Что такое выход продукта степень извлечения степень концентрации

Технологические показатели обогащения

Выход продукта (γ) – количество полученного продукта (концентрата, хвоста), выраженное в % или в долях единицы к исходному. Суммарный выход всех продуктов обогащения должен соответствовать выходу исходного материала, принимаемому за 100%.

Два конечных продукта: концентрат и хвосты

Считая, что количество ценного компонента в исходном (100α) равно его суммарному количеству в концентрате (γ_кβ) и хвостах (γ_хвθ), можно составить с учетом равенства уравнение Валенса компонента по исходному материалу и продуктам обогащения.

Решая уравнение относительно получаем зависимости для расчета выхода концентрата и хвостов:

Извлечение ( ) – показатель, обозначающий какая часть извлекаемого компонента, содержащегося в исходном материале, перешла в концентрат или другой продукт обогащения. Извлечение выражается в % реже – в долях единицы и определяется как отношение массы компонента в данном продукте ( ) к его массе в исходном материале (100 ).

Извлечение компонента в концентрат составляет:

Если выход концентрата неизвестен, то извлечение компонента в концентрат можно рассчитать по уравнению:

Суммарное извлечение каждого компонента во все полученные конечные продукты обогащения составляет 100%.

Извлечение ценных компонентов в концентрат при обогащении полезных ископаемых составляет от 60% до 95% и выше.

Степень концентрации (К) – показатель который показывает во сколько раз увеличивалась содержание полезного компонента в концентрате по сравнению с его содержанием в исходном материале( ):

Степень сокращения(R)– показатель, обозначающий, во сколько раз масса полученного концентрата ( ) меньше массы переработанного полезного ископаемого. Степень сокращения при обогащении полезных ископаемых может составлять от 2 до50 и более.

Эффективность обогащения ( ) полезного ископаемого при разделении его на продукта обычно определяется по формуле Ханкокка – Луйкена:

.

Процесс весьма эффективен, если , эффективности при >50% и неэффективен –

Любой магнитный сепаратор состоит из следующих основных конструктивных узлов: магнитной системы; питателя для подачи руды в рабочую зону сепаратора; устройства для транспортирования магнитного продукта из зоны действия магнитных сил; привода и кожуха или ванны. Конструкция отдельных узлов и режим работы различных типов сепараторов характеризуются большим разнообразием.

Разделение минералов осуществляется в рабочей зоне магнитных сепараторов. Исходный материал при верхней подаче поступает непосредственно на рабочий орган — барабан, валок, диск и др., при нижней — в зазор между ним и питающим лотком, дном ванны или полюсным наконечником. Магнитные частицы под действием магнитного поля притягиваются к поверхности рабочего органа и выносятся за пределы действия магнитных сил, где разгружаются в приемники для магнитного продукта. Немагнитные частицы скользят под действием центробежных сил и сил тяжести по поверхности рабочего органа, полюсного наконечника, лотка или дну ванны и разгружаются в приемники для немагнитного продукта.

Источник

Экономические показатели процесса обогащения сырья

Важнейшими экономическими показателями процесса обогащения сырья являются выход концентрата (η_к), степень извлечения целевого компонента (ε) и степень его концентрации (α).

Вычисления выхода главного продукта обогащения сырья (концентрата) (η, %) необходимо вести с учётом остаточного количества основного вещества в хвостах обогащения:

(3.2)

где: ω_р – массовая доля целевого компонента в руде, %; ω_к – массовая доля целевого компонента в концентрате, %; ω_х – массовая доля целевого компонента в хвостах, %.

Степень извлечения целевого компонента из сырья (ε, %) определяется по формуле:

(3.3)

Если известны массы целевого компонента в сырье (m₁) и в концентрате (m₂), то степень извлечения вычисляется по формуле:

(3.4)

Степень концентрации (α, раз) основного компонента в продукте обогащения равна:

(3.5)

Пример 1.На обогатительной фабрике из 20 т медной сульфидной руды, содержащей 0.015 массовых долей Cu, получено 2 т концентрата, в котором обнаружено 14.4 % CuS (по массе). Определите выход концентрата, степень извлечения и степень концентрации меди.

Решение. Определяем выход концентрата:

Определяем массу меди в руде:

Масса сульфида меди в концентрате составит:

Массовая доля меди в концентрате:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 3

3-1.По каким признакам классифицируется сырье химического производства?

3-2.Какое природное сырье относится к минеральному?

3-3.Какие требования предъявляются к сырью химического производства?

3-4.Какие методы используются для обогащения твердого сырья для химического производства?
3-5. Что является целью обогащения сырья и от чего зависит выбор метода обогащения?

