительных центрифуг показан на рисунке 1.1.
1 - рама; 2 - электродвигатель; 3 - шкив; 4 - подшипник; 5 - чаша; 6 - футеровка; 7 - крышка Рисунок 1.1 - Общий вид и устройство обогатительных центрифуг
Пульпа подавалась в чашу по неподвижно установленной соосной трубе. Под действием тангенциальной составляющей ускорения пульпа перемещалась к верхней разгрузочной части чаши. Движущиеся в придонном слое тяжелые частицы концентрировались в межрифельных кольцевых ячейках резиновой вставки. Легкие минеральные частицы оставались в поверхностном слое пульпы и с ним уходили в хвосты.
Обогатительные центрифуги работали периодически с интервалом 2060 мин в зависимости от содержания тяжелых минералов в исходной пульпе. Ограниченное время работы аппаратов между сполосками обуславливалось тем, что минеральная постель принудительно не разрыхлялась и поэтому сравнительно быстро заиливалась. Центрифуга переставала работать эффективно. Для разгрузки аппарат останавливали и производили сполоск концентрата.
Без разрыхления постели также работал китайский центробежный сепаратор УТ, состоящий из барабана с небольшим углом конусности, вращающегося на горизонтальной оси. Процесс концентрации основан на большой скорости осаждения плотных частиц, которые периодически выгружались из сепаратора.
Однако при обработке проб руды ограниченного объема недостаток обогатительных центрифуг превращался в преимущество. Поэтому центробежные концентраторы типа центрифуг нашли широкое применение в геологоразведке (Про-
ба-2М, РС-400, ДЦС-2, ПОУ разных модификаций и др.) [38]. Примером современного аппарата, работающего без разрыхления минеральной постели, является центробежный концентратор КРЦ-400, выпускаемый российской компанией «Итомак» (г. Новосибирск). Общий вид концентратора показан на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 - Центробежный концентратор КРЦ-400 компании «Итомак»
Это аппарат с периодической разгрузкой концентрата, имеющий производительность 1,5-2,0 т/ч и работающий при факторе разделения О = 8, предназначен для обработки керновых проб и крупнообъемного опробования при проведении геологоразведочных работ [59].
Отсутствие в обогатительных центрифугах приспособлений для разрыхления постели и неизбежно связанных с ними выбросов частиц позволяло минимизировать потери тяжелых минералов. Однако при этом снижалось качество концентрата, и он требовал перечистки. Вследствие наличия вышеупомянутых недостатков обогатительные центрифуги не получили широкого распространения на обогатительных фабриках.
Для преодоления недостатков обогатительных центрифуг в дальнейших конструкциях центробежных сепараторов были предложены разные способы раз-
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Оптимизация процесса обогащения золотосодержащего сырья методом отсадки в центробежном поле2024 год, кандидат наук Лучко Максим Сергеевич
Использование центробежных полей для интенсификации гравитационного процесса извлечения мелкого золота1999 год, кандидат технических наук Карунин, Сергей Борисович
Теоретические основы и методы повышения эффективности разделения при гравитационном обогащении руд2002 год, доктор технических наук Богданович, Александр Васильевич
Совершенствование магнитных сепараторов для повышения эффективности доводки золотосодержащих концентратов2013 год, кандидат наук Подковыров, Игорь Юрьевич
Модульные установки и магнитогравитационные сепараторы отклоняющего типа для обогащения золотосодержащего сырья2007 год, кандидат технических наук Солоденко, Андрей Александрович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сенченко Аркадий Евгеньевич, 2025 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алгебраистова, Н. К. Обогащение благороднометального сырья на центробежных аппаратах / Н. К. Алгебраистова, А. В. Макшанин, Е. А. Бурдакова, А. С. Маркова // Цветные металлы. - 2017. - № 1. - С. 18-22.
2. Алексеев, М. П. Центробежные гравитационные концентраторы «ШИХАН» - высокоэффективные, надежные и простые в эксплуатации аппараты для гравитационного обогащения / М. П. Алексеев, А. Ю. Мамаев, В. М. Лепехин // Материалы Х Конгресса обогатителей стран СНГ. - М., 2015. - Т. 2. - С. 117119.
3. Ананенко, К. Е. Сепарационные характеристики центробежных аппаратов / К. Е. Ананенко, А. А. Кондратьева, А. В. Зашихин // Горный журнал. - 2017. -№ 4. - С. 76-79.
4. Артюшин, С. П. Обогащение углей / С. П. Артюшин. - М.: Недра, 1975. -
384 с.
5. Афанасенко, С. И. Научные основы создания центробежных концентраторов / С. И. Афанасенко // Золото и технологии. - 2023. - № 2. - С. 106-111.
6. Афанасенко, С. И. Опыт эксплуатации концентраторов Итомак на рудном и россыпном золоте / С. И. Афанасенко, А. Н. Лазариди, Ю. А. Орлов // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы Международной научно-технической конференции, 18-21 июня 2003 г. - Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2003. - С. 106-112.
7. Афанасенко, С. И. Практика применения концентраторов «Итомак» для добычи мелкого, тонкого и связанного золота из техногенного сырья // С. И. Афа-насенко, А. Н. Лазариди // Материалы V Конгресса обогатителей стран СНГ, посвященного 100-летию со дня рождения С. И. Полькина. - IV т. - М., 2005. -С. 25-28.
