МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по курсу Магнитные и электрические процессы обогащения Обогащение полезных ископаемых

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

К выполнению лабораторных работ

по курсу "Магнитные и электрические процессы обогащения"

Для студентов специальности 7.090302

"Обогащение полезных ископаемых"

 

Утверждено

учебно-издательским советом ДонНТУ

Протокол № 5 от 22.10.2008 г.

 

 

Донецк, ДонНТУ

Г

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Обогащение полезных ископаемых"

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

К выполнению лабораторных работ

по курсу "Магнитные и электрические процессы обогащения"

Для студентов специальности 7.090302

"Обогащение полезных ископаемых"

 

Одобрено

методической комиссией специальности

"Обогащение полезных ископаемых"

Протокол № 9 от 13.09.08 г.

 

Донецк, ДонНТУ

Г

УДК 622. 7.071

 

 

Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу "Магнитные и электрические процессы обогащения" (для студентов специальности 7.090302 - "Обогащение полезных ископаемых")/Состав. Папушин Ю.Л., Донецк, ДонНТУ, 2008. 32 с

 

 

Приведены методики выполнения лабораторных работ, кратко представлены физические основы исследуемых процессов, описаны лабораторные стенды и принцип работы используемого оборудования. Сформулированы требования к отчетам по лабораторным работам и их содержание.

 

Сост. проф. Папушин Ю.Л.

 

 

Рецензент проф. Назимко Е.И.

 

 


 

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТО ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

 

К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, прошедшие инструктаж и усвоившие основные правила техники безопасности при работе в лаборатории.

Работая с механизмами, студенты должны соблюдать следующие правила техники безопасности:

1. Перед пуском оборудования необходимо предварительно осмотреть его м убедиться в исправности. Неисправное оборудование включать запрещается.

2. Проверить наличие ограждений у вращающихся частей и заземления электрических устройств.

3. Перед пуском оборудования следует закрепить съемные части, закрыть все смотровые люки, закрепить их замками и предупредить окружающих о его включении.

4. Во время работы электросепараторов запрещается осмотр рабочей зоны с открыванием люков и переключение высокого напряжения на блоке питания.

5. Запрещается прикасаться к токоведущим частям электрооборудования.

6. Перед чисткой оборудования следует отключить его от сети.

7. Открывать люки электросепараторов разрешается не ранее, чем через 5 мин. после отключения аппарата. Перед чисткой необходимо закоротить коронирующий электрод с помощью заземленного щупа на изоляционной ручке.

8. Необходимо помнить, что электроды электрических сепараторов при работе находятся под напряжением до 20 кВ.

9. Оборудование должно быть немедленно отключено от сети при несчастном случае, а также при появлении признаков неисправности (дым, усиливающийся шум, снижение частоты вращения двигателя).

10. Соблюдать чистоту на рабочем месте.

 

Общие требования

Каждый студент обязан составить индивидуальный отчет о выполненной лабораторной работе и представить его преподавателю на следующем занятии. Студент, не представивший отчет о выполненной работе, к следующей лабораторной работе не допускается. Отчет о лабораторной работе следует выполнить на бланке либо в тетради.

Отчет о лабораторной работе принимается преподавателем, если он правильно выполнен, аккуратно оформлен и верно даны ответы на вопросы по теме работы.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Определение удельной магнитной восприимчивости минералов

 

Общие положения

Согласно технологической классификации минералов по магнитным свойствам, величине удельной магнитной восприимчивости они подразделяются на три…   Удельная магнитная восприимчивость минералов может быть определена различными методами: баллистическим,…

Методика выполнения работы

Порядок расчета

  1. Среднее значение трех измерений определяют как среднее арифметическое.
  2. Кажущийся прирост массы ΔР находят по формуле (1.2).
  3. Удельную магнитную восприимчивость исследуемых материалов определяют по формуле (I.I).

Содержание отчета

1. Классификация минералов по магнитным свойствам.

2. Описание метода и установки.

3. Цель и методика выполнения работы.

4. Результаты работы в виде табл. I.I.

5. Выводы по результатам исследований.

 

Таблица 1.1

Результаты исследований

  Материал № измерения Масса материала, кг Масса в магнитном поле, кг Прирост Массы, кг Удельная магнитная восприимчивость
           
           

 

Литература: [1];[2]

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Исследование фракционного состава полиминеральных руд с помощью универсального электромагнита УЭМ-1Т

 

Общие положения

Результаты обогащения руд, содержащих магнитные минералы, в магнитном поле зависят от распределения по фракциям частиц с различной магнитной… Определение фракционного состава полиминеральной руды осуществляется путем…  

Аппаратура, приспособления и материалы

Для выполнения работы необходимы:

Устройство и техническая характеристика универсального электромагнита УЭМ-1Т.

