Донецьк ДонНТУ

ПО ВИВЧЕННЮ КУРСУ

«ТЕХНОЛОГІЯ ГІРНИЧОГО ВИРОБНИЦТВА І ЗБАГАЧЕННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН»

Донецьк ДонНТУ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНІЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра "Збагачення корисних копалин"

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕДАЦІЇ

ПО ВИВЧЕННЮ КУРСУ

«ТЕХНОЛОГІЯ ГІРНИЧОГО ВИРОБНИЦТВА І ЗБАГАЧЕННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН»

(для студентів спеціальності ЕМК)

Розглянуто

на засіданні кафедри

«Збагачення корисних копалин»

Протокол №_____ від ________ р.

Затверджено навчально-видавничою

радою ДонНТУ

Протокол № ___ від "__" _________ 2009

Донецьк ДонНТУ

УДК 622.7

Методичні рекомендації по вивченню курсу «Технологія гірничого виробництва і збагачення корисних копалин» (для студентів спеціальності ЕМК) /Укладач Білецький В.С. Донецьк: ДонНТУ, 2009. - 18 с.

Дано рекомендації по вивченню основ гірничого виробництва і збагачення корисних копалин, які включають загальні поняття про корисні копалини, мінерали та їх класифікацію, способи розробки корисних копалин, підготовчі, основні та допоміжні процеси збагачення корисних копалин.

Приділено увагу основним технологічним процесам, які найбільш характерні для вітчизняних збагачувальних фабрик.

Методичні рекомендації включають основні контрольні питання по курсу та варіанти контрольних завдань.

1.Загальні вказівки

Методичні рекомендації по вивченню курсу «Технологія гірничого виробництва і збагачення корисних копалин» розроблені відповідно до програми курсу й відповідно з діючою кваліфікаційною характеристикою фахівця з напрямку 7.090302 «Гірнича справа».

Розвиток промислового потенціалу країни безпосередньо пов'язаний з раціональним використанням природних ресурсів, зі зниженням втрат корисних при їхньому видобутку й збагаченні, із використанням прогресивних технологій, у тому числі в підгалузі збагачення корисних копали.

У курсі «Технологія гірничого виробництва і збагачення корисних копалин» вивчаються основи гірничого виробництва і збагачення корисних копалин, які включають загальні поняття про корисні копалини, мінерали та їх класифікацію, способи розробки корисних копалин, підготовчі, основні та допоміжні процеси збагачення корисних копалин.

Приділено увагу основним технологічним процесам, які найбільш характерні для вітчизняних збагачувальних фабрик.

Основні блоки лекційного матеріалу курсу:

· вступ; історія, сучасність і перспективи гірничого виробництва;

· загальні поняття про корисні копалини; сучасні способи розробки корисних копалин; класифікація процесів збагачення і показники збагачення;

· підготовчі процеси збагачення корисних копалин;

· основні процеси збагачення корисних копалин;

· заключні процеси збагачення корисних копалин.

2 Методичні рекомендації.

Вступ

При опрацюванні вступної частини курсу студенту необхідно познайомитися із загальною історичною довідкою про технології гірничого виробництва і збагачення корисних копалин, уяснити їх роль і місце у промисловості і сучасній економіці. Ознайомитися з основними напрямками розвитку теорії і практики гірничого виробництва і методів збагачення. Звернути увагу на мінерально-сировинну базу України й перспективи її промислового використання.

Література [1; 2].

Питання для самоперевірки.

1. Охарактеризуйте основні віхи розвитку гірничого виробництва і збагачення корисних копалин у світі.

2. Охарактеризуйте основні віхи розвитку гірничого виробництва і збагачення корисних копалин в Україні.

3. Охарактеризуйте сучасну гірничу галузь України та її місце у європейському та світовому видобутку і переробці мінеральної сировини.

4. Яка роль досліджуваних процесів збагачення в розвитку економіки України?

5. У чому полягають основні завдання розвитку сучасної сировинної бази гірничої промисловості України?

6. Охарактеризуйте основні напрямками розвитку теорії і практики гірничого виробництва та методів збагачення мінеральної сировини.

7. Які перспективи вітчизняної гірничої галузі і збагачення корисних копалин?

2.2. Поняття про корисні копалини. Сучасні способи розробки корисних копалин. Класифікація процесів збагачення і показники збагачення.

