Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Совершенствование технологических схем обогащения асбестовой руды на основе характеристик раскрытия минеральных фаз

Специальность 25.00.13 - "Обогащение полезных ископаемых"

Бузунова Татьяна Александровна

Екатеринбург - 2008

Работа выполнена в ГОУ ВПО "Уральский государственный горный университет" и ОАО "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт асбестовой промышленности"

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Козин Владимир Зиновьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Шемякин Владимир Сергеевич

кандидат технических наук Газалеева Галина Ивановна

Ведущая организация - Институт горного дела УрО РАН

Защита состоится "11" декабря 2008 г. в 14 ³⁰ часов на заседании диссертационного совета Д 212.280.02 при ГОУ ВПО "Уральский государственный горный университет" по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, ауд.2142.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке университета

Автореферат диссертации разослан "10 " ноября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета В.К. Багазеев

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Развитие технологии обогащения, масштабы рудоподготовки требуют качественно иных методов обоснования инженерных решений при выборе, расчете и построении схем обогащения полезных ископаемых. Такие методы основаны на использовании детальной информации изучения закономерностей раскрытия минеральных фаз в руде (продуктах обогащения) различной крупности. Исследованиям в этой области посвящены работы многих отечественных и зарубежных ученых. Вопросы разработки закономерностей раскрытия минеральных фаз также актуальны для асбестовой промышленности.

Поскольку асбестовая руда состоит из минеральных зерен различной крупности, то при оценке и расчете технологических показателей требуется знать закономерность их раскрытия в крупности. В связи с этим возникает необходимость получения эмпирических характеристик раскрытия минеральных фаз для асбестовой руды (асбестосодержащих продуктов) по крупности, что является важной задачей для дальнейшего обоснования их применения.

Объектом исследования являются технологические схемы асбофабрик.

Предмет исследования - закономерности изменения характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности в исходных продуктах по стадиям обогащения.

Цель работы. Получение характеристик раскрытия минеральных фаз для асбестовых руд и разработка методики выполнения пооперационного качественно-количественного расчета технологических схем асбофабрик.

Идея работы заключается в использовании характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности асбестосодержащих продуктов для анализа технологии отдельных циклов обогащения и для выполнения расчета технологической схемы с целью прогнозирования технологических показателей.

Основные задачи исследования:

1. Получить характеристики раскрытия минеральных фаз применительно к рудам хризотил-асбеста (асбестосодержащим продуктам).

2. Разработать методику расчета операций обогащения технологической схемы на основе характеристик раскрытия минерала и характеристик крупности для прогнозирования технологических показателей обогащения асбеста.

3. Использовать эмпирические характеристики раскрытия минеральных фаз и характеристики крупности для совершенствования технологических схем обогащения асбестовых руд.

Методы исследований. Для получения характеристик раскрытия минеральных фаз по классам крупности использован развернутый анализ определения массовой доли свободного и скрытого асбеста по классам крупности, включая определение гранулометрического состава руды. В работе использованы методы прикладной математики, методы математической статистики и математического моделирования.

Защищаемые научные положения:

1. Закономерности раскрытия минеральных фаз руд хризотил-асбеста (асбестосодержащих продуктов) характеризуются распределением минеральных зерен по крупности; для всех рассмотренных распределений раскрытие зерен начинается в большей крупности и заканчивается в классе +0,5 мм.

2. Расчет технологических схем обогащения асбеста следует осуществлять с учетом эмпирических характеристик раскрытия минерала и характеристик крупности исходного продукта в операцию обогащения.

3. Выбор шкалы классификации в операциях обогащения необходимо осуществлять по эмпирическим характеристикам раскрытия асбеста с учетом установленных допустимых ограничений к качеству исходного продукта в операцию обогащения по доле раскрытия минерала.

4. Построение рациональных схем обогащения асбеста должно начинаться с анализа эмпирических характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности исходных продуктов в операции обогащения.

Научная новизна результатов работы:

1. Экспериментальным путем для руд хризотил-асбеста получены характеристики раскрытия минеральных фаз с учетом распределения крупности руды.

