ISSN 1995-2732 · EISSN 2412-9003

Язык: ru

Статья: СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ АППАРАТА ДЛЯ МИКРОДЕЗИНТЕГРАЦИИ МИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ГИДРОСМЕСЯХ (2023)

Читать

Читать онлайн

Актуальность и цель исследования. Увеличение ресурсного потенциала страны зависит от расширения освоения природных и техногенных золотоносных россыпей Дальневосточного региона, большая часть которых представлена глинистой составляющей с повышенным содержанием мелких фракций. Особое значение приобретает развитие более совершенных систем, обеспечивающих разрушение микроструктурных связей глинистых минералов. Развиваются теоретические исследования и методы расчета для проектирования установок, инициирующих разрушение структурных связей минеральной составляющей в гидросмесях и работающих на основе модулирования гидродинамических воздействий с инициированием ударных нагрузок. Цель работы. Разработаны технические решения, обеспечивающие повышение технологического уровня добычи полезного ископаемого при переработке высокоглинистых песков россыпей за счет снижения потерь мелких и тонких частиц ценных компонентов путем встраивания в технологический цикл активизирующих микродезинтеграцию установок с обеспечением образования гидродинамических эффектов, способствующих усилению осцилляций посредством изменения скоростного режима. Результаты. На основе аналитического расчета получены данные по изменению массовой гидродинамической мощности и термодинамического потенциала системы в процессе деструкции минеральной составляюей гидросмеси в предлагаемой автором установке, моделирующей гидродинамические эффекты с учетом объемного расхода гидросмеси. В статье предлагается технологическая схема переработки с использованием аппарата новой конструкции для микродезинтеграции с последующим извлечением ценных минералов в тонкослойных потоках гравитационно-динамическим способом и выщелачиванием. Расчетами установлены параметры управления процессом микродезинтеграции минеральных частиц на первой ступени турбулизации в генераторе. Определяющую роль играет изменение гидродинамической силы струи, выходящей из сопла при варьировании объемного расхода гидросмеси и скорости потока гидросмеси. Изменение удельной межфазной поверхности глинистых минеральных частиц зависит также от удельной поверхностной энергии и термодинамического потенциала системы. Расчетами установлено, что при использовании центробежного насоса ПР 12,5/12,5-СП с объемным расходом гидросмеси 12 м3/ч термодинамический потенциал системы значительно увеличивается, стимулируя увеличение удельной межфазной поверхности системы частиц на пять порядков по сравнению с исходными значениями. Выводы. Развитие исследований по проектированию гравитационных установок нового типа позволит адаптировать их к использованию на природных высокоглинистых и техногенных объектах россыпей с высоким содержанием мелкого золота. Применение гидродинамического генератора, активизирующего микродезинтеграцию в гидродинамических потоках, сократит потери тонких частиц ценных компонентов и улучшит эксплуатационные показатели по обслуживанию комплекса.

Ключевые фразы: высокоглинистые пески, микродезинтеграция, термодинамический потенциал, гидродинамический генератор

Автор (ы): Хрунина Наталья Петровна

Журнал: ВЕСТНИК МАГНИТОГОРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМ. Г. И. НОСОВА

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

УДК: 622.23.05. Инструменты и машины, применяемые в горном деле

Для цитирования:

ХРУНИНА Н. П. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ АППАРАТА ДЛЯ МИКРОДЕЗИНТЕГРАЦИИ МИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ГИДРОСМЕСЯХ // ВЕСТНИК МАГНИТОГОРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМ. Г. И. НОСОВА. 2023. Т. 21 № 3

Текстовый фрагмент статьи

Моя история просмотров (1)

01. Статья: СОСТОЯНИЕ ПРОЦЕССОВ СГУЩЕНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОТХОДОВ ФЛОТАЦИИ УГЛЕЙ

