ПЛАН – ПРОСПЕКТ

рукописи М.В. Верхотурова «Гравитационные методы обогащения», представленной в соответствии с программой подготовки и издания учебников, учебных пособий для Вузов на 2002- 2005 годы специальности 090300 «Обогащение полезных ископаемых» с грифом Минобразования.

Рукопись состоит из предисловия, девяти глав, заключения, четырех приложений, изложена на 359 страницах, включает 171 рисунок и 74 таблицы. Каждая глава сопровождается перечнем вопросов для самопроверки и списком литературы.

Первая глава «Введение в гравитационное обогащение» изложена на 17 страницах и содержит два параграфа:

1.1   Общая характеристика гравитационных методов ;

1.2   Обогатимость сырья гравитационными методами.

В главе описана теория гравитационных методов обогащения, основные этапы их развития в теоретическом и прикладном планах. Приведены свойства минералов, сред, непосредственно влияющих на разделительные процессы. Даны оценки обогатимости исходных материалов и эффективности процессов разделения. В качестве критерия обогатимости (для пневматического обогащения) предложена дополнительно оценка связности дисперсных глиносодержащих материалов на основе капиллярных взаимодействий частиц.

Вторая глава «Закономерности движения частиц в водной и воздушной средах. Классические представления» изложена на 36 страницах и содержит четыре параграфа:

2.1 Свободное падение частиц;

2.2 Стесненное падение частиц;

2.3 Движение частиц во взвесях и суспензиях;

2.4     Теоретические основы процессов гравитационного обогащения.

Классические модели (гипотезы) гравитационных процессов.

В главе рассмотрены классические представления о закономерностях свободного и стесненного падения частиц различной крупности, формы и плотности в среде при различных режимах движения в широкой области чисел Рейнольдса. Приведены уравнения конечных скоростей падения и равнопадаемости частиц в свободных и стесненных условиях движения. Описаны особенности движения частиц во взвесях и суспензиях. Изложены классические модели (гипотезы) гравитационных процессов и их недостатки. В отличие от традиционной интерпретации движения частиц в воздушной среде рассмотрены и другие принципиальные особенности, определяющие их поведение в этой среде.

Третья глава «Классификация» изложена на 21 странице и содержит три параграфа:

3.1 Седиментация.

3.2 Классификаторы с водной средой. Механические классификаторы.

3.3 Классификаторы дисперсных материалов в воздушной среде.

В главе описаны теория и практика современных способов и средств классификации полидисперсных материалов и их значение в переработке минерального сырья. Классификация рассматривается как самостоятельный процесс, продукты которого являются конечными товарными продуктами и как вспомогательный при подготовке материалов для гравитационного обогащения. Приведены современные классифицирующие устройства, принцип их действия, технологический расчет и область применения. Отмечены положительные и отрицательные стороны процессов седиментации и классификаторов с водной и воздушной средами. В сравнении с аналогичными предыдущими изданиями глава дополнена описанием более эффективных каскадных классификаторов с пересыпными полками и многопродуктовых капиллярно-пленочных классификаторов  для мелких и тонких (до первых микрометров) материалов.

Четвертая глава «Промывка песков» изложена на 27 страницах и содержит пять параграфов:

4.1  Природа связности глин;

4.2  Промывистость глиносодержащих материалов;

4.3  Разупрочнение глин;

4.4  Способы и средства промывки материалов;

4.5     Схемы промывки дисперсных материалов.

В главе на основе анализа природы связности влажных глинистых материалов дается оценка известных критериев их промывистости. Показано, что промывистость зависит не только от минерального, гранулометрического составов залежи, но и от генезиса (циклов гидратации и дегидратации, слеживания и т.д.), что определяет изменения текстуры материала и, как следствие, гистерезисные явления связности и промывистости  глиносодержащих материалов. Известные способы и средства промывки песков дополнены новыми разработками теоретического и прикладного планов в этой области.

Пятая глава «Обогащение в тяжелых средах» иложена на 34 страницах и содержит восемь параграфов:

5.1 Свойства утяжелителей;

5.2     Свойства суспензий;

5.3     Потери утяжелителя;

5.4     Регенерация и кондиционирование суспензий;

5.5     Оборудование для обогащения в суспензиях;

5.6     Практика обогащения в тяжелых средах;

5.7     Обогащение в аэросуспензиях;

5.8     Магнитогидростатическая  и магнитогидродинамическая сепарация.

