Научные основы процесса тонкого гидравлического вибрационного грохочения и разработка новых схем обогащения магнетитовых руд тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.13, доктор технических наук Пелевин, Алексей Евгеньевич

• Пелевин, Алексей Евгеньевич
• доктор технических наук
• 2011

Оглавление диссертации доктор технических наук Пелевин, Алексей Евгеньевич

Введение.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБОГАЩЕНИЯ' МАГНЕТИТОВЫХ РУД И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Типовая схема обогащения магнетитовых руд.

1.2. Качество магнетитовых концентратов и пути его повышения.

1.3. Снижение удельных затрат на переработку руды.

1.4. Техническая, технологическаяи теоретическая база процесса тонкого грохочения.

1.5. Постановка задач исследований.

2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАГНЕТИТОВЫХ ПРОДУКТОВ И МЕСТО ТОНКОГО ГРОХОЧЕНИЯ В СХЕМАХ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД

2.1. Физические свойства магнетитовых продуктов.

2.2. Тонкое грохочение, его место в технологии обогащения железных руд и решаемые им технологические задачи.

2.3. Прогноз теоретических показателей грохочения.

2.4. Выводы.

3. ВЕРОЯТНОСТЬ ПРОХОЖДЕНИЯ ЧАСТИЦ ЧЕРЕЗ СИТО И ПРОЦЕСС СЕГРЕГАЦИИ НА ВИБРАЦИОННОМ ГРОХОТЕ.

3.1. Основная формула вероятности просеивания.

3.2. Вероятность прохождения частиц через сито грохота с учётом «фракционного состава исходного продукта и взаимодействия частиц.

3.3. Сегрегация частиц на грохоте.

3.4. Количественная оценка процесса сегрегации.

3.4.1. Модель первой составляющей процесса сегрегации.

3.4.2. Модель второй составляющей процесса сегрегации.

3.4.3. Расчёт вероятности просеивания частиц.

3.5. Математическое исследование элементарных актов просеивания . 109 3.5.1. Влияние фракционного состава материала.

3.5.2. Расчёт элементарных актов просеивания по длине грохота

3.5.3. Изменение сегрегации и вероятности просеивания по длине грохота.124»

3.6. Выводы.128'

4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ ПО КРУПНОСТИ НА'ГИДРАВЛИЧЕСКОМ ВИБРАЦИОННОМ ГРОХОТЕ

4.1. Общие положения модели.

4.2. Гидродинамика движения жидких,фаз в процессе грохочения.

4.2.1.Расчёт продольной скорости воды по поверхности грохота

4.2.2. Определение высоты пульпы на деке грохота.

4.2.3. Расчёт нормальной (к поверхности деки) составляющей скорости воды в отверстии сита грохота.

4.3. Динамика движения твёрдых фаз в процессе грохочения.

4.3.1. Вибрационное перемещение-фаз по деке грохота.

4.3.2. Скорость движения твёрдой частицы в отверстии сита.

4.3.3: Гидродинамическая сила (гидродинамическое ускорение)

4.3.4. Осаждение взвешенных твёрдых частиц.

4.4. Расчёт выхода жидкой фазы под,решето.

4.5. Расчёт технологических показателей грохочения.

4.6. Проверка соответствия модели реальному процессу грохочения.

4.7. Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВИБРАЦИОННОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ГРОХОЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

5.1. Исходные данные для моделирования.

5.2. Технологические факторы, влияющие на процесс грохочения.

5.3. Амплитуда-и частота колебаний сита грохота.

5.4. Угол наклона деки гидравлического грохота.

5.5. Сепарационная характеристика грохота.

5.6. Предельные показатели грохочения.

5.7. Выводы.

6. ИСПЫТАНИЕ СХЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТОНКОГО ГРОХОЧЕНИЯ.

6.1. Использование гидравлического вибрационного грохота в замкнутом цикле измельчения;...,..

6 Лі'.1;. Показатели работы замкнутого цикла измельчения?.;.

6.1.21. Сравнение грохота игидроциклона;..

6;2. Использование гидравлического вибрационного грохота и других аппаратов;длязстадиального)выделения-железного концентрата?. —.

6;2.1. Использованиемагнитно-гравитационного сепаратораТ1БМ1.296>

6;2.2. Использование;сепаратора!с;бегущим?магнитным полем». .303і

6;2.3. Использование винтовой!сепарации . .,.

6.2.4. Использование тонкого грохочения . . і. 308

6:2.5; Сравнение.методов и аппаратов;длястадиального;выделения!, железного ?концентрата<. . .„.,.„. .;.

6.3. Повышение качества готового концентрата .,.,.;.

6.4. Влияние технолог ических факторов на процесс грохочения

6.5,,Выводы.• • ■ • * »* •. . ■««*•••• * • • >-■'.•.• 332.

7. Р АЗР АБОТКАНОВЫХ СХЕМ ОБОГАЩЕНИЯ МАГНЕТИТОВЫХ РУД.

7.1. Схемы со стадиальньїм вьіделениеміготового концентрата ."

7.2. 'Схемы с использованием грохотов вместо гидроциклонов в замкнутомщикле последней';стадишизмельчения;..1. 336.

7.3. Схемыприменением грохочения конечных концентратов ..33 8;

7.4. Разработка новых схем обогащения магнетитовых руд. .„.:.

7І4Л. Классификация новых схем'обогащения».

7.4.2.; Испытания.схем4с измельчением подрешётного-продукта'./.,.,.

7.5. Сравнение схем обогащения с применением тонкого грохочения

7.6. Выводы. . ....

Зу^ЇО^ 1 Ю^Ї^Ч И Ні і < • •' • • • і ■ • ■ • • • • <' • щіі• • • » ■ • - • • • • ■ ■ • ■ • •»г• •>• •>•»«>• і * 3"70 БИБЛИОГРАФИЧЕСІСИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. 375 ПРИЛОЖЕНИЯ .'.'. . .:.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научные основы процесса тонкого гидравлического вибрационного грохочения и разработка новых схем обогащения магнетитовых руд»

Для промышленности чёрной металлургии России и других стран мира характерно постоянное увеличение* объёмов добычи и обогащения магнетито-вых руд. При этом с одной стороны, массовая доля железа в добываемых рудах постоянно' снижается^ но с другой» стороны повышаются требованиям качеству железных концентратов.

Уменьшение массовой доли железа в добываемой руде связано с вовлечением в переработку большей доли магнетитовых руд с дисперсной и весьма тонкой рудной вкрапленностью. Для компенсации ухудшения качества руды на фабриках усложняются технологические схемы измельчения и обогащения. В основном это связано с увеличением тонины помола готовых продуктов, что приводит к росту затрат на измельчение, доля которых достигает 60 % от общих затрат передела обогащения.

К настоящему времени'действующие обогатительные фабрики, достигли предела увеличения производительности. Увеличение производительности достигнуто в основном за счёт модернизации цехов дробления и усовершенствования (внедрения) сухой магнитной сепарации. При этом- выросла нагрузка на оборудование цехов обогащения. И если количество или типоразмер магнитных сепараторов и классифицирующего оборудования- ещё можно увеличивать, то* увеличение объёма мельниц или, тем-более количества секций^ может быть невозможным в имеющихся корпусах. Капитальные-затраты, связанные с ростом единичной производительности или количеством измельчительного оборудования значительно выше, чем затраты на увеличение эффективности работы обогатительного и классифицирующего оборудования.

Повышение качества магнетитовых концентратов снижает себестоимость металлургического передела. При этом показателем качества железного концентрата является не только массовая доля в нём железа, но и массовая доля вредных и шлакообразующих примесей. Одним из основных показателей, определяющих цену железного концентрата, является массовая доля в нём кремнезёма. Высокая' массовая доля кремнезёма в концентрате повышает затраты последующих переделов в связи с добавлением известняка для повышения модуля основности при окомковании и уменьшением производительности доменных печей, и в конечном итоге, снижает цену железного концентрата.

Кроме этого, наблюдается устойчивая« тенденция к увеличению бездоменного производства стали в электропечах. В России только- Лебединский ГОК получает высококачественный концентрат с массовой долей железа» более 69,5 % и массовой долей кремнезёма менее 2,63 %, из которогона- ОЭМК производится железо прямого получения. При этом на Лебединском ГОКе высококачественный концентрат получается в отдельном цехе путём дообогащения части концентрата основного производства.