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 3

3-1. При флотации 5 т цинковой руды, содержащей 3 мас. % цинка, получено 340 кг концентрата, содержащего 22 мас. % цинка. Определите выход концентрата (мас. %), степень извлечения цинка (%) и степень концентрации (раз).

3-2. При обогащении 10 т медной сульфидной руды, содержащей 1.5 мас. % меди, получено 400 кг концентрата, содержащего 30 мас. % меди. Определите степень извлечения меди и степень концентрации.

3-3. Общая жесткость волжской воды равна 6.52 ммоль/л, а временная – 3.32 ммоль/л. Какую массу гидроксида кальция и карбоната натрия надо взять, чтобы устранить жесткость 5 л воды?

3-4. К 1 л смеси кислорода с водородом, имеющей относительную плотность по водороду равную 10, добавили некоторое количество озона, в результате чего относительная плотность по водороду полученной газовой смеси увеличилась до 20. Определить объём добавленного озона и состав полученной газовой смеси (об.%)?

3-6. Магнитный сепаратор горно-обогатительного комбината перерабатывает в час 160 т измельчённого титаномагнетита. При этом получается магнитный продукт с выходом 38.1 % и степенью извлечения железа 72.1 %. Массовая доля железа в руде 16.9 %, а в продукте – 32.0 %. Определите массу концентрата и массу отходов, в также массовую долю железа в них.

3-7. Из 100 т полиметаллической руды было получено 2240 кг медного концентрата со степенью концентрации 35.7 и 84.0 кг молибденового концентрата со степенью концентрации 8.33. Массовые доли меди и молибдена в концентратах равны соответственно 25 и 50 %. Определите выходы концентратов и степень извлечения металлов.

3-8. Белая глина, в составе которой 44.50 % SiО₂ и 31.31 % Al₂O₃ (по массе), предназначенная для получения тонкой керамики, подвергалась отмучиванию. После обогащения массовая доля SiО₂ повысилась на 3.37 %, а Аl₂О₃ – на 4.82 %. Определите: 1) массовую долю минерала каолина в (Al₂O₃·2SiО₂·2Н₂О) концентрате; 2) на сколько сократилось содержание примесей в результате обогащения.

3-9. Для перевода немагнитного бурого железняка (лимонита 2Fе₂О₃·3Н₂О) в магнитный оксид железа иногда применяют обжиг руды в смеси доменного и коксового газов при температуре 920-1020 К. Определите: 1) объемы вступивших в реакцию газообразных восстановителей при условии равных исходных соотношений; 2) массу магнитного оксида в конечном продукте, полученном из 1080 т исходной руды, в составе которой 30.74 % пустой породы.

3-10. При химическом обогащении марганцевой руды через шлам, в составе которого 15 % Мn (по массе), про пускают оксид серы(IV), затем добавляют дитионат кальция и в конечном итоге Са(ОН)₂. При этом происходит следующее превращение: МnО₂→ МnSО₄→МnS₂О₆→Мn(ОН)₂. Напишите уравнения соответствующих реакций и определите расходные коэффициенты на реагенты этого процесса в расчете на 100 т шлама.

3-11. На некоторых обогатительных фабриках страны действуют установки для обогащения угля в тяжелых средах со следующими показателями: производительность установки 250 т/ч сырья и 150 т/ч концентрата; зольность концентрата (в массовых долях) 20 %, а сырья – 40 %. Определите: 1) массу концентрата, полученного за сутки; 2) выход концентрата; 3) степень извлечения угля; 4) массу отходов и массовую долю в них угля.

3-12. В составе железной руды обнаружено 0.5 % цветного металла, себестоимость которого 420 руб/т, и 0.045 % (по массе) другого цветного металла стоимостью 2500 руб/т. Какой экономический эффект даст комплексная переработка в течение года 5 млн. т этой руды, если дополнительные расходы на селективную флотацию составят 0.8 руб/т руды? Расходы на извлечение чистых цветных металлов из полученных концентратов составляют 60 % от их конечной стоимости, а выход соответственно равен 90 и 75 %.

3-14. В калийной промышленности России важной проблемой является регенерация галитовых отходов обогащения руд. Рассчитайте массу исходного рассола для содового производства, содержащего по техническим условиям (кг/м 3 ): 305 NaCI, 5, KCI и 2 других примесей. Такого состава рассол можно получить из отходов переработки 1 млн. т сильвинита. Сколько КСI может быть регенерировано при этом из отходов? Массовые доли КСI и NaCI в сильвините соответственно равны 32 н 64 %. В процессе обогащения сильвинита образуется концентрат, в составе которого 95 % KCI и 4 % NaCI (по массе), а степень извлечения КСI 80 %.

3-15. При производстве 2000 т туалетного мыла 25 % естественного сырья заменили кислотами, полученными из жидких па парафинов. На сколько снизились при этом расходы, если себестоимость парафина составляет 51 % от себестоимости натуральных жиров? Сколько пищевого сырья было сэкономлено при этом, если жировой компонент составлял первоначально 85% от массы мыла?