2. Разработана на основе эмпирических характеристик раскрытия минерала и характеристик крупности исходного продукта в операцию обогащения методика расчета операций обогащения технологической схемы:

введены в расчет формулы одного из самых трудноизмеряемых показателей - выхода концентрата от исходного в операцию обогащения рудного и перечистного потоков;

введены в расчет формулы массовой доли полезного компонента кл. +0,5 мм в продуктах обогащения;

введен коэффициент, характеризующий долю трудных зерен в нижнем продукте, который используется как поправочный коэффициент вероятностного попадания отдельных частиц асбеста в продукты грохочения;

введен коэффициент засоренности чернового концентрата и концентрата перечистного потока .

3. Установлены допустимые ограничения к качеству исходного продукта в операции дробления и обогащения рудного потока по доле раскрытия минерала.

4. Разработаны правила по построению и совершенствованию технологической схемы обогащения асбестовых руд на основе анализа эмпирических характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности исходного продукта в операцию.

минеральная фаза асбестовая руда

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается значительным объемом экспериментального материала, дублированием проводимых экспериментов, удовлетворительной сходимостью результатов параллельных опытов.

Практическое значение работы состоит в разработке методики расчета операций обогащения асбестовой руды и совершенствовании технологических схем асбофабрик на основе эмпирических характеристик раскрытия и характеристик крупности исходного продукта в операцию.

Научное значение работы заключается в разработке характеристик раскрытия минеральных фаз для руд хризотил-асбеста.

Реализация результатов работы. Результаты расчета технологических схем асбестообогатительных фабрик новым методом использованы для прогнозирования технологических показателей двух асбестообогатительных комбинатов АО "Костанайские минералы" и ОАО "Оренбургские минералы" с целью совершенствования технологии обогащения руд хризотил-асбеста. Кроме этого, для комбинатов разработаны рекомендации по проведению мероприятий на развитие асбестообогатительных фабрик.

Апробация работы. Работа выполнена по договорам с комбинатами: АО "Костанайские минералы" и ОАО "Оренбургские минералы" в течение 2004-2007 гг. В решении вопросов автор принимал участие в качестве руководителя разделов и руководителя работ.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на комбинатах: ОАО "Оренбургские минералы", АО "Костанайские минералы", на международных научно-практических конференциях:

Молодежных научно-практических конференциях в рамках Уральской горнопромышленной декады (2004, 2007гг., Екатеринбург);

Международных научно-технических конференциях "Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья" (2005, 2006, 2007, 2008 гг., г. Екатеринбург);

Третьей международной научно-практической конференции "Проблемы развития горнодобывающих отраслей промышленности и безопасности контролируемого использования хризотилового волокна и хризотилсодержащих материалов" (14-15 сентября 2005 г., Республика Казахстан, г. Житикара).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 6 работ, из них 2 работы в ведущем рецензируемом научном журнале, определенном ВАК.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, 5 приложений и перечня использованной литературы из 70 наименований.

Основное содержание диссертации

В первой главе проведен сравнительный анализ существующих аналитических моделей раскрытия минеральных фаз. Рассмотрен вопрос использования моделей раскрытия для расчета и построения технологических схем обогащения полезных ископаемых.

Основателем теории раскрытия минеральных фаз является А.М. Годэн.

Раскрытие асбестовой руды (асбестосодержащего продукта) ранее изучалось на основе развернутого анализа. Результаты распределений свободных и нераскрытых зерен асбеста по классам крупности в ходе технологических преобразований использовались для разработки технологических схем обогащения руд хризотил-асбеста и совершенствования технологии обогащения.

С развитием технологии обогащения руд хризотил-асбеста требуется более углубленное изучение о раскрытии минерала. Построение и совершенствование технологических схем обогащения по принципу "Не дробить и не обогащать ничего лишнего!" возможно только на основе эмпирических характеристик раскрытия минеральных фаз с учетом распределения кусков по крупности. Кроме этого, для прогноза технологических показателей возникает необходимость в разработке методики расчета технологических схем обогащения асбестовых руд с учетом характеристик раскрытия минерала и распределения кусков по крупности.

Расчет технологической схемы обогащения асбестовых руд выполняется при фактическом измерении масс и массовых долей полезного компонента в каждом продукте обогащения, который считается традиционным. Результаты расчета технологической схемы традиционным способом используются для обоснования технологических показателей действующей асбестообогатительной фабрики при фактическом состоянии технологии.

В связи с увеличением объемов по переработке руды и производственных мощностей на асбестообогатительных фабриках появилась потребность в прогнозировании технологических показателей и совершенствовании технологии.