Возможность получать высокачественный концентрат для, прямого получения железа имеют фабрики Урала и Сибири, перерабатывающие скарновые магнетитовые руды, и ГОКи, перерабатывающие железистые кварциты, а также Качканарский ГОК. При этом для Качканарского ГОКа, с учётом низкой-массовой доли кремнезёма и наличием титана и ванадия в концентрате, требуется получать концентрат с массовой долей железа не ниже 65 %. Однако технологии всех фабрик изначально не были разработаны для получения1 высококачественных концентратов, поэтому изменение технологий требует не только существенных капитальных затрат, но и разработку принципиально новых технических и технологических решений.

Повышение качества концентратов при увеличении объёмов производства и доли добываемых труднообогатимых руд невозможно при имеющихся схемах обогащения и количестве оборудования. Решать эту проблему можно путём простого наращивания производственных мощностей (экстенсивный путь), что приведёт к росту себестоимости продукции и снижению рентабельности производства. Но лучше использовать интенсивный путь, связанный с внедрением новых процессов и аппаратов и технологических решений и позволяющий не только не снижать экономические показатели передела обогащения, но и улучшать их.

Одним из путей развития схем измельчения иг обогащения магнетитовых руд, позволяющим увеличивать производительность технологических: секций или (и) повышать качество концентратов,:является?использование-технологий: с тонким гидравлическим грохочением. Несмотря на имеющийся« опыт использования тонкого грохочения за рубежом («Хойт Лейке» (США), «Хилтон-Майнз» (Канада)), испытания грохотов в 70-х годах на Днепровском ГОКе и их промышленную эксплуатацию на Костомукшском;РОКе, широкое,испытание и внедрение грохотов; на магнетитообогатительных фабриках России началось в, XXI веке; Это» связано с появлением на рынке высокопроизводительного вибрационного гидравлического грохота корпорации «Derrick».

На фабриках России испытаны и внедрены три различные технологии с использованием тонкого грохочения; позволяющие::

Г - повышать качество готового концентрата (Костому кшскиш и Ковдор-ский ГОКи); 2 - увеличивать, производительность секций или -сокращать количество мельниц за. счёт стадиального вывода концентрата (Качканарский, Высокогорский ГОКи); 3 - сокращать количество мельниц или увеличивать производительность секций за счёт замены гидроциклонов в замкнутом: цикле измельчения грохотами (Высокогорский ГОК,.комбинат- КМАруда).

Применение: тонкого грохочения является одним из наиболее перспективных. и развивающихся; направлений развития'технологий обогащения* магнетитовых руд, с которым во многом связывается, дальнейший прогресс: вт этой области. Тонкое вибрационное грохочение к настоящему времени является новым процессом,недостаточно изученным и описанным.

Теория: и закономерности разработаны в основном для процесса «сухого» грохочения. Для процесса тонкого вибрационного грохочения не разработаны его теоретические основы и не оценена эффективность применения этого метода не только в различных вариантах технологий, но и применительно к различ-. ным промышленным типам магнетитовых руд. Поэтому тонкое грохочение необходимо рассмотреть как самостоятельный метод обогатительной технологии с единых методологических,.теоретических и технологических позиций.

Объект исследований - схемы обогащения магнетитовых руд.

Предмет исследований^- закономерности тонкого гидравлического вибрационного грохочения.

Цель работы — разработка рациональных технологий обогащения« магнетитовых руд с применением тонкого грохочения.

Идея работы заключается в выделении-с помощью тонкого грохочения легкообогатимого сорта руды, последующее измельчение и обогащение которого позволяет увеличить массовую долю железа в концентрате или (и) снизить удельные затраты на переработку руды.

Методы исследований: обобщение и анализ научно-технической информации; определение гранулометрических,' денсиметрических и магнитных характеристик, продуктов; методы химического, рентгенофлуоресцентного, фазового, магнитного анализов; магнитные измерения с помощью датчиков Холла; методы прикладной математики и! механики, математической статистики и теории вероятностей; математического и физического моделирования; численные методы расчёта; методы расчёта схем обогащения. Экспериментальная проверка результатов теоретических исследований выполнялась в лабораторных и промышленных условиях.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Для основных промышленных типов магнетитовых руд с различной рудной вкрапленностью на'стадиях измельчения и обогащения в качестве признаков разделения, кроме магнитной^ восприимчивости и плотности, следует использовать крупность.

2. Вероятность просеивания частиц через сито зависит, кроме крупности частицы, от фракционного состава материала в рабочем объёме и от взаимодействия частиц над отверстием сита. Количественная оценка сегрегации определяется величиной извлечения мелких частиц под решето и соотношением мелких и крупных частиц на решете грохота.

3. Математическая модель процесса вибрационного гидравлического тонкого грохочения должна включать: описание процесса виброперемещения твёрдой фазы, по деке с учётом-гидродинамических' сил;; описание процесса1 осаждения- взвешенных твёрдых-; частиц на сито; грохота;, расчёт скорости! движения, твёрдой частицы и воды в отверстии сита; расчёт продольной скорости движения жидкой« фазы; расчёт выхода:твёрдых частиц; доводы- под; сито; грохота с; учётом; процесса-; сегрегации и- вероятности просеивания для любого промежутка времени. .'';'.•". '■.••' ''

4. Максимальная эффективность грохочения достигается при соответствии размера отверстия; сита, амплитуды и частоты, виброколебаний? гидравлического грохота' фракционному составу исходного продукта; Оптимальное значение массовой доли твёрдого в питании. гидравлического грохота и его предель-наяс производительность.зависят от размера; отверстий" сита й ог фракционного: состава исходного продукта. ! • 5. Сепарационная характеристика грохота должна выражать: попадание в подрешётный продукт частицшродолговатош формы, с; одним; размером; превышающим размер отверстия-сита; снижение извлечениям подрешётныШ продукт, тонких фракций (-0;045 мм) по сравнению с извлечением более крупных фракций:. в. Рациональные:схемы; обогащения* обеспечивающие повышение качества , концентрата1 или; (и) снижение; удельных затрат: на-переработку руды, включают операции тонкого грохочения и операции раздельного последовательного измельчения« и обогащения подрешётного и? надрешётного продуктов грохота. Измельчение и обогащение подрешётного продукта грохота позволяют получить высококачественный концентрат.

Обоснованность и; достоверность научных положений) выводов и рекомендаций подтверждается,; экспериментальными комплексными; исследованиями, выполненными для основных;промышленных типов магнетитовых руд с различной рудной вкрапленностью,, дублированием лабораторных экспериментов, большим: объёмом исследований в; условиях действующих фабрик с положительными результатами, сходимостью результатов моделирования» с результатами промышленных экспериментов. Максимальные ошибки составили ±9;62 и ±4,06 % при доверительной вероятности 95 % соответственно для выхода подрешётного продукта и массовой доли класса -71 мкм в нём.

Научная новизна результатов состоит в следующем.

Установлено, что для основных промышленных типов магнетитовых руд для повышения массовой доли железа в концентрате в качестве физических свойств, используемых при разделении, кроме магнитной восприимчивости и плотности следует использовать крупность.

Разработана модель вероятности просеивания частиц через сито, учитывающая фракционный состав исходного продукта по крупности на решете и взаимодействие частиц над отверстием сита, проявляющееся в возможности одновременного просеивания нескольких частиц. Для определения фракционного состава исходного материала над отверстием сита разработана количественная модель процесса сегрегации.

Разработана динамическая математическая модель процесса тонкого гидравлического вибрационного грохочения, позволяющая качественно и количественно исследовать процесс и результаты разделения с получением общепринятых показателей и характеристик.

Установлены зависимости между показателями грохочения и свойствами исходного продукта, параметрами и режимами работы грохота.

Получена новая сепарационная характеристика грохота, отличающаяся от общепринятой сепарационной характеристики попаданием в подрешётный продукт частиц продолговатой формы с одним размером, превышающим размер отверстия сита, и снижением извлечения в подрешётный продукт тонких фракций (-0,045 мм) по сравнению с извлечением более крупных фракций.

Технологической задачей тонкого грохочения в новых схемах обогащения является не выделение готового по крупности продукта, а выделение продукта (сорта) селективно подготовленного для получения из него после измельчения высококачественного железного концентрата.

Практическая значимость работы.

Для прогноза результатов и исследования процесса гидравлического грохочения разработана математическая модель.

