GOST szilárdanyagtartalom a pépben. A cellulózsűrűség hatása a flotációs eredményekre

A cellulóz sűrűségét általában a cseppfolyósodás vagy a szilárdanyagtartalom jellemzi.

A pép sűrűsége befolyásolja a dúsítás technológiai mutatóit: a PC extrakcióját a koncentrátumba és annak tartalmát a koncentrátumban. Nagyon sűrű pépeknél 100%-hoz közelítve a fázis folytonossága megszűnik, így a flotáció nem lehetséges, és ε=0. Nagyon kis sűrűségnél az úsztatott ásvány ε-ja csökken a habszilárdság csökkenése miatt. A habtermékben lévő lebegő ásványianyag-tartalom a sűrűség növekedésével folyamatosan csökken, a hulladékkőzet mechanikai eltávolításának fokozódása miatt.

A cellulózsűrűség a technológiai mutatókat is befolyásolja: reagensfogyasztás, flotációs gép teljesítménye, fajlagos vízenergia-fogyasztás. A cellulózsűrűség növekedésével a flotációs gépek termelékenysége egy bizonyos határig növekszik, majd csökkenni kezd.

Így a flotáció során hátrányos, hogy túl sűrű és túl vékony pépek vannak. Az optimális péphígítás a lebegtetett PI méretétől és sűrűségétől, valamint a flotációs művelet céljától és a habtermék kívánt minőségétől függ. Az úsztatott érc méretének és sűrűségének növekedésével az érc optimális sűrűsége növekszik, magas iszaptartalom és a feldolgozott anyag alacsony sűrűsége mellett pedig a flotációt folyékonyabb pépekben hajtják végre. A fő és a kontroll flotációs műveleteknél sűrűbb pépet használnak a zagyveszteség csökkentésére. A koncentrátumos újratisztítási műveleteknél pedig azok minőségének javítása érdekében - a hígabbaknál.

REAGENS MÓD

Ez a reagensek nómenklatúrája, azok adagolása, betáplálási pontja és az egyes reagensek egyes pontjaira való elosztása, valamint a péppel való érintkezésük időtartama. A flotáció eredménye szempontjából nagy jelentősége van a víz összetételének.

A reagensek hozzáadása a következő sorrendben történik:

1. Környezetvédelmi szabályozók;

2. Depressorok, amelyek szabályozókkal együtt vagy után vannak töltve;

3. Gyűjtők;

4. A habosítókat egymás után töltjük fel;

5. Az aktivátorokat az első flotációs vétel után adják hozzá, hogy további extrakciókat végezzenek ugyanannak az ásványnak a nehezen lebeghető részecskéit, vagy aktiválják azokat az ásványokat, amelyeket az első beadáskor lenyomtak.

A reagens és a péppel való érintkezésének időtartama a flotáció előtt széles határok között változik. Oldható kollektoroknál jellemzően 1-3 perc érintkezési idő elegendő. Rosszul oldódó kollektoroknál az érintkezési idő meredeken megnő. A kollektor egyszerre vagy részletekben is feltölthető. Egyszeri töltés esetén a flotációs sebesség nagyobb, de a habtermék minősége alacsonyabb.

Ha a reagens gyorsan lebomlik, vagy gyorsan elfogy a melléktermékek, akkor célszerű a szakaszos töltést, amelyet magasabb gyűjtők biztosítanak, eltérő szorpciós aktivitással az úsztatott ásványok között.

A gyűjtő mennyisége befolyásolja a koncentrátumban lévő értékes ásványi anyag visszanyerését és tartalmát. A kollektor fogyasztásának növekedésével az elszívás növekszik és a tartalom csökken.

A flotációt befolyásoló egyik fontos tényező a pép szilárd és folyékony fázisainak aránya. Ennek az aránynak a jellemzésére mutatókat használnak.

2. A pépben a szilárd és a folyadék tömegének (S: L] vagy a folyadék és a szilárd anyag tömegének aránya (L: T = K).

3. A pép konzisztenciája, amely a víz által elfoglalt térfogat és az azonos térfogatú pépben lévő szilárd anyagok térfogatának aránya.

Leggyakrabban a gyakorlatban történő pontos számításokhoz az első mutatót használják. A cellulóz konzisztenciáját speciális esetekben a kutatás során számítjuk ki.

A cellulóz sűrűsége nagyon sokrétűen befolyásolja a flotációt.

A cellulóz sűrűségének növekedésével a flotációs gépek állandó térfogata és a gyári termelékenység mellett a cellulóz élettartama ezekben a gépekben nő.

A reagensek térfogati koncentrációja is növekszik a cellulózsűrűség növekedésével (miközben az úsztatott anyag egységnyi tömegére eső reagensfogyasztás állandó marad). Egyes esetekben a cellulózsűrűség növelése növeli a gyógyulást. Ebből a szempontból tanácsosnak tűnik a maximális sűrűségű pépet úsztatni. A pép sűrűségének túlzott növekedésével azonban a pép levegőztetése és a nagy részecskék flotációja élesen romlik, és a finom hulladékkőzet részecskék intenzívebb flotációja következik be, ami rontja a koncentrátum minőségét. A híg szuszpenzió flotálása általában tisztább koncentrátumokat eredményez, de a visszanyerés csökken.

Ezért minden esetben kísérletileg meg kell határozni a legkedvezőbb pépsűrűséget. A flotációs gyakorlatban jellemzően 15-40% szilárdanyag-sűrűséget alkalmaznak. A tisztító flotáció során a cellulózsűrűség csökkenése a legtisztább koncentrátumok előállításának szükségességével függ össze (hígított pépben a hulladékkőzet finom frakciói, amelyek általában szennyezik a koncentrátumokat, habbá alakulnak). Különösen fontos a jelentős finomiszap tartalmú hígított pép alkalmazása.

A habos termékek jellemzően több szilárd anyagot tartalmaznak, mint a hígtrágya, így a szuszpenzió észrevehetően hígul a flotációs front mentén celláról cellára.