3-16. Примером комплексного использования сырья является использование продуктов коксования каменного угля. Определите массу сырого бензола, объем коксового газа и массовую концентрацию в нем аммиака по следующим параметрам коксохимического производства: 1) выход сырого бензола составляет 1.2 % от массы коксуемого угля; 2) массовая доля бензола в сыром бензоле 70 %, а степень его извлечения 95 %; 3) при коксовании 1 т угля выделяется 340 м 3 (н.у.) коксового газа; 4) производственные потери аммиака составляют 4 %. Сколько угля подверглось коксованию, если в результате использования полупродуктов получено 2000 т бензола и 3300 т сульфата аммония?

3-17. Ориентировочные расчеты показывают, что только на крупных электростанциях страны в зольных отходах накапливается ежегодно около 3 млн. т оксида железа(III). Такую золу можно использовать как потенциальное сырье для получения железорудного концентрата. Какую массовую долю произведенного в СССР в 1982 г. чугуна (111 млн. т) можно было бы получить при использовании 10-летинх запасов золы тепловых ГРЭС? Суммарные потери в производстве 25 %, посторонних элементов в чугуне – 5 % (по массе).

3-19. На обогащение поступило 10 т железного колчедана, содержащего 7 мас. % FeS₂. Определите степень обогащения, степень извлечения и выход концентрата, если содержание FeS₂ в концентрате 35 мас. %, масса концентрата 5 т.

3-20. Рассчитайте массу и объем сухого воздуха, теоретически необходимый для полного сгорания 1 кг угля с массовой долей: углерода – 0.682; водорода – 0.046; азота – 0.012; влаги – 0.010; золы – 0.070. Воздух с массовой долей кислорода 0.23.

Дата добавления: 2018-02-18 ; просмотров: 3688 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Технологические показатели

Технологические результаты обогащения того или иного по­лезного ископаемого нельзя оценить при помощи одного како­го-либо показателя. Необходимо учитывать несколько основ­ных показателей, характеризующих процесс обогащения в це­лом. К основным показателям относят: содержание компонента в исходном сырье; выход продуктов обогащения; извлечение компонентов в продукты обогащения и качество продуктов обогащения.

Содержанием компонента называется отношение массы компонента к массе продукта, в котором он находится. Содер­жание компонентов обычно определяется химическими анали­зами и выражается в процентах, долях единицы или для драго­ценных металлов в граммах на тонну (г/т). Содержание компо­нентов принято обозначать греческими буквами: α — содержа­ние в исходной руде; β — содержание в концентрате и промпродукте; Θ – содержание в хвостах илиотходах.

Выходом продукта обогащения называется отношение мас­сы полученного продукта к массе переработанного исходного сырья. Выход выражается в процентах или долях единицы и обозначается греческой буквой γ.

Извлечением компонента в продукт обогащения называется отношение массы компонента в продукте к массе того же ком­понента в исходном полезном ископаемом. Извлечение выра­жается обычно в процентах или долях единицы и обозначается греческой буквой ε. Извлечение полезного компонента в кон­центрат характеризует полноту его перехода в этот продукт в процессе обогащения.

Качество продуктов определяется содержанием ЦК, вредных примесей, грансоставом и должно отвечать требованием, предъявляемым потребителем. Требования к качеству концентратов называются кондициями и регламентируются ГОСТами, техническими условиями (ТУ) и временными нормами.

Все технологические показатели обогащения взаимосвяза­ны. Поэтому, зная значения одних, можно расчетным путем по­лучить значения других. Если нам известно содержание полез­ного компонента в исходном сырье и продуктах обогащения, то можно подсчитать выходы продуктов обогащения, извлечение полезного компонента в концентрат и т.д.

Если обозначим массу исходного сырья Qисх, массу полу­ченных продуктов обогащения концентрата Q_К и отходов Qотх, то выход концентрата γ_к (%) и отходов γ_отх (%) можно опреде­лить по формулам :

Так как сумма выходов конечных продуктов обогащения равна выходу исходного сырья, принимаемому обычно за 100 %, можно составить баланс переработанного материала (для кон­центрата и отходов):

.

Суммарная масса ценного компонента в продуктах обога­щения должна соответствовать массе его в исходном сырье. Это условие принято называть балансом ценного компонента:

Суммарная масса ценного компонента в продуктах обога­щения должна соответствовать массе его в исходном сырье. Это условие принято называть балансом ценного компонента:

,

где извлечение полезного компонента (ПК) в концентрат ε_к (%) опре­деляется по формуле

или .

Из уравнения баланса следует, что

Эффективность процессов обогащения характеризуется степенью обогащения, или степенью концентрации

.