Выполнена систематизация результатов промышленных испытаний тонкого грохочения и его сравнение с другими, процессами разделения магнетито-вых руд. Для основных промышленных типов? магнетитовых руд с различной рудной вкрапленностью оценена возможность получения высококачественных концентратов и возможность использования тонкого грохочения для стадиаль-ноговыделения концентрата.

Разработаны новые схемы обогащения магнетитовых руд для получения высококачественных концентратов с использованием тонкого грохочения:

Реализация, результатовработы. Разработанные в диссертации математические модели, методы и методики оценки обогатимости, конструкции магнитных сепараторов и технологические схемы использованы в научно-исследовательских работах, выполненных в разные годы для промышленных предприятий, в том числе для ОАО КГОК «Ванадий», ОАО* «Высокогорский ГОК», ОАО «Святогор», ООО «Кимкано-Сутарский ГОК». Разработанные технологии с использованием тонкого грохочения испытаны, в лабораторных и промышленных условиях, и часть из них внедрена в производство, что подтверждено актами испытаний и внедрения. Технология обогащения с применением тонкого грохочения для стадиального выделения концентрата обеспечивает для двух технологических секций снижение себестоимости переработки руды на 2,4 млн. руб. в год (ОАО КГОК «Ванадий», 2007 г.).

Разработанные в диссертации методики лабораторных исследований, программы моделирования и лабораторные сепараторы* использованы в учебном процессе кафедры ОПИ УГТУ и в одном учебном пособии с грифом УМО вузов РФ по образованию в области горного дела.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на международном совещании «Научные основы и прогрессивные технологии переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья благородных металлов» (Плаксинские чтения) (г. Екатеринбург, 2001 г.); на международных научно-практических конференциях «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья» (г. Екатеринбург, 2002-2011 гг.); на Уральской горнопромышленной декаде (г. Екатеринбург, 2004-2007 гг.); на научном симпозиуме «Неделя горняка» (г. Москва, 2007 г.); на Уральском горно-промышленном* форуме «Горное* дело, оборудование; технологии»^ (г. Екатеринбург, 2007, 2009 гг.); на международном научно-практическом семинаре памяти В.А. Олевского «Проблемы дезинтеграции.минерального и техно-генного'сырья>вугорной промышленности и строительной индустрии» (г. Ставрополь, 2009 г.); на технических совещаниях ОАО КГОК «Ванадий» (2003-2008 гг.), ОАО «Высокогорский ГОК» (2004, 2005 гг.), ОАО «Святогор» (2008 г.), ООО «Петропавловск Чёрная металлургия» (2010-2011 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в, 53 наг учных работах, в том числе в 22 статьях в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК, двух монографиях,.учебном пособии^ грифом УМО1 вузов РФ по ¡образованию в области горного »дела; трёх авторских свидетельствах СССР, патенте РФ, свидетельстве РФ нашолезную модель.

Вклад автора^ в публикации, выполненные в^ соавторстве: формирование основной идеи; анализ имеющейся априорной информации; постановка* задач исследований; разработка математических,моделей и их реализация; разработка методик лабораторных исследований, и промышленных испытаний; участие в исследованиях и испытаниях; математическая обработка и интерпретация полученных результатов; написание текстовой части публикаций- и публичных докладов.

Объём, и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи, глав, заключения и содержит 399^страниц машинописного текста, 135 рисунков, 53 таблицы, список использованной литературы из 218 наименований и четыре приложения.

Заключение диссертации по теме «Обогащение полезных ископаемых», Пелевин, Алексей Евгеньевич

7.6.Выводы

1. Схемы со стадиальным выделением концентрата перед последней стадией измельчения и схемы с использованием грохотов вместо гидроциклонов в. замкнутом цикле последней стадии измельчения; следует использовать на фабриках,, производящих концентрат для агломерации, для снижения удельных затрат на обогащение руды в случае, когда не требуется значительное повышение качества готового концентрата.

2. Разработаны^ новые схемы, обогащения^ позволяющие получать, высококачественные концентраты, не уступающие по массовой доле железа- и диоксида кремния концентратам, получаемым с помощью обратной катионной флотации, сепарации в бегущих магнитных полях и с помощью грохочения конечного концентрата. Получены высококачественные концентраты для производства металлизованного продукта: с рРе=69,6 % и 08102=2,47 % из магнетит-гематитовых кварцитов Сутарского месторождения; с рРе=67,1 % и р8Ю2=0,96 % из титаномагнетитовой руды Гусевогорского месторождения; с рРе=70,35 % и» Рз1О2=0?74 % из скарновой магнетитовой руды Естюнинского месторождения.

Новые схемы позволяют снизить удельные затраты на обогащение руды при неизменном качестве концентрата.

3. Общим технологическим признаком новых схем обогащения магнети-товых руд является измельчение подрешётного продукта грохота. Подрешёт-ный продукт грохота рассматривается не как готовый, а как селективно подготовленный для получения из него после измельчения высококачественного концентрата. При этом не требуется применение особо тонких сит и тонкое грохочение можно использовать уже после первой стадии измельчения (в том числе и после стержневых мельниц).

4. Новые схемы принципиально делятся на два типа:

- разделение продукта с помощью тонкого грохочения на два технологических сорта с отдельным их последующим измельчением и обогащением;

- использование тонкого грохочения в замкнутом цикле предпоследней стадии измельчения, например во второй, при трёхстадиальном измельчении.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации разрабатываются научно обоснованные технические и технологические решения по разработке схем обогащения магнетитовых'руд с применением тонкого гидравлического вибрационного грохочения, внедрение которых позволяет повысить качество железного концентрата и снизить удельные затраты на обогащение руды.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем.

1. Для всех промышленных типов магнетитовых руд с различной рудной вкрапленностью тонкое грохочения следует использовать не только как метод разделения по крупности, но и как метод обогащения, обеспечивающий повышение массовой долей железа в подрешётном продукте.

2. С помощью тонкого грохочения решаются следующие технологические задачи: 1 - повышение эффективности работы замкнутого цикла измельчения; 2 - подготовка продукта для стадиального выделения концентрата или стадиальное выделение концентрата; 3 - разделение измельчённой в 1-П стади1 ях руды на два сорта: легкообогатимый (подрешётный) и труднообогатимый (надрешётный); 4 - повышение качества готового концентрата.

3. Разработана количественная модель вероятности прохождения частиц через сито вибрационного грохота с учётом фракционного состава исходного продукта по крупности, взаимодействия частиц над отверстием сита и с учётом сегрегации частиц на решете.

Вероятность просеивания частиц следует рассматривать только к рабочему объёму, распределение частиц по крупности в котором необходимо рассчитывать с учётом сегрегации. Расчёт выхода частиц под решето необходимо проводить на основании динамических моделей продольного и нормального движения частиц относительно поверхности сита и с учётом количественной оценки сегрегации и вероятности просеивания.

Фракционный состав материала исходного продукта является одним из основных факторов, определяющим результаты грохочения. С увеличением крупности исходного продукта снижается вероятность просеивания мелких классов с одновременным увеличением вероятности просеивания крупных классов.

4. Для оптимизации процесса грохочения следует использовать объёмную динамическую модель, позволяющую для заданных входных показателей исходного продукта и требуемых показателей разделения определить оптимальные параметры и режимы-работы грохота и его сепарационную характеристику.

Разработана модель процесса гидравлического вибрационного грохочения, соответствующая« реальному процессу с вероятностью 95 %. Максимальные ошибки предсказаний по модели для индивидуальных значений равняются: ±9,62 % для выхода подрешётного продукта и ±4,06 % для массовой доли класса -71 мкм в нём. В'математическую модель входят модели движения твёрдой и жидкой фаз в продольном и нормальном к плоскости деки направлениях с учётом взаимодействия этих фаз в процессе разделения; Для решения дифференциальных уравнений движения фаз исходного продукта по грохоту использованы численные методы.

В модель виброперемещения твёрдой фазы по поверхности грохота введены продольная и нормальная по отношению к деке гидродинамические силы. Скорость твёрдой частицы в отверстии сита рассчитана с учётом гидродинамической и подъёмной силы и силы тяжести, а также с учётом скорости деки. Разработана модель осаждения взвешенных твёрдых частиц на сито грохота.

Получена формула для расчёта продольной скорости движения жидкой фазы по деке грохота. Скорость истечения воды из отверстий сита рассчитана как произведение теоретической максимальной скорости и общего коэффици ента скорости с учётом скорости деки. Общий коэффициент скорости включает коэффициенты скорости связанные с вертикальными вихрями, с сопротивлением объёма твёрдых частиц, с сопротивлением сетки, с сопротивлением расходящимися насадками (трапецеидальным сечением элементов сита).

