Проектирование обогатительных фабрик - Разумов К.А.
Скачать (прямая ссылка):
Переход от теоретических результатов обогащения к практическим может быть сделан на основе присущей гравитационным процессам закономерности в извлечении (распределении) фракций различной плотности в продуктах обогащения.
Если по оси абсцисс отложить показатели плотности фракций б, а по оси ординат — извлечение е фракций различной плотности в концентрат при гравитационном обогащении, например отсадке, то получим кривую е = f (6) (рис. 2) извлечения (распределения) фракций различной плотности в концентратах и хвосты. Эти кривые принято называть кривыми раз д е л е н и я.
Плотность наиболее легкой фракции концентрата обозначим через б', а плотность наиболее тяжелой фракции хвостов — через б". Плотность фракции, извлекаемой на 50 % в концентрат и на 50% в хвосты, назовем разделительной плотностью бр.
Все фракции плотностью, меньшей разделительной, извлекаются преимущественно в концентрат, а фракции плотностью,
* См. ГОСТ 4790—80. Угли бурые, каменные, антрацит и сланцы горючие. Метод фракционного анализа.
большей разделительной, — в хвосты. Для идеального процесса обогащения кривая извлечения будет иметь вид ломаной линии ABCD. На участках А—А' и D'—D практическая кривая совпадает с идеальной. Величина отклонений практической кривой ог идеальной характеризует степень несовершенства (точность разделения) гравитационного процесса. При разделении .угля по плотности в аппаратах с тяжелой суспензией кривые разделения удовлетворительно описываются интегральным уравнением нормального распределения вероятностей. При гравитационном обогащении угля в машинах с водной средой кривая разделения, построенная в обычных координатах, получается несимметричной. Для приведения такой кривой к виду кривой нормального распределения на оси абсцисс откладывают не плотности, а логарифмы плотностей, т. е. извлечение узких фракций подчиняется логарифмически нормальному закону распределения вероятностей.
На основании многочисленных опытов и анализа практики приближенно считают, что извлечение фракций определенной плотности при гравитационных процессах обогащения не зависит от фракционного состава исходного материала и определяется только значением плотности разделения и технологической характеристикой аппарата. Также приближенно полагают, что кривая извлечений узких фракций в зависимости от их плотности описывается статистической закономерностью, а, именно, нормальным законом распределения вероятностей Гаусса
где х — случайная величина (ошибка), выраженная в единицах среднего квадратичного отклонения.
Поскольку для F (х) существуют таблицы, то можно использовать эту функцию для определения извлечений узких фракций (по плотности) в концентрат или хвосты.
Для определения х надо знать среднее вероятное отклонение, характерное для кривой разделения.
Среднее вероятное отклонение ?р (в г/см3) определяется как
где б75 и 6г5 (по рис. 2 Е' и Е") — плотности узких фракций, которые извлекаются в концентрат или отходы соответственно на 75 % и 25 %. f»
При обогащении угля одинаковой крупности среднее вероятное отклонение повышается с увеличением плотности разделения. Увеличение отклонения невелико для машин с тяжелой средой и значительно для машин с водной средой. Поэтому эффектив-
со
V Е,
р
2
28
ность разделения отсадки оценивается не по Ер, как для аппаратов с тяжелой средой, а по, так называемой, погрешности разделения, безразмерному коэффициенту /:
/ =
бР- I
где бр — плотность разделения.
Для проектных расчетов рекомендуются следующие величины среднего вероятного отклонения и погрешности разделения по табл. 1.
Таблица 1
Среднее вероятное отклонение Ер и погрешность разделения I в аппаратах гравитационных процессов [3, 58]
т Аппарат или машина дли обогащения, продукт Яр, г/см3 № формулы 1
11 Колесный сепаратор, уголь крупнее 25 мм 0,01бр + 0,02 а —
Колесный сепаратор, уголь крупнее 13 мм 0,015бр +0,02 б —
rf Двухпродуктовый тяжелосредный гидроциклон Трехпродуктовый тяжелосредный гидроциклон, мм: 0,03бр — 0,015 в
первая ступень 0,04бр — 0,010 г —
<1 вторая ступень Отсадочная машина типа ОМ: 0,045бр —0,015 д —
уголь крупнее 13(10) мм — — 0,12—0,16
уголь мельче 13 (10) мм — 0,14—0,20
Отсадочная машина типа ОМА, крупный уголь 6—250 мм — 0,12
-i 1 Концентрационный стол, уголь 1— 6 мм — 0,16
Пневматический сепаратор, уголь 0,5—75 мм 0,18-0,25
Отклонение х средней плотности фракции угля бср от плотности разделения бр выраженное в мерах среднего квадратического отклонения находится по следующим формулам 13, 41.
Для обогатительных машин с тяжелой средой
х = ±6г ?рбсР 0,675. (1)
Для обогатительных машин с водной средой
^±lg fen» Г. 0’675_________________1
5 бСР- 1 []g(/ + ^/3+ ij
29
Для обогатительных машин с воздушной средой
0,675
-±|* fe[
lg {! +\Г,*+ ,
(3)
В формулах (1), (2) и (3) знак плюс берут при определении извлечения фракций в концентрат и знак минус — в отходы.
По величине отклонения х по таблице функции F (х), проводимой во многих книгах [3, 4], определяется извлечение фракции (в %) со средней плотностью 6ср
