Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

С целью эффективного извлечения лопарита из тонких классов руды были проведены исследования по численному моделированию процесса разделения на винтовом шлюзе ШВ-500. Компьютерное моделирование производилось на базе методов вычислительной гидродинамики (СошрШайопаІ Fluid Dynamics - CFD) с использованием программной системы конечно-элементного анализа ANSYS. Модель позволяет оценить распределение концентраций дисперсионных фаз по желобу винтового шлюза, определить скорость воды на различных участках аппарата. Кроме расчета гидродинамических характеристик процесса разделения, численное моделирование дает возможность определить характер распределения минеральных частиц в потоке малой толщины по их крупности, плотности, массе и скорости движения, а также спрогнозировать выход продуктов обогащения в отдельные отсеки винтового шлюза. На рисунке представлено распределение отслеживаемых частиц лопарита по их массе в расчетном объеме модели. Распределение частиц лопарита на винтовой поверхности в зависимости от их массы, кг Данные, полученные в результате моделирования, свидетельствуют о целесообразности использования винтового шлюза при гравитационном обогащении лопаритовых шламов. Разработанная модель позволила определить потоковые характеристики процесса разделения, спрогнозировать показатели обогащения на винтовом шлюзе и обосновать выбор данного аппарата. В качестве основного метода переработки шламов для получения чернового лопаритового концентрата в голове процесса обосновано применение гравитационного, включающего в себя предварительное разделение материала на винтовом шлюзе ШВ-500 с последующей доводкой чернового продукта на концентрационном столе. Небольшая глубина потока при разделении исходного материала на шлюзе и относительно низкие скорости его движения обеспечивают благоприятные условия для расслаивания на нем тонких минеральных зерен. При производительности шлюза около 200 кг/ч и соотношении Т:Ж=1:3 в его питании выход чернового концентрата составил более 32% при извлечении в него 64.6% лопарита. Содержание лопарита в отвальных хвостах составило 0.43% при их выходе около 44%. Концентрат и промпродукт шлюза далее обогащались по отдельным веткам, включающим в себя разделение на концентрационном столе Холмана - Вифлея. Предварительно были подобраны оптимальные условия работы стола, обеспечивающие образование хорошего веера продуктов разделения, которые позволили получить черновой концентрат, содержащий около 29% лопарита. Потери полезного компонента с хвостами стола составили 24.1%. Конечный гравитационный концентрат стола, содержащий более 29% лопарита, в дальнейшем подвергался магнитному разделению, которое осуществлялось на лабораторном индукционно-роликовом магнитном сепараторе СЭ 138Т при напряженности магнитного поля более 10000 эрстед. В результате такой доводки в магнитную фракцию в основном переходил эгирин и другие железосодержащие минералы. После магнитной сепарации содержание лопарита в немагнитной фракции составило около 69% при его извлечении 38.6%, а потери лопарита с материалом магнитной фракции не превысили 2%. В таблице 2 приводятся сводные технологические показатели обогащения лопаритовых шламов в оптимальных режимах работы аппаратов. 594