Złoża sengenetyczne- tworzą się w tym samym okresie i w tych samych warunkach co skały otaczające; Złoża epigenetyczne- złoża tworzące się później niż skały otaczające, a co za tym idzie zawsze w innych warunkach. Złożą antropogeniczne- powstające na skutek działalności człowieka; Kopalina użyteczna- skała lub miner. o znaczeniu gospodarczym, uzyskana ze złoża za pomocą procesów górniczych; Wartość kopaliny- W=(C-K)⋅Q; gdzie: C- cena (surowca) produktu; K- koszt pozyskania (górnicze, przeróbcze, metalurgiczne); Q- masa kopaliny (zasoby); Jakość kopaliny (α)- średnia procentowa zawartość analizowanego składnika; rodzaj min. użytecznych skały płonnej, rodzaj i ilość składników towarzyszących (np. Ag, Au, Bi, As); Dla rud metali α=1,7÷2 [%]; PODZIAŁ OPERACJI PRZERÓBCZYCH- (ze względu na ich role i zadanie); 1. Przygotowanie- pomniejszenie wielkości ziaren; Rozdrobnienie- krusznik, mielenie; Zapewnienie odpowiedniego składu ziarnowego (granulometrycznego); Klasyfikacji- ♦mechaniczna; (przesiewanie); ♦Hydrauliczna- przepływowe, odśrodkowe; 2. Wzbogacanie- (operacja główna)- rozdział zapewniający produktom odpowiedni skład chemiczny, mineralny; 3. Czynniki uzupełniające- zagęszczenie, odwodnienie, suszenie produktów; 4. Kawałkowanie- operacje pomocnicze; (grudkowanie, brykietowanie, prasowanie); ŚREDNICE- ♦Średnica arytmetyczna- d=(l+b+h)/3; ♦Ś. Geometryczna- d=(b⋅l⋅h)^1/2; ♦Zamiana na sześcian o takiej samej powierzchni: d=[(3⋅l⋅b⋅h)/(l⋅b+l⋅h+b⋅h)]; Krzywa składu ziarnowego- porównanie wielkości poszczególnych ziaren z wielkościami otworów sit; (WYKRES 1); Stopień wzbogacenia- (β/α)- (w Polsce ok. 10); jest to jeden ze wskaźników charakteryzujących przebieg procesu wzbogacenia; Uzysk- ε=[(b⋅β)/(a⋅α)]⋅100 ←sprawność procesu odzyskania; gdzie: b- ilość koncentratu; a- ilość nadawy; Straty- η=100-ε; Wychód- γ_k=(a/b)⋅100 ←koncentrat; γ_o=100-γ_k ← odpady; ROZDROBNIENIE- 1) kruszenie- proces zmniejszający wymiary ziaren; 2) Mielenie; AD.1 a-kruszenie grube {Nadawa →1200÷350 [mm]; po kruszeniu produkt→ 850÷100 [mm]}; b- kruszenie średnie {Nadawa →350÷100 [mm]; produkt→ 150÷50 [mm]}; c- kruszenie drobne {Nadawa →100÷20 [mm]; produkt →50÷10 [mm]}; AD.2 a- mielenie grube → 2÷0,6 [mm]; b- mielenie średnie→ 0,6÷0,2 [mm]; c- mielenie drobne → -0,2 [mm]; Rozdrobnienie może być prowadzone w wyniku: ♦rozłupywania; ♦ściskania; ♦udaru; ♦ścierania; ♦ścierania w grupie ziaren drobnych; ♦łamania; Rodzaje kruszarek- ♦kruszarka szczękowa (s=2÷3); ♦kruszarka stożkowa przedwzbieżna (s=3÷6); ♦kruszarka stożkowa współzbieżna; ♦kruszarka inercyjna (s=7÷10); ♦kruszarka walcowa (jedno, dwu, trzy, czterowalcowa) ←służą do rozdrabniania materiałów twardych; do rozdrabniania materiałów miękkich→ ♦kruszarki młotkowe; ♦kruszarki udarowe (s=÷40); Stopień rozdrobnienia- [S=_Pmin./d_max]- jest to stosunek pewnej wielkości charakterystycznej dla nadawy do pewnej wielkości charakterystycznej dla produktu; Młyny- ♦kulowe; ♦prętowe; ♦cylpebsowe; ♦autogeniczne (samomielące); Podział młynów ze względu na cykl pracy- a) młyny pracujące okresowo → przeznaczone do mielenia bardzo drobnych frakcji; b) młyny pracujące ciągle; Obroty krytyczne- obroty, przy których mielniki nie odrywają się od wewnętrznej ścianki walczaka; Przy mielnikach: ♦Prętach- obroty→ 60÷65% n_kr; ♦kule→ 70÷85% n_kr; ♦cylpeksy→ 80÷90% n_kr; Młyn samomielący- role mielników pełnią duże ziarna mielonego materiału; ϕ=V_k/V_m (ϕ=0,25÷0,5); gdzie: V_k- objętość wszystkich kul; V_m- objętość młyna; Obroty: n=42,3/(d)^1/2; Im mniejsza średnica młyna tym obroty krytyczne są większe; PRZESIEWANIE- Rodzaje przesiewaczy: [KRYTERIA PODZIAŁU ZE WZGLĘDU NA:] A) Charakter ruchu powierzchni przesiewającej lub sposób przemieszczania materiału: 1) Przesiewacze nieruchome; 2) Częściowo ruchome (z poruszającymi się oddzielnymi elementami powierzchni przesiewającej); 3) obrotowe; 4) Płaskie ruchome (z wahadłowym ruchem całej powierzchni przesiewającej); 5) Hydrauliczne (przesiewacze z przemieszczaniem przesiewanego materiału w strumieniu wody); B) Geometryczną formę powierzchni przesiewającej i konstrukcji jej elementów (płaskie, bębnowe, łukowe); 1) płaska powierzchnia; 2) Powierzchnia cylindryczna lub częściowo cylindryczna, łukowa; C) Położenie powierzchni przesiewającej względem poziomu: 1) nachylone (czasem pionowe, przemieszczanie materiału pod względem siły ciężkości); 2) poziome (o nieznacznym nachyleniu, przemieszczanie materiału odbywa się za sprawą mechanizmu ruchu drgania roboczego); EFEKTYWNOŚĆ PRZESIEWANIA- to uzysk ziaren, które powinny przejść przez sito w produkcie dolnym; Zależy ona od czasu przebywania na sicie oraz od wilgotności E_p=[(α_-d1^P⋅P)/(α_-d1^N⋅N)]⋅100; W warunkach przemysłowych E_p=(0,7÷0,9);