Процесс движения жидкости через объём твёрдых частиц, находящихся на сите грохота, рассмотрен не как процесс фильтрации, а как перемещение воды через систему «конфузор-диффузор», сопротивление которой зависит от количества условных слоёв твёрдой фазы и от соотношения условных объёмов крупных и мелких частиц на решете грохота.

Выведены формулы для расчёта выхода твёрдых частиц и воды под сито грохота для любого промежутка времени. Для расчёта выхода воды под решето введено понятие коэффициент заполнения отверстий сита твёрдыми частицами.

5. Основными факторами, влияющими на процесс гидравлического вибрационного грохочения, являются массовые, доли твёрдого и класса -71 мкм в исходном питании, производительность грохота, частота и амплитуда виброколебаний и угол наклона деки.

Гидравлический грохот «Derrick» модели 2SG48-60W-5STK следует исj ^ пользовать для продуктов с а'71 <80 % при а=0,1 мм; с а"71<60-70 % при а=0,15 мм; с а"71<50 % при <7=0,23 мм. При грохочении продуктов с а"71>80 % следует использовать сита с а<0,1 мм. Массовую долю твёрдого следует увеличивать с . 30-40 % до 35-50 % при повышении размера отверстия сит с 0,1 до 0,23 мм.

Предельная удельная производительность гидравлического вибрационного грохота равна 7,89; 9,47; 10,92; 12,77; 14,20 т/(ч-м2) для сит с а=ОД; 0,15; 0,18; 0,21; 0,23 мм соответственно.

Лучшие результаты разделения достигаются при следующих значениях амплитуды (А) и частоты (/) виброколебаний: А<0,7 мм и/>30 Гц при <7=0,1 мм; А=0,7 мм и/=30 Гц при а=0,15 мм; А>0,7 мм при <я=0,23 мм.

6. Реальная сепарационная характеристика грохота отличается от общепринятой сепарационной характеристики попаданием в подрешётный продукт частиц продолговатой формы с одним размером, превышающим размер отверстия сита, а также снижением извлечения в подрешётный продукт тонких фракций по сравнению с извлечением более крупных фракций.

Извлечение в подрешётный продукт, частиц продолговатой формы с одним размером, превышающим размер отверстия сита, происходит при низкой производительности грохота и связано с формой отверстий сита, видом материала, из которого изготовлено сито,"и с формой частиц. Снижение извлечения в подрешётный продукт тонких фракций происходит при повышенной производительности грохота и низкой плотности пульпы и связано с выносом пото-; ком воды тонких частиц в надрешётньш продукт, с флокуляцией тонких частиц й их адгезией на более крупных частицах.

7. Применение грохотов в замкнутом цикле измельчения по сравнению с использованием гидроциклона позволяет сократить объём мельниц в два раза. Грохот обеспечивает получение готового концентрата при большей конечной крупности без переизмельчения магнетита, что повышает извлечение железа в. концентрат. При производстве концентрата для агломерации по схеме с тремя стадиями измельчения возможно сокращение. третьей стадии за счёт установки грохотов с я=0,1-0,15 мм в замкнутом цикле измельчения второй стадии;

Размер отверстия сита грохота зависит от требуемой крупности готового продукта цикла измельчения. Применение сит с а=0,23; 0,15 и 0,1 мм обеспечивает массовую долю класса -71 мкм в готовом продукте цикла: 55-60 %; 65-70 %; 75-85 %.

8. При стадиальном выделении концентрата лучшие результаты обеспечивает применение операции тонкого грохочения перед последней стадией измельчения. Количество продукта, направляемого в последнюю стадию измельчения, сокращается на 50-60 %, что позволяет сокращать объём измельчитель-ного оборудования или повышать производительность технологической секции. Величина отверстия сита грохота при стадиальном выделении магнетитового концентрата; перед последней: стадией измельчения зависит от размера рудной вкрапленности. Она должна равняться: для» руд с дисперсной и весьма тонкой вкрапленностью а<0,1" мм; для руд с весьма тонкой и тонкой вкрапленностью, а<0,15 мм; для руд с тонкой и частично, мелкой вкрапленностью а<0,18 мм; для руд с преобладанием мелкой вкрапленности а<0,23 мм.

9. Разработаны новые схемы обогащения, позволяющие получать высококачественные концентраты,, не уступающие по массовой доле железа и диоксида кремния, концентратам, получаемым с помощью обратной катионной флотации, сепарации в бегущих магнитных полях и с помощью грохочения конечного концентрата.

Новые схемы позволяют снизить удельные затраты на обогащение руды при неизменном качестве концентрата.

10. Общим технологическим признаком новых схем обогащения магнети-товых руд является измельчение подрешётного продукта грохота. Подрешёт-ный продукт грохота рассматривается не как готовый, а как селективно подготовленный для получения из него после измельчения высококачественного концентрата. При этом грохочение можно использовать уже после первой стадии измельчения (в том числе и после стержневых мельниц).

Новые схемы принципиально делятся на два типа:

- разделение продукта с помощью тонкого грохочения на два технологических сорта с отдельным их последующим измельчением и обогащением;

- использование тонкого грохочения в замкнутом цикле предпоследней стадии измельчения, например во второй, при трёхстадиальном измельчении.

14. Технические и технологические решения использованы на промышленных предприятиях, в том числе на ОАО КГОК «Ванадий», ОАО «Высокогорский ГОК», ОАО «Святогор», ООО «Кимкано-Сутарский ГОК», и часть из них внедрена в производство, что подтверждено актами испытаний. Технология обогащения с применением тонкого грохочения для стадиального выделения концентрата обеспечивает для двух технологических секций экономический эффект 2,419 млн. руб. в год (ОАО КГОК «Ванадий»).

Разработанные в диссертации методики лабораторных исследований, программы моделирования и лабораторные сепараторы использованы в учебном процессе кафедры Обогащения полезных ископаемых УГГУ и в учебном пособии с грифом УМО вузов РФ по образованию в области горного дела.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Пелевин, Алексей Евгеньевич, 2011 год

1. Абрамович* И.М. Американские методы расчёта вибрационных грохотов. Д.: изд-во Механобр, 1935. 22 с.

2. Авдохин В.М., Губин С.Л. Обратная катионная флотация тонкодисперсных флотационных концентратов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006. - № 5. - С. 324-331.

3. Авдохин В.М., Губин С.Л. Современное состояние и основные направления развития процессов глубокого обогащения железных руд // Горный журнал. 2007. - № 2. С. 58-64.

4. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М.: Недра, 1970. 216 с.

5. Альтшуль А.Д., Калицун В.И. Исследование гидравлического сопротивления алюминиевых труб // Газовая промышленность. 1960. - № 9.

6. Альтшуль А.Д. Обобщённая зависимость для гидравлического расчёта трубопроводов // Гидротехническое строительство. 1952. - № 6.

7. Андреев Е.Е., Тихонов О.Н. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению: Учебник. СПб.: Изд-во СПбГГИ, 2007. 439 с.

8. Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. 2-е изд. М.: Недра, 1966.

9. Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. 3-е изд. М.: Недра, 1980.

10. A.c. 1602576 СССР, МКИ3 В03С1/10. Электромагнитный сепаратор / А. Е.Пелевин, Е. Ф. Цыпин, В. А. Шалюгина, В. Ю. Воробьёв. № 4604455/3103; заявл. 10.11.88; опубл. 30.10.90. Бюл. № 40. - 2 е.: ил.

11. A.c. № 1731285 СССР, МКИ3 В03С1/10. Магнитный сепаратор / А. Е. Пелевин, Е. Ф. Цыпин, Л. М. Балабаева, 3. П. Булатова № 4788373/03; заявл. 21.11.89; опубл. 07.0592. Бюл. № 17.-5 е.: ил.

12. А.с. № 1766519 СССР, МКИ3 ВОЗ С1/00. Способ обогащения сильномагнитных руд / В. Ю. Воробьёв, В. А. Шевцов, Н. Н. Сохранов, А. Е. Пелевин и др.. № 4865433/03; заявл. 09.07.90; опубл. 07.10.92. Бюл. № 37. - 2 е.: ил.

13. Ащеулов В. Н., Кривицкий В. В., Барсов В. А. Совершенствование технологии обогащения и окомкования // Горный журнал. № 7. - 2004.

