Основы обогащения полезных ископаемых : в 2 т. Т. 2. Технологии обогащения полезных ископаемых

РЕДАКЦИОННЫЙ 
СОВЕТ 

Председатель 

Л.А. 
ПУЧКОВ 

Зам. председателя 

Л.Х. 
ГИТИС 

Члены 
редсовеша 

ИВ. ДЕМЕНТЬЕВ 

A. Л. ДМИТРИЕВ 

Б.А. КАРТОЗИЯ 

A. В. КОРЧАК 

М.В. КУРЛЕНЯ 

B. И. ОСИПОВ 

В.Л. ПЕТРОВ 

Э.М. СОКОЛОВ 

КН. 
ТРУБЕЦКОЙ 

B. А. ЧАНТУРИЯ 

Е.И. ШЕМЯКИН 

президент 
МГГУ, 
чл. -корр. 
РАН 

директор 
Издательства 
МГГУ 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
МАН 
Bill 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

академик 
МАН 
ВШ 

академик 
МАН 
ВШ 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

В.М. АВДОХИН 
ОСНОВЫ 
ОБОГАЩЕНИЯ 
ПОЛЕЗНЫХ 
ИСКОПАЕМЫХ 

ТОМ 2 
ТЕХНОЛОГИИ 
ОБОГАЩЕНИЯ 
ПОЛЕЗНЫХ 
ИСКОПАЕМЫХ 

Издание 2-е, стереотипное 

Допущено Министерством образования 
и науки Российской Федерации в качестве 
учебника для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по специальности «Обогащение 
полезных ископаемых» направления подготовки 
дипломированных 
специалистов 
«Горное дело» 

ИЗДАТЕЛЬСТВО московского 
ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО 
УНИВЕРСИТЕТА 

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ГОРНАЯ КНИГА» 

МОСКВА 
• 

• 

• 
2008 

УДК 622.7 
ББК 
33.4 
А 18 

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным 
для взрослых. СанПиН 1.2.1253—03», утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124—94). 
Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей № 77.99.60.953.Д.008501.07.07 

Экспертиза проведена Министерством образования и науки 
Российской Федерации (письмо № 03-973 от 7.06.2005) 

Рецензенты: 
• 
кафедра «Обогащение руд цветных и редких металлов» Московского 
государственного института стали и сплавов (ТУ) (зав. кафедрой проф. 
Д. В. Шехирев), 

• 
д-р техн. наук, проф. Г.Д. Краснов (ИПКОН РАН) 

Авдохин В.М. 

А 18 
Основы обогащения полезных ископаемых: Учебник для вузов. — 

2-е изд., стер.: В 2 т. — М.: Издательство Московского государственного горного университета, издательство «Горная книга», 2008. — Т. 2. 
Технологии обогащения полезных ископаемых. — 310 с : ил. (ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ) 

ISBN 978-5-7418-0518-3 (в пер.) 
ISBN 978-5-7418-0519-0 (Т. 2) 
ISBN 978-5-98672-090-6 
ISBN 978-5-98672-091-3 (Т. 2) 
Даны основные сведения о вещественном составе полезных ископаемых, методах и процессах их обогащения. Изложены основы теории разделения минералов 
по их физическим свойствам в различных обогатительных машинах и аппаратах. 
Описаны устройство и принцип действия основного обогатительного оборудования, 
методы контроля и автоматизации технологических процессов. Рассмотрены технологии переработки и обогащения основных типов руд черных, цветных, редких, 
благородных металлов и алмазов, горно-химического сырья, углей и строительных 
материалов. Приведены структуры типовых горно-обогатительных предприятий, их 
технико-экономические показатели и направления охраны окружающей среды. Алфавитно-предметный указатель дан на четырех языках (русский, английский, немецкий, французский). Приложения включают базу данных для выбора технологии 
обогащения руд, методики расчета схем дробления, измельчения и обогащения. 

Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Обогащение полезных 
ископаемых» направления подготовки дипломированных специалистов «Горное дело». 

