Сегрегация мелкозернистых материалов при гравитационном обогащении

На правах рукописи

ВАСИЛЬЕВ Антон Михайлович

СЕГРЕГАЦИЯ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ГРАВИТАЦИОННОМ ОБОГАЩЕНИИ
Специальность 25.00.13 - Обогащение полезных

ископаемых

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

санкт-петербург

2007

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

Доктор технических наук, профессор О.Н. Тихонов

Официальные оппоненты –

Доктор физико-математических наук И.И. Блехман

Кандидат технических наук, доцент П.К. Федотов

Ведущая организация – ОАО “Институт Гипроникель”

Защита диссертации состоится _21__ мая 2007 г. В 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.03 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. № 2205.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью учреждения просим высылать в адрес института (технического университета) ученому секретарю диссертационного Совета.
Автореферат разослан _____21 мая___ 2007 г

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета

д.т.н., доцент В.Н.БРИЧКИН
Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. Необходимость совершенствования ^{процессов гравитационного обогащения мелкозернистых и тонкоизмельченных руд и материалов обусловлена вовлечением в добычу все более сложных по вещественному составу объектов, а также требованиями по снижению энергоемкости, уменьшению себестоимости переработки сырья и обеспечению экологической чистоты обогатительного передела. Особенно остро стоит проблема вовлечения в переработку мелкозернистых россыпей и тонковкрапленных руд. Практически все известные исследователи гравитационного обогащения отмечают существенное влияние сегрегации на эффективность разделения частиц. Однако до сих пор изучение процесса сегрегации ограничивалось качественными наблюдениями без попыток экспериментального определения интенсивности этого процесса. В таких условиях одним из важнейших направлений развития гравитационных методов обогащения является теоретические и экспериментальные исследования разделения мелкозернистых и тонкоизмельченных руд и материалов, на базе которых возможна разработка новых высокопроизводительных обогатительных аппаратов и технологических схем, в полной мере учитывающих не только особенности гидравлического разделения, но и эффекты}^{сегрегации.}

^{Цель работы – повышение эффективности разделения минералов и техногенных продуктов на основе процесса сегрегации по крупности, плотности и форме частиц.}

Методы исследований. При проведении исследований использовались современные методы минералогического, гранулометрического, фазового, пробирного, спектрального, химико-аналитического анализов. В частности, широко использовался полуавтоматический анализатор микроизображенй МОП-Videoplan (ФРГ) в иммерсионной жидкости.

При выполнении исследований применялись математические методы планирования экспериментов, ортогональное центральное рототабельное униформпланирование второго порядка с оценкой значимости коэффициентов при факторах по критерию Стьюдента.

Математическое моделирование процессов сегрегации велось с использованием электронных таблиц Microsoft Excel 7.0.
Научная новизна работы:

- выведена формула, отражающая зависимость силы сегрегационного сопротивления от относительного расстояния между частицами при их стесненном падении;

- разработан метод и сконструировано устройство, и выполнены измерения скоростей сегрегации частиц различной крупности, плотности и формы в воздушной и водной средах;

- получены экспериментальные данные позволяют оценить роль процесса сегрегации при обогащении на различных гравитационных аппаратах;

- в полупромышленных условиях на оптимизированной гравитационной технологической схеме на базе винтовых шлюзов показано, что главными факторами, определяющими извлечение тяжелых минералов являются не их гидравлические крупности, а интенсивность их сегрегации, зависящая от крупности, формы и от распределения формы частиц.