8. Афанасенко, С. И. Теоретический анализ процесса обогащения в центробежном концентраторе с горизонтальной осью вращения / С. И. Афанасенко // Материалы V Конгресса обогатителей стран СНГ, посвященного 100-летию со дня рождения С. И. Полькина. - II т. - М., 2005. - С. 135-137.
9. Афанасенко, С. И. Экспериментальное исследование центробежных концентраторов с горизонтальной и наклонной осью вращения ротора // С. И. Афана-сенко, А. Н. Лазариди, С. А. Сафонов // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы Международной научно-технической конференции, 16-21 мая 2005 г. - Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2005. - С. 184-186.
10. Афанасьев, А. И. Теоретический анализ внутренней турбулизации пристеночного слоя центробежного концентратора / А. И. Афанасьев, Ю. П. Морозов, Д. В. Черепанов // Научные основы и практика разведки и переработки руд и техногенного сырья с извлечением благородных металлов: материалы Международной научно-технической конференции, 12-15 ноября 2002 г. - Екатеринбург: УГГГА, 2002. - Ч. 2. - С. 53-58.
11. Барченков, В. В. Извлечение золота из рудного сырья на концентраторе Орокон-М30 / В. В. Барченков, А. П. Золотарев // Магадан: Колыма. - 1993. - № 6.
12. Богданович, А. В. Интенсификация процессов гравитационного обогащения в центробежных полях / А. В. Богданович // Обогащение руд. - 1999. -№ 1-2. - С. 33-35.
13. Богданович, А. В. Некоторые закономерности разделения минеральных частиц в центробежном поле / А. В. Богданович, Коган Д.И. // Иркутск: Иргиред-мет, 1995. - С. 18-24.
14. Богданович, А. В. Основные тенденции развития техники и технологии гравитационного обогащения песков и тонковкрапленных руд / А. В. Богданович, К. В. Федотов // Горный журнал. - 2007. - № 2. - С. 51-57.
15. Богданович, А. В. Разделение минеральных частиц в центробежных полях - обогатительная технология будущего / А. В. Богданович // Обогащение руд.
- 1997. - № 2. - С. 24-26.
16. Богданович, А. В. Сравнительные испытания центробежных концентраторов различного типа / А. В. Богданович, С. В. Петров // Обогащение руд. - 2001.
- № 3. - С. 38-41.
17. Богданович, А. В. Теоретические основы и методы повышения эффективности разделения при гравитационном обогащении руд: автореф. дисс. ... д-ра техн. наук: 25.00.13 / Богданович Александр Васильевич. - М., 2003. - 44 с.
18. Богданович, А. В. Центробежные сепараторы сегрегационного типа и особенности их использования при обогащении мелкозернистых руд и материалов / А. В. Богданович, А. М. Васильев, М. П. Алексеев, В. М. Лепехин // Инновационные процессы комплексной и глубокой переработки минерального сырья: материалы Международного совещания «Плаксинские чтения - 2013». - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. - С. 223-225.
19. Бочаров, В. А. Анализ процессов разделения золотосодержащих продуктов в концентраторах Knelson и Falcon SB / В. А. Бочаров, А. В. Гуриков, В. В. Гуриков // Обогащение руд. - 2002. - № 2. - С. 17-21.
20. Бочаров, В. А. Сравнительный анализ процессов гравитационного разделения золотосодержащих продуктов в концентраторах Knelson и Falcon / В. А. Бочаров, В. А. Гуриков, В. В. Гуриков // Научные основы и прогрессивные технологии переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья благородных металлов (Плаксинские чтения): труды Международного совещания, 8-12 октября 2001 г. - Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2001. - С. 93-95.
21. Бурдонов, А. Е. Применение методов теории управления при описании методов центробежной концентрации минерального сырья / А. Е. Бурдонов, Н. Д. Лукьянов // Обогащение руд. - 2022. - № 4. - С. 20-26.
22. Васильева, А. В. Извлечение тонкого золота центробежными аппаратами разной модификации / А. В. Васильева, Н. А. Дементьева, А. Ю. Коблов // Золотодобыча. - 2005. - № 76, март.
23. Васильев, А. М. Сегрегация мелкозернистых материалов при гравитационном обогащении: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 25.00.13 / Васильев Антон Михайлович. - СПб, 2007. - 20 с.
24. Жедяевский, Д. Н. Гидромеханические процессы: Руководство к практическим занятиям в лаборатории процессов и аппаратов нефтегазопереработки /
Д. Н. Жедяевский, В. Д. Косьмин, В. А. Лукьянов, С. С. Круглов. - М.: РГУ нефти и газа, 2012. - 60 с.
25. Золотко, А. А. Отсадка / А. А. Золотко, В. В. Починок, Н. А. Самылин. -М.: Недра, 1976. - 320 с.
26. Истомина, В. С. Фильтрационная устойчивость грунтов / В. С. Истомина. - М.: Госстройиздат, 1957. - 295 с.
27. Кизевальтер, Б. В. Теоретические основы гравитационных процессов обогащения / Б.В. Кизевальтер Б. В. - М.: Недра, 1979. - 295 с.
28. Комогорцев, Б. В. Применение гравитационных методов для извлечения мелкого и тонкого золота / Б. В. Комогорцев, А. А. Вареничев // Золото и технологии. - 2014. - № 1 (23), март. - С. 76-81.