Список литературы

1. Алексеев В.С., Серый Р.С., Соболев А.А. Повышение извлечения мелкого золота на промывочном приборе шлюзового типа // Обогащение руд. 2019. №5. С. 13-18. DOI: 10.17580/or.2019.05.03 EDN: EOQCKI
2. Мирзеханов Г.С., Литвинцев В.С. Состояние и проблемы освоения техногенных россыпных месторождений благородных металлов в Дальневосточном регионе // Горный журнал. 2018. №10. С. 25-30. DOI: 10.17580/gzh.2018.10.04 EDN: IUIODN
3. Мамаев Ю.А., Хрунина Н.П. Перспективы освоения глинистых россыпей Приамурья // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № S5. С. 47-57. EDN: LHMFUT
4. Хрунина Н.П. Моделированине гидродинамических эффектов при микродезинтеграции высокоглинистых минеральных компонентов в гидросмесях // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2022. Т. 20. №3. С. 26-34. DOI: 10.18503/1995-2732-2022-20-3-26-34 EDN: LIWXZX
5. Экологические основы рационального землепользования при освоении россыпных месторождений Дальнего Востока / Крупская Л.Т., Мамаев Ю.А., Хрунина Н.П., Литвинцев В.С., Пономарчук Г.П. Владивосток: Дальнаука, 1997. 35 с. EDN: YRLSSL
6. Хрунина Н.П., Стратечук О.В. Новые аспекты микродезинтеграции высокоглинистых песков россыпных и рудно-россыпных месторождений благородных металлов Дальневосточного региона: монография. Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2018. 218 с. ISBN: 978-5-7389-2686-0 EDN: YRTELB
7. Аленичев В.М. Геоинформационное обеспечение ресурсосбережения при разработке золотосодержащих россыпей // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. №4. С. 124-131. DOI: 10.25635/i0065-1538-8230-i EDN: HRXDUD
8. Карлина А.И. Применение процесса мокрого рудного самоизмельчения для дезинтеграции глины и песков металлоносных россыпей // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. №10. С. 189-195. EDN: SXZMUL
9. Матвеев А.И., Ширман Г.В. Динамика формирования глинистого окатыша в процессе дезинтеграции высокоглинистых песков в промывочном барабане // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011. №10. С. 266-268. EDN: ONBEBB
10. Пат. 2276727 РФ. Способ управления процессом трансформации золотосодержащей породы / Н.П. Хрунина, Ю.А. Мамаев; заявитель и патентообладатель ИГД ДВО РАН. Опубл. 20.05.2006. Бюл. № 14. EDN: KDHZJB
11. Развитие технологических инноваций глубокой и комплексной переработки техногенного сырья в условиях новых экономических вызовов / Чантурия В.А., Шадрунова И.В., Горлова О.Е., Колодежная Е.В. // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. №1. С. 159-171. DOI: 10.46689/2218-5194-2020-1-1-159-171 EDN: YSTCGX
12. Пат. 2200629 РФ. Грохот-дезинтегратор с интенсификацией кавитации комбинированным воздействием ультразвука / Н.П. Хрунина; заявитель и патентообладатель ИГД ДВО РАН. Опубл. 20.03.2003. Бюл. № 8.
13. Бахарев С.А., Козлов А.П. К вопросу использования методов нелинейной акустики при обогащении полезных ископаемых и безреагентной очистке промышленных сточных вод // Маркшейдерия и недропользование. 2013. №1(63). С. 41-49. EDN: QBXHAR
14. Промышленные исследования по изучению эффективности грохочения песков при внедрении в схему промывочных установок грохота ГИТ-32 / Коростовенко В.В., Медведь Н.В., Морозова Е.Л., Морозов В.Н. // Инновационные геотехнологии при разработке рудных и нерудных месторождений: сб. тр. XI Междунар. науч.-техн. конф. в рамках Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург, 2022. С. 119-122. EDN: FAMFWV
15. Возможности стадийной дезинтеграции и механической активации в процессах обогащения техногенного оловосодержащего сырья / Уракаев Ф.Х., Шумская Л.Г., Кириллова Е.А., Кондратьев С.А. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2021. №3. С. 158-167. 10.15372/ FTPRPI20210315. DOI: 10.15372/FTPRPI20210315 EDN: MTNCIM
16. Рочев В.Ф., Мельников А.Е. Исследование механизма разрушения мерзлых глинистых пород в водной среде // Успехи современного естествознания. 2018. №12-2. С. 380-384. EDN: VUIVAX
17. Li W., Yang Y., Shi W., Zhao X., Li W. Correction and evaluation of the cavitation model taking into account the thermodynamic effect // Mathematical Problems in Engineering. 2018, no. 10, pp. 1-11. DOI: 10.1155/2018/7217513