Практическое значение работы:

- разработана методика и устройства изучения процессов сегрегации мелкозернистых материалов с целью определения скорость сегрегации частиц в зависимости от их крупности, плотности и формы, а также от интенсивности их разрыхления;

установлена во многом определяющая роль сегрегации при разделении мелкозернистых материалов в тонких потоках пульпы, что позволило оптимизировать работу винтовых шлюзов и в целом схемы получения гравитационного концентрата из редкометальных песков, выявить причины дополнительных потерь ценных компонентов, связанных с влиянием формы минеральных зерен;
разработана технологическая схема обогатительной фабрики на песках Бешпагирского месторождения;
получены результаты исследований процессов сегрегации будут использованы при разработке новых гравитационных обогатительных аппаратов и технологических схем гравитационного разделения мелкозернистых и тонкоизмельченных руд и техногенных материалов.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях студентов и молодых ученых “Полезные ископаемые России и их освоение” (Санкт-Петербург, 2004-2007 гг.), Всероссийской научно-практической конференции “Новые технологии в металлургии, химии, обогащении и экологии” (Санкт-Петербург, 2004 г.), Молодежной научно-практической конференции проводимой в рамках Уральской горнопромышленной декады (Екатеринбург, 2005 г., 2006 г.), Х Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы “Фундаментальные исследования в технических университетах” (Санкт-Петербург, 2006 г.), Всероссийской школе-семинаре молодых ученых “Леоновские чтения” (Иркутск, 2004 г., 2006 г.), 2-ой научно-технической конференции “Гравитационные методы обогащения. Современное обогатительное оборудование и новые технологии для переработки минерального сырья” (Новосибирск, 2004 г.), Ежегодной конференции-семинаре “Асеевские чтения. Цветная металлургия” (Санкт-Петербург, 2006 г.), Международном совещании “Плаксинские чтения” (Иркутск, 2004 г., Санкт-Петербург, 2005 г., Красноярск 2006 г.), Международной конференции-семинаре-выставке “Восток-Запад” (2004-2006 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ.

Общая структура диссертации. Диссертация изложена на 185 страницах и состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературных источников из 136 наименований, 31 таблицы, 65 рисунков и приложения.

Автор выражает благодарность директору по научно- исследовательской работе ЗАО “Механобр инжиниринг”, д-ру техн. наук А.В. Богдановичу за ценные советы, постоянную поддержку при проведении исследований; а также работникам научно-технической библиотеки ЗАО “Механобр инжиниринг” И.М. Царевой и Н.Н. Белобородько за помощь в работе с технической литературой.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность исследований, изложены основные положения, выносимые на защиту.

Первый раздел посвящен анализу литературных источников процесса сегрегации при обогащении полезных ископаемых. Рассмотрены подробно теоретическая база и эксперименты по изучению процессов расслоения частиц. Выявлены и сформулированы основные направления исследований.

Во втором разделе теоретически выведена и проанализирована формула для силы сегрегационного сопротивления в стесненных условиях падения частиц.

В третьем разделе рассмотрены устройства и методика для изучения процесса сегрегации мелкозернистых материалов и измерения вязкости грубодисперсных пульп при высоком содержании твердого.

В четвертом разделе приведены результаты исследований по изучению процесса сегрегации частиц различной крупности и плотности в воздушной и водной средах.

Пятый раздел содержит результаты изучения особенностей разделения мелкозернистых материалов на гравитационных аппаратах (концентрационный стол, центробежные концентраторы, винтовые сепараторы).

В шестом разделе приведены результаты оптимизации схемы гравитационного разделения на винтовых шлюзах в полупромышленных условиях, а также особенности сегрегации тяжелых минеральных частиц различной крупности и формы, непосредственно влияющих на эффективность их обогащения.
ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

Выделение силы сегрегационного сопротивления частиц в результате комплексного воздействия факторов (из числа которых наиболее значимые – крупность, плотность и форма частиц, частота колебаний, вязкость среды), определяет скорость движения частиц и является существенным при разделении минеральных зерен гравитационным методом обогащения.

Для воссоздания экспериментальной базы скоростей стесненного падения мелких частиц шаровой формы различной крупности и плотности в воде, использовалась общепринятая формула П.В.Лященко:

, где

- скорость стесненного падения частицы шаровой формы;

- скорость свободного падения частицы шаровой формы;

- разрыхление (m=V_в/( V_в+ V_тв), то есть объем воды, отнесенный к сумме объемов воды и твердого; в относительной форме m – доля объема воды, 1-m – доля объема твердого); n – коэффициент, зависящий от числа Re: при Re≤2 n≥3,45 (Б.В. Кизевальтер)

Скорость свободного падения рассчитываем по формуле А.В. Богдановича:

где критерий Архимеда

;

- кинематический коэффициент вязкости воды; d – диаметр частицы; _ч – плотность частицы; _в – плотность воды; g-ускорение силы тяжести.