A kidolgozott dúsítási sémák keretében néha szükséges a termékek speciális hígítása vagy akár sűrítése is. A habtermékek vízzel való hígítása általában úgy történik, hogy vizet táplálnak a flotációs gépek vályúiba. Ebben az esetben egyidejűleg vizet használnak a hab elpusztítására. A közbenső termékeknek a flotációs körben történő ismételt keringtetése eredményeként az egyes műveleteknél a cellulózsűrűség bizonyos állandósága jön létre. A folyamat beállítása bizonyos ideig tart. Óvakodjon a folyamat öntözésétől a túlzott víz hozzáadása miatt.

A cellulóz hőmérsékletének növekedésével a határfelületeken végbemenő legtöbb folyamat sebessége nő; A cellulóz hőmérsékletének emelkedése fokozza a flotációt.

A xantátok alkalmazásakor a pép hőmérsékletének hatása sokkal kevésbé észrevehető, mint a zsírsavakkal történő flotációnál, mivel a xantátok hideg vízben jól oldódnak. A szulfid ásványok flotációja során azonban a pép hőmérsékletének változtatásával szabályozható az oxidációs folyamatok és a habzás. A hideg vizes flotációhoz általában több habosítószerre van szükség.

A színesfém-érceket feldolgozó külföldi feldolgozóüzemek gyakorlatából vannak példák arra, hogy a cellulóz hőmérséklete jelentősen befolyásolja a flotációt.

Például a Magma gyárban (USA) megfigyelték a cellulóz hőmérsékletének jelentős növekedésének negatív hatását a golyósmalmokban, ami a bornit túlzott oxidációjához kapcsolódik. Leggyakrabban a cellulóz melegítését a szfalerit flotációja előtt használják ólom-cink ércek feldolgozásakor, valamint a kollektor deszorpciójára a réz-molibdén koncentrátumokból. A pép hőmérsékletének szabályozási gyakorlata a Bez Metals-Mining gyárban nagyon tájékoztató jellegű. A főólom flotációban a cellulóz hőmérséklete 13 °C, az ólomflotációban 8 °C, a fő cink flotációban 16 °C, a cinkfinomítóban pedig 32 °C.

A hidraulikus keverék (pép) mozgási módját a csővezetékben való sebessége határozza meg. A hidraulikus keverék átlagos áramlási sebességét, amely megfelel a csőben lévő szilárd részecskék ülepedésének kezdetének, kritikus sebességnek nevezzük. A hidraulikus keverék kritikus sebességétől függően három mozgási mód közül választhat:

• kritikus feletti sebességgel, amelynél a talajt szuszpenzióban szállítják;
• közelebb a kritikushoz - a talaj delaminál, és nagy részecskék kezdenek kiesni;
• kritikus alatti - a talaj a fenékre esik, és a hígtrágyavezeték eltömődhet a talajjal.

A talajhidraulikus szállítás normál működéséhez szükséges, hogy a hidraulikus keverék sebessége 15...20%-kal nagyobb legyen a kritikus sebességnél, azaz. v r = (1,15…1,2) v cr

Nál nél v r < v kr a szállított anyag esetleges ülepedése és ennek következtében a csövek eltömődése, iszaposodása. Nál nél v r > 1,2 v nő a szállítás energiafelhasználása és felgyorsul a csővezetékek kopása.

A talaj hidrotranszportjának számítása magában foglalja a szállításához szükséges sebességek, valamint a csővezetékek átmérőinek és nyomásveszteségeinek meghatározását. Számos módszert dolgoztak ki a talaj hidrotranszportjának kiszámítására különféle feltételek mellett és különböző célokra. A főként 0,1 mm-nél nagyobb átmérőjű durva és közepes szemcsés talajszemcsékből és korlátozott számú kisebb szemcsét tartalmazó keverékből álló munkák gyártásánál a legmegfelelőbb a nyomás alatti hidraulikus szállítás paramétereinek számítása. VNIIG módszer szerint átvehető. LENNI. Vedeneeva.

Ezzel a módszerrel a kritikus sebességet a következő képlet segítségével számítjuk ki:

Ahol Dn- a hígtrágya csővezeték átmérője, m; C 0 - a pép térfogati konzisztenciájának mutatója; K t a talajrészecskék szállíthatósági együtthatójának súlyozott átlagértéke, a részecskék átmérőjétől függően.

3.1. táblázat

Talajrészecskék szállíthatósági együtthatója

Ahol P i- tartalom én th talaj, %.

A pép térfogati konzisztencia mutatóját a következőképpen határozzuk meg:

ahol ρ cm, ρ in, ρ s a hígtrágya, a víz és a szilárd talaj sűrűsége, t/m 3 .

A kritikus sebességek értékeit zagycsővezetékekben különböző talajokhoz, a konzisztenciától függően, a táblázat tartalmazza. 3.2.

3.2. táblázat

A cellulóz mozgásának kritikus sebessége vcr, Kisasszony

Alapozás	Dn, mm	Pép konzisztencia
		T:F=1:5	T:F = 1:10	T:F = 1:15
Homokos-kavics-kavics 45% feletti kavics- és kavicstartalommal	200	3,38	3,11	2,85
	300	3,93	3,56	3,3
	400	4,5	4,03	3,74
	500	5,0	4,46	4,20
	600	5,48	4,95	4,60
Homokos-kavicsos, 20-45% kavics- és kavicstartalommal	200	2,91	2,71	2,57
	300	3,37	3,14	2,9
	400	3,87	3,57	3,28
	500	4,34	3,90	3,64
	600	4,76	4,28	4,0
Durva homok	200	2,55	2,15	2,17
	300	2,92	2,6	2,46
	400	3,32	2,94	2.76
	500	3,67	3,30	3,08
	600	4,04	3,6	3,40
Finom homok	200	2,06	1,62	1,82
	300	3,38	2,03	2,07
	400	2,77	2,48	2,32
	500	3,10	2,88	2,58
	600	3,42	3,0	2,86
Löszszerű vályog	200	1,41	1,07	1,21
	300	1,65	1,37	1,38
	400	1,88	1,68	1,57
	500	2,12	1,88	1,77
	600	2,32	2,07	1,94

A hígtrágya csővezeték átmérőjét a hígtrágyaszivattyúnak a zagyon keresztül történő áramlása alapján választják ki:

Zagyos csővezeték átmérője

A hígtrágya csővezeték átmérőjét a talaj hidraulikus szállításához szükséges hígtrágya átlagos mozgási sebességével ellenőrzik, majd a legközelebbi szabvány átmérőt fogadják el.