14. Баранов В.Ф. Обзор технологических схем рудоподготовки // Обогащение руд. 1997. - № 2. - С. 5-9.

15. Баранов В. Ф., Сентемова В. А., Ядрышников А. О. О модернизации технологии рудоподготовки отечественных железорудных фабрик» // Обогащение руд.-2005.-№ 1.

16. Баранов В.Ф., Сентемова В.А., Ядрышников А.О. Пути снижения расхода электроэнергии на железорудных обогатительных фабриках // Обогащение руд. 2000. - № 2. - С. 14-19.

17. Барский Л.А., Козин В.З. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. М.: Недра, 1978. 486 с.

18. Бауман В.А., Ермолаев П.С. Комплесный метод расчёта параметров вибрационных грохотов // Строительные и дорожные машины. 1966. - № 1.

19. Бегагоен И.А., Учитель А.Д., Зелов Е.А., Батуров Е.Г. О внутреслое-вых процессах при грохочении агломерированных концентратов // Обогащение полезных ископаемых. Киев: Техшка, 1982. Вып. 31. С. 83-88.

20. Благов И.С. Обогащение углей на концентрационных столах. М.: Недра, 1967.

21. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. М.: Наука, 1964. 410 с.

22. Блехман И.И., Хайнман В.Я. О теории вибрационного разделения сыпучих материалов // Изв. АН СССР. Механика. 1965. - № 5. - С. 22-30.

23. Богатов А.Д., Зубынин Ю.Л. Разделение минералов во взвесенесущих потоках малой толщины. М., Недра, 1973, 144 с.

24. Бочковский В.М. Расслаивание как наиболее важный раздел теории и практики гравитации // Горный журнал. 1954. - № 1. - С. 47-55.

25. Вайсберг Л.А., Коровников А.Н., Трофимов В.А. Новое поколение высокоэффективных грохотов для сыпучих материалов и пульп // Обогащение руд. 2001. - № 5. - С. 25-28.

26. Вайсберг Л.А., Коровников А.Н. Тонкое грохочение как альтернатива гидравлической классификации по крупности // Обогащение руд. 2004. - № 3. - С. 23-34.

27. Вайсберг Л.А. Проектирование и расчёт вибрационных грохотов. М.: Недра, 1984. 148 с.

28. Вайсберг Л.А., Рубисов Д.Б. Вибрационное грохочение сыпучих материалов: моделирование процесса и технологический расчёт грохотов. СПб.: Изд-во Механобр, 1994. 47 с.

29. Вайсберг Л.А., Рубисов Д.Б. К развитию массово-балансовой модели вибрационного грохочения // Обогащение руд. 1989. - № 2. - С. 3-5.

30. Вайсберг Л.А., Рубисов Д.Б. К технологическому расчёту вибрационных грохотов // Обогащение руд. 1991. - № 5. - С. 19-23.

31. Вайсберг Л.А., Рубисов Д.Б. Массово-балансовая, модель вибрационного грохочения сыпучих материалов // Обогащение руд. 1988. - № 5. - С. 5-9.

32. Великанов М.А. Русловый процесс. М.: Госиздат физ.-мат. лит., 1958.395 с.

33. Верхотуров М.В. Сепарация влажных материалов. Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1987. 136 с.

34. Газалеева Г.И. Режимы работы магнитных сепараторов при обогащении асбеста // Обогащение руд. 2004. - № 2. - С. 18-21.

35. Гершойг Ю.Г. Вещественный состав и оценка обогатимости бедных железных руд. М.: Недра, 1968. 200 с.

36. Глембоцкий В.А., Бехтле Г.А. Флотация железных руд. М.: Недра, 1964. 224 с.

37. Годен A.M. Основы обогащения полезных ископаемых. Пер. с англ. -М.: Металлургиздат, 1946. 535 с.

38. Гортинский В.В., Демский А.Б., Борискин М.А. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях. М.: Колос, 1980. 304 с.

39. Гортинский B.B. Сортирование сыпучих тел при их послойном движении по ситам // Тр. ВНИИЗ. 1963. Вып. 42.

40. Гринман И.Г., Бекбаев А.Б. Контроль и регулирование процессов дробления и грохочения руд. Алма-Ата: Наука, 1977. 118 с.

41. Губин C.JI. Разработка и обоснование метода обогащения магнетито-вых кварцитов с применением обратной катионной флотации модифицированными аминами в колонных машинах: автореф. дис. . канд. техн. наук: 24.04.07. М, 2007. 24 с.

42. Деркач В.Г., Дацюк И.С. Электромагнитные процессы обогащения. М.: Металлургиздат, 1947. 268 с.

43. Деркач В.Г. Динамика движения руды в магнитных сепараторах с нижним питанием // Обогащение руд. 1964. - № 3. - С. 22-26.

44. Деркач В.Г. Специальные методы обогащения полезных ископаемых. М.: Недра, 1966. 338 с.

45. Дюбченко В.А., Патковская Т.И. и др.. Вклад ЗАО «Механобр инжиниринг» в стратегию развития производственного комплекса ОАО «Карельский окатыш» // Обогащение руд. 2010. - № 1. — С. 36-40.

46. Евсиович С.Г., Журавлёв И.С. Обогащение магнетитовых руд. М.: Недра, 1972. 392 с.

47. Евсиович С.Г., Кизевальтер Б.В., Дмитриев A.A. Промышленное внедрение новой технологии обогащения магнетитовых кварцитов на Днепровском ГОКе // Горный журнал. 1976. - № 6. - С. 58-61.

48. Евсиович С.Г., Кизевальтер Б.В., Дмитриев A.A. Промышленные испытания тонкого грохочения концентрата на Днепровском горнообогатительном комбинате // Обогащение руд. 1974. - № 4. - С. 23-28.

49. Егоров B.JI. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения. М.: Недра, 1977. 200 с.

50. Железорудная база чёрной металлургии СССР / Под ред. И.П. Бардина. М.: АН СССР, 1957. 566 с.

51. Железорудная база России / Под ред. В.П. Орлова, М.И. Беригина, Н.И. Головкина. М.: Геоинформация, 1998. 842 с.

52. Журавлёв С.И. Обогащение магнетитовых руд контактово- и гидро-термально-метасоматического генезиса. М.: Недра, 1978. 152 с.

53. Зайцев Г.В. Современные направления развития техники и»технологии производства высококачественного железного концентрата с высокими технико-экономическими показателями // Каталог-справочник «Горная техника 2005».- 2005. -№3.

54. Звягинцев А.Г, Сентемова В*. А. Новый метод магнитной сепарации магнетитовых руд // Обогащение руд. 2006. - № 6. - С." 20-22.

55. Иванова Л.Е., Кизевальтер Б.В. Расчёт выхода^ пульпы под» решето в дуговых!грохотах // Обогащение руд. — 1964. №!6. - С. 29-32.

56. Иванова JI.E., < Кизевальтер Б.В: Элементы гидродинамики дугового грохота // Обогащение руд. 1963. - № 4. - С. 23-30. •

57. Избаш C.B. Основы гидравлики. М.: Госиздат лит. по строит, и архи-тект., 1952. 423 с.

58. Кармазин* В.И., Кармазин В.В. Магнитные методы обогащения. М.: Недра, 1978: 255 с.

59. Кармазин В.В., Младецкий И.К., Пилов П.И. Расчёты технологических показателей обогащения полезных ископаемых: Учебное пособие. М: Изд-во МГГУ, 2006. 221 с.

60. Кармазин В.И. Современные методы магнитного обогащения руд чёрных металлов. М.: Госгортехиздат, 1962. 483 с.

61. Кармазин В.И. Технология обогащения руд чёрных металлов. М.: Недра, 1982.

62. Курченко И.П., Полуляк А.Д. Гидрогрохочение как способ подготовки материалов по крупности к обогащению // Обогащение руд. — 2002. -,№1. — С. 32-36.

63. Кучаев В.А, Отрожденова Л.А., Мырзабеков А.К. Усовершенствование цикла доводки медного концентрата с применением тонкого грохочения? // Обогащение руд. 2008. - № 3. -- С. 17-20.

64. Левенсон Л.Б. Машины для ; обогащения s полезных ископаемых. М., Л.: Госмашметиздат, 1933. 803 с.85; Левенсон Л.Б., Прейгерзон Г.И., Дробление и грохочение полезных ископаемых. М., Л.: Гостоптехиздат, 1940. 772 с.