18. Decaix J., Goncalves E. Simulation of compression effects in turbulent cavitating flows // European Journal of Mechanics. 2013, vol. 39, pp. 11-31. DOI: 10.1016/j.euromechflu.2012.12.001
19. Jing L., Weiling X, Bu C. Stratification effect of air bubble on the shock wave from the collapse of cavitation bubbl // Journal of Fluid Mechanics, 2021, vol. 919, A16. DOI: 10.1017/jfm.2021.368 EDN: TLLRIY
20. Xun Sun, Songying Chen, Jingting Liu, Shan Zhao, Joon Yong Yoon. Hydrodynamic cavitation: a promising technology for the industrial synthesis of nanomaterials. 10.3389/fchem.2020.00259 (Дата обращения: 06.06.2023). DOI: 10.3389/fchem.2020.00259(
21. Richard Dvorsky, Jiri Lunacek, Ales Sliva Dynamics analysis of cavitation disintegration of microparticles during nanopowder preparation in a new Water Jet Mill (WJM) device September 2011 // Advanced Powder Technology. 2011, vol. 22(5), pp. 639-643. DOI: 10.1016/j.apt.2010.09.008
22. Mukun Li, Hongjian Ni, Guan Wang, Ruihe Wang. Simulation of Thermal Stress Effects in Submerged Continuous Water Jets on the Optimal Standoff Distance during Rock Breaking // Powder Technology. 2017, vol. 320, pp. 445-456. 10.1016/j.powtec. 2017.07.071. DOI: 10.1016/j.powtec.2017.07.071
23. Zhang X., Carbone M., Bragg A.D. Lagrangian model for passive scalar gradients in turbulence // Journal of Fluid Mechanics, 2021, vol. 964. DOI: 10.1017/jfm.2023.375 EDN: MOFFPQ
24. Dvorski R., Svoboda L., Troykova Y., Bednář J. Cavitation Disintegration of Microparticles and Nanoparticles in Dense Liquid Dispersions // Conference: TechConnect World 2015, At: Washington DC, USA, vol. 2. DOI: 10.13140/RG.2.1.3345.9364
25. Ананьев К.М., Алексеева Е.А., Твердохлебов В.П. Применение метода кавитации для очистки подтоварной воды нефтяных месторождений // Успехи современного естествознания. 2021. №5. С. 45-50. DOI: 10.17513/use.37623 EDN: QDWYXY
26. Гордейчук Т.В., Казачек М.В. О влиянии неионогенных поверхностно-активных веществ на эмиссию NA* при сонолюминесценции водных растворов NACl // Журнал физической химии. 2019. Т. 93. №5. С. 793-796. DOI: 10.1134/S004445371905011X EDN: HNESAH
27. Получение водорода в акустоплазменном разряде в жидкости / Булычев Н.А., Кириченко М.Н., Аверюшкин А.С., Казарян М.А. // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31. №3. С. 226-228. 10.15372/ AOO20180313. DOI: 10.15372/AOO20180313 EDN: YTCAKZ
28. Пат. 2209974 РФ. Геотехнологический комплекс с многоступенчатой дезинтеграцией / Н.П. Хрунина, Ю.А. Мамаев; заявитель и патентообладатель ИГД ДВО РАН. Опубл. 10.08.2003. Бюл. № 22. EDN: NIQEZT
29. Мамаев Ю.А., Хрунина Н.П. Определение оптимальных начальных параметров звукового воздействия на пульпу в зумпфовом накопителе при открытой разработке высокоглинистых россыпей // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № 7. С. 187-191. EDN: LACHKJ
30. Пат. 2476261 РФ. Способ возбуждения акустических колебаний в текучей среде и устройство (варианты) для его осуществления / В.П. Терехин, Д.М. Пастухов, М.Е. Пастухов. Опубл. 27.02.2013. Бюл. № 6.
31. Пат. 2187373 РФ. Многоуровневая установка для извлечения ценны[ минералов / Н.П. Хрунина, Ю.А. Мамаев, О.В. Стратечук, Т.О. Хрунин; заявитель и патентообладатель ИГД ДВО РАН. Опубл. 20.08.2002. Бюл. № 23. EDN: WTEKOT
32. Хрунина Н.П. Совершенствование комплекса средств для переработки высокоглинистых золотоносных песков россыпей // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2021. Т. 19. №2. С. 14-22. DOI: 10.18503/1995-2732-2021-19-2-14-22 EDN: PEWWMM
33. Хрунина Н.П. Влияние гидродинамических эффектов на структурные изменения дисперсоида в процессе микродезинтеграции // Науки о Земле и недропользование. 2022. Т. 45. №3(80). С. 294-304. DOI: 10.21285/2686-9993-2022-45-3-294-304 EDN: VYFRIM
34. Хрунина Н.П., Прохоров К.В. Совершенствование процессов переработки золотосеребряных упорных руд комплексного месторождения благородных металлов // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2019. №2. С. 4-12. DOI: 10.17073/0021-3438-2019-2-4-12 EDN: APFOYP

