Способ определения средней крупности зерен утяжелителя для тяжелосреднего обогащения в циклонах

союз сОВетскихсОциАлистическихРЕСПУБЛИК 632496 А 151)5 В 03 0 1 р 1 еаУЛ,АР 11 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВ тов с по, и может других об- изобрететивности оптимальля, Способ на классы,каждого Затем выжелителя из выражения Нот,= Осрlг 1 ср к п(Рк Оср/с 1 ср к, где Н по рассматрив отн относите аемому событи аждого класса ний диаметр; каждого класс значения Н, мой крупности льная энтропияю; Р - верояткрупности; Оср бср. к средний а до получения , которое соотзерен. 1 табл,нос выхода к мый сред тр зерен мального- ис диам мини ветствует иска инеральной суспензии с ию угля- "-) )и Осаг 1 ср. Нотн. -опаивйждого класса ив метр; ерен каждого тения Нотн крупности ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Комплексный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институтобогащения твердых горючих ископаемых(56) Циперович М,В, Обогащение углей втяжелых средах, - Металлургиэдат, 1959,с. 205.Рекомендации по обогащению угля вмагнетитовой суспензии, Основные параметры, ЦОТТ. - М 1976, с, 171,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕЙКРУПНОСТИ ЗЕ РЕН УТЯЖЕЛИТЕЛЯ ДЛЯ ТЯЖЕЛОСРЕДНЕГО ОБОГАЩЕНИЯ В ЦИКЛОНАХ(57) Изобретентационным сп ие относится к мокрым гравиособам, а именно к обогащеИзобретение относится к гравитационным способам, а именно к определению средней крупности зерен магнетитовой суспензии, используемой для тяжелосреднего обогащения в циклонах, и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где необходимо определение среднего любого рассматриваемого события.Целью изобретения является повышение эффективности обогащения за счет определения оптимальной крупности зерен утяжелителя.Способ определения средней крупности зерен для тяжелосреднего обогащения в циклонах включает рассев утяжелителя на классы, определение среднего диаметра каждого класса, определение выхода каждого класса, определение вероятности его получением трех и более продук мощью двухкаскадных циклонов быть использовано в угольной и ластях промышленности. Цель ния - повышение эффек обогащения за счет определения ной крупности зерен утяжелите основан на рассеве утяжелителя определении среднего диаметра класса и выхода каждого класса. числяют вероятность выхода ут выхода, при этом средний размер крупно- с, сти зерен утяжелителя ведут подстановкой ( ) его значений в выражение 1 ф где Нотн. - относительная энсматриваемому событию;Р - вероятность выхода ккрупности;Оср - искомый средний дгсср.к - средний размер зкласса,до получения минимальногокоторое соответствует искомзерен, 163249650 С помощью этой формулы можно рассчитывать средний диаметр смеси минеральных зерен, для чего необходимо этуформулу минимизировать, т,е. находить минимум относительной энтропии путем подбора энтропийного диаметра (Оср),Кроме того, что энтропийная зависимость позволяет определить Оср (энтропийный диаметр), она позволяетпрогнозировать крупность смеси минеральных зерен, что является существенной особенностью достиженияэффективности процесса обогащения втрехпродуктовом циклоне,В таблице приведены данные, позволяющие прогнозировать состав магнетитовыхконцентратов по крупности в зависимостиот требований технологии обогащения,Известны способы обогащения полезных ископаемых в магнетитовых суспензиях, где применяется магнетитовыйутяжелитель тонких классов, ситовый состав которых следующий;содержание зерен менее 20 мкм 25 в .35;содержание зерен менее 40 мкм 60 -75 о,содержание зерен более 150 мкм 0-5;.При применении магнетитового утяжелителя со средним размером зерен менее60 мкм на уровне сливного патрубка второго каскада плотность суспензии составляет 1300 - 1400 кг/м, на расстоянии 2/3высоты циклона в направлении хвостовогопатрубка 1200 - 1600 кг/м, а у нижнего патрубка до 1800 кг/м,Применение вышеприведенной формулы позволяет подобрать ситовый составмагнетита, который имеет средний размерболее 60 мкм производить прогнозирование ситового состава магнетита.В предлагаемом способе используетсякрупнозернистый магнетитовый утяжелитель со средним размером зерен более 60мкм.Размер более 60 мкм обусловлен тем,что различные горно-обогатительные комбинаты (ГОКи) выпускают товарный продукт - магнетитовый концентрат различнойкрупности, в частности средний размерзерен около 70 мкм, 65 мкм и 62 мкм.В известных способах использовалисьтрадиционно применяемые магнетитовыеконцентраты со средним размером зерен24 - 36 мкм.При подаче суспензии с раэмсром зерен менее 60 мкм уменьшаются центробежные силы, действующие на каждое зерно, истепень уплотнения суспензии падает. При 5 10 15 20 25 30 35 40 45 этом ухудшается эффективность разделения, уменьшается выход промежуточноюпродукта и соответственно зольность отходов. Если же непрерывно подавать суспензию с размером зерен более 90 мкм, топлотность разделения во втором каскадестанет выше предельно допустимой, и эффективность разделения снизится,При применении магнетитового утяжелителя со средним размером частиц 6090 мкм на уровне сливного патрубкавторого каскада плотность суспензии составляет 1200-1600 кг/м , на расстоянииз2/3 высоты циклона и направлении хвостового патрубка 1500 - 2000 кг/м, а у нижнего(хвостового) патрубка до 2150 кг/м (фиг, 3).