65. Левенсон Л.Б.-, Цйгельный П.М. Дробильно-сортировочные машины и установки. М.: ГИЛСА, 1952. 428 с.

66. Лиандов К.К. Грохочение полезных ископаемых. М., Л.: Металлург-издат, 1948. 158 с. .

67. Лошкарёв Ю.В. К теории процесса грохочения // Эффективность производства нерудных и неметаллорудных материалов и качество продукции; / ВНИИнеруд. Тольятти. 1986. - С. 27-37.

68. Лященко П.В. Гравитационные методы обогащения^ М.-Лл Гостоптехиздат, 1940: 359 с.

69. Малецкий И.А., Кабанов А.В., Баришполец В.Т. Комплексное использование .минерально-сырьевых ресурсов при обогащении руд чёрных металлов. М.: Недра, 1986. 192 с.

70. Маляров П.В., Степурин В.Ф., Солдатов Г.М. Конник Н.Д. К вопросу об- оценке эффективности процесса измельчения руд и распределения потребляемой энергии между стадиями // Обогащение руд. 2006. - № 2. - G. 3-6.

71. Меринов Н.Ф. Закономерности движения минеральных зёрен в гравитационном поле//Обогащение руд. 2006. ~ № 4. - G. 24-29:

72. Меринов Н.Ф. Основы теории и закономерности движения минеральных зёрен в средах разделения // Известия вузов. Горный журнал. 2007. - № 6.- С. 67-84.

73. Меринов Н.Ф. Расчёт конечных скоростей свободного падения твёрдых частиц // Известия вузов. Горный журнал. — 1994. — № 4. — С. 121-124.

74. Меринов Н.Ф. Теория падения минеральных частиц в средах разделения и методы расчёта: Учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 1994. 68 с.

75. Младецкий И.К., Марюта А.Н. Моделирование процесса магнитной сепарации руд. Киев: Вища школа, 1984. 135 с.

76. Нагаев Р.Ф. Периодические режимы вибрационного перемещения. М.: Наука, 1978. 160 с.

77. Надутый В.П., Калиниченко В.В. Исследование особенностей грохочения мелкого влажного материала // Обогащение руд. 2001. - № 1. - С. 34-35.

78. Надутый В.П., Лапшин Е.С. Вероятность просеивания частиц различной формы при вибрации // Обогащение руд. 2001. - № 1. — С. 32-34.

79. Непомнящий Е.А., Блудняцкий Н.М. Расчёт показателей грохочения при затруднённом просеивании // Обогащение руд. 1966. - № 6. - С. 26-27.

80. Непомнящий Е.А. К теории процесса грохочения // Обогащение руд.- I960.-№5.-С. 23-33.

81. Непомнящий Е.А. Некоторые результаты теоретического анализа процесса грохочения // Обогащение руд. 1962. - № 5. - С. 29-35.

82. Обоснование стратегии ВГОКа по развитию горно-рудной базы НТМК до 2025 г. (научное издание) / Э. С. Лапин, С. В.Корнилков, ., А. Е. Пелевин и др.. Екатеринбург: Изд-во УГГТА, 2004. 111 с.

83. Олевский В.А. Конструкция и расчёты грохотов. М.: Металлургиз-дат, 1955. 124 с.

84. Олевский В.А. Параметры режима и производительности грохотов // Обогащение руд. 1967. - № 3. - С. 31-37.

85. Олевский В.А. Технологический расчёт наклонных инерционных грохотов // Обогащение руд. — 1978. № 6. - С. 21-29.

86. Осецкий В.М., Доброборский Г.А. Механика дуговых грохотов // Известия вузов. Горный журнал. — 1977. № 11. - С. 102-104.

87. Остапенко П.Е. Обогащение железных руд. М.: Недра, 1977. 274 с.

88. Ш.Остапенко П.Е. Теория и практика обогащения железных руд. М.: Недра, 1985. 270 с.

89. Палин И.В. Совершенствование метода магнитного обогащения железных руд на базе использования сепараторов перераспределением рабочего пространства: автореф. дис. канд. техн. наук: 26.03.10. М., 2010. 23 с.

90. ПЗ.Паршенков В.И., Корытный В.И. О движении потока шлама по колосниковой поверхности дугового классификатора. // Тр. ВНИИЦеммаша. — вып. 9.- 1969.-С. 77-84. •

91. Патент № 2014148 Рос. Федерация, МКП В03С1/10. Магнитный сепаратор / А. Е.Пелевин, Е. Ф.Цыпин, О. А.Пермикина, Л. М. Балабаева. № 4903548/03; заявл. 27.11.90; опубл. 15.06.94. Бюл. № 11. -4 е.: ил.

92. Патент № 2028831 Рос. Федерация, МКП В03С1/00. Способ обога- -щения железных руд / Ф. Л. Азаматов, Г. И. Нотович. № 5029230/03; заявл. 25.02.92; опубл. 20.02.95. 2 с.

93. Патент № 2028833 Рос. Федерация, МКП В03С1/00. Способ обогащения железных руд / Ф. Л.Азаматов, А. И. Перепелицин и др.. № 5041545/03; заявл. 10.03.92; опубл. 20.02.95. 3 с.

94. Патент № 2061551 Рос. Федерация, МКП В03С1/00. Способ обогащения магнетитовых руд / Г. М. Коротаев, А. А. Смирнов и др.. № 93039716/03; заявл. 03.08.93; опубл. 10.06.96. 2 е.: ил.

95. Патент № 2079373 Рос. Федерация, МКП В03С1/00. Способ обогащения железных руд / И. Ф. Азаматов, Ф. Л. Азаматов и др.. № 94015906/03; заявл. 28.04.94; опубл. 20.05.97. Бюл. № 14. 2 с.

96. Патент № 2097138 Рос. Федерация, МКП В03В7/00, ВОЗС1/00. Способ обогащения смешанных железных руд / И. Ф.Азаматов, Ф. Л. Азаматов и др.. № 95116882/03; заявл. 04.10.95; опубл. 27.11.97. Бюл. № 33. -2 с.

97. Патент № 2149699 Рос. Федерация, МКП В03С1/00. Способ обогащения магнетитовых руд / А. Д.Маслов, Э. Д. Пурыскин и др.. № 98114916/03; заявл. 29.07.98; опубл. 27.0500. 2 е.: ил.

98. Патент № 2241544 Рос. Федерация, МКП В03В7/00, В03С1/00. Способ обогащения магнетитовых руд / М. А. Крупин, Р. А. Гельбинг и др.. № 2003101018/03; заявл. 14.01.03; опубл. 20.07.04. -2 е.: ил.

99. Патент № 2290998 Рос. Федерация, МКП В03С1 /00. Способ обогащения железных руд / В. 111 Бруев, С. И; Кретов и др.. № 2004138926/03; за-явл. 30.12.04; опубл. 10.06.06. 2 е.: ил.

100. Патент № 2290999 Рос. Федерация, МКП* В03С1/00. Способ обогащения железных руд / В. П. Бруев, С. И. Кретов и др.. № 2004138927/03; за-явл. 30.12.04; опубл. 10.06.06. 2 е.: ил.

101. Патент № 2307710 Рос: Федерация; МКП В03В7/00, ВОЗС1/00: Способ обогащения железных руд / М. А. Бикбов, И; П. Самохвалов. № 2004121843/03; заявл. 20:07.04; опубл. 20.01.06.- 2 е.: ил.

102. Патент № 2366511 Рос. Федерация, МКП В03В7/00, В03С1/00. Способ обогащения железосодержащих руд / В. В. Кармазин, Н. Р.Синельникова, И. В. Панин, Т. Н. Гзогян. № 2008114625; заявл. 17.04.08. опубл. 10.09.09. Бюл. № 25. 3 е.: ил.

103. Патент № 2365421 Рос. Федерация, МКП В03С1/247. Магнитный сепаратор / С. И. Кретов, В. В. Кармазин, И. В. Папин, Н. Г. Синельникова, Ю. М: Пожарский. № 2008114626/03; заявл. 17.04.08; опубл. 27.08.09. Бюл. № 11. 2 с.

104. Пёлевин А.Е. Валковые сепараторы с системой из постоянных магнитов // Известия ВУЗов.Горный журнал. — 2005: — № 5. — С. 73-77.