Универсальный электромагнит предназначен для разделения исходной пробы на магнитные фракции, а также позволяет выделить мономинеральные фракции слабомагнитных минералов сухим методом и сильномагнитные минералы из тонких фракций мокрым методом с высокой степенью чистоты.

Электромагнит конструктивно оформлен в виде пульта, в корпусе которого расположены катушки электромагнита с магнитопроводом, автотрансформатор, выпрямитель и амперметр, измеряющий силу тока в обмотке электромагнита. На выступающие из пульта концы магнитопровода можно закрепить полюсные наконечники различной конфигурации, обеспечивающие заданные характеристики рабочего зазора электромагнита.

В комплект прибора входят клиновидные, конусные и многополюсные наконечники. Для производства магнитного анализа мокрым способом служит приставка, снабженная электродвигателем и стеклянной трубкой. Подключение двигателя приставки производится к штепсельному гнезду "Мотор", расположенному на боковой стенке пульта. Двигатель с помощью эксцентрика сообщает сложное движение стеклянной трубке, что обеспечивает чистоту выделяемой магнитной фракции.

При работе с клиновидными наконечниками, когда руки оператора заняты, управление прибором осуществляется педалью, подключающейся к пульту в гнездо "Педаль". В противном случае в гнездо "Педаль" вставляется перемычка, а управление магнитом производится тумблером, установленным на передней панели пульта. Для подключения выносного вольтметра на боковой стенке пульта имеется соответствующее гнездо.

Максимальная напряженность магнитного поля в рабочем зазоре при токе питания электромагнита 2 А следующая:

 

Подготовка прибора к работе

Методика выполнения исследований

 

I. Выделение сильномагнитных фракций сухим методом

Сильномагнитные минералы (магнетит, титаномагнетит, пирротин) выделяются путем пропускания пробы через стеклянную трубку, помещенную между… Последовательность выполнения анализа: используя график (рис. 2.1) с…  

Выделение сильномагнитных минералов из тонких фракций мокрым методом

Применение водной среды и сложные движения стеклянной трубки с выделяемой фракцией относительно конусных полюсных наконеч­ников обеспечивают высокую… Последовательность выполнения анализа: установить конические наконечники,… 3 Разделение пульпы на среднемагнитные фракции

План выполнения работы

  1. Изучить вышеприведенные методики исследования фракционного состава рудного сырья.
  2. Выделить из железной руды (навеска 50 г) сухим способом 4 магнитные фракции при напряженности поля 20; 40; 60 и 100 кА/м.
  3. Рассчитать выход фракций и построить зависимость: суммарный выход фракций (сверху) - напряженность поля.
  4. Используя клинообразные наконечники, выделить из навески полиминерального сырья магнитную фракцию при напряженности 800 кА/м; оценить микроскопическим анализом чистоту полученных фракций.

 

Содержание отчета.

  1. Назначение и схема универсального магнита УЭМ-IT.•
  2. Краткая методика выполненных исследований.
  3. Результату исследований в виде таблицы и графика
  4. .Выводы.

Литература [1,2]

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3

Исследование параметров магнитных полей

Общие положения

, (3.1) где μ0 - магнитная проницаемость среды, Г/м, (для воздушной среды μ0= 4π10-7г/м);

Аппаратура, приспособления, материалы

· теслаамперметр; · универсальный электромагнит УЭМ-1Т; · набор диэлектрических прокладок.

Порядок выполнения работы

2. Освободить концы магнитопровода электромагнита от наконечников, подготовить его к работе в соответствии с освоенной ранее инструкцией (см. лаб.… 3. Установить ток электромагнита 0,5А. Используя прокладки с известной… 4. Установить ток электромагнита 1 А и повторить измерения индукции для тех же расстояний от торца магнитопровода.

Содержание отчета

  1. Принцип измерения индукции магнитного поля.
  2. Результаты измерений и расчетов в виде таблиц и графиков.
  3. Выводы о закономерностях изменения напряженности поля от ис­следуемых факторов.

 

Литература [3].

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Магнитный анализ железной руды

Общие положения

Предельно возможная точность разделения, не зависящая от эффективности работы обогатительной установки, называется обогатимостью. При неодинаковом… Различные по магнитной восприимчивости фракции минералов могут быть выделены… При выполнении лабораторной работы магнитный анализ производят с помощью двух ручных магнитов (рис. 4,1 и 4.2), либо…

Аппаратура, приспособления, материалы

При выполнении лабораторной работы необходимы следующие аппаратура, приспособления и материалы:

1.Ручной многополюсный магнит, или электромагнит УЭМ-1Т.