Выпуск

Т. 21 № 3 (2023)

Кол-во страниц: 196 страниц

Другие статьи выпуска

ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ БОРСОДЕРЖАЩИХ ШЛАКОВ ИЗ КЛЮЧЕВСКОГО ЗАВОДА ФЕРРОСПЛАВОВ (2023)

Авторы: Пономарев Владимир Сергеевич, Ерохин Юрий Викторович, Фаррахова Надежда Николаевна

Постановка задачи (актуальность работы). Урал уже несколько веков является металлургическим центром России и здесь накопились большие объемы шлаков. Изучение вещественного состава шлаков является актуальной задачей, так как прежде чем их утилизировать, надо оценить их минеральный состав. Многие шлаки представляют собой потенциальную руду, которую можно дополнительно переработать. Цель работы. Изучение вещественного (минерального) состава борсодержащих шлаков Ключевского завода ферросплавов, полученных при производстве ферробора. Используемые методы. Химический состав породообразующих и рудных минералов шлака установлен на электронно-зондовом микроанализаторе CAMECA SX 100 с пятью волновыми спектрометрами (ИГГ УрО РАН, г. Екатеринбург). Для анализа использовались полированные петрографические шлифы, вырезанные из кусочков шлака. Новизна. Изучение вещественного состава шлаков проводилось с точки зрения классической минералогии и с использованием современной обязательной номенклатуры Международной минералогической ассоциации. Результат. Впервые изучена минералогия борсодержащих шлаков Ключевского завода ферросплавов. Установлено, что они сложены хибонит-Ca-Al-оксиборатовым агрегатом со значительным содержанием шпинели, корунда и присутствием различных боридов, а также хромферида и хлоралюминатов кальция и калия. Данные шлаки являются отходами ферроборного производства, а температура их образования оценивается в узких пределах - 1350-1460°С. Практическая значимость. Изученные нами шлаки можно пускать в дополнительную переработку, так как породообразующие шпинель и хибонит, а также акцессорный гексаборид кальция являются хорошим абразивным материалом, а попутно выделяемые бориды марганца и железа (они легко выделяются магнитной сепарацией) можно далее использовать в металлургическом переделе.

Сохранить в закладках

СОСТОЯНИЕ ПРОЦЕССОВ СГУЩЕНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОТХОДОВ ФЛОТАЦИИ УГЛЕЙ (2023)

