Файл: Построение и анализ кривых обогатимости. Гравитационный (фракционный) анализ.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 118
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Построение и анализ кривых обогатимости.
Гравитационный (фракционный) анализ
Данные гравитационного анализа позволяют сделать заключение о возможности гравитационного обогащения данной руды, дают представление о степени раскрытия основных минералов в различных классах крупности, позволяют выбрать начальную и конечную крупность обогащения, составить схему испытаний обогатимости, приближенного прогнозирования показателей гравитационного обогащения. Они служат основой для определения параметров процесса и расчета технологических показателей при обогащении руды в тяжелых средах или крупнокусковой отсадкой.
Гравитационный анализ крупных классов руды (+50; –50 +25; –25 +8(10) мм) производится путем определения плотности отдельных кусков (взвешиванием в воде и воздухе). От каждого класса с помощью квадратования отбирают пробу из 100–200 кусков. Пробы отмывают водой и сушат. Затем куски нумеруют, определяют плотность каждого куска и распределяют все куски на фракции по плотности.
Каждую фракцию взвешивают, измельчают и анализируют на содержание ценных компонентов и извлечение ценного компонента в каждую фракцию. Расчет ведут по следующим формулам:
1) выход фракции от массы класса
где mф - масса фракции; Mкл – масса класса;
2) выход фракции от массы руды
где γк – выход класса от руды;
3) содержание ценного компонента в классе
где αф – содержание ценного компонента в i-й фракции данного класса по данным химического анализа; l – число фракций;
4) извлечение ценного компонента во фракцию (%) из класса
5) извлечение ценного компонента во фракцию (%) из руды
где αф– массовая доля ценного компонента в каждой фракции класса по данным химического анализа;
– массовая доля ценного компонента в исходной руде.Таблица 1
Тяжелые жидкости, используемые для разделения минералов
| Наименова-ние | Химичес-кий состав | Максималь-ная плотность раствора (г/см3) | Вязкость наиболее тяжелого раствора, мПа·с | Растворимость | |||||||||||
| в воде | в спирте | в бен-зине | в бен-золе | в эфире | |||||||||||
| I группа | |||||||||||||||
| Хлористый кальций Хлористый цинк Йодистый этил | CaCl2 ZnCl2 C2H5I | 1,35 1,8 1,94; бесцветный | 5,1 1,1 57,8 | р р мр | - - р | - - р | - - р | - - р | |||||||
| II группа | |||||||||||||||
| Хлорное олово Бромоформ Четырех-бромистый ацетилен Серебряно- калиево-ртутный йодит | SnCl4 CHBr3 C2H2Br4 HI2+KI+AgI | 2,88; бесцветный 2,89; бесцветный 2,97; бесцветный 3,17; желтый | 91,9 2,2 11 - | р р н р | н р р н | н хр р н | н р р н | н хр р н | |||||||
| III группа | |||||||||||||||
| Жидкость Туле Жидкость Клейна Йодистый метилен М-163 М-44 М-45 | HI2+2KI 9WO3·B2O3+Cd(OH)2+ 16H2O CH2I2 - ZnI2+BaI2 BaI2+CaI2 | 3,17; желтый 3,36; бесцвет-ная 3,32 бесцвет-ная 2,9 2,9 3,0 | 10,7 - 40 - - - | р хр н - хр хр | н н р р - - | н н р - - - | н н р - - - | н н р - - - | |||||||
| VI группа | |||||||||||||||
| Жидкость Сушина–Рорбаха Серебряно-бариево-ртутный йодит Селеновый бромид Жидкость Клеричи | BaI2+HgI2 - - CH2(COO)2Tl2+ HCOOTl | 3,5; желтая 3,5; желтая 3,6; темный 4,27; желтая | - - - >50 | р р - хр | р н - н | р н - н | хр н - н | - Н - н | |||||||
Примечание: р – растворимая, н – нерастворимая, мр – малорастворимая, хр – очень хорошо растворимая, «–»– данные отсутствуют.
По суммарному выходу фракций данной плотности вычисляется содержание ценного компонента в сумме фракций
где k – число классов крупности.
Материал крупностью –12 +0,01 мм при гравитационном анализе разделяется в тяжелых жидкостях (см. табл. 1). С учетом плотностей выпускаемых тяжелых жидкостей разделение смесей минеральных зерен ограничивается плотностью 4270 кг/м3.