A hígtrágya csővezetékek tervezési átmérői a gyakorlatban kerültek megállapításra és beállításra, és a hígtrágya mozgási sebességének hozzávetőleges értéke homokos talajok kialakításánál ezekben a csővezetékekben a táblázatban látható. 3.3.

3.3. táblázat

A hígtrágya mozgási sebességének hozzávetőleges értéke homokbányák fejlesztése során meglévő kotrógépekkel

Kotró kotrószivattyúval	Zagyos csővezeték átmérője Dn, mm
	200	300	400	500
GAU 400/20	3,53	–	–	–
GrAU 800/40	–	3,17	–	–
GrAU 1600/25	–	4,93	3,55	3,33

Jegyzet: E problémák megoldása során ügyelni kell az egyik vagy másik számítási képletben szereplő mennyiségi egységekre. A mértékegységeknek meg kell felelniük a (4.14)-(4.42) képletekben megadottaknak.

Feladatok 186-201. Adott körülmények között (4.5. táblázat) határozza meg a pép tömeg- és térfogat szerinti szilárdanyag-tartalmát, valamint a pép cseppfolyósodását tömeg- és térfogatszázalékban.

Feladatok 202-207. Adott feltételek mellett (4.6. táblázat) határozza meg a pép térfogatát.

Feladatok 208-217. Adott körülmények között (4.7. táblázat) határozza meg a pép tömeg- és térfogat szerinti szilárdanyag-tartalmát, valamint a pép cseppfolyósodását tömeg- és térfogatszázalékban.

218-227. feladat. A cellulóz szilárd és folyékony fázisának ismert sűrűsége és a benne lévő szilárdanyag-tartalom alapján határozza meg a pép cseppfolyósodását tömeg és térfogat alapján. Számítsa ki a pép sűrűségét is. A feladatok feltételeit a 4.8. táblázat tartalmazza.

3 feladat 228-240. A szilárd és folyékony fázis ismert sűrűsége, valamint a cellulóz térfogatban kifejezett szilárdanyagtartalma alapján számítsa ki a pép térfogat- és tömeg szerinti cseppfolyósodását. Számítsa ki a pép sűrűségét is. A feladatok feltételeit táblázat tartalmazza. 4.9.

241-253. feladatok. A pép szilárd és folyékony fázisának ismert sűrűsége, valamint a cellulóz térfogati cseppfolyósítása alapján határozza meg a pép szilárdanyag-tartalmát tömeg szerint. Számítsa ki a pép sűrűségét is. A feladatok feltételeit a 4.10. táblázat tartalmazza.

Feladatok 254-266. A szilárd és folyékony fázis ismert sűrűsége, valamint a pép tömeg szerinti cseppfolyósítása alapján határozzuk meg a pép szilárdanyag-tartalmát térfogatban. Számítsa ki a pép sűrűségét is. A feladatok feltételeit a 4.11. táblázat tartalmazza.

Feladatok 267-279. A szilárd és folyadékfázisú cellulóz ismert sűrűsége és a benne lévő szilárdanyag-tartalom alapján határozza meg a pép szilárdanyag-tartalmát tömegben. Számítsa ki a pép sűrűségét is. A feladatok feltételeit táblázat tartalmazza. 4.12.

Feladatok 280-289. A pép szilárd és folyékony fázisának ismert sűrűsége és a benne lévő szilárdanyag-tartalom alapján határozza meg a pép szilárdanyag-tartalmát térfogatban. Számítsa ki a pép sűrűségét is. A feladatok feltételeit a 4.13. táblázat tartalmazza.

290-303. feladat. A pép ismert paraméterei (a szilárd és folyékony fázis sűrűsége, a pép szilárdanyag-tartalma tömegben vagy térfogatban) segítségével számítsuk ki a pép sűrűségét. A feladatok feltételeit a 4.14. táblázat tartalmazza.

A számított cellulózsűrűség segítségével határozza meg: a 290-296. feladatokban a pép szilárdanyagtartalmát térfogatban; a 297-303. feladatokban - a pép szilárdanyagtartalma tömegben P. Ezen túlmenően minden feladatnál határozza meg 1 m 3 cellulóz szilárd és folyékony, 1 tonna cellulóz szilárd és víz mennyiségét. Hasonló számításokat végeznek a felfüggesztéseknél is.

304-317. feladatok. A szilárd és folyékony fázis sűrűsége, valamint a pép tömeg vagy térfogat szerinti cseppfolyósodása alapján számítsa ki a pép sűrűségét. A feladatok feltételeit a 4.15. táblázat tartalmazza.

A számított cellulózsűrűség segítségével határozza meg a cellulóz térfogat szerinti cseppfolyósítását a 304-310. feladatokban, és a cellulóz tömeg szerinti cseppfolyósítását a 311-317. feladatokban. Ezen túlmenően minden feladatnál határozza meg 1 m 3 cellulóz szilárd és folyékony, 1 tonna cellulóz szilárd és víz mennyiségét. Hasonló számításokat végeznek a felfüggesztéseknél is.

Feladatok 318-330. 1 liter pép tömege alapján (ezt az értéket egy literes bögre cellulóz közvetlen lemérésével kapjuk meg) számítsuk ki a pép szilárdanyag-tartalmát és tömeg szerinti cseppfolyósodását, ismerve a szilárd és folyékony fázis sűrűségét. Számítsa ki a pép szilárdanyag-tartalmát és cseppfolyósítását is térfogat szerint. A feladatok feltételeit a 4.16. táblázat tartalmazza.