Скорость движения воды в каналах образованных частицами относительно этих частиц обратно пропорциональна разрыхлению m:

. Значение числа Re в каналах будет равно:

Это дает нам возможность определить коэффициент гидродинамического сопротивления в каналах (А.В.Богданович):

и силу гидродинамического сопротивления движения частицы в канале

Архимедова сила (плотность воды -1 г/см³) равна: и равна сумме сил сопротивлений.

Эта сила заставляет частицу двигаться вниз. Если бы не было взаимодействия частиц друг с другом, то она была бы равна гидродинамической силе сопротивления в каналах (). В действительности при стесненном падении частиц заметно превышает. Это означает, что существуют другие силы сопротивления, которые определяются взаимодействием частиц друг с другом, их столкновениями, лежащие в основе процессов сегрегации. Таким образом - можно считать силой сегрегационного сопротивления =-.

Рис.1 Элементарный объемы. (d-диаметр частицы, l- расстояние между частицами)

Р ассмотрим

элементарный единичный объем, в котором находится шаровая частица. Все пространство состоит из набора таких элементарных объемов (рис.1).

Если разрыхление равно m, то для единичного элементарного объема (доля объема твердого)

. Относительное расстояние между шаровыми частицами

Рис. 2. Зависимость доли сегрегационного сопротивления от относительного расстояния между частицами с плотностью 2,7 г/см³

Таким образом, мы связали относительное расстояние, между частицами выраженное в долях диаметра шаровой частицы с разрыхлением m. В результате вычислений по выше приведенным формулам для частиц шаровой формы, плотностью 2,7 г/см³, была получена зависимость представленная на рис.2. Аналогичные расчеты и построения были выполнены для частиц с другими плотностями.

Математическая обработка данных для шаровых частиц крупностью от 10 до 100 мкм различной плотности позволила определить коэффициенты экспериментальных уравнений кривых для сегрегационной силы сопротивления, представленных в табл. 1. Из табл. 1 следует, что сила сегрегационного сопротивления для мелких частиц (Re_c_в≤2) с достаточной точностью может быть описана общей формулой:

. Таким образом, сила сегрегационного сопротивления связана экспоненциальной зависимостью с относительным расстоянием между частицами (l) и не зависит ни

от крупности, ни от плотности частиц. При l сила сегрегационного сопротивления стремиться к нулю и =, что соответствует случаю свободного падения частиц.

Для изучения процесса сегрегации мелкозернистых материалов предложена ячейка, которая состоит из 7 одинаковых металлических колец, зажатых между двумя прямоугольными пластинами из оргстекла, с помощью 4-х металлических болтов (рис. 3, 4, 5, 6). Внутренний цилиндр,

Таблица 1

Силы сегрегационного сопротивления для шаровых частиц различной крупности и плотности.

Плотность частиц, г/см³

Диаметр шаровой частицы, мкм

10

50

100

2,7
7,0

образованный кольцами, служит для помещения в него исследуемого материала.

Данная конструкция, дает возможность послойного разделения материала, разгружаемого кольцо за кольцом, “срезая” каждый слой в отдельности (рис. 4), что позволяет изучить интенсивность проникновение исследуемых частиц сквозь постель в слои на различной глубине. Зная время наложения вынужденных колебаний и глубину проникновения исследуемых частиц в постель, можно определить скорость их сегрегации.