RUCH ZIARNA NA SICIE:

Założenia: ♦ziarno kuliste o masie m i ciężarze G=m⋅g; ♦powierzchnia sita nachylona do powierzchni pod kątem β; ♦tory ruchu punktów leżą w płaszczyźnie spadku kąta β prostopadłej do powierzchni sita i nachylonej do powierzchni pod kątem γ=α+β;

Ruch punktu jest prostoliniowy o amplitudzie S₀ i prędkości kątowej ω: Dla wybranego punktu: S=S₀⋅sinωt; v=S₀⋅ω⋅cosωt; a=-S₀⋅ω²⋅sinωt; gdzie: S- droga równa różnicy połączeń punktu w chwili t i w chwili rozpoczęcia pracy; v- prędkość punktu w chwili t; a- przyspieszenie punktu w chwili t; Dla składowych równoległych do płaszczyzny sita: S”=S₀⋅sinωt⋅cosγ; v”=S₀⋅ω⋅cosωt⋅cosγ; a”=-S_d⋅ω²sinωt⋅cosγ; Dla składowych normalnych: S'=S₀⋅sinωt-sinγ; v'=S₀⋅ω⋅cosωt⋅sinγ; a'=-S₀⋅ω²⋅sinωt⋅sinγ; Aby ziarna zostały oddzielone od powierzchni sita składowa normalna siły bezwładności musi być większa od składowej normalnej siły ciężkości; P'>G' czyli P⋅sinγ>G⋅cosβ; a⋅sinγ>g⋅cosβ lub też (a⋅sinγ)/(g⋅cosβ)>1; Maksymalna wartość P' ma miejsce dla maksymalnej wartości a czyli a=S₀⋅ω² co daje w rezultacie WSKAŹNIK PODRZUTU U_Z: U_Z=(S₀⋅ω²⋅sinγ)/g⋅cosβ>1; Zakładając skok ziarna na jeden cykl ruchu przesiewacza powinniśmy utrzymać 1<U_Z<3,3;

KLASYFIKACJA HYDRAULICZNA- Siła ciężkości- G=v⋅δ_s⋅g [N]; Siła wyporu- F_W=v⋅δ_c⋅g [N]; Ciężar pozorny ziarna- G_P=G⋅F_W=v⋅g⋅(δ_s-δ_c); [N]; Siła oporu dynamicznego- F_d=ψ⋅δ_c⋅v²⋅d² [N]; gdzie: d- średnica ziarna o kształcie kuli [m]; δ_c- gęstość cieczy; ψ- współczynnik oporu zależny od charakteru ruchu ziarna; Liczba Reynoldsa- wyraża stosunek siły bezwładności do siły tarcia określonej wzorem: R_e=(d⋅v⋅δ_c)/η; η- współczynnik lepkości [N⋅s/m²]; Końcowe prędkości opadania v w danym ośrodku, przy którym przyspieszenie ziarna jest równe zero: 1) Re<1 dla ziaren kulistych 0,5÷100 [μm]; v=0,546⋅d²⋅[(δ_s-δ_c)/η]; 2) 1<Re<1000; dla ziaren kulistych 100÷1000 [μm]; v=1,132⋅d⋅[(δ_s-δ_c)²/η⋅δ_c]^1/3 [m/s]; 3) 10³<Re<10⁵; dla ziaren kulistych >1 [mm]; v=6,55⋅[((δ_s-δ_c)/δ_c)⋅d]^1/2 [m/s]; Ziarna równoopadające- ziarna o tej samej prędkości opadania ale o różnych wymiarach i gęstości;