2.Ручной магнит высокой интенсивности.

3.Технические весы с набором разновесов.

4.Гладкая немагнитная рабочая поверхность для разделения проб руды (стекло).

5.Железная руда крупностью до 0,5 мм.

Рис. 4.1 - Ручной многополюсный магнит

I - магнит; 2 - колодка; 3 - рукоятка; 4 - рамка; 5 - пленка

Рис. 4.2 - Ручной магнит высокой интенсивности

I - ярмо; 2 - полюсный наконечник; 3 - постоянный магнит; 4 - шунт; 5 - регулировочный винт; 6 - риска

 

Методика выполнения работы

2.Тонким слоем рассыпать пробу на стекле. 3.Накладывая на поверхность руды ручной многополюсный магнит, и сообщая… 4.Магнитную фракцию I взвесить.

Порядок расчета

I. Выход фракции вычисляют по формуле

,% (4.1)

2. Среднее содержание железа в исходной пробе определяют как средневзвешенную величину

, % (4.2)

3. Выход концентратных и отходных фракций находят в соответствии с выражениями, приведенными в колонках 6 и 8 (табл. 4.1).

4. Содержание железа в концентратных и отходных фракциях определяют в соответствии с выражениями, приведенными в колонках 7 и 9 (табл. 4.1).

 

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Исследование влияния напряженности магнитного - поля роликового сепаратора на результаты обогащения слабомагнитной руды

 

Общие положения

В лабораторной практике для обогащения слабомагнитных руд используют электромагнитный роликовый сепаратор (рис. 5.1) с максимальной напряженностью… Крупность обогащаемого материала не должна превышать 2 мм. Электромагнитный роликовый сепаратор (рис. 5.1) состоит из следующих основных узлов: магнитной системы I, ролика 2,…

Аппаратура, приспособления и материалы.

При выполнении лабораторной работы необходимы следующие материалы, аппаратура, приспособления:

  1. Роликовый сепаратор с источником питания.
  2. Кюветы для сбора продуктов разделения,
  3. Технические весы с набором разновесов.
  4. Магнит высокой интенсивности для анализа продуктов разделения.
  5. Слабомагнитная железная руда.

 

Методика выполнения работы

  Рис. 5.1 - Электромагнитный роликовый сепаратор

Порядок расчета.

· концентрата - γк = mк 100/(mк +mо) (5.1) · отходов – γо = mо 100/(mк +mо) (5.2) · исходной руды – γис = γк +γо (5.3)

Содержание отчета

  1. Назначение электромагнитного роликового сепаратора.
  2. Описание принципа действия электромагнитного роликового сепаратора.
  3. Цель работы.
  4. Методика выполнения.
  5. Результаты исследований в виде табл. 5.2 и рис. 5.2.
  6. Вывод о влиянии напряженности магнитного поля в рабочем зазоре сепаратора на качественно-количественные показатели процесса обогащения.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6

Исследование влияния угла отклонения магнитной системы барабанного сепаратора на результаты обогащения сильномагнитной руды

Общие положения

Применяемые для обогащения сильномагнитных руд сепараторы имеют открытую магнитную систему напряженностью поля Н =80-120кА/м. Одним из сепараторов,… Крупность руды, поступающей на сепарацию (в лабораторный сепаратор), не должна… Барабанный магнитный сепаратор (рис. 6.1) состоит из следующих основных узлов: барабана I, магнитной системы 2, ванны…

Аппаратура, приспособления и материалы.

При выполнении лабораторной работы необходимы следующие материалы, аппаратура, приспособления:

  1. Барабанный сепаратор.
  2. Противни для сбора продуктов разделения.
  3. Технические весы с набором разновесов.
  4. Сушильный шкаф.
  5. Магнит высокой интенсивности для анализа продуктов разделения.
  6. Сильномагнитная железная руда.

 

Методика выполнения работы

Порядок расчета

  1. Выход продуктов обогащения находят по формулам (5.1-5.3) см. п, 5 лабораторной работы 5.
  2. Содержание железа в продуктах обогащения определяют по формулам (5.4-5,6). Следует помнить, что для руды, использованной при выполнении лабораторной работы 6 βм = 67 %, βн = 18%.
  3. Извлечение железа в продукты обогащения определяют по формулам (5.7-5.9).

 

Содержание отчета

1.Назначение барабанного магнитного сепаратора.

2.Описание принципа действия барабанного магнитного сепаратора.

3.Цель работы.

4.Методика выполнения.