Для наложения вертикальных колебаний на ячейку была сконструирована установка, представленная на рис. 7 и 8. Установка состоит из станины, на которой закреплена доска, совершающая вертикальные колебания. С одной стороны она соединяется со станиной шарниром. С другой стороны через кривошипно-шатунный механизм доске придается вертикальные колебания двигателем, закрепленным под станиной. Кривошипно-шатунный механизм соединяется с двигателем накладкой, которая позволяет устанавливать различный размах колебаний одного из концов доски (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см). Закрепляя ячейку на различных расстояниях от края доски, также можно плавно изменять размах колебаний. Частота колебаний доски с закрепленным устройством для изучения процесса сегрегации регулировалась путем изменения скорости вращения асинхронного двигателя при помощи преобразователя частоты. Кроме того, между доской и основанием установки закреплена болтом пружина (рис. 7), возвращающая доску в верхнее положение, уровень которого также можно регулировать, что позволяет кроме чисто гармонических колебаний накладывать колебания с обрезанной верхней частью гармоники.

Таким образом, данная установка позволяет:

изучить явление сегрегации в различных средах;
обеспечивать различные значения амплитуды и частоты колебаний;
создавать гармонические и частично-гармонические колебания доски.

Предварительными экспериментами было определено, что в качестве постели удобно применять кварц крупностью -1+0,5 мм, а в качестве сегрегирующего материала кварц крупностью -0,2+0,1 мм. Такая разница в крупности, позволяла обеспечить надежное и эффективное их разделение на ситах. При изучении влияния плотности на сегрегацию использовались также порошки гранулированного ферросилиция (δ=7 г/см³) и металлического вольфрама (δ =19 г/см³).

Основным откликом в экспериментах по исследованию процесса сегрегации была выбрана скорость перемещения центра масс сегрегирующих частиц, то есть глубина проникновения 50% частиц.

Определялась она следующим образом.

После рассева исследуемого материала в каждом кольце с выделенной мелкой составляющей, определялся выход сегрегирующих частиц в каждом слое. По этим данным графически находилась глубина проникновения 50% исследуемых частиц. Зная время наложения колебаний t и глубину проникновения частиц h, можно определить скорость перемещения центра масс v: v=h/t.

При проведении опытов в жидкой среде (вода) ячейка помещалась внутрь тонкой резиновой перчатки, открытый конец которой завязывался. Затем ячейка, помещенная в жидкую среду, устанавливалась на доске вибратора.

Основной трудностью при выполнении измерений вязкости грубодисперсных пульп с высоким содержанием твёрдого капиллярным методом является то, что приходится работать на капиллярах большого диаметра, чтобы избежать их забивки. В то же время в таких капиллярах скорость воды, которая используется как эталонная жидкость, слишком велика, что не позволяет обеспечить её истечение в ламинарном режиме.

В СПбГГИ совместно с ЗАО “Механобр инжиниринг” для измерения коэффициента вязкости пульп была собрана установка, представленная на рисунке 9. Созданная установка, представляет собой быстроходную мешалку, из которой взвешенная пульпа подаётся по резиновому шлангу в цилиндр с коническим дном, куда могут вставляться стеклянные трубки различных диаметров. Рядом с верхним срезом измерительной трубки имеется отверстие большего диаметра для перелива пульпы обратно в мешалку по шлангу с зажимом, для поддержания уровня пульпы в цилиндре на уровне верхнего среза


Рис. 3. Схема устройства для исследования процессов сегрегации	Рис. 4. Послойная разгрузка материала

Рис. 5. Устройство для исследования процессов сегрегации	Рис. 6. Ячейка в сборе

Рис. 7. Схема установки для создания колебаний ячейке (вид сбоку)	Рис. 8 Установка для создания колебаний ячейке

капилляра. Для измерения вязкости грубодисперсных пульп нами разработана следующая методика. На капилляре, диаметр и длина которого таковы, что обеспечивают на дистиллированной воде при температуре 20⁰С значение критерия Рейнольдса Re  1000, измеряются скорости истечения воды и раствора пищевого сахара. На основе полученных данных определяется эффективная высота столба напора воды в капилляре (вязкость воды принимается табличная). После этого

Рис. 9. Схема установки для измерения вязкости пульп

рассчитывается коэффициент кинематической вязкости раствора сахара, используя найденную эффективную высоту водяного столба H для данного капилляра. Затем капилляр заменяется, вместо него устанавливается стеклянная трубка такого диаметра, чтобы Re для раствора сахара не превышал 1000. Это позволяет, зная коэффициент кинематической вязкости раствора сахара, вычислить эффективную высоту столба напора для этой трубки и затем определять с её помощью вязкость пульп с высокой концентрацией твёрдого.

