Моделювання процесу концентрації на столах
Факторна модель процесу концентрації на столах
Вхідними факторами процесу концентрації на столах є (рис.): характеристики вихідної сировини, зокрема, речовинний склад вихідного матеріалу (Р1), навантаження на процес по твердому (G1), витрата змивної води (Wзм), частота коливань (п) і хід деки (l).
Вихідні фактори: вихід продуктів (γi) і вміст в них корисного компоненту (βi). Основними оперативними керуючими факторами процесу концентрації на столах є навантаження по вихідному матеріалу (G1), витрата змивної води (Wзм), кут нахилу деки у подовжньому і поперечному напрямках (χ, ψ). Проміжним фактором можна розглядати вміст твердого в живленні (α).
Фактори, які збурюють процес: речовинний склад вихідного матеріалу (Р1), вміст в ньому корисного компоненту (β1) і форма (k) зерен. Важливими конструктивними характеристиками концентрації на столах, які впливають на процес і його результати, є: конструктивний тип концентраційного стола і тип нарифлення деки.
Розглянемо вплив цих факторів на процес концентрації на столах.
Речовинний склад вихідного матеріалу характеризує можливість ефективного застосування процесу концентрації. Оцінка можливості розділення здійснюється за величиною співвідношення:
k = (δ ср −Δ) /(δ л −Δ),
де δ ср ,δ л ,Δ — середня густина збагачуваного матеріалу, густина легкого мінералу і густина рідини (звичайно води), кг/м3.
Форма зерен має важливе значення при збагаченні на столах. Зерна важких мінералів кубічної форми розташовуються у верхній частині віяла продуктів і виділяються в концентрат, а зерна плоскі або витягнуті (тієї ж густини) розташовуються у віялі ближче до промпродукту. Видовжені або плоскі зерна краще зважуються у турбулентному потоці і тому виносяться або в промпродукт, або у відходи.
Вміст твердого в живленні коливається від 15 до 40 %. Оптимальним є вміст твердого 20—25 %. При надмірній розрідженості живлення збільшується розпушеність матеріалу і значно зростає швидкість транспортування в поперечному напрямку, що приводить до виносу важких мінералів в легкий продукт. Для зниження цих втрат зменшують поперечний кут нахилу деки. При недостатній розрідженості живлення зменшується розпушеність матеріалу, що перешкоджає проходженню частинок важких мінералів в нижні шари, при цьому смуга важких мінералів у віялі продуктів виділяється нечітко.
Змивна вода необхідна для видалення частинок легких мінералів в кінці деки. При невеликих витратах змивної води і малому поперечному нахилі деки матеріал верхніх шарів, що складається з частинок малої густини, може вилучатися у важкий продукт. Надмірний поперечний нахил деки, великі витрати змивної води і нерівномірний її розподіл приводять до виносу частинок великої густини з каналів між рифлями і втрат важких мінералів. Нестача змивної води приводить до засмічення важкого продукту легкими частинками.
Частота коливань і хід деки визначають за емпіричними формулами в залежності від максимальної крупності збагачуваного матеріалу: зі збільшенням крупності збагачуваного матеріалу довжину ходу деки слід збільшувати, а частоту коливань — зменшувати.
Кут поперечного нахилу деки визначає швидкість руху водного потоку. Великі швидкості (при великих кутах поперечного нахилу) сприяють турбулізації потоку і знесенню дрібних зерен. Це приводить до втрат зерен важкого мінералу і зниження якості продуктів збагачення. Тому при збагаченні дрібнозернистих матеріалів кут поперечного нахилу становить 1,5—2,5º, при збагаченні грубозернистих — 4–8º, а для особливо крупних і важких мінералів він може бути збільшений до 10º.
Кут поперечного нахилу деки і витрати змивної води взаємопов'язані і є основними регулюючими параметрами при експлуатації концентраційних столів.
Кут подовжнього нахилу деки невеликий за величиною — від –0,003º до + 0,4º (знак «–» означає опускання розвантажувального кінця деки, знак «+» — його підйом). Подовжній нахил деки за ходом руху матеріалу при переробці тонкозернистих і шламистих продуктів збільшує транспортуючу здатність, а нахил деки в протилежному напрямку при переробці крупнозернистих продуктів, навпаки, зменшує транспортуючу здатність.
Див. також Моделювання Концентраційний стіл Концентрація на столах
Література
Сергєєв П. В., Білецький В. С. Комп'ютерне моделювання технологічних процесів переробки корисних копалин (практикум). — Маріуполь: Східний видавничий дім, 2016. — 119 с. ISBN 978-966-317-258–3 Білецький В. С., Смирнов В. О. Моделювання процесів збагачення корисних копалин: (Монографія). — Донецьк: Східний видавничий дім, 2013. — 304 с.