При вивченні даної теми необхідно врахувати, що паралельно з цим курсом студенти вивчають основи мінералогії та гірничих робіт. Тому в рамках даного курсу зосереджується увага на концептуальних поняттях – класифікації корисних копалин і продуктів збагачення, сучасних способах розробки корисних копалин. В цьому плані слід акцентувати увагу як на традиційних способах видобутку: шахтному (підземному), кар’єрному (відкритому), свердловинному (для рідких і газоподібних корисних копалин), підводному (з дна океанів), так і нових, які динамічно розвиваються, зокрема – підземному вилуговуванню, добуванню корисних копалин з дна морів та океанів, видобуванню нафтоносних пісків відкритим (кар’єрним) способом.

Слід також звернути увагу на перспективні способи видобування корисних копалин, зокрема термохімічні та хімічні методи, які по суті поєднують процес видобування і первинної переробки (збагачення) мінеральної сировини, а також пошукові роботи з видобування кристалогідратів.

При вивченні класифікації процесів збагачення корисних копалин зосереджується увага на трьох основних блоках: підготовчих, основних і заключних (допоміжних) процесах збагачення.

При вивченні технологічних показників збагачення необхідно освоїти в першу чергу поняття виходу продукту, вмісту компонента, балансового рівняння збагачення, вилучення корисної копалини.

Література [1; 2; 6]

Питання для самоперевірки

1. Розкрити поняття «корисні копалини», «мінерали».

2. Описати основні позиції класифікації корисних копалин.

3. Назвати і охарактеризувати сучасні способи розробки корисних копалин.

4. Які тенденції розвитку шахтного способу видобування корисних копалин?

5. Які тенденції розвитку відкритого (кар’єрного) способу видобування корисних копалин?

6. Описати область застосування свердловинного методу видобування корисних копалин.

7. Описати підводний метод видобування корисних копалин.

8. Назвати і охарактеризувати сучасні комплексні методи видобування і первинної переробки корисних копалин.

9. Описати перспективні способи видобування корисних копалин.

10. Описати класифікацію процесів збагачення корисних копалин.

11. Які процеси складають блок підготовчих процесів збагачення?

12. Які процеси складають блок основних процесів збагачення?

13. Які процеси складають блок заключних процесів збагачення?

2.3 Підготовчі процеси збагачення корисних копалин

Вивчення даного розділу варто почати із переліку основних підготовчих процесів збагачення: грохочення, дроблення і подрібнення, гідравлічна класифікація, знешламлення.

При вивченні грохочення розкрити поняття гранулометричного складу і його відмінності від ситового складу мінеральної сировини, особливості застосування мокрого ситового аналізу, седиментаційного аналізу. Звернути увагу на прогрес у конструкціях просіюючи поверхонь і власне сучасних грохотів.

При вивченні дроблення і подрібнення освоїти поняття «розкриття» і «відкриття» корисної копалини. Уяснити чим відрізняється дроблення від подрібнення. Вивчити класичні закони дроблення і подрібнення. Вивчити основні технічні конструкції сучасних дробарок і млинів, принцип їх дії.

При вивченні процесу класифікації необхідно повторити основи гідравліки, гідродинаміки, гідравлічного транспорту. Уяснити принцип дії гідравлічного класифікатора.

Уяснити чим викликана необхідність знешламлювати крупний матеріал перед його збагаченням. Ознайомитися з конструкціями знешламлювальних грохотів (дугових сит).

Література [1; 3-7 ].

Питання для самоперевірки.

1.Опишіть операцію грохочення мінеральної сировини.

3. Опишіть операцію подрібнення мінеральної сировини.

4. Опишіть операцію гідравлічної класифікації мінеральної сировини.

5. Опишіть операцію знешламлення мінеральної сировини на дугових ситах.

2.4 Основні процеси збагачення корисних копалин.

Засвоєння матеріалу слід розпочати із загального огляду основних процесів збагачення корисних копалин: гравітаційних, магнітних, фізико-хімічних (флотації), хімічних та спеціальних.

При вивченні гравітаційних процесів слід у першу чергу ознайомитися з поняттям фракційний аналіз та криві збагачуваності. Надалі ознайомитися з основними процесами гравітаційного збагачення: важкосередовищною сепарацією та відсадкою, а також збагаченням у потоці води, що тече по похилій поверхні – на концентраційних столах, у жолобах (шлюзах), з гвинтовою сепарацією.