29. Кравцов, Е. Д. Новый тип центробежных концентраторов / Е. Д. Кравцов // Обогащение руд. - 2001. - № 3. - С. 31-33.
30. Краснов, А. А. Динамика центробежного обогатительного конуса с принудительно деформируемой эластичной стенкой / А. А. Краснов // Обогащение руд. - 2001. - № 3. - С. 34-38.
31. Кусков, В. Б. Использование гравитационно-центробежных аппаратов для разделения мелких частиц / В. Б. Кусков, Я. В. Кускова, К. Е. Ананенко // Обогащение руд. - 2012. - № 2. - С. 33-36.
32. Кычкин, А. Е. Разработка технологии извлечения золота из техногенных отвалов Аллах-Юньской ЗИФ: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 25.00.13 / Кыч-кин Александр Егорович. - Иркутск, 2001. - 17 с.
33. Лепехин, В. М. Испытание центробежного концентратора «Шихан» -гравитационного аппарата нового типа / В. М. Лепехин, М. П. Алексеев, А. В. Пухов // Золото и технологии. - 2011. - № 2 (12) июнь. - С. 40-43.
34. Лодейщиков, В. В. Центробежные отсадочные машины «Келси». Первый опыт промышленного использования на предприятиях золотодобывающей промышленности / В. В. Лодейщиков // Золотодобыча. - 2009. - № 127, июнь.
35. Лопатин, А. Г. Центробежное обогащение руд и песков / А. Г. Лопатин. - М.: Недра, 1987. - 224 с.
36. Лучко, М. С. Применение центробежной отсадочной машины для контрольного обогащения золотосодержащего сырья на ЗИФ / М. С. Лучко // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2022. - № 4. - С. 6773.
37. Маньков, В. М. Применение центробежных аппаратов для извлечения мелкого золота из песков россыпных месторождений / В. М. Маньков, А. Г. Лопатин // Цветные металлы. - 1985. - № 8. - С. 116-117.
38. Методика разведки россыпей золота и платиноидов / Ю. С. Будилин, Н. А. Вашко, В. А. Джлбвдзе и др. - М.: ЦНИГРИ, 1992. - под ред. д. г. - м. н. И. Б. Флерова и к. г. - м. н. В. И. Куторгина. - 308 с.
39. Морозов, Ю. П. Математическое моделирование движения частиц в пристеночном слое турбулизационного центробежного сепаратора / Ю. П. Морозов, Е. А. Фалей // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы Международной научно-технической конференции, 13-17 апреля 2010 г. - Екатеринбург: Изд-во «Форт Диалог Исеть», 2010. - С. 127-130.
40. Мухленов, П. П. Расчеты аппаратов кипящего слоя: Справочник / Под. ред. И. П. Мухленова, Б. С. Сажина, В. Ф. Фролова. - Л.: Химия, 1986. - 352 с.
41. Павлинова, И. И. Гидродинамика трехфазных псевдоожиженных слоев / И. И. Павлинова, А. И. Андрюшин // Достижения науки и техники АПК. - 2008. -№ 12. - С. 63-64.
42. Патент на изобретение Российской Федерации; МПК В03В 5/32. Способ центробежной сепарации. Федотов К. В., Сенченко А. Е., Куликов Ю. В., Макух Д. Г., Потемкин А. А.; заявитель и патентообладатель Федотов Константин Вадимович: - № 2321461; заявл. 08.09.2006; опубл. 10.04.2008. бюл. № 10.
43. Патент на изобретение Российской Федерации; МПК В03В 5/32. Устройство для извлечения благородных металлов. Кравцов Е. Д., Дигонский С. В., Дубинин Н. А., Павлов В. И., Тен В. В.; заявитель и патентообладатель ОАО «Полиметалл»: - № 2132737; заявл. 15.04.1998; опубл. 10.07.1999. бюл. № 19.
44. Патент на изобретение Российской Федерации; МПК В03В 5/32. Центробежный сепаратор. Казаков В. Д., Сенченко А. Е., Толстой М. Ю., Федотов К. В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Иркутский государственный технический университет: - № 2278735; заявл. 13.01.2005; опубл. 27.06.2006. бюл. № 18.
45. Патент на полезную модель Российской Федерации; МПК В03В 5/32. Центробежно-вибрационный концентратор. Клишин Д. А., Клишин А. Д.; заявитель и патентообладатель Клишин Д. А., Клишин А. Д.: - № 103755; заявл. 27.12.2010; опубл. 27.04.2011. бюл. № 12.
46. Пелих, В. В. Применение CVD-технологии на лежалых техногенных отвалах в пойме р. Щучья / В. В. Пелих, В. М. Салов // Известия Сибирского отделения секции наук о Земле РАЕН. - 2016 - № 4 (57). - С. 100-108.
47. Пелих, В. В. Специфика применения центробежных сепараторов Кпе^оп с периодической разгрузкой / В. В. Пелих, В. М. Салов // Вестник ИрГТУ. - 2015. - № 12 (107). - С. 229-235.
48. Пелих, В. В. Специфика применения центробежных концентраторов Кпе^оп с периодической разгрузкой в современной промышленности России / В. В. Пелих // Глобус. - 2017. - № 3 (47). - С. 70-74.
