| Аннотация |
Научно-техническая проблема дальнейшего совершенствования обогатительных аппаратов, в частности гравитационных (центробежных сепараторов), заключается в отсутствии удобных для инженерной практики моделей расчёта движения двухфазных смесей в рабочей зоне, что не позволяет объяснить ряд возникающих эффектов при движении твёрдой фазы на разных стадиях сепарации. Объект исследования – центробежный сепаратор. Цель исследования – поиск наиболее приемлемых критериев и параметров исследуемого процесса центробежной концентрации, составление моделей процесса, описывающих реальный механизм разделения минеральных частиц. Задачи исследования: рассмотреть движение одиночной твёрдой частицы в потоке жидкости; провести исследование в два этапа, в частности на первом этапе изучить движение твёрдых частиц в восходящем потоке пульпы, на втором – рассмотреть движения твёрдой частицы, находящейся около входа в кольцевую ячейку, определить силы, действующие на неё со стороны несущего потока жидкости и разрыхляющей воды. Метод исследования – математическое моделирование гидродинамических процессов. Получено уравнение движения твёрдых частиц в восходящем потоке пульпы, позволяющее определить силу, действующую на твёрдую частицу, движущуюся по восходящей спирали вдоль стенки центробежного сепаратора. Построенные математические модели позволяют показать траектории твёрдой фазы в сепараторе на отдельных стадиях движения, что позволило качественно описать структуру распределения твёрдой фазы по размерам и удельному весу в восходящем по стенке рабочего конуса сепаратора потоке пульпы. |
| Ключевые слова |
центробежный концентратор, математическое моделирование, разрыхляющая вода, твёрдая фаза, жидкий поток, комбинированный способ, уравнение движения твёрдых частиц, порозность частиц, траектория движения твёрдого зерна, восходящий поток пульпы |
| Список литературы |
Афанасенко С. И. Научные основы создания центробежных концентраторов // Золото и технологии. 2023. № 2. С. 106–111.
Бурдонов А. Е., Лукьянов Н. Д. Применение методов теории управления при описании методов центробежной концентрации минерального сырья // Обогащение руд. 2022. № 4. С.20–26.
Лучко М. С. Применение центробежной отсадочной машины для контрольного обогащения золотосодержащего сырья на ЗИФ // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2022. № 4. С. 67–73.
Перепелкин М. А., Склянов В. И. Динамическое моделирование подвижности минеральной постели в центробежных концентраторах // Горная промышленность. 2021. № 2. С. 114–119.
Перепелкин М. А., Семыкин Е. С., Мирошникова Л. К., Уфатова З. Г. Моделирование процесса центробежной сепарации минеральных частиц в гравитационном поле с применением метода конечных элементов // Горная промышленность. 2022. № 1. С. 128–132.
Самосий Д. А. Обзор центробежных концентраторов для извлечения золота. М.: AddRecovery, 2021. 30 с.
Федотов П. К., Сенченко А. Е., Федотов К. В., Бурдонов А. Е. Технологические исследования золотосодержащей руды с использованием методов центробежной концентрации // Известия Уральского государственного горного университета. 2023. Вып. 3. С. 77–86.
Chen Q., Yang H., Tong L., Niu H., Zhang F., Chen G. Research and application of a Knelson concentrator: A review // Minerals Engineering. 2020. Vol. 152. P. 106339.
Chen Q., Yang H., Tong L., Lin Y., Ali A. Ring-by-ring analysis and models of retained mass of quartz in a laboratory Knelson Concentrator // Minerals Engineering. 2020. Vol. 149. P. 106236.
Li L., Zhou M., Su X., Liu H., Liu Z., Liu F., Yuan Z., Liu J. Advancing particle forces and motion dynamics in centrifugal concentrator based on flow field simulation // Separation Science and Technology. 2024. Vol. 59, no. 17-18. P. 1837–1847.
Sakuhuni G., Altun N. E., Klein B. Modelling of continuous centrifugal gravity concentrators using a hybrid optimization approach based on gold metallurgical data // Minerals Engineering. 2022. Vol. 179. P. 107425.
Singh R., Sahu K., Ch G., Singh R., Padmanabhan N.P. H. Separation characteristics of centrifugal fluidized separator using binary density system // Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2021. Vol. 130, no. 3. P. 225–232.
Surimbayev B., Bolotova L., Akcil A., Yessengarayev Y., Khumarbekuly Y., Kanaly Y., Akzharkenovet M. Gravity concentration of gold-bearing ores and processing of concentrates: A review // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2024. P. 1–25.
Xie H., Sun R., Ren X., You Z. Development of a novel Fluidized Hydrocyclone Concentrator for mineral separation // Separation and Purification Technology. 2020. Vol. 248. P. 116960
Yuan Z., Zhou M., Li L., Liu Z., Liu F., Li N., Liu J. Numerical Simulation and Particle Trajectory Analysis of Knelson Centrifugal Separation Flow Field // Mining, Metallurgy & Exploration. 2024. No. 1–18.
|
