Вспомогательные процессы

МИНИС ТЕРС ТВО НАУКИ И ВЫСШ ЕГО О Б РА З О ВА Н И Я РФ
№ 3416
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ
Кафедра обогащения и переработки полезных ископаемых 
и техногенного сырья
А.А. Николаев
Т.С. Николаева
Т.И. Юшина
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ  
ПРОЦЕССЫ
Лабораторный практикум
Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета
Москва  2019

УДК 
622.7:628.3 
Н63
Рецензент
д-р техн. наук, проф. В.В. Морозов
Николаев А.А. 
Н63	 	
Вспомогательные процессы: лаб. практикум / А.А. Николаев, 
Т.С. Николаева, Т.И. Юшина. – М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 
2019. – 48 с.
Лабораторный практикум содержит шесть работ по дисциплине «Вспомогательные процессы». Рассмотрено влияние физических свойств частиц, плотности пульпы, типа коагулянтов и флокулянтов, концентраций реагентов на 
скорость осаждения частиц твердой фазы в водных суспензиях, а также процессы фильтрования пульп и сушки продуктов обогащения. Исследуется влияние основных факторов на результаты процессов сгущения, фильтрования и 
сушки пульп и продуктов обогащения. Приведены конструкции и принципы 
работы оборудования для вспомогательных процессов обогащения полезных 
ископаемых.
Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 21.05.04 «Горное 
дело», профиль «Обогащение полезных ископаемых».
УДК 622.7:628.3
Николаев А.А., 
Николаева Т.С., 
Юшина Т.И., 2019
НИТУ «МИСиС», 2019
2

Содержание 
Лабораторная работа 1. Определение конечной скорости  
свободного падения частиц твердых тел.................................................5
1.1. Цель работы ....................................................................................... 5
1.2. Теоретическое введение.................................................................... 5
1.3. Оборудование и материалы.
.............................................................. 9
1.4. Порядок выполнения работы.
......................................................... 10
1.5. Результаты опытов........................................................................... 10
1.6. Требования к содержанию отчета.................................................. 12
Контрольные вопросы.
....................................................................... 12
Лабораторная работа 2. Изучение влияния плотности пульпы 
и крупности частиц на скорость осаждения частиц твердой фазы.
....13
2.1. Цель работы...................................................................................... 13
2.2. Теоретическое введение.................................................................. 13
2.3. Оборудование и материалы.
............................................................ 15
2.4. Порядок выполнения работы.
......................................................... 15
2.5. Результаты опытов........................................................................... 16
2.6. Требования к содержанию отчета.................................................. 18
Контрольные вопросы.
....................................................................... 19
Лабораторная работа 3. Изучение влияния коагулянтов  
на скорость осаждения частиц пульпы..................................................20
3.1. Цель работы...................................................................................... 20
3.2. Теоретическое введение.................................................................. 20
3.3. Оборудование и материалы.
............................................................ 22
3.4. Порядок выполнения работы.
......................................................... 23
3.5. Результаты опытов........................................................................... 24
3.6. Требования к содержанию отчета.................................................. 25
Контрольные вопросы.
....................................................................... 26
Лабораторная работа 4. Изучение влияния флокулянтов 
на скорость осаждения частиц пульпы..................................................27
4.1. Цель работы...................................................................................... 27
4.2. Теоретическое введение.................................................................. 27
4.3. Оборудование и материалы.
............................................................ 29
4.4. Порядок выполнения работы.
......................................................... 29
4.5. Результаты опытов........................................................................... 30
4.6. Требования к содержанию отчета.................................................. 31
Контрольные вопросы.
....................................................................... 32
3

Лабораторная работа 5. Изучение процесса фильтрования.
................33
5.1. Цель работы...................................................................................... 33
5.2. Теоретическое введение.................................................................. 33
5.3. Оборудование и материалы.
............................................................ 34
5.4. Порядок выполнения работы.
......................................................... 35
5.5. Результаты опытов........................................................................... 36
5.6. Требования к содержанию отчета.................................................. 38
Контрольные вопросы.
....................................................................... 38
Лабораторная работа 6. Изучение процесса сушки.
.............................39
6.1. Цель работы...................................................................................... 39
6.2. Теоретическое введение.................................................................. 39
6.3. Оборудование и материалы.
............................................................ 42
6.4. Порядок выполнения работы.
......................................................... 43
6.5. Порядок обработки и оформления результатов........................... 44
6.6. Содержание отчета.
.......................................................................... 44
Контрольные вопросы.
....................................................................... 45
Библиографический список....................................................................46
4

Лабораторная работа 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЕЧНОЙ СКОРОСТИ 
СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ ЧАСТИЦ  
ТВЕРДЫХ ТЕЛ
1.1. Цель работы 
Изучить методику определения конечной скорости свободного падения частиц твердой фазы.
Определить конечные скорости свободного падения частиц.
Изучить влияние плотности, крупности и формы частиц на скорость их падения и коэффициент сопротивления среды.
1.2. Теоретическое введение
Осаждение частиц твердой фазы в водной среде (сгущение) относят к вспомогательным процессам обогащения полезных ископаемых. Процесс осаждения частиц твердой фазы в водной среде характеризуется конечной скоростью их падения. Скорость падения частиц 
твердой фазы зависит от физических свойств частиц (плотности, 
крупности, формы и др.), свойств среды (плотности, вязкости) и силы 
сопротивления среды движению частицы.
Различают свободное и стесненное падение твердых тел в среде. Под 
свободным падением частицы понимают ее движение в неограниченной 
неподвижной среде или осаждение в аппарате, размеры поперечного сечения которого более чем в 30 раз превышают крупность частицы. При 
стесненном падении (массовое падение) частица испытывает влияние 
дополнительных механических сил, возникающих в результате взаимодействия с окружающими ее зернами – непосредственно и через водную 
среду. Это приводит к тому, что скорость падения частиц в стесненных 
условиях отличается от скорости их свободного падения.
Скорость стесненного падения можно рассчитать, зная скорость 
падения частицы в свободных условиях:
	
ст
n
v
v
=
θ ,	
(1.1)
где v – скорость свободного падения частицы; θ – коэффициент разрыхления; n – показатель степени, зависящий от крупности частиц 
(n = 1,5 для частиц менее 0,1 мм и n = 6 для частиц крупнее 2 мм).
5