49. Пелих, В. В. Центробежные концентраторы / В. В. Пелих // Добывающая промышленность. - 2017. - № 2. - С. 68-72.
50. Перепелкин, М. А. Динамическое моделирование подвижности минеральной постели в центробежных концентраторах / М. А. Перепелкин, В. И. Склянов // Горная промышленность. - 2021. - № 2. - С. 114-119.
51. Перепелкин, М. А. Моделирование процесса центробежной сепарации минеральных частиц в гравитационном поле с применением метода конечных элементов / М. А. Перепелкин, Е. С. Семыкин, Л. К. Мирошникова, З. Г. Уфатова // Горная промышленность. - 2022. - № 1. - С. 128-132.
52. Пономарев, Г. М. Ротационный сепаратор РС-400 / Г. М. Пономарев // Информационный листок ВНИИ-1. - Магадан: Изд. типографии ВНИИ-1, 1983. -2 с.
53. Потемкин, А. А. Компания Knelson concentrators - мировой лидер в производстве гравитационных центробежных концентраторов / А. А. Потемкин // Горный журнал. - 1998. - № 5. - С. 77-84.
54. Приставка с центробежным концентратором «Мезон» для извлечения мелкого золота // Золотодобыча. - 2010. - № 143, октябрь.
55. Протодьяконов, И. О. Гидродинамика и массообмен в дисперсных системах жидкость-твёрдое тело / О. И. Протодьяконов, И. Е. Люблинская, А. Е. Рыжков. - Л.: Химия, 1987. - 336 с.
56. Райвич, И. Д. Отсадка крупнокусковых руд / И. Д. Райвич. - М.: Недра, 1988. - 176 с.
57. Розенбаум, Р. Б. Движение тел в псевдоожиженном слое / Р. Б. Розен-баум, О.М. Тодес. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1980. - 165 с.
58. Романченко, А. А. Моделирование процесса центробежной сепарации золотосодержащего минерального сырья: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.15.08 / Романченко Артем Анатольевич. - Иркутск, 2000. - 20 с.
59. Самосий, Д. А. Обзор центробежных концентраторов для извлечения золота / Д. А. Самосий. - AddRecovery, 2021. - 30 с.
60. Сенченко, А. Е. Обоснование комбинированного способа подачи воды в центробежный концентратор / А. Е. Сенченко // Вестник Забайкальского государственного университета. - 2024. - Т. 30. - № 4. - С. 80-88.
61. Сенченко, А. Е. Флюидизация в пульсирующем режиме при центробежном обогащении минерального сырья / А. Е. Сенченко // VIII Конгресс обогатителей стран СНГ: сборник материалов. - Т. 1. - М.: МИСиС, 2011. - С. 188-192.
62. Сенченко, А. Е. Центробежная сепарация с пульсирующим давлением флюидизационной воды и воздуха / А. Е. Сенченко, К. В. Федотов // Современные проблемы комплексной и глубокой переработки природного и нетрадиционного минерального сырья (Плаксинские чтения - 2023): материалы Международной конференции, 02-05 октября 2023 г. - М.: Изд-во Спутник, 2023. - С. 326-329.
63. Скобло, А. И. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. / А. И. Скобло, Ю. К. Молока-
нов, А. И. Владимиров, В. А. Щелкунов. - М.: ООО «Недра-бизнесцентр», 2000. -677 с.
64. Тодес, О. М. Аппараты с кипящим зернистым слоем / О. М. Тодес, О. Б. Цитович. - Л.: Химия, 1981. - 296 с.
65. Тумаков, В. М. Тестирование центробежной отсадочной машины «KELSEY» для извлечения металлов платиновой группы из хвостов обогащения /
B. М. Тумаков // Молодежь и наука: сборник материалов Х юбилейной Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием, посвященной 80-летию образования Красноярского края [Электронный ресурс]. - Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2014. - Режим доступа: http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2014/directions.html.
66. Тютюнин, В. В. Динамика минеральных частиц в центробежном поле при гравитационном обогащении: автореф. дисс. ... канд техн. наук: 25.00.13 / Тютюнин Веденей Викторович. - Иркутск, 2009. - 22 с.
67. Фалей, Е. А. Исследование закономерностей и разработка технических решений турбулизационной центробежной сепарации минерального сырья: авто-реф. дис. ... канд. техн. наук: 25.00.13 / Фалей Екатерина Александровна. - Екатеринбург, 2014. - 21 с.
68. Фалей, Е. А. Теоретический анализ центробежной сепарации с учетом конструктивных особенностей аппаратов / Е. А. Фалей // Инновационные технологии обогащения минерального и техногенного сырья: материалы научно-технической конференции, проводимой в рамках V Уральского горнопромышленного форума, 1-3 октября 2013 г. - Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2012. -
C. 140-144.
69. Федотов, К. В. Механизм сепарации золотосодержащего минерального сырья в безнапорном центробежном сепараторе / К. В. Федотов, А. А. Романченко // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. Специальный выпуск. - 2003. - С. 80-85.
70. Федотов, К. В. Механизм сепарации минеральных частиц в центробежном поле / К. В. Федотов, В. В. Тютюнин // Инновационные процессы комплекс-
ной и глубокой переработки минерального сырья (Плаксинские чтения - 2013): материалы Международного совещания, 16-19 сентября 2013 г. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. - С. 98-99.