Для количественной оценки эффективности обогащения ПИ при разделении его на два продукта обычно используется формула Ханкока-Луйкена

.

Процесс обогащения будет весьма эффективен, если η>75%, эффективен – при η>50% и неэффективен – при η 6 789>

Дата добавления: 2016-06-18 ; просмотров: 5859 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Продукты и показатели обогащения руд

В процессе обогащения руд выделяются концентраты ( один или несколько), отходы ( хвосты) и промежуточные продукты, которые, как правило, не являются конечными продуктами обогащения и подвергаются переработке в схемах обогащения в виде оборотных продуктов.

Концентратомназывается продукт обогащения, содержащий значительно больше ценного компонента по сравнению с исходным. По своему химическому и минеральному составу готовый концентрат должен удовлетворять требованиям ( кондициям), определяемыми стандартами или техническими условиями, которые зависят от назначения концентратов и условий их дальнейшей переработки. В этих требованиях указывается содержание основного металла по маркам концентратов и содержание основных вредных примесей в них.

Концентраты называют по основному металлу, входящему в их состав, например, медный, никелевый, свинцовый, молибденовый, литиевый и др.

В каждой операции обогащения выделяются концентраты и хвосты, в первых содержание ценного компонента больше, чем в продукте, поступающем на обогащение, во вторых содержание ценного компонента меньше, чем в исходном продукте. Например, выделяются концентраты и хвосты основной операции обогащения, доводочной операции и т.п.

Отвальными хвостами называют отходы обогащения, содержащие главным образом минералы вмещающих пород и незначительные количества ценных компонентов, извлечение которых при современном уровне технологии и техники обогащения затруднено или экономически невыгодно.

Промежуточными продуктами(промпродуктами) называют такие продукты обогащения, в которых содержание полезного компонента выше, чем в исходном продукте, но ниже, чем в концентрате. Промпродукты занимают, таким образом, промежуточное положение между концентратом и хвостами и являются оборотными. Иногда они подвергаются обогащению в отдельном цикле обогатительными или химико-металлургическими методами.

Результаты процессов обогащения оцениваются несколькими технологическими показателями: извлечение ценных компонентов в концентраты, выходом и качеством продуктов обогащения, степенью обогащения и эффективностью обогащения.

Извлечением называется отношение количества ценного компонента, выделяемого в концентрат, к его количеству в исходной руде или исходном продукте, выраженное в процентах. Эта величина характеризует полноту перевода ценного компонента из обогащаемой руды в продукты обогащения – концентрат и хвосты, иногда и в промпродукт. Это один из важнейших технологических показателей технологии обогащения руд и работы обогатительных фабрик.

Выход – это отношение массы какого-либо продукта обогащения к массе переработанной руды или исходного продукта, выраженной в процентах или в долях единицы.

Качество продуктов обогащения определяется содержанием в нем полезного компонента, которое определяется обычно методами химического, атомно-абсорбционного и др. видами анализов.

Если обозначить: γ_к – выход концентрата, α – содержание металла в руде, β – содержание металла в концентрате, θ – содержание металла в хвостах, а ε – извлечение металла в концентрат, то можно составить баланс металла по руде и продуктам обогащения, т.е. количество металла в руде равно сумме его в концентрате и хвостах

Если принять выход исходной руды в за 100%, то выход хвостов будет равен 100 – γ_к,

Тогда уравнение (1) примет вид

И выход концентрата

γ_к= (3)

Откуда извлечение металла в концентрат можно подсчитать по формуле

ε = (4)

Если выход концентрата неизвестен, то извлечение определяется по формуле:

,% (5)

Например, при обогащении свинцовой руды, содержащей 2,5% свинца выделен концентрат с содержанием 55% свинца, и отвальные хвосты, содержащие 0,25% свинца. Подставляя значения содержания в приведенные выше формулы получим:

γ_к= =

извлечение в свинцовый концентрат

ε =

γ_хв = 100 – γ_к = 100 – 4,1 = 95,9

Эффективность обогащения характеризуется также степенью обогащения или степенью концентрации и эффективностью обогащения.

Степень обогащения К – это отношение содержания полезного компонента в концентрате к его содержанию в исходной руде или исходном продукте, т.е.

К = , (6)

Иногда пользуются величиной С, которая называется степенью сокращения и показывает во сколько раз выход полученного концентрата меньше количества переработанной руды или исходного продукта, т.е.

С = , (7)

Эффективность обогащения η при выделении из руды двух продуктов – концентрата и хвостов определяется по формуле Ханкока- Люйкена:

η = (8)

При значении величины η > 75% процесс обогащения весьма эффективен, при η 50% процесс обогащения эффективен и при η

Дата добавления: 2015-06-10 ; просмотров: 13224 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник