Wydział Geoinżynierii Wrocław, 05.12.2014

Górnictwa i Geologii

Politechnika Wrocławska

PRZERÓBKA KOPALIN II

Sprawozdanie z ćwiczenia laboratoryjnego

pt. ,,Stół koncentracyjny”

Prowadzący:

dr inż. Duchnowska Magdalena

1. WSTĘP

Metoda wzbogacania na stole koncentracyjnym jest metodą grawitacyjną, w której wykorzystuje się różnice w gęstościach poszczególnych ziarn. Czynnikiem rozdziału minerałów według gęstości w stołach koncentracyjnych jest struga wody płynąca po lekko nachylonej powierzchni. Wzbogacanie odbywa się w płytkim strumieniu wody, który płynie po nachylonej powierzchni płyty wykonującej ruch posuwisto-zwrotny.

Na ziarno znajdujące się na powierzchni stołu koncentracyjnego działa wypadkowa siła F poruszająca ziarno. Siłę tę można rozłożyć na dwie składowe:

gdzie:

• F_p – wypadkowa siła bezwładności i siły tarcia,

• F_w – siła wywołana działaniem nachylenia stołu i strugi wody. Na siłę F_w składają się trzy składowe:

gdzie:

• F₁ – siła ciężkości ziarna,

• F₂ – siła tarcia między ziarnem a powierzchnią stołu,

• F₃ – napór cieczy na ziarno.

Na ruch cząstki o większej gęstości większy wpływ ma siła bezwładności (dynamika ruchu), zaś na cząstki o mniejszej gęstości- siła grawitacyjna (prostopadła do sił bezwładności).

Schemat i zasada działania stołu koncentracyjnego.

Ziarna o różnych gęstościach poruszają się po powierzchni stołu wachlarzowo.

Po odpowiednim rozstawieniu naczyń wokół stołu można je od siebie oddzielić

(Łuszczkiewicz, 2014).

II. CZĘŚĆ EKPERYMENTALNA

1. Materiały i urządzenia

• próbka piasku,

• stół grawitacyjny,

• pojemniki do odbioru produktów- wody wraz z koncentratem, produktami pośrednimi i odpadem,

• naczynia na zdekantowane i odwodnione produkty wzbogacania,

• mikroskop.

2. Metodyka

Po włączeniu dopływu wody, uruchomiono stół koncentracyjny poruszający się ruchem posuwisto- zwrotnym i podawano małymi porcjami produkt do pojemnika nadawy. Pod wpływem mechanizmu i odpowiednich sił, ziarna w zależności od gęstości, przelewały się do ustawionych wokół stołu wiader. Po zakończeniu procesu wzbogacania odlano wodę z każdego z wiader. Produkty zdekantowano wodą i umieszczono w naczyniach szklanych. Otrzymano 4 produkty: koncentrat, półprodukt 1, półprodukt 2 i odpad. Następnie każdy z produktów umieszczono na szkiełku zegarowym pod mikroskopem i dokonano analizy wzrokowej (ziarna kolorowe - minerały ciężkie) w celu określenia zawartości składnika użytecznego.

III. OMÓWIENIE WYNIKÓW

Tabela 1. Wyniki doświadczenia wzbogacania grawitacyjnego piasku.

Lp.	Produkty	γ, g	γ, %	Σγ, %	λ, %	β, %	ε, %	Σ ε, %
1.	K	159,90	12,23	12,23	73,17	73,17	38,74	38,74
2.	P1	234,50	17,93	30,16	34,78	50,35	27,00	65,75
3.	P2	345,60	26,43	56,59	25,93	38,94	29,67	95,41
4.	O	567,80	43,41	100,00	2,44	23,10	4,59	100,00
5.	Nadawa wyliczona	1307,80	100,00		α = 23,10		100,00

gdzie:

γ - wychód produktu

λ - zawartość składnika użytecznego (minerałów ciężkich = minerałów kolorowych),

β - zawartość składnika użytecznego w produktach łącznych (kolejno sumowanych

Zaproponowany podział na koncentrat i odpad:

Z wykresu odczytano:

γ_k = 15,00 %

ε_k = 44,00 %

Obliczono:

γ_o = 100 - γ_k [%] γ_o = 100 – 15,00 = 85,00 %

η = 100 - ε_k [%] η = 100 – 44,00 = 56,00 %

IV. WNIOSKI

• zawartość składnika użytecznego w nadawie, α = 23,10 %,

• zawartość składnika użytecznego w koncentracie, β = 67,76 %,

• zawartość składnika użytecznego w odpadzie, ϑ = 15,22 %,

• wychód koncentratu, γ_k = 15,00 %,

• wychód odpadu, γ_o = 85,00 %,

• uzysk, ε_k = 44,00 %

• straty, η = 15,22 %.

Zawartość składnika użytecznego w nadawie wyniosła 23,10 % dzięki czemu wyznaczono prostą idealnego wzbogacania. Krzywa wzbogacania rzeczywistego częściowo pokryła się z prostą idealnego wzbogacania co oznacza, że produkt ten da się wzbogacać. Na podstawie obserwacji odpadu pod mikroskopem można stwierdzić, iż zawartość składnika użytecznego jest bardzo niska, ponieważ widoczna była bardzo mała ilość minerałów ciemnych. W koncentracie zawartość składnika użytecznego była duża, co oznacza, że metodę tą z dużym powodzeniem możemy zastosować do dokładnego oddzielania interesującego nas minerału od składnika nieużytecznego.

V. LITERATURA

1. Drzymała J. ,Podstawy mineralurgii”. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2001.

2. Łuszczkiewicz A. ,,Instrukcja do ćwiczeń-Stół koncentracyjny”, 2014.