331-344. feladatok. 1 liter pép tömege alapján határozza meg a szilárd anyag sűrűségét, ha a folyadékfázis sűrűsége és a pép szilárdanyagtartalma tömegben vagy térfogatban ismert. A feladatok feltételeit a 4.17. táblázat tartalmazza.

Feladatok 345-359. Határozzuk meg a szükséges mennyiségű ismert sűrűségű súlyozószert és vizet, hogy 1 m 3 adott sűrűségű vizes ásványi szuszpenziót kapjunk! Ugyanezt számítsuk ki, hogy 1 tonna szuszpenziót kapjunk. A víz sűrűsége 1000 kg/m3. A feladatok feltételeit a 4.18. táblázat tartalmazza.

4.5. táblázat

Problémák feltételei 186-201

Feladat száma	Kezdeti adatok	Válaszok
Sűrűség	Súly, t
kemény	folyékony fázis	kemény	kike
	4,5 kg/l 5000 kg/m3 2,7 g/cm3 2,9 g/cm3 3,5 t/cm3 4000 kg/m3 5 g/cm3 4000 kg/m3 3,8 t/m 3 6,5 g/cm 3 5,5 g/cm 3 3000 m 3 2,2 g/cm 3 3400 kg/m 3 4,8 kg/l 5,0 t/m 3	1 g/cm 3 1 kg/l 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1200 kg/m 3 1 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1,3 g/cm 3 1 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1000 kg/m 3 1 g/cm 3 1200 kg/m 3 1,0 g/cm 3			0,29 0,66 0,26 0,27 0,40 0,40 0,24 0,20 0,29 0,30 0,33 0,23 0,16 0,23 0,25 0,22	0,085 0,26 0,11 0,11 0,16 0,14 0,06 0,06 0,10 0,06 0,083 0,097 0,08 0,08 0,06 0,053	2,45 0,5 2,8 2,7 1,5 1,5 3,2 4,0 2,45 2,3 2,0 3,3 5,2 3,3 3,0 3,54	10,8 2,8 7,56 8,0 5,23 6,0 15,8 16,0 9,0 15,0 11,0 9,8 11,4 11,4 14,6 17,8

4.6. táblázat

Problémakörülmények 202-2077

Feladat száma	Kezdeti adatok	Válasz: , m 3
Sűrűség	Szilárd tömeg, t	Pép cseppfolyósítása
kemény	folyékony fázis	súly alapján	kötet szerint
	5000 kg/m3 3,2 g/cm3 4000 g/l 6200 kg/m3 2,8 g/cm3 1,6 kg/l	- 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1,0 kg/l - -		- 1,5 - -	- - - 4,5	174,6 141,6 321,4

4.7. táblázat

Problémák feltételei 208-217

Feladat száma	Kezdeti adatok	Válaszok
Sűrűség	Pép szilárdanyag-tartalom, g/l
kemény	folyékony fázis
	2950 kg/m 3 5,0 t/m 3 3,0 t/m 3 2400 kg/m 3 4000 kg/m 3 3,2 g/cm 3 2,85 g/cm 3 5730 kg/m 3 3, 3 t/m 3 4,1 t/ m 3	1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1000 g/l 1,1 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1200 kg/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1,0 kg/cm 3		0,25 0,21 0,14 0,32 0,24 0,26 0,12 0,22 0,21 0,26	0,1 0,05 0,05 0,16 0,087 0,12 0,044 0,048 0,075 0,079	3,0 3,8 6,3 2,2 3,0 2,8 7,6 3,5 3,7 2,8	9,0 19,0 19,0 5,23 10,5 7,5 21,7 19,8 12,3 11,5

4.8. táblázat

Problémák feltételei 218-227

Feladat száma	Kezdeti adatok	Válaszok
Sűrűség	A pép szilárdanyag-tartalma tömeg szerint			, kg/m 3
kemény	folyékony fázis
	2700 kg/m 3 3,2 g/cm 3 5,0 t/m 3 4200 g/l 5500 kg/m 3 4,3 t/m 3 2,65 g/cm 3 2900 kg/m 3 3550 kg/m 3 6,0 kg/l	1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1,0 g/cm 3 1000 g/l 1,0 t/m 3 1000 g/l 1, 2 g/cm 3 1,0 g/cm 3	0,2 0,15 0,45 0,35 0,6 0,1 0,4 0,5 0,65 0,3	4,0 5,7 1,2 1,85 0,67 1,5 1,0 0,57 2,33	10,8 18,1 6,0 6,5 3,68 38,7 4,0 2,9 1,68 14,0

4.9. táblázat

Problémakörülmények 228-240

Feladat száma	Kezdeti adatok	Válaszok
Sűrűség	A pép szilárdanyagtartalma térfogatban			, kg/m 3
kemény	folyékony fázis
	2700 kg/m 3 3200 kg/l 4300 kg/m 3 5,0 g/cm 3 3,1 g/m 3 2850 kg/m 3 5,0 t/m 3 5000 kg/m 3 6,0 g/ cm 3 2750 kg/m 3 32. g/cm 3 3,8 kg/l 4200 g/l	1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1000 g/l 1,2 kg/l 1500 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 kg/l 1100 g/l 1100 kg/m 3 1,0 t/m 3	0,1 0,15 0,35 0,40 0,05 0,2 0,15 0,08 0,25 0,03 0,6 0,45 0,5	5,7 1,86 1,5 19,0 4,0 5,7 11,5 3,0 32,3 0,67 1,2 1,0	3,3 1,78 0,44 0,3 6,1 1,4 1,7 2,75 0,5 11,7 0,25 0,35 0,24