105. Пелевин, А.Е. Использование тонкого грохочения в схемах обогащения магнетитовых руд// Горное^ дело, оборудование, технологии: офиц. каталог II Уральского горнопромышленного форума, 9-12 окт. 2007 г., г. Екатеринбург: Изд-во Филантроп, 2007. С. 146. .

106. Пелевин А.Е., Лазебная М.В. Применение грохотов «Деррик» в замкнутом цикле измельчения на обогатительной фабрике ОАО «Комбинат КМАруда» // Обогащение руд. 2009. - № 2. - С. 4-8.

107. Пелевин А.Е. Магнитные и электрические методы обогащения: Учебное пособие. 2-е изд. Екатеринбург: Изд-во УГТГА, 2004. 157 с.

108. Пелевин А.Е. Обогащение магнетитовых руд в сепараторах бегущего магнитного поля // Известия ВУЗов. Горный журнал. 2001. - № 2. - С. 118122.

109. Пелевин А.Е. Получение железного концентрата из отходов обогащения асбеста // Известия ВУЗов. Горный журнал. 2006. — № 3. — С. 48-59.

110. Пелевин А.Е. Разделение вторичных металлов в магнитных и электрических полях: Учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во УГГТА, 1996: 100 с.

111. Пелевин А.Е. Стадиальное выделение железного концентрата // Обогащение руд. 2007. -№ 3. - С. 10-15.

112. Пелевин А.Е. Стадиальное выделение железного концентрата с применением магнитной сепарации // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2008. -№ 6. - С. 350-354.

113. Пелевин А.Е., Сытых H.A. Влияние плотности пульпы на эффективность разделения по крупности в вибрационном гидравлическом грохоте //

114. Проблемы дезинтеграции минерального и техногенного сырья в горной промышленности и строительной индустрии: мат-лы II Междунар. науч.-практ. семин. памяти Олевского В.А., 15 дек. 2009 г., г. Ставрополь, 2009, С. 114-118.

115. Пелевин А.Е. Сытых H.A. Эффективность разделения по крупности в вибрационном гидравлическом грохоте // Известия ВУЗов. Горный журнал. -2010.-№6.-С. 85-90.

116. Пелевин А.Е., Цыпин Е.Ф., Колтунов A.B., Комлев С.Г. Высокоинтенсивные магнитные сепараторы на постоянных магнитах // Известия ВУЗов. Горный журнал. 2001. - № 4-5. - С. 133-136.

117. Пелевин А.Е., Цыпин Е.Ф., Шалюгина В.А. Обогащение крупнокусковой асбестовой руды с помощью магнитной сепарации // Строительные материалы. 1989. - № 9. - С. 10-12.

118. Пелевин А.Е., Шалюгина В.А. Моделирование схем классификации асбеста 3-4 групп // Известия ВУЗов. Горный журнал. 1996. - № 12. - С. 28-32.

119. Пелевин А.Е. Вероятность прохождения частиц через сито и процесс сегрегации на вибрационном грохоте // Известия ВУЗов. Горный журнал. -2011.-№ 1.-С. 119-129.

120. Пелевин А.Е. Математическая модель разделения по крупности на гидравлическом вибрационном грохоте // Известия ВУЗов. Горный журнал. -2011. -№ 2. -С. 87-96.

121. Пелевин А.Е. Гидродинамика движения воды при гидравлическом вибрационном грохочении // Известия ВУЗов. Горный журнал. 2011. - № 3. -С. 72-82.

122. Пелевин А.Е. Динамика движения твёрдых фаз при гидравлическом вибрационном грохочении // Известия ВУЗов. Горный журнал. 2011. - № 4. — С. 127-135.

123. Пелевин А.Е. Технология обогащения магнетитовых руд и пути повышения качества железных концентратов // Известия ВУЗов. Горный журнал. -2011.-№4.-С. 20-28.

124. Пелевин А.Е. Тонкое грохочение и его место в технологии обогащения железных руд // Известия ВУЗов. Горный журнал 2011- № 4.- С. 110-117.

125. Пелевин А.Е. Сепарационная характеристика грохота // Обогащение руд. 2011. - № 2. - С. 45-48.

126. Пелевин А.Е., Мушкетов A.A. Возможность использования сепарации в переменном магнитном поле для стадиального выделения концентрата // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: мат-лы

127. Перов В.А. К расчёту производительности грохотов // Обогащение руд. 1959. - № 2. - С. 9-12. '

128. Перов В.А., Андреев Е.Е., Биленко Л.Ф: Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых: Учеб. пособие для вузов. 4-е изд. М : Недра, 1990.301с:

129. Першуков В.А., Першуков A.A. Пути снижения топливноэнергетиче-ских затрат и повышения металлургической, ценности продукции на горнорудных предприятиях черной металлургии//Обогащение руд. — 1997. -№ 6. -С. 3-5.

130. Пирогов Б.М., Пирогова В.В. Минералогические исследования железных и марганцевых руд. М.: Недра, 1975. 231 с.

131. Полезная модель № 22072 Рос. Федерация, МКП В03С1/10. Магнитный сепаратор / А. Е. Пелевин, Е. Ф. Цыпин и др.. № 2001113913/20; заявл. 24.05.01; опубл. 10.03.02. Бюл. № 7. -2 е.: ил.

132. Пономарёв И.В. Дробление и грохочение углей. М.: Недра, 1970. 367 с.

133. Рабинович Е.З. Гидравлика. М.: Недра, 1977. 304 с.

134. Разумов; К.А., Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик: Учебник для вузов. 4-е изд. М.: Недра, 1982. 518 с.

135. Ревнивцев В .И. и др.. Селективное разрушение минералов. М.: Недра, 1988. 286 с.

136. Рыбкин BiC. Разработка технологических основ рациональной схемы производства, железа прямого получения из Качканарских титаномагнетитов: автореф; дис. канд. техн. наук: 29.09.09. Екатеринбург, 2009. 23 с.

137. Сентемова В.А. Испытания флотационной технологии повышения качества железных концентратов // Обогащение руд. — 2009. — № 3. — С. 17-21.

138. Синельникова Л.Н. Оборудование для тонкого грохочения за рубежом. М.: Цветметинформация, 1977. 25 с.

139. Синельникова Н.Г. Повышение эффективности обогащения магнети-товых кварцитов на основе применения сепараторов с комбинированной амплитудно-частотной модуляцией магнитного поля: автореф. дис. . канд. техн. наук: 23.01.09. М., 2009. 23 с.

140. Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики / Под. ред. О.С. Богданова, Ю.Ф. Ненарокомова. 2-е изд. М.: Недра, 1984. 358 с.

141. Справочник по обогащению руд. Основные процессы / Под. ред. О.С. Богданова. 2-е изд. М.: Недра, 1983. 381 с.

142. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы / Под. ред. О.С. Богданова, В.А. Олевского. 2-е изд. М.: Недра, 1982. 366 с.

143. Справочник по обогащению руд. Специальные и вспомогательные процессы / Под. ред. О.С. Богданова, В.А. Ревнивцева В.И. 2-е изд. М.: Недра, 1983. 384 с.

144. Справочник по обогащению и агломерации руд чёрных металлов / Под. ред. С.Ф. Шинкоренко. М.: Недра, 1964. 572 с.

145. Справочник по обогащению руд чёрных металлов / Под. ред. С.Ф. Шинкоренко. 2-е изд. М.: Недра, 1980. 527 с.

146. Сухорученков А.И., Стаханов В.В., Зайцев Г.В. Тонкое грохочение -высокоэффективный метод повышения технологических показателей обогащения тонковкрапленных магнетитовых руд // Горный журнал. 2001. - № 4.

147. Таггарт А.Ф. Справочник по обогащению полезных ископаемых. Т.1. М.: ГНТГГНИ, 1933. 56 с.

148. Тихонов О.Н. Введение в динамику массопереноса процессов обогатительной технологии. JI.: Недра, 1973. 240 с.

149. Тихонов О.Н. Закономерности эффективного разделения минералов в процессах обогащения полезных ископаемых. М.: Недра, 1984. 208 с.

150. Тихонов О.Н. Статистическая теория грохочения полидисперсных смесей // Известия вузов. Цветная металлургия. — 1980. № 6. — С. 165-177.

151. Торопов O.A. Совершенствование технологии обогащения магнетитовых кварцитов путём повышения эффективности гидроциклонирования: автореф. дис. канд. техн. наук: 18.05.09. М., 2009. 24 с.