Предлагаемый способ определениясредней крупности зерен для тяжелосреднего обогащения в циклонах позволяетповысить эффективность процесса за счетодновременного увеличения выхода промпродукта и зольности отходов концентрата со средним размером зерен более 60 мкмдаже при содержании шлама до 250 кг/мне выходит за пределы нормативных данных 7-10) 10 Па с 1 во всем промышленном диапазоне плотностей суспензии.Однако в известном способе вязкость становится выше допустимого значения ужепри плотности 1900 кг/м и незначительного эффекта,П р и м е р. При обогащении угля вдвухкаскадной циклонной установке типаГТ/500 (трехпродуктовый тяжелосредний циклон) диаметр первого каскада700 мм, второго 500 мм, производительность 100 т/ч. Режим работы тяжелосреднего трехпродуктового циклоназ плотностьисходной суспензии 1400 кг/м, давлениена входе 0,81 10 Па, Обогащается.4мелкий дешламированный уголь крупно-стью 0,5 - 13 мм, Средний размер зеренмагнетитового утяжелителя составляет менее 60 мкм.Способ реализуется следующей последовательностью операций: определяетсясредний размер зерен магнетитового утяжелителя из формулы ПНон = - К (Р - -) 1 и (Р - ".-),=о осрк гсср.к приготавливают магнетитовую суспепзию плотностью 1400 кг/м, представляющую смесь магнетита с необходимым средним размером зерен и воды; приготовляют исходный уголь заданного класса крупности, например 0,5-30 мм; смешивают сус 1632496пензию с исходн.,м углем; полученная смесь .то трубопроводу под избыточным давлением, например(0,5 - 1,0) 10 Па,тангенциально подается в циклон первого каскада; под действием давления и тангенциальной подачи смесь угля с суспензией закручивают в циклоне, при этом суспензия уплотняется по периферии у стенок циклона, тяжелые фракции исходного угля под действием центробежных сил прижимаются к стенке циклона и по хвостовому насадку направляются в циклон второго каскада вместе с уплотненной суспензинй, под действием центробежных сил легкие фракции исходного угля (концентрат) собираются в середине циклона и по сливному патрубку вместе с легкой суспензией направляются в концентрат; тяжелые фракции исходного угля вместе с уплотненной суспензией под избыточным давлением тангенциально подаются в циклон второго каскада; под действием давления и тангенциальной подачи промежуточный продукт плюс порода с суспензией подают на вход второго каскада, при этом суспензия уплотняется, собираясь по периферии у стенок циклона, тяжелые фракции (порода) под действием центробежных сил прижимаются к стенке циклона и по хвостовому патрубку направляются в породу, промежуточный продукт(промпродукт) собирается в середине циклона и по сливному патрубку вместе с суспензией направляют в промпродукт.Для достижения максимальной эффективности разделения плотность разделения в первом и втором каскадах циклонного аппарата определяется путем опробования исходного сырья и допусти лой зольности полученных продуктов при обогащении угля. Например, при обогащении угля плотность разделения составляет в первом каскаде 1420 кг/м, во втором 2060 кг/м .Непрерывная подача сус пензии со средним размером зерен магнетита 60- 90 мкм обоснована экспериментальными исследованиями.В результате обогащения угля в трех- продуктовом циклоне с суспензией из магнетитового концентрата получены следующие данные. Продукт Выход, ,ь Зольность, (,Концентрат 61,6 7,9 10 Промпродукт 9,4 23,7Отходы (порода) 29,0 88,4Плотность разделения составляет в первом каскаде циклона 1430 кг/м, во второмзкаскаде циклона 1700 кг/м .з15 В предлагаемом способе определениясредней крупности зерен для тяжелосреднего обогащения в циклонах применялсямагнетивовый концентрат со средним размером 70 мкм.В резульгате обогащения угля в трехпродуктовом циклоне с суспензией из этого 15 магнетитового концентрата получены следующие данные.Продукт Выход, ,4 Зольность, (,Концентрат . 63,6 7,2Промпродукт 13,5 29,4 20 Отходы (порода) 22,9 89,7Плотность разделения составляет в первом каскаде 1420 кг/м, во втором 2060 кг/м,3 Формула изобретения 25 Способ определения средней крупности зерен утяжелителя для тяжелосреднегообогащения в циклонах, включающий рассев утяжелителя на классы, определениесреднего диаметра каждого класса, опреде ление выхода каждого класса, о тл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияэффективности обогащения за счет определения оптимальной крупности зерен утяжелителя, после определения выхода каждого 35 класса вычисляют вероятность его выхода.а среднюю крупность зерен утяжелителя определяют из выраженияпНон. = - 2, (Р - : - ) п (Р - .Р.) 40ссср.к Сср.кгде Нотн - относительная энтропия по рассматриваемому событию;Р - вероятность выхода каждого классакрупности;45 Оср. - иСкомый средний диаметр зеренутяжелителя;асср.к - средний размер зерен каждогокласса до получения минимального значения Нотк., которое соответствует искомойкрупности зерен,1632496 Выхо , класс ., мкм Энтр диам 40 - 1 О - 4 и иамет класса,мкм 15 нозе нистые магнети 60 53 50 50 10 30 15010 63 40 40 17 10 20 етиты.Гербер Тираж 337 Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5