4.10. táblázat

Körülményekproblémák 241-253

Feladat száma	Kezdeti adatok	Válaszok
Sűrűség	Pép cseppfolyósítása térfogat szerint		, kg/m 3
kemény	folyékony fázis
	2650 kg/m 3 4000 kg/m 3 3,2 t/m 3 3100 kg/m 3 4100 kg/m 3 5,0 t/m 3 2900 kg/m 3 4600 kg/m 3 4000 kg/m 3 3,5 t m 3 2800 kg/m 3 4800 kg/m 3 5500 g/l	1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1200 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1,2 t/m 3 1,0 g/cm 3	5,25 3,2 4,5 3,0 2,5 6,0 5,0 3,5 2,0 7,0 5,5 12,0 10,0	0,3 0,56 0,42 0,5 0,62 0,41 0,37 0,57 0,67 0,33 0,32 0,25 0,35

4.11. táblázat

Problémakörülmények 254-266

Feladat száma	Kezdeti adatok	Válaszok
Sűrűség	Pép cseppfolyósítása tömeg szerint		, kg/m 3
kemény	folyékony fázis
	3,5 g/cm 3 3800 kg/m 3 4,0 g/cm 3 5,0 g/cm 3 5,5 t/m 3 4300 kg/m 3 3,0 g/cm 3 2900 kg/m 3 4,5 t/m 3 3000 kg/m 3 2,65 g/cm 3 2900 kg/m 3 4350 kg/m 3	1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1200 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg / m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3	4,0 2,5 1,0 3,5 1,5 1,25 4,5 6,0 4,75 7,0 8,0 6,0 2,0	0,067 0,095 0,2 0,05 0,108 0,157 0,08 0,054 0,045 0,045 0,045 0,054 0,10

4.12. táblázat

Problémakörülmények 267-279

Feladat száma	Kezdeti adatok	Válaszok
Sűrűség	Szilárd tartalom térfogat szerint		, kg/m 3
kemény	folyékony fázis
	3,5 g/cm 3 3300 kg/m 3 4000 kg/m 3 5,0 t/m 3 4,3 t/m 3 2800 kg/m 3 3100 kg/m 3 4,5 g/cm 3 2900 kg/m 3 5750 kg/m 3,8 t/m 3 5,0 t/m 3 2800 kg/m 3	1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1100 kg/m 3 1,2 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 g/l 1250 kg/m 3 1,0 g/cm 3	0,2 0,3 0,15 0,09 0,4 0,25 0,1 0,5 0,35 0,45 0,06 0,18 0,23	0,47 0,68 0,61 0,33 0,74 0,48 0,22 0,79 0,65 0,82 0,19 0,47 0,46

4.13. táblázat

Problémák feltételei 280-289

Feladat száma	Kezdeti adatok	Válaszok
Sűrűség	A pép szilárdanyag-tartalma tömegben		, kg/m 3
kemény	folyékony fázis
	4,1 t/m 3 3,1 g/cm 3 2900 kg/m 3 3000 kg/m 3 4,8 g/cm 3 1900 kg/m 3 6,2 t/m 3 3600 kg/m 3 4, 0 t/m 3 2900 kg/ m 3	1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm 3	0,75 0,15 0,40 0,55 0,6 0,3 0,25 0,15 0,20 0,16	0,42 0,054 0,19 0,31 0,24 0,18 0,05 0,047 0,06 0,067

4.14. táblázat

Problémakörülmények 290 – 303

Feladat száma	Kezdeti adatok	Válaszok
Sűrűség		, kg/m 3			, t/m 3	, t/m 3	, t/t	, t/t
kemény	folyékony fázis	súly alapján	kötet szerint
303	5 t/m 3 3500 kg/m 3 4500 kg/m 3 2750 kg/m 3 2,9 t/m 3 5,0 t/m 3 2,65 g/cm 3 2200 kg/m 3 1800 g/l 4304 kg/m 3 . t/m 3 3,3 g/cm 3 2900 kg/m 3 1,9 t/m 3	1000 kg/m 3 1100 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,2 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1, 0 t/m 3 1,0 kg/ l 1000 kg/m 3 1100 kg/l 1,0 t/m 3 1,0 kg/l	- - - - - - -	- - - - - - -		0,05 0,15 0,18 0,27 0,06 0,227 0,38 - - - - - - -	- - - - - - - 0,10 0,49 0,32 0,44 0,67 0,6 0,43	0,24 0,51 0,63 0,74 0,17 1,13 1,0 0,11 0,63 0,43 0,68 1,32 0,99 0,53	0,95 0,94 0,85 0,73 0,93 0,93 0,62 0,85 0,65 0,9 0,85 0,66 0,66 0,72	0,2 0,35 0,45 0,5 0,15 0,55 0,62 0,1 0,49 0,32 0,44 0,67 0,6 0,43	0,8 0,65 0,55 0,5 0,85 0,45 0,38 0,9 0,51 0,68 0,56 0,33 0,4 0,57

4.15. táblázat

A 304 – 317. problémák feltételei

Feladat száma

Kezdeti adatok

Válaszok

Sűrűség

pép szilárdanyag-tartalma, %

, kg/m 3

, t/m 3

, t/m 3

, t/t

, t/t

kemény

folyékony fázis

súly alapján

kötet szerint

3,5 g/cm 3 2800 kg/m 3 4200 kg/m 3 4,5 t/m 3 2,65 g/cm 3 3800 kg/m 3 6200 kg/m 3 2750 kg/m 3 3,5 t /m 3 2030 kg/m 3 t/m 3 6800 kg/m 3 3,5 t/m 3 5300 kg/m 3

1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,2 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m3 1000 kg/m 3 1,1 t/m 3 1200 kg/m 3 1,0 g/cm 3