Рис. 10. Зависимость вязкости среды от концентрации твердого (кварц -0,2+0,1 мм)

Желательно, чтобы вязкость раствора сахара и вязкость исследуемых пульп были близки. Предлагаемый метод измерения кинематического коэффициента вязкости позволил определять вязкость пульп, содержащих твердые частицы размером до 0,5 мм и достигать для них весовой концентрации твердого в пульпе до 30% (рис.10). При изучении скоростей сегрегации мелких частиц различной крупности и плотности в постели крупных зерен кварца выявлено следующее:

Рис. 11. Зависимость скорости проникновения частиц мелкого класса сквозь постель в воздушной среде от максимального ускорения свободного падения при различных размахах колебаний ячейки (t=110c. 15% мелкого класса)

С увеличением доли сегрегирующих мелких частиц в постели крупных скорость сегрегации центра масс мелких частиц уменьшается, вплоть до нуля.

2. Максимальная интенсивность сегрегации имеет место при некотором оптимальном разрыхлении постели. При излишнем разрыхлении процессы перемешивания подавляют сегрегацию частиц (рис.11).

3.Обнаружено, что при увеличении частоты колебаний ячейки скорость сегрегации мелких частиц достигает максимальных значений при частоте f=7 Гц, снижается в полтора раза при частоте около f=8 Гц, а затем вновь возрастает, что возможно, связано с какими-то эффектами взаимодействия мелких и крупных частиц друг с другом; обнаруженное явление представляет значительный научный интерес и требует дальнейшего изучения (рис.12).

4.При увеличении плотности частиц скорость их сегрегации в кварцевой постели растет. На скорость сегрегации значительное влияние оказывает форма частиц, при низких значениях коэффициента формы частицы даже с очень высокой плотностью (вольфрам) могут иметь пониженные скорости сегрегации.

5. В водной среде при гармонических колебаниях ячейки скорости сегрегации частиц значительно меньше, чем в воздухе, при этом общие закономерности влияния различных факторов на сегрегацию частиц в воде и в воздухе аналогичны. Значительное увеличение скоростей сегрегации в воде могут быть достигнуто при использовании колебаний ячейки с обрезанной верхней гармоникой.

Рис. 12. Зависимость скорости проникновения частиц кварца (плотностью 2,65 г/см³) класса -0,2+0,1 мм сквозь кварцевую постель из кварца (-1+0,5мм) от частоты в воздушной среде (l=6 мм, t=110 с, доля класса -0,2+0,1 мм- 15%)

6. Существенное влияние на скорость сегрегации частиц оказывает вязкость жидкой фазы и вязкость пульпы. Увеличение вязкости снижает скорость сегрегации частиц.

Учет сил сегрегационного сопротивления частиц при построении технологических схем на базе винтовых шлюзов обеспечивает улучшение показателей гравитационного обогащения при переработке минерального сырья и техногенных продуктов, в том числе редкометальных россыпей.

Процесс сегрегации частиц разного размера и плотности наблюдается при разделении пульп на гравитационных сепараторах различных типов, включая центробежные концентраторы.

Опираясь на данные исследований процесса сегрегации, полученные при разделении искусственных смесей на винтовом шлюзе в лабораторных условиях, были проведены полупромышленные испытания на обогатимость песков редкометальной россыпи, содержащий тяжелые минералы (циркон, ильменит и рутил), Бешпагирского месторождения.