152. Турдахунов М.М., Исаченко О.С. и др.. Освоение высокочастотного грохота корпорации «Derrick» на ОАО «ССГПО» 7/ Горная промышленность.4.-2002.

153. Учитель А.Д. Внутрислоевые процессы при грохочении сыпучих материалов / ДМЕТИ. Днепрпетровск, 1981. Деп. в Черметинформация, № 600.

154. Фоменко Т.Г. Гравитационные процессы обогащения полезных ископаемых. М.: Недра, ,1966; 332 с.

155. Хопунов Э.А. Селективное разрушение как частный случай дезинтеграции руд // Обогащение руд. — 2010. — № 6. С. 27-33.

156. Хопунов Э.А. Роль структуры и прочностных характеристик минералов в разрушении и раскрытии руд // Обогащение руд. — 2011. № 1. — С. 25-31.

157. Цыпин Е.Ф., Потапов В.Я., Пелевин А.Е. Модуль шкалы и эффективность грохочения при радиометрической сепарации // Известия ВУЗов: Горный журнал.-1992.-№4.-С. 119-121, .

158. Цыпин Е.Ф., Тююшева Н.М., Пелевин А.Е. Анализ процесса; разделения в радиометрических сепараторах с использованием сепарационных характеристик // Обогащение руд. — 1990. № 1.- С. 4-7. ,

159. Цыренжапов Д.Д. Исследование процесса фракционирования зерна методом самоцентрирования при круговом поступательном движении рабочих органов в горизонтальной плоскости: автореф. дис. . канд. техн. наук. МТИПП. Mi, 1979. 27 с.

160. Чантурия В.А., Дмитриева Г.М., Трофимова Э.А. Интенсификация обогащения железных руд сложного вещественного состава. М.:,Наука, 1988.

161. Чёрный И.И., Николаенко В.П., Псурцева Р.И. Тонкое грохочение концентратов магнитного обогащения // Бюл. ЦНИИ 4M. 1972. — № 9. -С. 21-24.

162. Чижевский В.Б. Исследование процесса сухой магнитной сепарации мелкого материала во взвешенном состоянии // Обогащение руд. — 2006. — № 2. С. 25-28.

163. Чижевский В.Б, Сединкина Н:А. Особенности сухой' магнитной сепарации мелких продуктов во взвешенном; состоянии // Обогащение1 руд. —. 2007.-№1.-С.25-28.

164. Щаденко А.А., Свиридов? В!И:, Яровая? Т.И. Повышение качества; машетитового концентрата на обогатительной фабрики // Горный журнал, — 2002. № 8. ' '

165. Valine S.B., Futado J.R.V., Martins G.et al. Process improvements at Sa-mitri, Brazil//Mining Engineering. 1997. - № 4 (49), April:

166. Wyslouzil H.E. The production of high grade iron ore concentrates using column flotation-// Skillings Mining. 1997. - Vol. 86. - № 37. P. 4-8.

167. Определение снижения потерь железа магнитного с хвостами 1 стадии мокрой магнитной сепарации при применении сепараторов с повышенной индукцией магнитного поля и определение оптимальных показателей технологической секции.

168. Для сравнительного анализа в качестве основного фактора принята производительность стержневой мельницы по железу (в связи с колебаниями содержания железа в исходной руде).1. Выводы

169. Прирост в выходе концентрата за счёт применения в операции MMC-I сепараторов с повышенной индукцией магнитного поля при испытаниях составил 0,39 %, а прирост в извлечении железа в концентрат составил 0,66 %.

170. Среднее содержание общего и магнетитового железа в суммарных хвостах ММС снизилось на 0.15 % и на 0,17 %, соответственно.

171. Имеющиеся в настоящее время сепараторы с повышенной магнитной индукцией лучше использовать только на секциях, концентрат которых перекачивается на вторую половину для доизмельчения и дообогащения.1. Принятые решения

172. Использовать имеющиеся сепараторы с повышенной индукцией магнитного поля на секциях, концентрат которых перекачивается на вторую половину для доизмельчения и дообогащения.

173. Начальник технического управления

174. Начальник обогатительной фабрики1. Доцент кафедры ОПИ УГТУ1. СПРАВКАо подтверждении фактического внедрения результатов НИРв производство

175. Настоящей справкой подтверждается, что на обогатительной фабрике ОАО «Святогор» в 2008 г. на технологической секции № 8 внедрена схема измельчения с использованием тонкого грохочения.

176. Справка подтверждает внедрение результатов НИР НПО Уральского государственного горного университета по х/д теме № 32-07-08/15/1-08НИР «Разработка схемы измельчения медьсодержащей руды с использованием тонкого грохочения».

177. Главный инженер ОАО «Святогор»ельников

178. Главный обогатитель ОАО «Святогор»1. А. А. Бондарев

179. От НПО УГГУ: Руководитель х/д темы № 32-07-08/15/1-08НИР

180. Главный инженер ОФ ОАО «Святогор»

181. Результаты испытаний приведены в таблицах 1 и 2. Качественно-количественная и водно-шламовая схема при производительности технологической секции 267 т/ч (производительность стержневой мельницы 250 т/ч) приведена на рисунке.

182. Циркуляционная нагрузка в III стадии измельчения составила 120,6-287,7 % при удельной производительности (по классу -0,071 мм) дополнительной мельницы 0,5-0,9 т/(ч.м3).1. Главный

183. Массовая доля железа в концентрате IV стадии ММС составила 60,4-64,2 % при содержании класса -0,071 мм 68,5-85,8 %.

184. При опробовании 04.10.07 г. на ОФ был дефицит технологической воды, что не позволило настроить схему и привело к получению концентрата с массовой долей железа менее 61 % (60,4 %).

185. Для расчета экономического эффекта по испытанной схеме при внедрении грохотов Деррик на секциях с 1 по 12 принять прирост производительности по стержневой мельнице на секцию 11 т/час.

186. Провести дополнительные испытания по данной схеме с работой одного грохота, так как средняя нагрузка на один грохот составила 57,5 т/час.

187. Срок: 1 б. 11".07г Отв. Сытых H.A., Никитин А.Г.

188. По результатам дополнительных испытаний оформить акт в установленном порядке.

189. Срок: 23Л1.07г Отв. Никитин А.Г., Пелевин А.Е.

190. Срок; 23.10.07г. 26.10.07г. Отв. Сытых H.A., Никитин А.Г.1. Выводы1. Доцент кафедры ОПИ УГГУ

191. Начальник обогатительной фабрики

192. Начальник технического управления1. Сост. Главный обогатитель1. А.Г. Никитин1. Щ ЕвразХолдингbsnS Качканарский горно-обогатительный комбинат

193. Экономическое бюро Обогатительной фабрики OK11.07

194. Открытое акционерное общее? ro «Качканарский горно-обогатительный комбинат1. Ванадий»1. Гл.обоїаіигелю1. А.Г.Никитинуссмшяч іскции.

195. Расчет экономического эффекта от установки 2-х грохотов Stack Sizer на 1-ой половине.

196. Поданным испытаний лаборатории обобщения, остановка 2-х грохотов «Деррик» на 5-6 гехноло! ичееких 3 стадии ММС, позволили увеличить производи!сльность по руде на II ih/ч на одной технологической

197. Исходные данные для расчета бюджет 2007г

198. Нормы расхода иа «бедный» концентрат Цены, руб1. Шары. кг\ти 0,195 13 462

199. Стержни, кг\тн 0,268 12 490

200. Электроэнергия, кОг*ч 50,44 0,699"

201. Вода оборотил, мЗУгн 5,79 0,33355

202. Бронь, кг\тн 0,0420 41 039- регулируемый тариф по бюджету,

203. Чистое время работы 2 секций: 2 сек. * 24 ч * 365 дя. * 0,77 = 13 490 с\ч

204. Итого годовая экономия составит- 2 419т.руб.

205. Начальник обогаштелышк фабрики Начальник экономического бюро ОФ1. Н.А Сытых О.Г.Кшлова

206. Coci jkohümiictэкой бюро ОФ Истомина 11 В.,тел 6-46-791. ИгТ <и731. Н. Г. Валиев 2011 г.1. УТВЕРЖДАЮ

207. УГГУ по научной работе, техн. наук1. СПРАВКАо внедрении лабораторных аппаратов, методик исследований и программ моделирования в учебный процесс кафедры ОПИ УГГУ

208. Зав. каф. ОПИ, проф., д-р техн. наук1. ВГЗ. Козин