Были определены основные направления совершенствования процесса обогащения асбеста на основе использования закономерностей раскрытия минеральных фаз, имеющих существенное значение для построения рациональных технологических схем обогащения асбеста, и способы их достижения.

Во второй главе экспериментально получены кривые раскрытия минеральных фаз для руд хризотил-асбеста (асбестосодержащих продуктов), определены закономерности распределения минеральных зерен по крупности и их практическое применение.

Для получения характеристик раскрытия минеральных фаз асбестовой руды требуется развернутый анализ обработки пробы, который заключается в предварительной классификации пробы на ситах с определением свободного и скрытого асбеста в каждом выделенном классе крупности.

Воспроизводимость контрольных испытаний при обработке двух параллельных проб с определением содержания хризотил-асбеста по классам крупности не превышает норматива воспроизводимости, как каждого выделенного класса крупности, так и в целом всей пробы.

Результаты обработки пробы по развернутому анализу могут быть использованы для исследований с целью совершенствования технологии обогащения асбестовых руд.

На основе развернутого анализа получены суммарные характеристики массовой доли свободного, скрытого и общего асбеста по классам крупности исходного продукта в операцию обогащения рудного и перечистного потоков, представленные на рис.1.

В целом кривые массовой доли свободного, скрытого и общего асбеста по классам крупности имеют:

вогнутый вид и правоасимметричное распределение;

заканчиваются на ординате в точке 0,5 мм, так как асбест крупностью менее 0,5 мм (d_{пред. )} не является ценным компонентом;

с увеличением крупности размера кусков стремятся к нулю, так как асбест концентрируется в большей степени в мелких классах.

а) рудный поток б) перечистной поток

Рис.1. Суммарные характеристики массовой доли свободного (1), скрытого (2) и общего (3) асбеста по классам крупности

На основе суммарных характеристик массовой доли свободного, скрытого и общего асбеста по классам крупности получены закономерности раскрытия минерала в асбестовой руде (асбестосодержащих продуктов):

Доля раскрытых зерен асбеста в минералеот крупности определяется отношением суммарной массовой доли свободного асбестак суммарной массовой доле общего асбеста в пробе выделенного класса крупности по формуле

. (1)

Доля минерала в сростках от крупностиопределена отношением суммарной массовой доли скрытого асбестак суммарной массовой доле общего асбестав пробе выделенного класса крупности по формуле

(2)

Для количественного определения раскрытия по классам крупности необходимо кривые раскрытия минеральных фаз и характеристику крупности совмещать графически (рис.2).



Рис.2. Характеристика раскрытия минерала и характеристика крупности исходных продуктов

В целом кумулятивные кривые раскрытия асбеста исходных продуктов в операции классификации рудного и перечистного потоков по классам крупности имеют:

выпуклый вид и правоасимметричное распределение;

заканчиваются на ординате в точке 0,5 мм.

В зависимости от различного качества исходных продуктов, поступающих в операции разделения рудного и перечистного потоков, кривые раскрытия асбеста, так же как и кривые массовой доли полезного компонента, по классам крупности имеют свои особенности и отличия:

Для продуктов рудного потока:

1. Пересечение кривой раскрытия асбеста на оси абсцисс в точке ноль, указывает на начало раскрытия асбестовой руды (асбестосодержащего продукта). Учет крупности начала раскрытия минеральной фазы позволяет избежать переизмельчения минерального компонента, тем самым, уменьшается доля необогащаемого класса.

2. С уменьшением крупности кусков руды кривая раскрытия асбеста возрастает и в классе +0,5 мм достигает максимального значения.

Для продуктов перечистного потока:

Пересечение кривой раскрытия асбеста в отдельных классах крупности на оси абсцисс в 100 % рассматривается, как полное раскрытие. Незначительное снижение кривой раскрытия асбеста в классе +0,5 мм до 96,5 % указывает на наличие в предельной крупности обогащения сростков.

Кроме закономерностей раскрытия минерала для асбестовой руды (асбестосодержащих продуктов) экспериментально получены закономерности изменения доли сростков, доли раскрытых зерен асбеста и доли породы от крупности.