Авторы: Лавриненко Анатолий Афанасьевич, Гольберг Григорий Юрьевич

Работа выполнена с целью выявления наиболее перспективных направлений совершенствования процессов сгущения и обезвоживания отходов флотации углей. Показано, что актуальность этой темы связана с тенденцией к увеличению объёма углей, обогащаемых флотацией, и содержания в них тонких частиц породных минералов, в том числе глинистых, что, в свою очередь, приводит к увеличению количества образующихся отходов флотации и возрастанию трудности их обезвоживания. С другой стороны, требования по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов обусловливают целесообразность работы углеобогатительных фабрик с замкнутым водно-шламовым циклом, обеспечивающим получение осветлённой чистой воды для повторного использования на фабрике и твёрдой фазы обезвоженного осадка для последующего транспортирования и складирования в сухом виде. В статье приведены сведения о составе и физико-химических характеристиках отходов флотации, влияющих на показатели процессов сгущения и обезвоживания. Рассмотрены процессы сгущения суспензий отходов флотации в сгустителях: радиальных, цилиндроконических, в том числе пастовое, и пластинчатых. Показана целесообразность применения радиальных сгустителей со взвешенным слоем и осадкоуплотнителем для получения слива с возможно более низким содержанием твёрдой фазы и концентрированной сгущённой суспензии. Приведены сведения о процессах обезвоживания отходов флотации: фильтрованием на ленточных и камерных фильтр-прессах, вакуум-фильтрах, осадительных центрифугах. Указаны достоинства и недостатки рассмотренных методов обезвоживания. Показано, что перспективными способами интенсификации процессов сгущения и обезвоживания отходов флотации являются: совместное применение коагулянтов и флокулянтов; оптимизация значений расхода флокулянтов и режима их перемешивания с суспензией, в том числе дробная подача; рециркуляция части слива в процессе сгущения.

Сохранить в закладках

ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕГРАТИВНОГО КРИТЕРИЯ ДЛЯ ПРОГНОЗА ВОЗМОЖНОСТИ СЕЛЕКТИВНОЙ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ ТЕХНОГЕННОГО СЛОЖНОСТРУКТУРНОГО СЫРЬЯ (2023)

Авторы: Глаголева Ирина Викторовна, Горлова Ольга Евгеньевна, Орехова Наталья Николаевна, Колодежная Екатерина Владимировна, Колкова Мария Сергеевна

Постановка задачи (актуальность работы). Разработка простых методов критериальной оценки возможности селективной дезинтеграции на стадии мелкого дробления является актуальной задачей в связи с вовлечением в переработку небольших партий горно-металлургических отходов, значительно отличающихся по структурно-технологическим, физико-механическим и химическим свойствам. Стадия мелкого дробления часто является первым приемом дезинтеграции в схемах переработки техногенного сырья, уже частично разрушенного в первичном процессе добычи и обогащения, то есть является стадией формирования продукта, в которой по возможности должны быть вскрыты гетерофазные сростки. Для быстрой прогнозной оценки, позволяющей сделать обоснованный выбор способа мелкого дробления, обеспечивающего наибольшую селективность дезинтеграции, подходящим инструментом может быть балльная оценка. Цель работы. Обоснования пунктов и критериев балльной оценки для центробежно ударного способа измельчения на основании наших многолетних исследований минералогических, структурно-текстурных особенностей и закономерностей дезинтеграции металлургических отходов. Используемые методы. Системный подход к формированию ключевых показателей, влияющих на эффективность селективности разрушения, на основе комплексного анализа вещественных и технологических характеристик металлургических шлаков, специфических особенностей их состава, строения и свойств, полученных ранее данных об их корреляции с эффективностью разрушения техногенных сростков материала по поверхности раздела фаз при ударном способе дезинтеграции. Новизна. Впервые сделана попытка обоснования состава ключевых показателей для определения значения интегративного критерия прогноза возможности селективной дезинтеграции техногенного сложноструктурного сырья в аппаратах центробежно-ударного действия на основе балльной оценки. Результат. Предложена система критериев оценки, состав ключевых показателей и шкала оценки и интерпретации результатов. Практическая значимость. Обоснованный выбор способа мелкого дробления на основании разрабатываемого критерия позволит снизить потери в процессах обогащения.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: ФГБОУ ВО МГТУ имени Г.И. Носова
Регион: Россия, Магнитогорск
Почтовый адрес: 455000, Челябинская область, город Магнитогорск, пр-кт Ленина, д.38
Юр. адрес: 455000, Челябинская область, город Магнитогорск, пр-кт Ленина, д.38
ФИО: Терентьев Дмитрий Вячеславович (РЕКТОР)
Контактный телефон: +7 (351) 2688594
Сайт: https://magtu.ru

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.

Наведите камеру на QR-код, чтобы открыть моб. версию страницы.

Автор

Хрунина Наталья Петровна