PROCESY WZBOGACANIA KOPALIN- Metody wzbogacania- ♦wzbogacanie grawitacyjne; ♦w. Magnetyczne; ♦w. Elektrostatyczne; ♦w. Ręczne; ♦w. Radiometryczne; ♦w. Na podstawie różnic tarcia; ♦selektywne kruszenie, przesiewanie; ♦flotacja; ♦flotograwitacja; ♦w. Chemiczne i biologiczne; Krzywe wzbogacalności- o łatwości wzbogacania decyduje stopień uwolnienia minerałów; Stopień ten pozwala określić krzywa λ; (wykres x3 γ(λ)); Chcąc uzyskać zmianę charakteru materiału pod względem jego wzbogacalności należy poprawić stopień uwolnienia minerałów użytecznych: β_n={[Σ(i=1÷n) λ_i⋅γ_i]/[Σγ_i]};

Wzbogacanie grawitacyjne- separatory- w cieczach ciężkich [wykres: złom→ρ=2,5(plastik, ρ=3,0); ρ=3,0→[aluminium (lekkie stopy), pozostałe metale]]; na 1 tonę wzbogacanego węgla w warunkach polskich traci się ok. 600 [g] obciążnika (np. magnetytu) w cieczach ciężkich;

Wzbogacanie w osadzarkach- ruch wody wymuszany jest przez ruch tłoka (rys.); ciecz pulsuje cyklicznie w górę i w dół; powoduje to osadzenie na dnie zbiornika materiału cięższego; materiał lżejszy znajduje się nad materiałem cięższym; V_tłoka-ω⋅r⋅sinα=-ω⋅r⋅sinωt; gdzie: r-promień mimośrodu; U- prędkość wody; U=a⋅V_tł.=a⋅ω⋅r⋅sinωt; U=V_tł./(3÷4); Prędkość wody nad sitem U_s=(5÷6)⋅U; Prędkość końcowa opadania ziarna: V=6,55⋅[d⋅(δ_s-δ_c)/δ_c]^1/2; [Wykres: V(α-x); 2x sin ← większy-U_s; mniejszy- U_wody; odwrócony sin względem α- V_tł.];

Stoły koncentracyjne- są to urządzenia do wzbogacania ziaren o wymiarach 3÷0,2 [mm]???; W przypadku wzbogacania min. o wysokich ciężarach właściwych ziarn jeszcze drobniejszych 0,2÷0,01 [mm]; Na ziarna znajdujące się na płytkiej, laminowanej strudze wody na powierzchni stołu oddziaływują siły: F=F_w+F_p; F_w=F₁+F₂+F₃; F₁- siła ciężkości ziarna; F₂- siła tarcia pomiędzy ziarnem a powierzchnią stołu; F₃- napór cieczy na ziarna; F₁=(π⋅d³/6)⋅(ρ-ρ_o)⋅g; F₂=f⋅[(π⋅d³/6)⋅(ρ-ρ_o)⋅g-ψ⋅u²⋅ρ_o⋅d²]; F₃=ψ⋅(U-V)²⋅d²⋅ρ_o; Prostopadłe do powierzchni stołu składowa tej siły: F_3P=ψ⋅U₁²⋅ρ_o⋅d²; gdzie: d- średnica ziarna; ρ- gęstość ziarna; ρ_o- gęstość ośrodka; U- średnia prędkość strumienia wody po powierzchni stołu; U₁- składowa prostopadłych tej prędkości; V- prędkość ziarna; f- współczynnik tarcia;

Wzbogacanie z wykorzystaniem separacji magnetycznej- ziarno umieszcza się w polu magnetycznym; Pole mag. działa na ziarno co powoduje jego wyciągnięcie lub odepchnięcie z pola; Ziarno musi być podatne na oddziaływanie magnetyczne; ♦Ciała wyciągnięte w pole- podatność dodatnia (paramagnetyki); ♦Ciała wypychane z pola (diamagnetyki); separacja jest możliwa jeżeli ziarna różnią się znakiem podatności lub mają taki sam znak podatności ale różne jego wartości; Dla ciał para i diamagnetycznych podatność magnetyczna jest stała; Dla ciał silnie magnetycznych podatność zmienia się z wielkością ziarna i natężenia pola magnetycznego;

---