Доля раскрытых зерен асбеста в руде от крупностиопределена отношением суммарной массовой доли свободного асбеста в выделенном классе крупностик накопленному выходу этого класса

(3)

Доля сростков в руде от крупностиопределена отношением суммарной массовой доли скрытого асбеста в выделенном классе крупностик накопленному выходу этого класса

(4)

Доля породы в асбестовой руде от крупностиопределяется по формуле

(5)

На рис.3, а, б, в показано видоизменение кривых характеристик раскрытия минеральных фаз по крупности в процессе технологических преобразований (обогащение и дробление).

Выбор и построение характеристик раскрытия минеральных фаз является важной задачей для дальнейшего обоснования их применения.

В третьей главе предлагается методика расчета операций обогащения технологических схем обогащения асбеста с использованием эмпирических характеристик раскрытия минерала и характеристик крупности исходного продукта в операцию.

С получением характеристик раскрытия минерала для асбестовой руды появилась возможность разработки новой методики расчета операций обогащения технологической схемы асбофабрик.

В основу разработанной методики качественно-количественного расчета отдельных операций обогащения положено использование эмпирических суммарных характеристик раскрытия минерала и характеристик крупности исходного продукта в операцию обогащения.

Рис.3. Суммарные характеристики раскрытия минеральных фаз и характеристики крупности исходных продуктов в операции.

1 - характеристика крупности исходного продукта; 5 - доля породы в руде исходного продукта;

2 - характеристика крупности дробленого продукта; 6 - доля породы в руде дробленого продукта;

3 - доля раскрытия минерала в исходном продукте; 7 - доля сростков в руде исходного продукта;

4 - доля раскрытия минерала в дробленом продукте; 8 - доля сростков в руде дробленого продукта

В методике учтены результаты исследовательских работ, практика обогащения асбестовых руд, анализ работы действующих асбестообогатительных фабрик. Из традиционного расчета технологической схемы принято: выполнение расчета по балансовым уравнениям с учетом волокна промышленной длины кл. +0,5 мм; значения массовой доли свободного и общего асбеста кл. +0,5 мм в выносе циклона по экспериментальным данным - 10,0 %.

В методику введены формулы расчета технологических показателей:

выхода концентрата одного из самых трудноизмеряемых технологических показателей;

массовой доли полезного компонента в продуктах обогащения крупностью менее 1,0 мм и более 1,0 мм.

Для расчета теоретического выхода концентрата введен коэффициент засоренности .

Для расчета массовой доли полезного компонента в продуктах обогащения введен коэффициент "трудных" зерен .

Технологические показатели, полученные в результате расчета по разработанной методике, могут использоваться для прогнозирования и совершенствования технологии обогащения действующих асбестообогатительных фабрик.

В четвертой главе определен подход к совершенствованию технологических схем обогащения руд хризотил-асбеста на основе анализа эмпирических характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности исходных продуктов в операции.

Для совершенствования шкалы классификации в операциях грохочения и повышения эффективности дробления в операциях рудного потока определены допустимые ограничения к качеству исходного продукта в операцию дробления и в операцию обогащения по доле раскрытия минерала.

С этой целью выполнен анализ большого массива экспериментальных данных в лабораторных и промышленных условиях, использованы основные принципы дробления асбестовых руд.

Получены закономерности на рудах хризотил-асбеста Киембаевского и Джетыгаринского месторождений, с учетом эффективности работы установленного оборудования на действующих асбестообогатительных фабриках (в операциях дробления вертикально-молотковые дробилки ВМД-105А, в операциях обогащения - инерционные грохоты ГИД-1500).

При соблюдении допустимого ограничения в исходном продукте операции дробления по доле раскрытия минерала % значение коэффициента вскрытия асбеста составит .

При соблюдении допустимого ограничения в исходном продукте операции обогащения по доле раскрытия минерала значение массовой доли свободного асбеста кл. +0,5 мм в черновых концентратах составит %.

При изменении характеристики исходной руды допустимые ограничения потребуется уточнять.

Анализ характеристик раскрытия минеральных фаз исходных продуктов в операции обогащения первого цикла рудного потока АО "Костанайские минералы" и установленные допустимые ограничения к качеству исходного продукта по доле раскрытия минерала позволили разработать рекомендации по совершенствованию шкалы классификации в операции обогащения № 2, где происходит разделение крупнозернового концентрата, поступающего в I перечистной поток на формирование высоких марок асбеста.

В период опробования на одной из секций (5 технологических линий) фактическая шкала классификации изменена на экспериментальную.