Обычная шкала плотностей (г/см3): 2,7; 2,9; 3,1; 3,3; 3,4; 4,2. В некоторых случаях можно обойтись меньшим числом фракций или несколько изменить значения плотностей.
Разделение в тяжелых жидкостях осуществляется либо отстаиванием в специальных воронках, стаканах и т. д., либо центрифугированием. Выбор способа зависит от крупности исходного материала и разницы в плотностях материалов, составляющих пробу (табл. 2).
Таблица 2
Данные для ориентировочного выбора метода разделения в тяжелых жидкостях
| Вязкость жидкости, мПа·с | <1 | 1-50 | >50 | ||||||||
| Разность плотностей, г/см3 | >1 | 1-0,3 | <0,3 | >1 | 1-0,3 | <0,3 | >1 | 1-0,3 | <0,3 | ||
| Размер зерен, мм | 0,2 0,2-0,1 <0,01 | О Ц Ц | О Ц З | Ц Ц З | Ц Ц З | Ц Ц Н | Ц З Н | Ц Ц Н | З З Н | З З Н | |
Примечание: О – отстаивание, Ц – центрифугирование, З – разделение в тяжелых жидкостях затруднено, Н – разделение в тяжелых жидкостях и в обычных центрифугах невозможно.
Для проведения гравитационного анализа необходимы центрифуги, сушильные и вытяжные шкафы, технические весы.
Пример использования данных гравитационного анализа
Результаты анализа по разделению минеральных зерен в тяжелых жидкостях оформляют в виде таблицы (табл. 3).
Если на основании ситового и гравитационного анализов выясняется возможность предварительного обогащения в тяжелых суспензиях, то целесообразно провести гравитационный анализ продукта, поступающего на дальнейшее гравитационное обогащение в той крупности, при которой это обогащение будет проводиться. В этом случае расслаивание исходной руды ограничено крупными классами, направляемыми на суспензионное обогащение.
Таблица 3
Результаты расслаивания руды крупностью –12 +0,044 мм
| Классы крупности, мм | Плотность фракции, г/см3 | Выход, % | Содержание ценного компонента, % | Распределение ценного компонента, % | ||||
| от класса | от руды | от класса | от руды | |||||
| –12 +6 | <2,7 2,7-2,9 2,9-3,1 3,1-3,45 >3,45 | 50,4 29,5 14,8 3,7 1,6 | 34,02 19,91 9,99 2,50 1,08 | 0,39 0,35 0,41 4,98 16,00 | 24,6 12,9 7,6 22,9 32,0 | 16,15 8,48 4,99 15,16 21,03 | ||
| Сумма фракций | 100 | 67,50 | 0,80 | 100 | 65,18 | |||
| –6+3 | <2,7 2,7-2,9 2,9-3,1 3,1-3,45 >3,45 | 54,6 23,4 14,0 6,4 1,6 | 8,74 3,74 2,24 1,02 0,26 | 0,10 0,39 1,69 3,03 19,40 | 6,2 10,3 26,7 21,8 35,0 | 1,06 1,78 4,61 3,76 6,14 | ||
| Сумма фракций | 100 | 16 | 0,89 | 100 | 17,35 | |||
| –3+1 | <2,7 2,7-2,9 2,9-3,1 3,1-3,45 >3,45 | 59,0 18,3 12,8 7,8 2,1 | 3,72 1,15 0,81 0,49 0,13 | 0,07 0,52 0,81 2,13 18,60 | 5,2 11,9 13,0 20,8 49,1 | 0,32 0,73 0,80 1,28 2,94 | ||
| Сумма фракций | 100 | 6,30 | 0,79 | 100 | 6,06 | |||
| –1+0,5 | <2,7 2,7-2,9 2,9-3,1 3,1-3,45 >3,45 | 59,5 15,5 11,5 10,2 3,3 | 2,20 0,57 0,43 0,38 0,12 | 0,04 0,37 0,59 1,07 17,20 | 2,9 6,9 8,2 13,2 68,8 | 0,11 0,26 0,31 0,49 2,51 | ||
| Сумма фракций | 100 | 3,70 | 0,82 | 100 | 3,68 | |||
| –0,5+0,2 | <2,7 2,7-2,9 2,9-3,1 3,1-3,45 >3,45 | 60,4 13,6 7,3 15,0 3,7 | 1,51 0,34 0,18 0,38 0,09 | 0,03 0,59 0,54 0,57 18,90 | 2,0 8,7 4,2 9,3 75,8 | 0,06 0,24 0,12 0,56 2,07 | ||
| Сумма фракций | 100 | 2,50 | 0,92 | 100 | 2,75 | |||