71. Федотов, К. В. Моделирование движения двухфазного потока пульпы в центробежном сепараторе / К. В. Федотов, А. Е. Сенченко // Экология и промышленность России. - 2017. - Т. 21. - № 11. - С. 30-35.
72. Федотов, К. В. Обогащение в центробежных сепараторах: монография / К. В. Федотов, В. В. Тютюнин. - Иркутск, Изд-во ИрГТУ, 2008.
73. Федотов, К. В. Оптимизация работы центробежных концентраторов / К. В. Федотов, В. В. Тютюнин // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2013. - № 1. - С. 208-215.
74. Федотов, К. В. Отдельные закономерности динамики твердых частиц в центробежных сепараторах / К. В. Федотов, В. Д. Казаков, А. Е. Сенченко // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. Специальный выпуск. -2003. - С. 86-88.
75. Федотов, К. В. Переработка золотоносных отходов обогатительного производства Аллах-Юньской ЗИФ / К. В. Федотов, А. В. Богданов, А. Е. Кычкин // Сборник научных трудов. Обогащение руд: Иркутск, ИрГТУ, 2001. - 12 с.
76. Федотов, К. В. Повышение сепарационных характеристик безнапорных центробежных концентраторов при обогащении золотосодержащего сырья / К. В. Федотов, А. Е. Сенченко, Ю. В. Куликов // Золотодобывающая промышленность. - 2008. - № 2 (26), апрель. - С. 6-7.
77. Федотов, К. В. Расчет скоростей гидродинамических потоков в центробежном концентраторе / К. В. Федотов, А. А. Романченко // Горный журнал. -1998. - № 6. - С. 23-25.
78. Федотов, К. В. Теория и практика обогащения золотосодержащего сырья в центробежных концентраторах: автореф. дисс. ... д-ра техн. наук: 05.15.08 / Федотов Константин Вадимович. - Иркутск, 2000. - 35 с.
79. Федотов, П. К. Технологические исследования золотосодержащей руды с использованием методов центробежной концентрации / П. К. Федотов, А. Е.
Сенченко, К. В. Федотов, А. Е. Бурдонов // Известия УГГУ. - 2023. - Вып. 3 (71). - С. 77-86.
80. Федотов, К. В. Центробежное обогащение при переработке отходов углеобогатительных фабрик / К. В. Федотов, А. Е. Сенченко, Ю. В. Куликов // Уголь. - 2007. - № 12. - С. 76-77.
81. Федотов, К. В. Эффективные технологии гравитационного обогащения для комплексной переработки исходного и техногенного минерального сырья / К. В. Федотов, А. Е. Сенченко, Ю. В. Куликов // VIII Конгресс обогатителей стран СНГ: сборник материалов. - Т. 1. - М.: МИСиС, 2011. - С. 193-197.
82. Федотов, П. К. Центробежные концентраторы Нельсона сегодня / Федотов П. К., Тютюнин В. В. // Обогащение руд: сб. науч. тр. каф. ОПИиИЭ ИрГТУ. -Иркутск; Изд-во ИрГТУ, 2007.
83. Хинце, И. О. Турбулентность. Ее механизм и теория / И. О. Хинце. - М.: Физматтиз, 1963. - 680 с.
84. Центробежно-вибрационные концентраторы Пугачева - ЦВКП // Золотодобыча. - 2012. - № 165, август.
85. Ancia, Ph. Comparison of the Knelson and Falcon centrifugal separators / Ph. Ancia, J. Frenay // University of Liege, Belgium, 1997 [Электронный ресурс]. -https://minerals.seprosystems.com/wp-content/uploads/2019/09/University-of-Liege-Comparison-of-the-Knelson-and-Falcon-Centrifugal-Separators-1.pdf.
86. Burdonov, A. E. Mathematical model of using CVD technology / A. E. Bur-donov, N. D. Lukyanov // Separation Science and Technology. - 2023. - Vol. 58. - Issue 8. - Pp. 1552-1563.
87. http://coralina.ru/files/mining/11.pdf.
88. https ://grant-geo. ru/koncentrator-centrobezhno-vibracionnyj -cvk-200m.
89.
https://mmzco.ru/%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE %D0%B3/%D 1 %80%D1 %81400/?ysclid=lt5o9koub7984790325.
90. https://ooomashgeo.ru/catalog/obogatitel-noe-oborudovanie/kontsentratory.
91. https://www.tigom.ru/produkciya/laboratornoe/laboratornoe-oborudovanie.
92. https://www.flexicone.net/cvd-fb-russkij.
93. https://www.muctr.ru/upload/iblock/1a1/Spring_15th_lecture.pdf.
94. https://zolotodb.ru/article/10711?ysclid=lt5ntt7wth472423916.
95. Knelson, B. V. The Knelson concentrator metamorphosis from crude beginning to so-phisticated world-wide acceptance / B. V. Knelson // Mineral engineering journal, 1992. - P. 93.
96. Laplante, A. R. A study the falcon concentrator / A. R. Laplante, M. Buonvino, A. Veltmeyer, J. Robitaille, G. Naud // Taylor & Francis Online: Minerals and Mineral Processing [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://doi.org/10.1179/cmq.1994.33.4.279.