Вивчення магнітних методів базується на знаннях про магнітні властивості твердих тіл. Повторіть матеріал з фізики про феромагнетики, діамагнетики, парамагнетики. Особливу увагу при вивченні магнітного збагачення зверніть на аналіз рівняння магнітної сили, яка діє на частинку мінеральної сировини у магнітному полі. Вивчіть основні типи конструкцій магнітних сепараторів.

Вивчення флотації базується на знаннях про поверхневі властивості речовин, поняття гідрофільності та гідрофобності матеріалів, змочуваність твердих тіл. Зосередьте увагу на вивченні основного різновиду флотації – пінної флотації. При цьому застосуйте феноменологічний метод розгляду процесу, виділяючи його субпроцеси: кондиціонування, аерацію, елементарний акт флотації, утворення пінного шару та вивантаження продуктів флотації (камерного і пінного).

При вивченні хімічних методів збагачення зосередьте увагу на вилуговуванні: основна (принципова – блочна) схема процесу, особливості, області застосування. Розгляньте приклад ціанування.

Вивчення спеціальних методів збагачення корисних копалин здійсніть за додатковою літературою [8].

Література [1; 3-8]

Питання для самоперевірки

1. Опишіть гравітаційні методи збагачення корисних копалин.

2. Що таке фракційний аналіз мінеральної сировини?

3. Опишіть збагачення корисних копалин важкосередовищною сепарацією. У чому специфіка роботи важкосередовищних гідроциклонів, яка обумовлює можливість збагачення ними тонких класів крупності сировини?

4. Опишіть збагачення корисних копалин відсадкою. Дайте короткий огляд гіпотезам відсадки.

5. Опишіть збагачення корисних копалин відсадкою. Охарактеризуйте чотири основних типи конструкцій відсаджувальних машин: з рухомим решетом, поршневих, клапанних та діафрагмових.

6. Розкрийте поняття гідрофобності та гідрофільності. Що таке «крайовий кут змочування»?

7. Опишіть збагачення корисних копалин флотацією користуючись феноменологічним методом.

8. Що таке «елементарний акт флотації». Опишіть основні фактори від яких залежить ефективність зустрічі бульбашки повітря і мінерального зерна.

9. Опишіть збагачення корисних копалин магнітними методами. Наведіть рівняння для магнітної сили, яка діє на мінеральне зерно і проаналізуйте його.

10. Опишіть збагачення корисних копалин хімічними методами. Опишіть вилуговування золотовмісного матеріалу.

11. Що таке «підземне вилуговування»? Його принципова схема і область застосування.

12. Що таке «спеціальні методи збагачення»? Перерахуйте процеси, які належать до спеціальних.

13. Наведіть і опишіть принципову схему радіометричної сепарації.

14. Що таке електричне збагачення? Наведіть основну схему та опишіть принцип дії електричного сепаратора.

2.5 Заключні процеси збагачення корисних копалин

Вивчення даного розділу варто почати із переліку основних заключних процесів збагачення: згущення, зневоднення, термічної сушки корисних копалин.

При вивченні процесу згущення корисно, як і при вивченні флотації, застосувати феноменологічний метод, виділивши елементарні процеси згущення: флокуляції, осідання тонких мінеральних зерен і флокул у водній фазі, формування і ущільнення осаду, транспортування осаду у згущувачі, вивантаження осаду.

При вивченні процесу зневоднення слід зосередити увагу на процесах центрифугування (у осадових та фільтруючих центрифугах) та фільтрації (у вакуум-фільтрах та прес-фільтрах), а також дренуванням (приклад – на елеваторах відсаджувальної машини, у бункерах), на грохотах.

Вивчаючи операцію термічної сушки акцентуйте увагу на принципу дії сушил, їх перевагах і недоліках.

Після вивчення всіх основних методів зневоднення виконайте компаративний аналіз їх технологічних можливостей.

Література [1; 3-7 ].

Питання для самоперевірки.

1.Опишіть операцію згущення тонких класів мінеральної сировини.

3. Опишіть операцію зневоднення мінеральної сировини центрифугуванням.

4. Опишіть операцію зневоднення мінеральної сировини фільтрацією.

5. Опишіть операцію термічної сушки мінеральної сировини.