В результате эксперимента установлено:

увеличение выхода черновых концентратов в I перечистной поток в 1,9 раза при улучшении их качественной характеристики по фракционному составу;

увеличение выработки готовой продукции в 1,64 раза с улучшением качественной характеристики.

Результатами экспериментов установлена возможность получения дополнительной стоимости готовой продукции до 26 млн. рублей в год на одной секции и 77 млн. рублей в год при работе тремя секциями.

Построение рациональной технологической схемы обогащения, реализующей принцип "Не дробить и не обогащать ничего лишнего!", основано на использовании эмпирических характеристик раскрытия минерала и характеристик крупности исходных продуктов в операции обогащения.

По такому принципу выполнен анализ существующей технологии первого каскада рудного потока цеха обогащения АО "Костанайские минералы", который включает в себя шесть операций грохочения №№ 2, 3, 4, 6, 7, 8 с извлечением черновых концентратов с помощью воздуха системами пневмотранспорта и две операции дробления №№ 5, 9.

Эмпирические характеристики раскрытия минеральных фаз и характеристики крупности исходных продуктов в операции №№ 2-8 представлены на рис.4.

Построение характеристик выполнено в масштабе, в связи с чем можно проследить их изменение по операциям обогащения.

Границы извлечения чернового концентрата с "узкого" класса по фактической шкале классификации на рисунках отмечены вертикальными линиями.

Принцип выполнения анализа технологического процесса по характеристикам раскрытия минеральных фаз в крупности:

1. Пересечение кривой раскрытия асбеста на оси абсцисс в точке ноль указывает на начало раскрытия асбестовой руды (асбестосодержащего продукта).

2. Совмещение на графике границы разделения концентрата с началом раскрытия зерен минерала обозначает, что фактическая шкала классификации в рассматриваемых операциях обогащения предусматривает обогащение руды с учетом её раскрытия по классам крупности.

3. При стремлении на графике кривой доли породы в асбестовой руде (продукте) к единице, а кривой доли сростков в руде к нулю "плюсовой" класс считается породой.

4. При увеличении крупности кусков руды доля свободных зерен минерала стремится к нулю, доля минерала в сростках, наоборот, увеличивается. Это характерно только для продуктов дробления.

Рис.4. Закономерности раскрытия минеральных фаз в операциях обогащения первого каскада рудного потока АО "Костанайские минералы"

На основании анализа технологического процесса по характеристикам раскрытия минеральных фаз в крупности предложен вариант совершенствования технологической схемы I цикла обогащения (рис.5):

1. Замена нижнего сита в операции обогащения № 2.

2. Замена в операции дробления № 5 (ВМД-105А) на более совершенную дробилку, например, центробежную дробилку (ДЦ), тем самым увеличивается вскрытие асбеста с подготовкой требуемого количества свободного волокна к обогащению.

3. Установка в операции обогащения № 6 вместо двухситового грохота со шкалой классификации 10; 6 мм - трехситовый грохот, со шкалой классификации 10; 4; 0,5 мм при извлечении черновых концентратов с двух сит в кл. - 10+4 мм и - 4+0,5 мм с выделением необогащаемого класса - 0,5 мм в отвальные хвосты и исключением надрешетного продукта кл. - 25+10 мм из цикла обогащения на получение щебня.

Рис.5. Вариант совершенствования I каскада рудного потока АО "Костанайские минералы"

Такое изменение технологической схемы приведет к:

снижению нагрузки по питанию в операцию дробления № 9 при улучшении эффективности дробления;

увеличению выхода черновых концентратов в операциях обогащения №№ 2, 6 при улучшении их качества;

уменьшению содержания пыли класса менее 0,4 мм в продуктах обогащения;

получению дополнительной готовой продукции - щебня крупностью менее 25 мм.

Совершенствование технологии приведет к прибыли от дополнительно полученной готовой продукции и улучшению технико-экономических показателей обогащения асбеста.

Анализ исходных характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности в операции обогащения рудного потока позволил разработать правила по совершенствованию технологии обогащения асбеста:

Правило № 1. Выбор шкалы классификации в операциях обогащения необходимо осуществлять по эмпирическим характеристикам раскрытия минерала с учетом установленных допустимых ограничений к качеству исходного продукта в операцию обогащения по доле раскрытия минерала.