Рис. 13. Распределение зерен (%) циркона, ильменита и рутила зависимости от коэффициента удлененности

При выполнении полупромышленных испытаний на обогатимость гравитационными методами были определены оптимальные производительности основных обогатительных аппаратов, при которых достигались наиболее высокие технологические результаты и одновременно минимизировалось суммарное количество винтовых шлюзов. Установлено, что производительность винтовых шлюзов по твёрдому при одинаковом количестве витков и одинаковом профиле спиралей прямо пропорциональна квадрату диаметра спиралей. Благодаря процессу сегрегации при гравитационном разделении мелкие изометричные тяжелые частицы минералов (циркон) извлекаются в гравитационные концентраты эффективнее, чем более крупные, но более вытянутые по форме (ильменит, рутил). Уровень извлечения тяжелых частиц различных минералов не соответствует скоростям их свободного падения (табл. 2, рис.13).

Технологические показатели гравитационного разделения минеральных смесей прямо связаны со средним коэффициентом удлиненности извлекаемых тяжелых частиц, а также с относительными среднеквадратичными отклонениями коэффициента удлиненности от среднего, которые характеризуют вариации последнего.

Наиболее эффективно разделение мелкозернистых материалов в тонких потоках идет при некоторой оптимальной вязкости жидкой фазы (воды), сильно зависящей от температуры, контроль за которой в производственных условиях может помочь избежать дополнительных потерь полезных компонентов, особенно в зимнее время (табл. 3).

Таблица 2

Сопоставление характеристик форы зерен циркона, ильменита и рутила в концентратах полученных из Бешпагирского месторождения

Минералы	Извлечение в гравитационный концентрат, %	Средний размер частицы, приведенный к шару, мм	Средний коэффициент формы	Относительное среднеквадратическое отклонение от среднего для коэффициента удлинения	Скорость свободного падения шаровой частицы, см/с
Циркон	95,9	0,071	0,931	0,1432	0,8556
Ильменит	83,4	0,085	0,924	0,1720	1,2068
Рутил	73,5	0,094	0,912	0,1760	1,2592

Таблица 3

Зависимость извлечения ферросилиция (крупностью 36мкм) из кварцевого песка (крупностью -0,2+0 мм) от кинематического коэффициента вязкости воды (содержание твердого в пульпе 40 %, выход концентрата шлюза ВШ-350 около 15%)

Значение кинематического коэффициента вязкости, см²/с	Температура воды, ^оС	Извлечение FeSi, %
1,567	4	66,0
0,800	31	74,0
0,556	50	71,5

Выполненные в полупромышленных условиях исследования по оптимизации схемы гравитационного обогащения песков Бешпагирского месторождения позволили получить данные для технико-экономического обоснования строительства обогатительной фабрики.

Выводы

1. В процессе выполнения исследований была разработана конструкция ячейки и изготовлена установка, позволяющие изучать явление процесса сегрегации твердых частиц.

2. При изучении скоростей сегрегации в воздушной среде мелких частиц различной крупности и плотности в постели крупных зерен кварца, выявлено следующее:

- скорость сегрегации центра масс сегрегирующих частиц в первые секунды проведения опыта максимальна и в дальнейшем снижается;

- увеличением размаха гармонических колебаний ячейки скорость сегрегации центра масс возрастает до максимума в районе 6-7 мм, при дальнейшем увеличении размаха колебаний, скорость сегрегации убывает;

- обнаружено, что при увеличении частоты колебаний ячейки скорость сегрегации мелких частиц достигает максимальных значений при частоте f=7 Гц, снижается в полтора раза при частоте около f=8 Гц, а затем вновь возрастает.

3. При увеличении плотности частиц скорость их сегрегации в кварцевой постели растет. На скорость сегрегации значительное влияние оказывает форма частиц, при низких значениях коэффициента формы частицы даже с очень высокой плотностью (вольфрам) могут иметь пониженные скорости сегрегации.

4. В водной среде при гармонических колебаниях ячейки скорости сегрегации частиц значительно меньше, чем в воздухе, при этом общие закономерности влияния различных факторов на сегрегацию частиц в воде и в воздухе аналогичны. Значительное увеличение скоростей сегрегации в воде может быть достигнуто при использовании колебаний с обрезанной верхней гармоникой.