| –0,2+0,1 | <2,7 2,7-2,9 2,9-3,1 3,1-3,45 >3,45 | 60,70 9,50 6,00 18,75 5,05 | 0,67 0,10 0,07 0,21 0,06 | 0,04 0,23 0,40 0,41 16,43 | 2,49 2,24 2,46 7,86 84,95 | 0,03 0,03 0,03 0,11 1,20 | ||
| Сумма фракций | 100 | 1,11 | 1,04 | 100 | 1,40 | |||
| –0,1+0,04 | <2,7 2,7-2,9 2,9-3,1 3,1-3,45 >3,45 | 58,35 8,85 5,95 19,60 7,25 | 0,70 0,11 0,07 0,24 0,09 | 0,04 0,31 0,33 0,26 11,29 | 2,48 2,92 2,09 5,42 87,09 | 0,03 0,04 0,03 0,08 1,24 | ||
| Сумма фракций | 100 | 1,20 | 0,95 | 100 | 1,42 | |||
| –0,04 | - | - | 1,68 | 0,75 | - | 15,3 | ||
| Исх. руда | - | 100 | 0,82 | - | 100 | - | ||
В табл. 3 приведены результаты расслаивания оловянной руды одного из месторождений Восточной Киргизии. Состав руды: кварц – 3,5%, полевой шпат – 10%, карбонаты – 15%, пироксены –20%, турмалин – 4–5%, сульфиды – 3,4%. Ценный компонент представлен касситеритом, ассоциирующимся преимущественно с кварцем и сульфидами.
Руда такого состава является благоприятным объектом для обогащения гравитационными методами. Хвосты (плотность <2,7 г/см3) с отвальным содержанием ценного компонента (0,07%) выделяются в крупности –3 мм, а богатый концентрат (плотность > 3,45 г/см3) с содержанием 16% может быть выделен даже из класса –12 +6 мм.
Степень раскрытия полезного минерала приближенно оценивается по извлечению полезного компонента в наиболее тяжелую фракцию (плотность > 3,45 г/см3). В рассматриваемом примере максимальное извлечение ценного компонента в тяжелую фракцию имеет место с крупности –0,2 мм и составляет 84,95 и 87,09%.
Фактически степень раскрытия несколько ниже этой цифры, так как часть полезного минерала в этой фракции представлена сростками с сульфидами.
На основании данных гравитационного анализа можно дать некоторые рекомендации по технологии обогащения руды. Начальную крупность обогащения отсадкой принимают равной –12 мм. Целесообразно ввести вторую стадию обогащения в крупности –3 (2) мм также отсадкой, в которой ценный компонент извлекается в подрешетный концентрат. Хвосты второй отсадки измельчают до крупности 0,3 мм и обогащают на столах. Таким образом, технологическая схема состоит из трех стадий обогащения с последовательным измельчением руды до крупности –12, –3(2) и –0,3 мм. Труднообогатимые промпродукты потребуется измельчать до –0,1 мм или даже тоньше.
По табл. 3 можно построить графики с использованием кривых Анри-Рейнгардта или кривых, предложенных Майером и Деллом. Интерпретация кривых позволит получить данные о составе и выходе фракций плотности, промежуточной между плотностями растворов, точно выбрать оптимальную плотность разделения, рассчитать ожидаемые результаты.
В табл. 4 приведен пример расчета состава всплывших и утонувших фракций для класса –12 +0,04 мм по содержанию ценного компонента, по данным которого строят кривые гравитационной обогатимости (кривые Анри-Рейнгардта) (рис. 1).
Для построения кривых на миллиметровой бумаге вычерчивают квадраты 100х100 мм или 200х200 мм. Если содержание компонентов находится в широких пределах, например для свинца от 0,02 до 25,2%, то шкалу на оси абсцисс можно сделать длиннее либо кривые обогатимости показать частично (в области, необходимой для расчетов ожидаемых результатов обогащения).