Правило № 2. Доля сростков в продуктах, поступающих в операцию дробления для вскрытия асбеста Р_ср > 5 %, соответственно, доля породы Р_п < 95 %.

Правило № 3. Выведение из технологии обогащения обедненных продуктов (класса) необходимо осуществлять при соблюдении условий:

Р_ср < 5 %, соответственно, Р_п > 95 %.

Правило № 4. Графическое совмещение на оси абсцисс в точке ноль границы разделения концентрата с началом раскрытия зерен минерала указывает на то, что установленная шкала классификации в рассматриваемых операциях обогащения предусматривает обогащение руды с учетом её раскрытия по классам крупности.

Перечисленные выше мероприятия, направленные на совершенствование технологических схем обогащения асбестовой руды, позволят повысить технологические и экономические показатели обогащения асбеста.

В пятой главе представлен теоретический расчет схемы рудного потока с учетом эмпирических характеристик раскрытия минерала и характеристик крупности исходного продукта в операцию и расчет по фактическим измерениям (традиционным способом). Выполнено сравнение прогнозируемых технологических показателей с практикой.

Расчет технологических показателей обогащения асбестовой руды по заданной схеме в настоящее время выполняется с помощью балансовых уравнений при технологическом опробовании фабрики, который считается традиционным в обогащении. Для этого анализом определяется качественная характеристика каждого опробуемого продукта (массовая доля свободного и скрытого асбеста кл. +0,5 мм).

Традиционный расчет технологической схемы ведется по известным параметрам продукта, входящего в схему, технологической характеристике руды, технической характеристике установленного в схеме оборудования.

Особенностью традиционного расчета являются большие физические затраты на опробование и обработку проб продуктов обогащения.

В диссертационной работе предложен новый метод прогнозирования технологических показателей обогащения асбестовой руды, в основу которого положено использование эмпирических суммарных характеристик раскрытия асбеста и характеристик крупности исходного продукта в операцию обогащения. Таким образом, продукты, выходящие из операции, определяются по характеристике продукта, входящего в операцию. Прогноз технологических показателей выполняется с помощью балансовых уравнений при опробовании каждого исходного продукта в операцию обогащения по заданной схеме.

Для получения суммарных характеристик раскрытия асбеста и характеристик крупности исходного продукта в операцию обогащения требуется развернутый анализ обработки пробы, который заключается в предварительной классификации пробы на ситах с определением свободного и скрытого асбеста в каждом выделенном классе крупности.

На основе характеристик раскрытия минерала, характеристик крупности и распределения полезного компонента в различных классах крупности формируется исходная информация для расчета отдельной операции обогащения.

Качественно-количественный расчет операции обогащения выполняется по заданной шкале классификации с учетом установленного оборудования.

Прогнозируемые расчетные величины, полученные в результате теоретического расчета, будут всегда лучше, чем по фактическим измерениям, поэтому сравнивать их необходимо в смысле расхождения и результаты сравнений использовать для совершенствования технологии обогащения асбеста на асбестообогатительных фабриках.

Сравнение технологических показателей обогащения асбеста по двум вариантам расчета технологических схем традиционным способом и новым методом показало преимущество последнего.

Новый метод расчета не противопоставляется традиционному расчету, лишь дополняет его и обеспечивает совершенствование традиционного расчета схемы за счет:

использования исходных характеристик раскрытия минерала и крупности материала в каждую операцию обогащения, без измерений масс и массовых долей полезного компонента, выходящих из операции продуктов;

введения формул расчета одного из самых трудноизмеряемых показателей - выхода концентрата от исходного в операцию обогащения рудного и перечистного потоков;

введения формул расчета массовой доли полезного компонента кл. +0,5 мм в продуктах обогащения.

Новый метод расчета технологических схем асбестообогатительных фабрик использован для прогнозирования технологических показателей двух асбестообогатительных комбинатов АО "Костанайские минералы" и ОАО "Оренбургские минералы" с целью совершенствования технологии обогащения руд хризотил-асбеста.

Результаты расчетов использованы для разработки рекомендаций по проведению мероприятий на развитие асбестообогатительных фабрик.

Заключение

В диссертационной работе изложено научно обоснованное решение актуальной задачи совершенствования технологических схем обогащения руд хризотил-асбеста на основе эмпирических характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности исходного продукта в операцию обогащения. Решены вопросы построения рациональных технологических схем обогащения асбеста, что имеет значение для повышения эффективности производства концентрата.