ISBN 978-5-7418-0518-3 
ISBN 978-5-7418-0519-0 (Т. 2) 
ISBN 978-5-98672-090-6 
ISBN 978-5-98672-091-3 (Т. 2) 

УДК 622.7 
ББК 33.4 

© В.М. Авдохин, 2006, 2008 
© Издательство МГГУ, издательство 

«Горная книга», 2006, 2008 
© Дизайн книги. Издательство МГГУ, 

2006, 2008 

РАЗДЕЛ V 

ПРОЦЕССЫ 
ПРОИЗВОДСТВЕННОГО 
ОБСЛУЖИВАНИЯ 

Глава 16 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ 
КОНТРОЛЬ 

Глава 17 
АВТОМАТИЗАЦИЯ 
ПРОЦЕССОВ 
ОБОГАЩЕНИЯ 

Глава 16 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ 
КОНТРОЛЬ 

16.1. Назначение и классификация 
процессов контроля 

С целью обеспечения стабильных условий обогащения и 
качества получаемых конечных продуктов обогащения необходимо систематически осуществлять оперативный контроль за 
теми параметрами, которые определяют качество перерабатываемого сырья и продуктов, получаемых в данный момент, а 
также контроль параметров, характеризующих режим технологических процессов фабрики. 

Основными 
контролируемыми 
параметрами, 
влияющими 
на ход технологических процессов, являются: крупность, гранулометрический и вещественный состав перерабатываемого сырья (содержание влаги, химический, минералогический, фракционный состав и т.п.); отношение Ж : Т в питании флотации, 
магнитной сепарации, фильтрования и сгущения; степень аэрации и концентрация водородных ионов во флотации; расход и 
качество используемых реагентов; расход и давление воды и 
воздуха; температура пульпы и т.д. 

К параметрам, характеризующим результаты обогащения, 
относятся: крупность и гранулометрический состав получаемых 
продуктов; содержание ценных компонентов и примесей в продуктах обогащения; содержание твердого в сливах и очищенных 
газах и др. 

На современных обогатительных фабриках осуществляется 
непрерывный контроль массы перерабатываемой руды и выхода 
(по массе) конечных продуктов обогащения, объемного выхода 
обводненных продуктов, расхода реагентов, плотности пульпы, 

7 

рН жидкой фазы пульпы, гранулометрического состава тонкодисперсных обводненных продуктов, содержания влаги и некоторых химических элементов в продуктах обогащения и других 
показателей. 

Непрерывный 
оперативный 
контроль 
технологического 
процесса и качества продуктов обогащения позволяет осуществить оперативное регулирование отдельных агрегатов и технологического процесса в целом. 

Непрерывный оперативный контроль параметров и процессов позволяет реализовать автоматизацию управления технологией на обогатительной фабрике. 

16.2. Опробование процессов 
и схем обогащения 

Современная обогатительная фабрика представляет собой 
сложное производство, технологический процесс которого необходимо систематически контролировать. 

Для этого на обогатительных фабриках определяется состав 
сырья и продуктов обогащения; организуется учет исходного сырья и продуктов обогащения; ведется наблюдение за правильным 
ведением технологического процесса; осуществляется регулирование обогатительного оборудования и аппаратуры; контролируется состав жидкой и газовой среды; составляются технологические и товарные балансы ценных компонентов и осуществляется 
ряд других операций контроля. 

Важной составной частью этого является опробование исходной руды и продуктов обогащения, под которым понимается 
отбор, обработка и исследование проб материала. 

Пробой называется часть массы материала, отобранная с 
целью исследования какого-либо его свойства. На обогатительных фабриках отбираются пробы для определения гранулометрического, минерального и химического составов продуктов, 
влажности материала, плотности и рН пульпы и других целей. 

Минералогические 
пробы отбираются для микроскопического анализа с целью получения данных о минеральном соста
8 

ве сырья, вкрапленности, количественном соотношении отдельных компонентов и т.д. При минералогическом исследовании 
определяется также плотность, твердость, смачиваемость, магнитные и электрические и другие свойства минералов, используемые при обогащении. 

Химические пробы отбираются для определения состава полезного ископаемого. По результатам химического анализа продуктов обогащения составляются технологические и товарные 
балансы. 

