Общие закономерности движения минеральных частиц в рабочих зонах обогатительных аппаратов. Взаимосвязь между полем скоростей и функцией состояния в виде закона сохранения

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский  Государственный  Горный институт им. Г.В.Плеханова

КАФЕДРА ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

РЕФЕРАТ.

По дисциплине:                       Теория сепарационных процессов                                       д 

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема:  ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДВИЖЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ В РАБОЧИХ ЗОНАХ ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Выполнил: студент  гр. ОП-03         ______________                       / В/

                                                                                                                                  ^{(подпись)                                                                        (Ф.И.О.)}  

ОЦЕНКА: _____________

Дата: __________________

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель:       професор                  ______________                     / /   

                                                               ^{(должность)                                                     (подпись)                                                                         (Ф.И.О.)}                            

Санкт-Петербург

2006 г.

Оглавление.

Введение. 3

1. Фракционный состав (функция состояния) минерального материала в рабочей зоне и фундаментальная задача его предсказания. 3

2. Понятие о поле статистических усредненных скоростей движения частиц элементарных фракций в зоне. 6

3. Взаимосвязь между полем скоростей и функцией состояния в виде закона сохранения. 6

4. Силы, действующие на минеральные частицы.. 11

5. Уравнения сепарации в рабочих зонах. 15

Список используемой литературы. 17

Введение.

Рассмотрим теоретические аспекты, позволяющие предсказать ход процесса сепарации минеральных частиц в пространстве рабочей зоны (х, у, г) и во времени tдля любого обогатительного аппарата. Для этого введем понятие о функции состояния минерального материала в зоне; рассмотрим общую методику составления уравнений сепарации, решения которых предсказывают функцию состояния. Уравнения сепарации по своей физико-математической природе сравнимы с уравнениями математической физики (например, с уравнениями диффузии/теплопроводности). Однако специфика процессов обогащения руд, в частности, необходимость учитывать непрерывно изменяющиеся физические свойства минеральных частиц , делает эти уравнения далеко выходящими за пределы известных типов уравнений математической физики; составление и исследование этих уравнений сепарации открывает интересные возможности для развития теории обогатительных аппаратов.

В этой главе рассмотрим следующие понятия:

• фракционный состав минерального материала в рабочей зоне;

• понятие о поле усредненных скоростей движения частиц в зоне;

• законы сохранения узкой фракции;

• основные силы, действующие на минеральные частицы в зонах различных сепараторов: гравитации, архимедова, стоксова, магнитная, пондермоторная, кулонова, механического сопротивления, градиентная вероятностная сила, силы типа архимедовой;

• закон баланса сил, действующих на единицу объема узкой фракции;

• уравнение сепарации и его роль для предсказания фракционного состава в зоне.

1. Фракционный состав (функция состояния)

минерального материала в рабочей зоне

и фундаментальная задача его предсказания

Рабочая зона обогатительного аппарата - это часть его пространства, в которой исходные минеральные частицы подвергаются действию сил (причин), заставляющих часть из нихдвигаться в сторону разгрузки концентрата, а другую- в сторону разгрузки хвостов. Границы зоны могут иметь различные геометрические формы: чаще всего сепарация происходит в объеме пространства (например, в постели отсадочной машины, рис.1), реже на поверхности (например, сепарация по трению на наклонной плоскости), еще реже на линии (например, радиометрическая сепарация на линии отсечки летящих частиц). В любом из этих случаев местоположение любой локальной точки зоны можно указать прямоугольными координатами х, у, г для трехмерного пространства (х, у - для двухмерного и х- для одномерного). Для рабочих зон существенно непрямоугольной формы (например, для гидроциклона) может потребоваться иная система координат (например, цилиндрическая).

Рис.1. Пример рабочей зоны.

Материал, подвергаемый обогащению в пространстве рабочей зоны, неоднороден, т.е. его фракционный состав зависит от координат пространства х, у, г и меняется от точки к точке. Этот переменный фракционный состав будем по-прежнему характеризовать функцией распределения типа или в общем случае  с добавлением зависимости от координат