97. Laplante, A. R. Bench-scale and pilot plant test work for gravity concentration circuit design / A. R. Laplante, D. E. Spiller // Proc. Miner. Process. Plant Design. Practice and Control. - 2002. - № 3. - Pp. 160-175.
98. Laplante, A. R. Comparative study of two centrifugal concentrators / A. R. Laplante // Mc.gill University. - Monreal, 1989.
99. Laplante, A. R. Gravity recoverable gold test and flash flotation / A. R. Laplante, R. C. Dunne // 34th Annual Meeting of the Canadian Mineral Processors: Proceedings. - Ottawa, 2002.
100. Morse, R. D. Fluidization of granular solids-fluid mechanics and quality / R. D. Morse // Ind. Eng. Chem, 41. - 1949. - № 6. - Pp. 1117-1124.
101. Ranjeet, K. S. Study of the separation features of fine coal cleaning in Kel-sey centrifugal jig / K. S. Ranjeet, D. Avimanyu // XXVI International Mineral Processing Congress (IMPC) 2012: Proceedings, 24-28 September 2012. - New Delhi, India. - Paper No. 829. - Pp. 5047-5056.
102. Tchen, C. M. Mean value and correlation problems connected with the method of small particle suspended in turbulent fluid / C. M. Tchen. - The Hague Mar-tinus Nijhoff, 1947. - 125 p.
Показатели работы гравитационного отделения ЗИФ «Бадран» при работе центробежного концентратора КС ХБ-30 без подачи пульсирующего потока
флюидизационной воды
Смена 1. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
301-1 Гравиоконцентрат 0,219 2 148 71,06
301-2 Хвосты 99,781 1,92 28,94
Исходная руда 100,000 6,62 100,00
Смена 2. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
302-1 Гравиоконцентрат 0,220 2 115 70,51
302-2 Хвосты 99,780 1,95 29,49
Исходная руда 100,000 6,60 100,00
Смена 3. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
303-1 Гравиоконцентрат 0,215 2 168 70,55
303-2 Хвосты 99,785 1,95 29,45
Исходная руда 100,000 6,61 100,00
Смена 4. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
304-1 Гравиоконцентрат 0,213 2 107 68,90
304-2 Хвосты 99,787 2,03 31,10
Исходная руда 100,000 6,51 100,00
Смена 5. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
305-1 Гравиоконцентрат 0,229 2 078 71,30
305-2 Хвосты 99,771 1,92 28,70
Исходная руда 100,000 6,67 100,00
Смена 6. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
306-1 Гравиоконцентрат 0,224 2 140 71,24
306-2 Хвосты 99,776 1,94 28,76
Исходная руда 100,000 6,73 100,00
Смена 7. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
307-1 Гравиоконцентрат 0,215 2 133 69,15
307-2 Хвосты 99,785 2,05 30,85
Исходная руда 100,000 6,63 100,00
Смена 8. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
308-1 Гравиоконцентрат 0,222 2 141 71,38
308-2 Хвосты 99,778 1,91 28,62
Исходная руда 100,000 6,66 100,00
Смена 9. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
309-1 Гравиоконцентрат 0,224 2 130 71,03
309-2 Хвосты 99,776 1,95 28,97
Исходная руда 100,000 6,72 100,00
Смена 1 ). Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
310-1 Гравиоконцентрат 0,205 2 213 69,77
310-2 Хвосты 99,795 1,97 30,23
Исходная руда 100,000 6,50 100,00
Смена 11. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
311-1 Гравиоконцентрат 0,211 2 131 68,52
311-2 Хвосты 99,789 2,07 31,48
Исходная руда 100,000 6,56 100,00
Смена 12.Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
312-1 Гравиоконцентрат 0,231 2 046 71,27
312-2 Хвосты 99,769 1,91 28,73
Исходная руда 100,000 6,63 100,00
Смена 13. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
313-1 Гравиоконцентрат 0,217 2 155 70,72
313-2 Хвосты 99,783 1,94 29,28
Исходная руда 100,000 6,61 100,00
Смена 14. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
314-1 Гравиоконцентрат 0,228 2 101 70,80
314-2 Хвосты 99,772 1,98 29,20
Исходная руда 100,000 6,77 100,00
Смена 15. Без пульсаций
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, %
315-1 Гравиоконцентрат 0,210 2 148 68,80
315-2 Хвосты 99,790 2,05 31,20
Исходная руда 100,000 6,56 100,00
Свод показателей обогащения для объединенного концентрата при работе центробежного концентратора КС ХБ-30 без подачи пульсирующего потока
флюидизационной воды
Смена Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, % Руда Аи, г/т
1 0,219 2 148 71,06 6,62
2 0,220 2 115 70,51 6,60
3 0,215 2 168 70,55 6,61
4 0,213 2 107 68,90 6,51
5 0,229 2 078 71,30 6,67
6 0,224 2 140 71,24 6,73
7 0,215 2 133 69,15 6,63
8 0,222 2 141 71,38 6,66
9 0,224 2 130 71,03 6,72
10 0,205 2 213 69,77 6,50
11 0,211 2 131 68,52 6,56
12 0,231 2 046 71,27 6,63
13 0,217 2 155 70,72 6,61
14 0,228 2 101 70,80 6,77
15 0,210 2 148 68,80 6,56
Среднее 0,219 2 130 70,33 6,63