1,5 2,5 4,0 3,75 2,25 - - - - - - -

- - - - - - - 2,5 1,5 4,5

7,0 4,2 11,5 11,25 10,6 12,0 14,0 - - - - - - -

- - - - - - - 1,1 1,7 1,25 1,3 1,6 0,51 0,85

0,43 0,54 30,34 0,35 30,23 0,25 30,42 0,43 0,5 0,57 0,6 0,61 1,4 0,95

0,88 0,81 1,01 0,94 0,91 1,11 0,93 1,01 0,86 0,72 0,8 1,01 0,72 0,83

0,33 0,4 0,25 0,27 0,2 0,2 0,3 0,48 0,37 0,44 0,43 0,38 0,66 0,54

0,67 0,6 0,75 0,73 0,8 0,8 0,7 0,52 0,63 0,56 0,57 0,62 0,34 0,46

A találmány a flotációs folyamat automatizálására vonatkozik, és a flotációs eljárás technológiai paramétereinek - sűrűség, pép levegőztetés és a pépben lévő szilárd anyagok tömegkoncentrációjának - automatikus szabályozására használható. A készülék egy csappantyúba helyezett mérőkiszorítót tartalmaz, amely alsó részén csillapítóval van ellátva. A mérőkiszorító egy nyúlásmérő erőérzékelőre van felfüggesztve, melynek kimenete a mikrokontroller bemenetére csatlakozik. A készülékbe egy mozgási mechanizmust vezetnek be, amely rúd segítségével kapcsolódik a lengéscsillapítóhoz. A mozgó mechanizmust egy mikrokontroller vezérli. A készülék ciklikusan működik. A munkaciklus a kiszorító súlyának mérésével kezdődik, a csappantyú alsó részének nyitva. Ebben az esetben kiszámítják a levegőztetett pép sűrűségét, amely után a csappantyú a mozgási mechanizmus hatására lezárja a csappantyú alsó részét, és rést hagy az ülepedő szilárd anyag kilépéséhez. A légbuborékok elhagyják a csappantyút, és megmérik a légtelenített iszapban lévő kiszorító súlyát, és kiszámítják a légtelenített iszap sűrűségét. A levegőztetett és légtelenített pép sűrűsége alapján a mikrokontroller kiszámítja a pép levegőztetési fokát - a pépben lévő levegő térfogatszázalékát. Hasonlóképpen, a megfelelő képlet segítségével a mikrokontroller kiszámítja a pépben lévő szilárd anyagok tömegkoncentrációját. A levegőztetett és légtelenített pép sűrűségértékeiről, valamint a pép levegőztetési fokáról és a pépben lévő szilárd anyagok tömegkoncentrációjáról a mikrokontroller digitális kommunikációs csatornáján keresztül továbbítjuk az automata felső szintjére. vezérlőrendszer, valamint a mikrokontroller analóg kimeneti jelei formájában külső vezérlőeszközökhöz. A készülék vezérlése (áramértékek megtekintése, beállítás, állandók bevitele) a kijelző és a billentyűzet segítségével grafikon segítségével történik „Menü” módban. A műszaki eredmény egy olyan eszköz létrehozása, amely méri a pép sűrűségét, levegőztetési fokát és a pépben lévő szilárdanyag-koncentrációt. 2 ill.

Rajzok a 2518153 számú RF szabadalomhoz

A találmány automatizálásra, különösen flotációs paraméterek figyelésére és vezérlésére szolgáló eszközökre vonatkozik. A flotáció legfontosabb paraméterei a pép sűrűsége, a levegő térfogatszázaléka (levegőztetési fok) a pépben és a pépben lévő szilárd frakció (szilárd anyagok) tömegszázaléka. Ismeretes a sűrűség mérésére szolgáló berendezés, amely érzékeny elemként egy teljesen a pépbe merített kiszorítót tartalmaz. A mérőelem egy nyúlásmérő. Az eszköz hátránya, hogy a pép egyetlen paraméterét - a sűrűséget - szabályozza, amely számos konkrét esetben nem elegendő a flotációs folyamat szabályozásához.

Ismeretes olyan készülék, amely a pép levegőztetésének mérését biztosítja. A készülék csatornákat tartalmaz a pépben lévő bóják súlyának mérésére. Az egyik csatorna a levegőztetett iszapba helyezett kiszorító tömegét méri, a második csatorna a légtelenített (levegő nélküli) iszapba helyezett kiszorító súlyát méri.

A levegőztetett és légtelenített pép mérésének feltételeit két speciális eszközben - csappantyúkban - teremtik meg, amelyek a flotációs gép kamrájában vannak elosztva.

Az eszköz hátrányai közé tartozik a bóják súlyának egyenetlen változása a cellulóz szilárd frakcióinak tapadása miatt, valamint a levegőztetett és légtelenített pép bójának mérőcsatornái, valamint a súlyméréshez szükséges két csatorna konfigurálása. a bóják, valamint az a tény, hogy a levegőztetett és légtelenített pép paramétereinek mérésére szolgáló helyek a flotációs gép térfogatában el vannak választva. A javasolt találmány prototípusa egy eszköz. A javasolt eszköz kiküszöböli az eszköz felsorolt ​​hátrányait.

Ezt úgy érik el, hogy a készülék tartalmaz egy csappantyús csappantyút, a lengéscsillapítóval összekötő rúddal összekötött mozgási mechanizmust, egy kijelzővel és billentyűzettel felszerelt mikrovezérlőt, bemeneti és kimeneti modulokat, digitális kommunikációs csatornát, szoftverblokkok, amelyek megvalósítják a mozgási mechanizmus szabályozását, a levegőztetett és légtelenített pép sűrűségének, a pép levegőztetési fokának és a pépben lévő szilárdanyag-tömeg-koncentrációnak a kiszámítását. A javasolt eszköz az 1. ábrán látható, ahol a következők láthatók:

1 - flotációs gép,

3 - pép,

4 - levegőztető,

5 - nyúlásmérő erőérzékelő,

6 - a kiszorító mérőrúdja,

7 - cumi,

7.1 - lengéscsillapító,

8 - mérő kiszorító,

9 - lengéscsillapító,

10 - mozgási mechanizmus,

11 - lengéscsillapító hajtórúd,

12 - mikrokontroller,

12.1 - mikrokontroller kijelző,

12.2 - mikrokontroller billentyűzet,

12.3 - mikrokontroller bemeneti jele,

12.4 - a mikrokontroller kimeneti vezérlőjele,

12.5 - a mikrokontroller digitális kommunikációs csatornája,

13 - a pép levegőztetési fokának kimenőjele,

14 - szilárd tömegkoncentráció kimeneti jele.