Пробы для ситового и седиментационного анализов отбираются для характеристики материала по крупности. 

Для определения плотности и щелочности пульпы также 
отбираются специальные пробы. 

Систематически отбирают пробы для определения: содержания металлов в исходной руде, товарных концентратах и отвальных хвостах; содержания твердого в сливах классификаторов, гидроциклонов и сгустителей; щелочности пульпы; гранулометрического состава измельченной руды. 

Периодически отбираются пробы для контроля работы обогатительных машин и отдельных переделов технологической 
схемы фабрики. 

Основным требованием, предъявляемым к пробе, является 
максимальное отражение в ней тех свойств материала, для исследования которых она отобрана, т.е. проба должна быть представительной. 

Представительность пробы обеспечивается тщательным усреднением ее состава, что достигается смешиванием отдельных 
частных проб (порций), отобранных из различных участков контролируемой массы или из непрерывного потока материала через определенное время. 

Минимальная масса общей пробы, составленной из частных 
проб, зависит от назначения пробы, крупности максимальных 
кусков в опробуемом продукте, содержания и равномерности 
распределения определяемых компонентов в продукте, допустимой погрешности опробования. 

9 

Чем крупнее куски опробуемого материала, тем больше 
должна быть масса пробы. Зависимость массы пробы Q, кг, от 
размеров кусков руды выражается формулой Чечотта: 

Q = kd\ 
(16.1) 

где d — диаметр максимального куска, мм; к — коэффициент, 
зависящий от содержания в руде ценного компонента, крупности и равномерности его вкрапленности. 

В зависимости от крупности и равномерности вкрапленности полезных минералов коэффициент к для руд цветных и редких металлов колеблется в пределах 0,05—1. 

16.3. Контроль основных 
технологических параметров 

16.3.1. Контроль масс и уровней 

Контроль массы 
переработанной руды в зависимости от 
вида транспорта осуществляется 
взвешиванием 
на 
весовых 
платформах (точность контроля ±0,5 %) либо непрерывным 
взвешиванием на автоматических конвейерных весах (точность 
±1 % ) . 

Для измерения масс и потоков сыпучих материалов применяют 
конвейерные, 
платформенные, 
рельсовые, 
бункерные, 
крановые весы (рис. 16.1). 

Конвейерные весы с подвижной рычажной системой и 
электрическим дифференциально-трансформаторным 
выходным преобразователем предназначены для измерения потока 
сыпучих 2в Х, т/ч, а также суммарного объема переработанной 

Л 

\Q(t)dt 
Для 
руды посредством встроенного интегратора 

U 

весов без подвижных элементов используются гидравлический и тензометрический весоизмерительные элементы (датчики усилий ДУ). 

10 

Рис. 16.1. Весы: 
а — конвейерные с подвижной рычажной системой; б — платформенные; в — 
бункерные; г — крановые; д — конвейерные с тензодатчиком; е, ж — соответственно гидравлический и тензометрический весоизмерительные элементы; Qtx, F„ — соответственно измеряемые поток и усилие; Ulm, Р,ы„ R,m — 
соответственно выходные напряжение, давление и сопротивление; ДУ — датчик усилия 

Контроль уровня материала 
в рабочих зонах дробилок и 
мельниц осуществляют по косвенным 
сигналам: 
измеряют 
мощность (или ток) электропривода, шум мельницы, давление 
масла в подшипниках цапф мельниц. 

Контроль гранулометрического 
состава заключается в определении содержания классов заданной крупности в анализируемой пробе. Этот вид анализа называется ситовым, если проводится с целью определения выхода классов крупнее 0,074 мм; 
для классов крупностью менее 0,074 мм анализ называется седиментационным или дисперсионным. 

Для определения гранулометрического состава используют 
способы: полуавтоматический рассев сыпучих или пульпы на 
барабанных или плоских ситах 1 и взвешивание 2 (рис. 16.2, о); 
автоматическое измерение давления сыпучего потока на пробное тело 1 с передачей через пружину 2 смещения, например, 

11