Показатели работы гравитационного отделения ЗИФ «Бадран» при работе центробежного концентратора КС ХБ-30 с подачей пульсирующего потока
флюидизационной воды
Смена 1. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
401-1 Гравиоконцентрат 0,226 2 150 72,47
401-2 Хвосты 99,774 1,85 27,53
Исходная руда 100,000 6,70 100,00
Смена 2. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
402-1 Гравиоконцентрат 0,227 2 158 72,53
402-2 Хвосты 99,773 1,86 27,47
Исходная руда 100,000 6,75 100,00
Смена 3. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
403-1 Гравиоконцентрат 0,223 2 178 72,46
403-2 Хвосты 99,777 1,85 27,54
Исходная руда 100,000 6,70 100,00
Смена 4. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
404-1 Гравиоконцентрат 0,228 2 121 72,70
404-2 Хвосты 99,772 1,82 27,30
Исходная руда 100,000 6,65 100,00
Смена 5. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
405-1 Гравиоконцентрат 0,225 2 153 72,19
405-2 Хвосты 99,775 1,87 27,81
Исходная руда 100,000 6,71 100,00
Смена 6. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
406-1 Гравиоконцентрат 0,220 2 185 72,36
406-2 Хвосты 99,780 1,84 27,64
Исходная руда 100,000 6,64 100,00
Смена 7. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
407-1 Гравиоконцентрат 0,228 2 114 72,53
407-2 Хвосты 99,772 1,83 27,47
Исходная руда 100,000 6,65 100,00
Смена 8. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
408-1 Гравиоконцентрат 0,221 2 172 72,33
408-2 Хвосты 99,779 1,84 27,67
Исходная руда 100,000 6,64 100,00
Смена 9. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
409-1 Гравиоконцентрат 0,227 2 123 72,41
409-2 Хвосты 99,773 1,84 27,59
Исходная руда 100,000 6,66 100,00
Смена 1 0. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
410-1 Гравиоконцентрат 0,230 2 058 72,27
410-2 Хвосты 99,770 1,82 27,73
Исходная руда 100,000 6,55 100,00
Смена 11. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
411-1 Гравиоконцентрат 0,224 2 155 72,34
411-2 Хвосты 99,776 1,85 27,66
Исходная руда 100,000 6,67 100,00
Смена 12. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
412-1 Гравиоконцентрат 0,220 2 198 72,05
412-2 Хвосты 99,780 1,88 27,95
Исходная руда 100,000 6,71 100,00
Смена 13. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
413-1 Гравиоконцентрат 0,226 2 143 72,62
413-2 Хвосты 99,774 1,83 27,38
Исходная руда 100,000 6,67 100,00
Смена 14. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
414-1 Гравиоконцентрат 0,222 2 173 72,54
414-2 Хвосты 99,778 1,83 27,46
Исходная руда 100,000 6,65 100,00
Смена 15. С пульсациями
Шифр Наименование продуктов Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
415-1 Гравиоконцентрат 0,228 2 115 72,64
415-2 Хвосты 99,772 1,82 27,36
Исходная руда 100,000 6,64 100,00
Свод показателей обогащения для объединенного концентрата при работе центробежного концентратора КС ХБ-30 с подачей пульсирующего потока
флюидизационной воды
Смена Выход, % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, % Руда Аи, г/т
1 0,226 2 150 72,47 6,70
2 0,227 2 158 72,53 6,75
3 0,223 2 178 72,46 6,70
4 0,228 2 121 72,70 6,65
5 0,225 2 153 72,19 6,71
6 0,220 2 185 72,36 6,64
7 0,228 2 114 72,53 6,65
8 0,221 2 172 72,33 6,64
9 0,227 2 123 72,41 6,66
10 0,230 2 058 72,27 6,55
11 0,224 2 155 72,34 6,67
12 0,220 2 198 72,05 6,71
13 0,226 2 143 72,62 6,67
14 0,222 2 173 72,54 6,65
15 0,228 2 115 72,64 6,64
Среднее 0,225 2 146 72,43 6,67
УТВЕРЖДАЮ
кил цёнтр агора КС Х1ЬЭ0, иснйшешмго устройством для подачи пульсирующего потока флгаидизалиошгой воды на ЗИФ чБмрш»
Мы, EiH'^e I юдписалитсся:
qt ЗИФ ГГК «Западна*», начальник Wa-AJC Терский, начальник ОТК -Кучер Ü.M., начали гик ПАЛ - Тарков Д,Ю.
от Института «ТОМСs: генеральный директор - А-Н. Сенченко. главный металлург- Аксенов A.B., главный технолог ■ Ку;ишов Ю.В.,
составили нветодищй нуг о там, что в период с 07.09.202Э ио 06.10.2023 проведены испытания центробежного концентратора КС JiJJ-3ÛT оснащенного усгрействаи нового шла для подачи пульсирующего поттла флюидшмШИшной воды, на невидной руде ЗИФ «Кадрам*.
Испытания приведены совместно специалистами ЗИФ ^Бадран» и ООО НИИПИ «TüMCu. Опробование продуктол выполнялось ОТК ЗИФ кБ^ран*. Аналитически сопровождение исследований йьсполнста тз ПАЛ ЗИФ «Бедран».
Целью работы явилась проверка эффективности нового способа подучи флюидизацнанной води а центробежный ноннеятратор КС XD-30, установленный ? отделении гравитацииннотч* обогашенкя ЗИФ, н оценки прироста ПО клэЕггелеЙ операционного тшийвш JOjiûrra Р овьедииенжмй граакокон центрах.
