скачать книгу бесплатно
Если теперь на оси абсцисс отложить в масштабе среднее значение плотности фракций, а на оси ординат – разделительные числа, то получим кривые разделения для концентрата Т
и породы Т
(рис. 1.27). Эти кривые симметричны и пересекаются в точке, ордината которой соответствует разделительному числу 50 %. Абсцисс точки пересечения соответствует плотности разделения.
Рис. 1.27. Кривые разделения Т
и Т
Таким образом, плотностью разделения по кривой разделения называется плотность, при которой соответствующая ему бесконечно малая фракция в практических условиях обогащения распределяется поровну между продуктами обогащения.
Из рис. 1.27 видно, что в данном случае плотность разделения ?
равна 2 г/см
, т. е. 50 % фракции этой плотности перешло в концентрат, а 50 % – в породу.
Так как кривые разделения Т
и Т
симметричны, то ординаты любой точки кривой Т
(или Т
) можно определить как разность 100 минус ордината точки кривой Т
(или Т
) с той же абсциссой. Поэтому обычно принято графически изображать кривую разделения для тяжелого продукта: в случае разделения исходного угля на два продукта – кривую для породы, а при разделении на три продукта – для породы и для промпродукта. Ордината любой точки кривой разделения Т
(или Т
) показывает, какая часть бесконечно малой фракции исходного угля, соответствующей этой ординате, перешла в породу (или промпродукт).
При разделении исходного угля на три продукта имеем две плотности разделения (отсечки) – высокую и низкую. Первая соответствует разделению исходного на породу и смесь концентрата с промпродуктом, а вторая – разделению этой смеси на концентрат и промпродукт. Расчет разделительных чисел для промпродукта (при разделении на концентрат и промпродукт) можно производить двумя способами. По первому способу за исходное принимается сумма отдельных фракций (к исходному), содержащихся в концентрате и промпродукте, без породы, выделенной при первом разделении.
Разделительные числа рассчитываются как частное от деления количества определенных фракций в промпродукте к суммарному количеству этих же фракций в концентрате и промпродукте.
В общем виде
где n
– разделительные числа для промпродукта; ?
– содержание определенных фракций в промпродукте от исходного; ?
– содержание тех же фракций в концентрате от исходного.
Этот способ расчета принят в ФРГ.
По второму методу разделительные числа для промпродукта рассчитываются как частное от деления суммарного количества определенных фракций в промпродукте и породе к количеству этих же фракций в исходном угле:
Этот метод расчета принимается во Франции.
В табл. 1.25 и на рис. 1.28 приведены данные по разделению угля на три продукта, результаты расчета разделительных чисел и определения плотностей разделения по обоим способам. Из этих данных видно, что разница в значениях разделительных чисел по первому и второму методу и отклонения кривых являются незначительными, а плотность разделения между концентратом и промпродуктом остается постоянной. Теоретически первый метод расчета и построения кривой разделения второй отсечки является более правильным.
Таблица 1.25
Разделительные числа при разделении исходного угля на три продукта
Рис. 1.28. Кривые разделения Т
, Т
; Т
Вероятное отклонение кривой разделения определяется как полуразность между абсциссами (плотностями) точек кривой, соответствующими ординатам (разделительным числам) 25 и 75:
Вероятное отклонение измеряется в единицах плотности на абсциссе кривой разделения.
Для результатов разделения, изображенных на рис. 1.28. вероятное отклонение при ? '
=2,0 г/см
Это означает, что среднее вероятное отклонение плотности посторонних фракций в продуктах обогащения от плотности разделения составляет 0,155 (или 155 кг/м
). По законам вероятности максимальное отклонение плотности посторонних фракций от плотности разделения составляет
±4E
=±4·0,155=±0,62, т. е. если ?
=2 см
и E
= 0,155,
то в концентрат могут попасть фракции с плотностью до ?
+4E
=2+0,62=2,62 г/см
, а в породу – фракции с плотностью до ?
-4E
=2–0,62=1,38 г/см
. В интервале от ?