В главе приводится взаимосвязь плотности, эффективности разделения частиц со свойствами суспензии, способами и средствами управления ими, а также с характеристикой исходного материала и его подготовкой к сепарации. Описаны современные отечественные и зарубежные тяжелосредные, в том числе аэросуспензионные, аппараты, их конструктивные и технологические особенности, область применения, практика использования, а также магнитогидродинамическая и магнитогидростатическая сепарация.

Шестая глава «Отсадка» изложена на 46 станицах и содержит семь параграфов:

 6.1 Общие сведения;

6.2 Механизм отсадки;

6.3 Диффузионно-вероятностная модель процесса извлечения плотных частиц;

6.4 Параметры отсадки и их влияние на процесс;

6.5 Отсадочные машины;

6.6 Схемы отсадки;

6.7 Перспективы применения отсадки.

В главе обобщены результаты  теоретических и экспериментальных исследований отсадки последних десятилетий, посвященных увеличению глубины обогащения минерального сырья и улучшению качества  концентратов. Приведены современные отечественные и зарубежные машины и схемы отсадки.

К принципиально новым положениям можно отнести следующее.

Обоснован механизм отсадки, который сводится к последовательному формированию элементарных слоев из частиц одной гидравлической плотности и последующему относительному движению частиц различной плотности в изменяющихся гидродинамических и сегрегационных условиях процесса в течение цикла отсадки.

Описана диффузионно-вероятностная модель процесса, объясняющая глубину эффективного обогащения ширококлассифицированного материала как результат соотношения потенциальной энергии частиц и энергии, подводимой к слою полидисперсного материала для его псевдоожижения. Эти положения достаточно хорошо согласуются с практикой и имеют прикладное значение для прогнозирования результатов отсадки.

Седьмая глава «Обогащение в потоках воды, текущей по наклонной поверхности» изложена на 93 страницах и содержит шесть параграфов:

7.1     Закономерности движения потока воды по наклонной поверхности;

7.2     Движение частиц в потоке воды, текущей по наклонной поверхности;

7.3     Обогащение на шлюзах;

7.4     Обогащение в струйных аппаратах;

7.5     Обогащение на концентрационных столах;

7.6     Обогащение на винтовых аппаратах.

В главе рассматриваются классические представления о закономерностях разделения частиц различной плотности в потоках воды, текущей по наклонной поверхности, обобщены результаты многочисленных исследований обогащения мелких и тонких классов в гравитационном поле в России и за рубежом.

Восьмая глава «Обогащение в центробежных аппаратах» изложена на 21 странице и содержит три параграфа:

8.1     Обогащение в циклонах;

8.2     Обогащение в безнапорных центробежных концентраторах;

8.3     Практика применения центробежных аппаратов.

Глава посвящена проблемам обогащения мелких и тонких классов в центробежных аппаратах. Описаны современные аппараты, их конструктивные и технологические особенности, позитивные и негативные стороны. Приведен анализ причин несоответствия «факторов разделения» (центробежных ускорений) фактической глубине эффективного обогащения материала и перспектив увеличения глубины обогащения.

Девятая глава «Пневматическое обогащение» изложена на 16 страницах и содержит три параграфа:

9.1     Особенности пневматического обогащения;

9.2     Аппараты для пневматического обогащения;

9.3     Практика пневматического обогащения.

В отличие от описания пневматического обогащения в аналогичной литературе в главе рассмотрены особенности структурно-механических свойств аэровзвеси полидисперсного материала, их влияние на процессы сепарации частиц по плотности и пути повышения эффективности обогащения минерального сырья этим методом.

Заключение (пять страниц) содержит основные положения гравитационных методов обогащения, их состояние и перспективы дальнейшего совершенствования.

Приложения включают:

Приложение 1 (три страницы) –характеристики плотных минералов;

Приложение 2 (одна страница) – таблица конечных скоростей  свободного и стесненного падения частиц в воде;

Приложение 3 (13 страниц) – технические характеристики основного гравитационного оборудования;

Приложение 4 (четыре страницы) – основополагающие закономерности гравитационных процессов.

Если Вам интересен предложенный учебник для обеспечения учебного процесса, просьба связаться по электронной почте: m-verhoturov@yandex.ru

Автор рукописи                                    М.В. Верхотуров.