Полупромышленные иепьпаинн бъи:и приведены нж модернмнровивн«! центробежном 1»Ш1СКТраторв КС XD-Ж установленном Ив 1-й стадии гратггащнишрго обогащения исходной руды. Питанием концентратора даяален пол^лстный продует защитного грунта крупностм* -2 мм, hü который ггоетупи слит? мельницы паяуСамоиэмнльЧВния. При этом щяприввМннЁ концентратор КС XD-30 вторэи стадии граиигайиоивого обогащения, установленный Fia сливе пироэой *ельннцы, работал в стандартном режиме с постоянные потоком флкждкэационной воды.
С целью максимального устраняя влмяин* вещественного состава исходив руды нд показатели обогащения испытываемый центробежный юйцентрагор ^С ХБ-ЗО работал посменно л разных режим;« Одну смену он работал при стандартном режиме подачи флюиддеигаонкой волы: постоянный поток при расходе 30 мЗ/ч. Следующую смечу - с использованием НОВОГО споена полачи флювдамшюшш! воды: поетайвиы* потпк 30 мЗЛ* и
пульсирующий пептид - 10 мЗ/ч.
Д.-из нроьедення испытаний на кониен ораторе КС ХОЗО стадии овогащевк* высгвндие* апедуюший режим работы;
■ расход пОстаяЕИИГО потока фдюидиэацноннеВ воды: 30 иЗ.'ч; - ыгбокввый расход пульсирующего поток» ^шюндюедзонной вот -20
мЗЧ;
- средний раскол пульсирующего потока флюндизанкенной воды - Ю
- длительность импульса полачн коды — 0,5 с^
- длительность паузы между импульсами-О,? с;
- частота пульсаций -50 пуль£/мнн;
- значение п-ектробгжного фактора С-бО^;
- длительность цнрела работы конц^ггратора- 60 минут.
Всего при полупромышленных испытаниях цмгтробежыы! концентратор отработал 30 смей по 3 часов. При эггоы одну смену концентратор работал в □Зычном режиме с постоянным потоком фапощщмищонвой воды. Другую - при иигапьаамнии нового (юиЙимфчввмвд™) прдй™ флюндимциояноЙ
водЫ' Центробежный концентратор П стадии гревитациотого йбогащеви* асе время испытаний работал р стандартном режиме с мдрнвй постоянного потока
флюиднзацнещаой иопьт лрн расходе 30 мЗ/ч.
Опробование продуктов обагвщшн* нвппередстаишо яа концентраторе яе производилось в еэви с отсутствием технической квмми гости. Да расчетов использовались данные опробошшня продет» гринтщюнвого отделена, ноторое проводилось ОГК ЗИФ. Эффективное» работы иипзпршч* с новым режимом подин флювдрмщкшной НОДЫ оценивалась по показателям рабогы гравитационного ОтДОКЯМЖ ЗИФ в цепом. Твой подход мож™ считать лравоимным, уччшвая, что примере 90% гршнпир^мого заиота «ш«йШ цеапробежным концентратором первой стадии обогащения.
Показатели по извлечению н содержанию колота э объединенном грвмюмЕцсанрите для разного режима ра&оты центробежного концентратора КС ХГ^ЗО первой стадии гравитационного обогащении, иодучина» в коде
проведения полупромышленных нспыпшлй, прнввдриы втнбляИ** 1Л «11
Таблица 1.1 - Показатели но извлечению и содержанию золота для объединенного концентрата гранит&цнолного ии^ла в яеркод проведения полупромышленных испытаний 6« палачн цулъсируюлего пптона
фшццдкЯЩДОННОЙ п«ДЫ (15 смев]
Смена ПыхоЛн % Содержание Аи, г/т Извлечение Аи, % ^ла Ли, г/т
1 0Ч2]9 2148 71,06 6,62
2 0Т220 2115 70,51 6,60
3 0,215 216К 70.55 6,61
4 0.213 2107 68,90 6,51
5 0,229 207Й 71,30 6,67
6 0,224 2140 71,24 А,73
7 0,215 2133 69,15 6,63
К 0.222 2141 71.3В
9 0,234 ¿□О 71.03 6,72
10 0,205 3213 69,77 6,50
11 0.2И 2131 65,52 6,56
13 0.23] 204Й 71,27 6,63
13 0,217 2155 70,72 6,61
н 0,228 2101 70,80 6.77
15 0,210 214В 6&.80 6.56
е 0,21 * 11311 70,33 6,63
Таблица 12 - Поыэвмиа па извлечению и удержа™™ золоте для обьедянвннпга концентрата гравитационного цикла в период проведения шлупроыышленда* испытаний с нодачен пульсируй того иотока
флпцлиэатюввой впды (15 смен)
Смсш Въишд, % Сйдсршвшн« АиП т/т ВДвлечмИК Ан, % Руда Ли, г/т
1 0,226 2150 72,47 б. 70
2 0,227 2158 72,53 6,75
* J 0,223 2! 7* 72,46 6,70
4 0,228 2121 72,70 б,«
5 С ,2 25 2153 72,19 6,71
6 0,220 2185 72,36 ЬМ
1 * 0,228 2114 72,53 6,65
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.