A javasolt eszköz ciklikusan működik. A javasolt eszköz üzembe helyezése előtt a következő eljárásokat kell végrehajtani:

a mérőcsatorna kalibrálása - az 5 nyúlásmérő erőérzékelő kimeneti jeléhez a 6 mérőrudat felfüggesztve és a 8 kiszorítót egy speciálisan dedikált billentyűzet 12.2 gomb megnyomásával eltávolítva hozzárendeljük (a 12 mikrokontrollerben tároljuk) egy feltételes nulla jelet ;

a mérőcsatorna kalibrálása - amikor referenciasúlyt akasztunk a 6 mérőrúdra, az 5 nyúlásmérő erőérzékelő kimeneti jeléhez egy speciálisan erre a célra szolgáló 12.2 billentyűzetgomb megnyomásával hozzárendelődik (a 12 mikrokontrollerben tárolva) az értéknek megfelelő jel. a referenciasúly tömegétől;

a 8 mérőkiszorító P tömegének meghatározása - a 8 mérőkiszorítónak a levegőben lévő 6 mérőrúdra való felakasztásakor lemérjük a 8 kiszorítót, és a 12 mikrokontrollerben egy speciálisan erre a célra szolgáló 12.2 billentyűzet gomb megnyomásával a A 8 kiszorító súlyát tároljuk, és ezt a súlyt használjuk a levegőztetett és légtelenített pép sűrűségének kiszámításakor.

a 8 mérőbója V6 térfogatának meghatározása - ennek érdekében a 8 bóját a vízbe engedjük és a 8 bója vízben lévő tömegét a 8 mérőbója tömegének meghatározásához hasonló módon lemérjük és tároljuk. a levegő. A 8 bója vízben mért tömege alapján számítják ki térfogatát.

A konstansok bevitele a 12 mikrokontrollerbe a mért paraméterek kiszámításakor, a 10 mozgási mechanizmus ciklikus vezérlése és az adatátviteli sebesség beállítása során a 12 mikrokontroller 12.5 digitális kommunikációs csatornáján keresztül használható fel.

A mikrokontrollerbe beírt állandók:

készülék működési ciklusa - T, s

szilárdanyag sűrűség - szilárd, g/cm 3

folyadék sűrűsége - l, g/cm 3

gravitációs gyorsulás (világállandó) - g, m/s 2 késleltetés a sűrűségmérésnél a hajtórúd leengedése után - o, s

a sűrűségmérés késleltetése a hajtórúd felemelése után - p, s

eszközszám - N, (0-255)

adatátviteli sebesség digitális kommunikációs csatornán - baud

Képlet a levegőztetett (légtelenített) pép a(d) sűrűségének kiszámításához

ahol F T a 8 mérőkiszorító 6 mérőrúdjának feszítőereje az 5 nyúlásmérő erőérzékelő kimenőjele, P a 8 mérőkiszorító súlya, V b a 8 mérőkiszorító térfogata merítés közben vízben:

ahol a víz a víz sűrűsége, F víz a 6 mérőrúd feszítőereje, amikor a 8 mérőbója vízbe merül.

Az összes állandó 12 mikrokontrollerbe történő bevitele után a javasolt eszköz használatra kész. A készülék a következőképpen működik.

Kiindulási állapotban a 11 hajtórúd felső helyzetben van, és a 7 csappantyú alsó része nyitott. A csappantyú függőleges helyzetben van. A 7 csappantyú levegős péppel van megtöltve. A tápfeszültség bekapcsolásakor a 12 mikrokontroller beállított késleltetéssel méri a levegőztetett pép sűrűségét. A levegőztetett pép sűrűségének mérése után a 12 mikrokontroller vezérlőjelet ad a 10 mozgató mechanizmusnak, a 11 hajtórudat leengedjük, és a 9 szelepen keresztül befedi a 7 csappantyú alsó részét, rést hagyva a kioldáshoz. az ülepedő szilárd frakcióból. A 7 csappantyúban lévő légbuborékok felfelé emelkednek, és a légtelenített pép a 7 csappantyúban marad. Ezt követően beállított késleltetéssel megmérjük a légtelenített pép sűrűségét. Ezután a 12 mikrokontroller kimenetéről egy vezérlőjelet küld a 10 mozgatószerkezetnek, hogy a 11 hajtórudat a felső helyzetbe emelje, ami a 7 csappantyú alsó részének kinyílását, a légtelenített pép felszabadulását okozza. és térfogatának levegős péppel való feltöltése. Ezen a ponton véget ér a 10 mozgató mechanizmus szabályozási ciklusa, és kiszámítjuk a pép levegőztetési fokát és a pépben lévő szilárd C tömegkoncentrációját.

A pép levegőztetési fokát a következő képlet szerint kell elvégezni:

A a levegőztetett pép sűrűsége, d a légtelenített pép sűrűsége. A szilárd anyag tömegkoncentrációját a következő képlettel számítjuk ki:

A TV a pépben található szilárd fázis sűrűsége, w a pép folyékony fázisának sűrűsége.

A mért paraméterek információinak az automatizált vezérlőrendszer felső szintjére történő átviteléhez a 12.5-ös digitális kommunikációs csatornán be kell állítani az eszközszámot. A felső szintű rendszer ezen kérésére válaszul a javasolt eszköz tartalmaz egy 12.5 digitális kommunikációs csatornát, és biztosítja a mért paraméterek (a levegőztetett és légtelenített pép sűrűsége, a pép levegőztetési foka és tömege) információk továbbítását. szilárdanyag koncentrációja a pépben). Az információ külső vezérlőeszközökhöz való továbbításához a 12 mikrokontroller 13 és 14 kimenettel van felszerelve, amelyekre a 12 mikrokontroller jeleit továbbítják a pép levegőztetési fokának, illetve a tömegkoncentrációnak megfelelően.