Результаты проведенных исследований позволили сделать следующие выводы:

1. Получены закономерности раскрытия минеральных фаз в асбестовой руде (асбестосодержащих продуктах) по классам крупности.

2. Разработана методика расчета операций обогащения технологической схемы на основе эмпирических характеристик раскрытия минерала и характеристик крупности исходного продукта в операцию обогащения, позволяющая прогнозировать технологические показатели и совершенствовать технологический процесс обогащения руд хризотил-асбеста. В методику расчета:

введена формула одного из самых трудноизмеряемых показателей - выхода концентрата от исходного в операцию обогащения рудного и перечистного потоков;

введены формулы массовой доли полезного компонента кл. +0,5 мм в продуктах обогащения;

введен коэффициент, характеризующий долю трудных зерен в нижнем продукте , используемый как поправочный коэффициент вероятностного попадания отдельных частиц асбеста в продукты грохочения;

введены коэффициенты засоренности чернового концентрата рудного и перечистного потоков .

3. Установлены допустимые ограничения к качеству исходных продуктов рудного потока в операции дробления и обогащения по доле раскрытия минерала для совершенствования технологической схемы асбестообогатительных фабрик по выбору шкалы классификации и режимов дробления.

4. Разработаны правила по совершенствованию технологической схемы обогащения асбестовых руд на основе анализа эмпирических характеристик раскрытия минеральных фаз и характеристик крупности исходного продукта в операцию, значения которых позволят совершенствовать технологическую схему обогащения асбеста по принципу "Не дробить и не обогащать ничего лишнего".

5. По результатам исследований внедрено:

В цехе обогащения АО "Костанайские минералы" для увеличения выхода высоких марок асбеста в операции грохочения № 2 установлена рекомендованная шкала классификации. Выбор шкалы классификации в операции грохочения № 2 основан на использовании эмпирических характеристик раскрытия минерала и установленных допустимых ограничений к качеству исходного продукта в операцию обогащения по доле раскрытия минерала.

В цехе обогащения ОАО "Оренбургские минералы" в операции дробления № 6 рудного потока по результатам теоретического расчета технологической схемы на увеличение производственной мощности до 550 тыс. т/год установлена одна единица центробежной дробилки ДЦ-1,25. Проведены испытания, получены положительные результаты.

Публикации по теме диссертационной работы

Размещено на Allbest.ru

В ведущем рецензируемом научном журнале, определенном ВАК:

1. Бузунова Т.А. Оптимизация шкалы классификации и режимов дробления в рудном потоке / Бузунова Т.А. // Известия вузов: Горный журнал. - 2005. - № 5. - С.77-83.

2. Бузунова Т.А. Принципы прогнозирования технологических показателей на асбестообогатительных фабриках / Кованова Л.И., Зырянов В.А., Бузунова Т.А. // Известия вузов: Горный журнал. - 2004. - № 4. - С.95-101.

В других изданиях:

1. Бузунова Т.А. Оптимизация рудного потока схем обогащения асбеста / Кованова Л.И., Бузунова Т.А. // Материалы третьей международной научно-практической конференции "Проблемы развития горнодобывающих отраслей промышленности и безопасности контролируемого использования хризотилового волокна и хризотилсодержащих материалов" под общ. ред. Галиева С. Ж.14-15 сентября 2005 г. Республика Казахстан, г. Житикара: - Житикара (Республика Казахстан), 2005. - С.221-224.

2. Бузунова Т.А. Использование характеристик раскрытия асбестовой руды по классам крупности с целью оптимизации шкалы классификации / Бузунова Т.А. // Материалы Уральской горнопромышленной декады, 5-15 апреля 2004 г. - Екатеринбург: Изд-во УГГГА. - 2004. - 325 с.

3. Бузунова Т.А. Оптимизация шкалы классификации на основе характеристик раскрытия асбестовой руды Джетыгаринского месторождения / Кованова Л.И., Бузунова Т.А. // Горно-геологический журнал, г. Житикара. - 2004. - № 2. - С.35-39.

4. Бузунова Т.А. Оптимизация шкалы классификации и режимов дробления на основе характеристик раскрытия асбестовой руды / Кованова Л.И., Бузунова Т.А. // Материалы 10-й международной научно-технической конференции "Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья", 16-21 мая 2005 г., Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2005. - С.237-242.

...