до ?
+4E
в продуктах обогащения будут и фракции с промежуточной плотностью.
Чем меньше среднее вероятное отклонение обогатительного аппарата, т. е. чем меньше среднее отклонение плотности посторонних фракций в продуктах обогащения от плотности разделения, тем лучше и точнее работает этот аппарат. Величина Е
определяет угол наклона кривой разделения к вертикали: чем меньше Е
тем меньше этот угол, и если Е
= 0, то ? = 0 кривая разделения превращается в вертикальную линию, что свидетельствует об идеальном разделении угля.
Установлено, что величина вероятного отклонения в значительной степени зависит от крупности обогащаемого угля и от плотности разделения.
Данные, иллюстрирующие это положение, приведены в табл. 1.26 и 1.27 [75].
При обогащении угля одинаковой крупности среднее вероятное отклонение повышается по мере возрастания плотности разделения. Это увеличение незначительно для обогатительных машин с тяжелой средой и существенно для машин с водной средой. По этой причине для машин с водной средой оценка эффективности разделения производится не по Е
как для аппаратов с тяжелой средой, а по безразмерному коэффициенту погрешности J:
где ?
– плотность разделения, г/см
.
Таблица 1.26
Значения для некоторых аппаратов
Таблица 1.27
Значения для аппаратов с тяжелой суспензией
Этот коэффициент позволяет судить о точности работы обогатительной машины независимо от плотности разделения.
Многие исследователи, так же как и авторы метода оценки эффективности разделения по Е
считают, что для одной и той же обогатительной машины этот показатель и форма кривой не зависят от обогатимости угля и, следовательно, для угля одной и той же крупности полностью характеризуют работу данного аппарата.
Однако получение одинаковых значений показателя Е
для углей различной обогатимости (различного фракционного состава) не означает, что количество элементарной посторонней фракции и общее их количество в полученных продуктах обогащения является также постоянным.
Количество посторонних фракций для угля одинаковой крупности при постоянном значении показателя Е
будет выше в тех продуктах обогащения, где больше содержание этих фракций в исходном угле.
По полученным данным видно, что количество посторонних фракций в продуктах обогащения больше там, где выше количество смежных с плотностью разделения фракций в исходном угле.
Это и понятно, так как показатель Е
определяет, в каком соотношении (в процентах от исходного угля) каждая фракция исходного угля, поступающего в аппарат, распределилась между продуктами обогащения. А поскольку весовые количества одноименных фракций в исходных углях могут быть различны, то при одном и том же значении вероятности разделения (распределения) весовые количества их в продуктах обогащения будут также различны.
По значениям Е
можно оценить эффективность работы аппаратов, но нельзя судить о качестве продуктов обогащения. Для этого необходимо произвести соответствующие расчеты.
Определение ожидаемых результатов обогащения по показателю Е
Рассчитывать ожидаемые показатели обогащения (выход, зольность) по известным фракционному составу исходного угля и показателю Е
для данного аппарата можно тремя способами: по методу октилей, аналитическому и графическому.
Рассмотрим из них лишь второй, как наиболее простой и удобный для пользования.
Для выполнения расчетов с помощью Е
необходим подробный фракционный состав машинного класса (табл. 1.28). Извлечение факций в продукты обогащения определяют по табличным значениям функции Гаусса (табл. 1.29).
Таблица 1.28
Подрбный фракционный состав машинного класса
Таблица 1.29
Таблица Гаусса
Продолжение таблицы 1.29
Продолжение таблицы 1.29
Продолжение таблицы 1.29
Продолжение таблицы 1.29
Определим в качестве примера ожидаемые показатели обогащения угля марки «Г» крупностью +13 мм в сепараторах с магнетитовой суспензией с выделением трех продуктов: концентрата, промпродукта и отходов. Плотность разделения в первой стадии 1500 кг/м
(сепаратор СКВ-32), во второй – 1800 кг/м
(сепаратор СКВ-20).
Величину значений Е