A PAT Meter technológiai programozása és rendeltetésszerű használata a 2. ábrán látható grafikon szerint történik MENU módban. A grafikon a következő ágakat tartalmazza: „AKTUÁLIS ÉRTÉKEK MEGTEKINTÉSE”, „BEÁLLÍTÁS” és „ÁLLVONÓK BEÍRÁSA”. A „le” oszlop mentén történő mozgás a 12 mikrokontroller 12.2 billentyűzetének első dedikált gombjának megnyomásával történik, a „jobbra” mozgás a 12.2 billentyűzet második dedikált gombjának megnyomásával történik. A grafikon ágának tetejére vagy a grafikon tetejére a 12 mikrokontroller 12.2 billentyűzetének harmadik dedikált gombjának megnyomásával lehet visszatérni.

A grafikon „AKTUÁLIS ÉRTÉKEK MEGTEKINTÉSE” ​​ágában a 12 mikrokontroller 12.1 kijelzőjén a billentyűzet 12.2 első dedikált gombjának egymás utáni megnyomásával a levegőztetett és légtelenített pép sűrűségének értékei, a levegőztetés mértéke. a pép százalékos arányát és a pépben lévő szilárd anyagok tömegkoncentrációját százalékban.

A grafikon „BEÁLLÍTÁSA” ágában a 12.2 billentyűzet első kiemelt gombjának megnyomásával a kalibrálás, kalibrálás egymás után történik, és a 8 kiszorító súlya és térfogata a jelen leírásban meghatározott módon kerül a 12 mikrokontrollerbe. szöveg.

A grafikon „BEÍRÁSA KONSTANT” ágába ezen az ágon haladva, a beírt konstans beírásával és a 12 mikrokontroller 12.2 billentyűzetének első dedikált gombjának megnyomásával a következő kerül bevitelre: a készülék T ciklusa, a beírt konstans sűrűsége. szilárd, a pép folyékony fázisának sűrűsége, gravitációs gyorsulás, időkésleltetés o a sűrűség mérésére a hajtórúd leengedése után 11, az n időkésleltetés a sűrűség mérésére a hajtórúd felemelése után 11, készülékszám (0-255 között) , adatátviteli sebesség a 12. mikrokontroller 12.5 (baud) digitális kommunikációs csatornáján keresztül.

Így új elemek kerültek be a javasolt eszközbe - egy 7 lengéscsillapító, amely 9 lengéscsillapítóval van felszerelve, egy 11 hajtórúd és egy 10 mozgatómechanizmus; 12 mikrokontroller 12.1 kijelzővel, 12.2 billentyűzettel, 12.3 analóg bemenettel, 12.4 diszkrét kimenettel, 12.5 digitális kommunikációs csatornával, valamint 13 és 14 analóg kimenetekkel a mért paraméterek értékeinek kiadására, valamint szoftverrel, pl. programblokkok: Áramértékek megtekintése, Beállítások, Állandók bevitele, Levegőztetett és légtelenített pép sűrűségének számítása, A pép levegőztetési fokának számítása, A pépben lévő szilárdanyag tömegkoncentráció számítása, Mozgó mechanizmus vezérlése, Bemenet analóg jel, analóg jelek kimenete, diszkrét vezérlőjel kimenete, digitális kommunikációs csatorna vezérlése.

A javasolt eszköz új, hasznos, műszakilag megvalósítható és megfelel a találmány kritériumainak.

Irodalom

1. Soroker L.V. stb. A flotációs paraméterek szabályozása. - M.: Nedra, 1979, 53-59.

2. Mikroprocesszoros súlymérő sűrűségmérő „Sűrűségmérő TM-1A”, 2E2.843.017.RE, Moszkva, JSC „Soyuztsvetmetavtomatika”, 2004.

3. RU 2432208 C1, 2010.01.29

KÖVETELÉS

A pép sűrűségének, levegőztetési fokának és a pépben lévő szilárd anyagok tömegkoncentrációjának mérésére szolgáló eszköz, amely a pépben elhelyezett csappantyúba helyezett mérőbóját tartalmaz; a mérőkiszorítóhoz rúddal összekötött nyúlásmérő erőérzékelőt, számítástechnikai eszközt, amelynek bemenetére a nyúlásmérő erőérzékelő kimenete csatlakozik, azzal jellemezve, hogy a lengéscsillapító lengéscsillapítóval van ellátva, és mozgási mechanizmus van beiktatva; hajtórúd, az egyik vége a lengéscsillapítóhoz, a másik vége pedig a mozgató mechanizmushoz csatlakozik; a készülékbe kijelzővel és billentyűzettel, analóg bemenettel, vezérlőkimenettel, analóg kimenetekkel és digitális kommunikációs csatornával felszerelt mikrokontroller van behelyezve, ahol a mikrokontroller analóg bemenete a nyúlásmérő erőérzékelő kimenetéhez csatlakozik, a vezérlőkimenet a mozgási mechanizmus vezérlőbemenetéhez, a mikrokontroller analóg kimenetei pedig külső vezérlőeszközökhöz csatlakoznak; az automatizálási rendszer felső szintjéhez digitális kommunikációs csatorna csatlakozik, míg a mikrokontroller szoftverblokkokkal van felszerelve: Áramértékek megtekintése, Beállítások, Állandók bevitele, Levegőztetett és légtelenített pép sűrűségének számítása, A pép levegőztetési fokának kiszámítása , A pépben lévő szilárd anyagok tömegkoncentrációjának kiszámítása, a mozgási mechanizmus vezérlése, analóg bemeneti jel, analóg jelkimenet, diszkrét vezérlőjel kimenet, digitális kommunikációs csatorna vezérlés.