5.Результаты исследований представить в виде табл. 6.1 и рис. 6.2.

6.Вывод о влиянии угла отклонения магнитной системы на качественно-количественные показатели процесса обогащения.

Литература [1,2]. '

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7

Исследование влияния величины тока в обмотках электромагнитного барабанного сепаратора на результаты обогащения сильномагнитной руды

Общие положения

Схема электромагнитного барабанного сепаратора представлена на рис.7.I).  

Аппаратура, приспособления и материалы

При выполнении лабораторной работы необходимы следующие аппаратура, приспособления и материалы:

1.Электромагнитный барабанный сепаратор с источником питания.

2.Противни для сбора продуктов разделения.

3.Технические весы с набором разновесов.

4.Сушильный шкаф.

5.Магнит высокой эффективности для анализа продуктов разделения.

6.Сильномагнитная железная руда.

 

Методика выполнения работы

2.Взять 4 емкости, и каждую из них заполнить 2-мя л воды. 3.В каждую из емкостей высыпать по I пробе руды и тщательно перемешать… 4.Ванну сепаратора заполнить водой.

Порядок расчета

  1. Выход продуктов обогащения находят по формулам (5.1-5,3) (см.п.5 лабораторной работы 5).
  2. Содержание железа в продуктах обогащения определяют по формулам (5.4-5.6) при βм = 67 %, βн - = 18 %.
  3. Извлечение железа в продукты обогащения находят по формулам (5.7-5.9).

Содержание отчета

  1. Назначение электромагнитного барабанного сепаратора.
  2. Описание принципа действия электромагнитного барабанного сепаратора.
  3. Цель работы.
  4. Методика выполнения.
  5. Результаты исследований в виде таблицы и графика.
  6. Вывод о влиянии величины тока в катушках электромагнитной системы сепаратора на качественно-количественные показатели процесса обогащения.

Литература [1.2]

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

Изучение физических основ электрической сепарации

 

Общие положения

К указанным свойствам относятся: электропроводность, диэлектрическая проницаемость, трибоэлектрический эффект (электризация трением), контактный… Для разделения минералов, имеющих близкие по значению проводимости, применяют… Для разделения минералов, имеющих различные диэлектрические проницаемости, используют диэлектрическую сепарацию,…

Аппаратура, приспособления и материалы

Для выполнения лабораторной работы необходимы:

 

Методика выполнения работы

2. Поместить на нижний электрод приготовленный по рекомендации преподавателя разделяемый материал (0,2-0,4 г), разровнять его шпателем, обеспечив… 3. Установить прозрачный кожух, опустить откидную планку в рабочее положение,… 4. Вращая ручку манипулятора, уменьшить величину зазора между электродами до такой, при которой будет наблюдаться…

Освоение практики электросепарации полиминеральных руд

 

Общие положения

Электрическая сепарация применяется также при извлечении алмазов, обогащении слабомагнитных железных руд, кварца, сильвинитовых руд и, наконец,… По разнообразию областей применения методы электрической сепарации стоят в… Промышленное применение получили способы, основанные на различии электрической проводимости разделяемых минералов и…

Работа сепаратора.

Дополнительно установленный отклоняющий электрод 12 создает электростатическое поле, увеличивающее угол отклонения проводнико­вой фракции от… Отключение коронирующего электрода обеспечивает разделение частиц в… Блок сепаратора снабжен рукоятками управления положением электродов 12 и 13, отсекателей 6 и 10 и откидными смотровыми…

Аппаратура, приспособления и материалы

Для выполнения работы необходимы: - электрический сепаратор ЭС2 в комплекте;

 

Порядок выполнения работы

· осуществить электрическую классификацию навесок при частотах вращения барабана 50, 100, 150, 200 мин" (Г,- 2, 3, 4 – по шкале задатчика); … · осуществить механическую классификацию полученных результатов на сите с… · взвесить все полученные продукты и рассчитать выход класса > I мм в каждый продукт электрической классификации,…

Содержание отчета

  1. Краткое описание и схема электросепаратора ЭС-2.
  2. Цель работы и методика выполнения.
  3. Результаты исследований в виде таблиц, графиков.
  4. Предметный анализ полученных результатов и выводы по работе.

 

Литература [2, 3].

 

Список рекомендуемой литературы

  1. Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные методы обогащения. - М. Недра, 1988. - 255 с.

 

  1. Папушин Ю.Л. Магнитные и электрические процессы обогащения. Конспект лекций. Донецк, ДонНТУ. 2008 г. 68 с

 

  1. Кравец Б.Н. Специальные и комбинированные методы обогащения. М.: Недра, 1986. - 304 с.