5. Существенное влияние на скорость сегрегации частиц оказывает вязкость жидкой фазы и вязкость пульпы. Увеличение вязкости среды снижает скорость сегрегации частиц.

6. Экспериментальные исследования разделения частиц на винтовом шлюзе, позволили установить следующее:

- наиболее высокие результаты обогащения имеют место при некоторой оптимальной производительности по твердому, при которой наблюдается наиболее интенсивная сегрегация мелких тяжелых частиц, особенно в крайней зоне концентратной части веера;

- извлечение частиц высокой плотности возрастает с увеличением их крупности, пока их размеры не становятся сопоставимыми со средней крупностью всех частиц в пульпе; после этого имеет место некоторое снижение извлечения крупных тяжелых частиц, связанное с ухудшением их сегрегации;

- наиболее эффективно разделение мелкозернистых материалов в тонких потоках идет при некоторой оптимальной вязкости жидкой фазы (воды), сильно зависящей от температуры, контроль за которой в производственных условиях может помочь избежать дополнительных потерь полезных компонентов, особенно в зимнее время.

7. При выполнении полупромышленных испытаний на обогатимость гравитационными методами установлено, что производительность винтовых шлюзов по твёрдому при одинаковом количестве витков и одинаковом профиле спиралей прямо пропорциональна квадрату диаметра спиралей.

8. Подробное изучение особенностей гранулометрических характеристик и формы частиц различных тяжелых минералов (циркон, ильменит, рутил) позволило установить следующее:

- благодаря процессу сегрегации при гравитационном разделении мелкие изометричные тяжелые частицы минералов (циркон) извлекаются в гравитационные концентраты эффективнее, чем более крупные, но более вытянутые по форме (ильменит, рутил);

- оценку формы зёрен минералов при отсутствии выраженно плоских частиц удобно и просто вести по коэффициенту удлиненности, представляющем собой отношение минимального размера частицы к максимальному;

- технологические показатели гравитационного разделения минеральных смесей прямо связаны со средним коэффициентом удлиненности извлекаемых тяжелых частиц, а также с относительными среднеквадратичными отклонениями коэффициента удлиненности от среднего, которые характеризуют вариации последнего.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

^{1. А.М Васильев, А.В. Богданович// Исследование влияния различных факторов на показатели обогащения мелкозернистых материалов на винтовом шлюзе. Записки Горного институту. Полезные ископаемые России и их освоение. СПГГИ, СПб, 2004. С. 108-111.}

^{2. А.М Васильев, А.В. Богданович// Исследование работы гравитационных сепараторов для обогащения тонкозернистых материалов. Обогащение руд. 2005. № 1. С. 12-15.}

^{3. А.М Васильев // Сегрегация мелкозернистого материала при гравитационном обогащении. Записки Горного институту. Полезные ископаемые России и их освоение. СПб: СПГГИ, 2006. С.207-209.}

^{4. А.М Васильев, А.В. Богданович// Влияние вязкости воды на процесс гравитационного обогащения. Обогащение руд. 2005. № 4. С. 18-19.}

^{5. А.М Васильев, А.В. Богданович// Измерение вязкости пульп различного состава. Материалы Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург: УГГУ, 2006. С. 78-82.}

^{6. А.М Васильев// Основные направления по изучению явления сегрегации. Материалы международной научно-технической конференции “Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья ”. Екатеринбург: АМБ, 2006. С. 78-82.}

^{7. А.М Васильев// Анализ изучения феномена процесса сегрегации. Записки Горного институту. Полезные ископаемые России и их освоение. СПб: СПГГИ, 2006.С. 89-92.}

^{8. А.М Васильев// Теоретические аспекты явления внутрислоевой сегрегации. Записки Горного институту. Полезные ископаемые России и их освоение. СПб: СПГГИ, 2006.С. 93-96.}

^{9. А.М Васильев// Исследования влияния факторов вязкости воды и явления сегрегации на показатели обогащения полезных ископаемых. Записки Горного институту. Полезные ископаемые России и их освоение. СПб: СПГГИ, 2006.С. 97-100.}