Анотація до роботи:

Плотніков В.В. Застосування електроімпульсного впливу для поліпшення якісно-кількісних показників магнітної сепарації.

Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук зі спеціальності 05.15.08. – збагачення корисних копалин - Криворізький технічний університет, Кривий Ріг, 2008.

Дисертація присвячена питанню підвищення якості концентрату залізних руд за рахунок поліпшення показників розділення шляхом інтенсифікації процесу магнітної сепарації електроімпульсними діями. У роботі досліджено вплив електроімпульсних дій на механізм закріплення шламів на поверхні крупних часток.

Зі зменшенням крупнисті часток кварцу бар’єр відштовхування різко знижується, що приводить до засмічення поверхні магнетиту. Величина бар’єру відштовхування зростає зі збільшенням електрокінетичного потенціалу магнетиту, що створює умови для запобігання поверхневого засмічення часток магнетиту кварцовими частками. Електрокінетичний потенціал магнетиту можливо змінити електроімпульсною обробкою пульпи перед розділенням у магнітному полі. Ефективність впливу залежить від величини напруги поля і довго тривалості імпульсу. Дослідження проводились на установці обладнаній імпульсним генератором постійного струму з напругою до 500 Вт та частотою імпульсів 0...10 Гц. Проводилась обробка промпродуктів збагачення ЗФ ВАТ „ЦГЗК”. Найбільш високі показники отримані при напрузі 300 В та частоті імпульсу 10 Гц. Зокрема масова доля заліза у концентраті зросла на 0,60,8 % без зміни виходу.

У дисертації, яка є закінченою науково-дослідною роботою, вирішено актуальне науково-практичне завдання, що полягає в поліпшенні якісно-кількісних показників магнітної сепарації залізних руд за рахунок застосування електроімпульсного впливу на залізорудну суспензію на основі визначення термодинамічних і фізико-хімічних закономірностей процесу. Основні наукові та практичні результати роботи полягають у наступному:

1. На основі даних лабораторних досліджень і технологічних випробувань на безперервно діючій установці встановлено, що можливо застосування електроімпульсних дій для інтенсифікації процесу магнітної сепарації залізних руд для промислових умов.

2. Встановлено що після електроімпульсної обробки пульпи, при частоті струму f = 1–10 Гц, електрокінетичний потенціал поверхні часток магнетиту підвищується з 5–10 мВ до 500–800 мВ; та зберігається в розмірі 20–30 % від максимально досягнутого після обробки протягом 4–6 хвилин, що призводить до зменшення засмічення поверхні магнетиту та кварцу на 70-80%.

3. Виявлено, що ефективність магнітної сепарації може бути збільшена шляхом видалення шламових часток з поверхні крупних зерен магнетиту та кварцу, які закріпляються в результаті адгезійних взаємодій у магнітному полі сепаратора, за рахунок застосування електроімпульсного струму з амплітудою від 200 до 400 В.

4. Виявлено, що активація поверхонь часток магнетиту та кварцу можлива в результаті накладення імпульсного електричного поля на гетерофазну систему, за рахунок чого збільшується енергетичний бар’єр відштовхування між частками розміром 0,5–50 мкм, та змінюються фізико-хімічні властивості суспензії, що призводить до підвищення якості концентрату на 0,6-0,8%.

5. У результаті проведених досліджень встановлено, що енергетичний бар’єр відштовхування між частками розміром 0,5-50 мкм у процесі магнітної сепарації підвищується до 10 разів, за рахунок збільшення електрокінетичного потенціалу поверхонь часток в 80-100 раз, що сприяє підвищенню якості магнетитового концентрату на 0,6-0,8%.

6. Теоретичні та практичні дослідження показали, що в результаті електроімпульсної обробки залізорудної суспензії можливе виникнення реакцій відновлення поверхонь мінеральних часток, які містять залізо, і це, як наслідок, приводить до підвищення вилучення заліза в концентрат на 0,7%.

7. Напівпромислові випробування в умовах РЗФ ВАТ «Центральний ГЗК» підтвердили результати лабораторних досліджень; масова доля Fe_заг у концентраті підвищилась на 0,6–0,8 % вилучення зросло на 0,7%; з метою досягнення максимального ефекту інтенсифікації для більш крупних часток необхідно застосовувати імпульсний струм більшої частоти (до 10 Гц), ніж для дрібних часток, де оптимальна частота складає 1 Гц.

8. Економічний ефект від впровадження розробленої технології на ВАТ «Центральний гірничо-збагачувальний комбінат» при застосуванні електродних станцій на магнітній сепарації однієї секції з виробничою потужністю 200 т/год по вихідній руді годовий економічний ефект складає 3564000 грн.

Публікації автора:

1. Губин Г. В. Влияние электрообработки пульпы на показатели обогащения магнетитовых кварцитов / Г. В. Губин, Т. А. Олейник, В. В. Плотников // Разработка рудных месторождений: научно-технический сборник. – Вып. 83. – Кривой Рог: КТУ, 2003. – С. 34–36.

2. Губин Г. В. Влияние формы импульса на показатели электрообработки при интенсификации процесса магнитного обогащения / Г. В. Губин, Т. А. Олейник, В. В. Плотников // Разработка рудных месторождений: научно-технический сборник. – Вып. 84. – Кривой Рог: КТУ, 2003. – С. 87–90.

3. Губин Г. В. Особенности загрязнения поверхности минералов в процессе измельчения / Г. В. Губин, В. В. Плотников // Вісник Криворізького технічного університету. – № 7. – Кривий Ріг: КТУ, 2005. – С. 77–82.

4. Губин Г. В. Влияние электроимпульсной обработки на процесс магнитной сепарации / Г. В. Губин, В. В. Плотников // Качество минерального сырья: сборник научных трудов. – Кривой Рог, 2005. – С. 257–260.

5. Губин Г. В. Интенсификация процессов магнитного обогащения железистых кварцитов методом электроимпульсной обработки / Г. В. Губин, В. В. Плотников // Качество минерального сырья: сборник научных трудов. – Кривой Рог, 2002. – С. 84–89.

6. Губин Г. В. Восстановление окислов железа в результате электрообработки / Г. В. Губин, В. В. Плотников // Вісник Криворізького технічного університету. – № 17. – Кривий Ріг: КТУ, 2007. – № 17. – С. 81–84.

7. Губин Г. В. Интенсификация процесса магнитного обогащения лежалых хвостов ЦГОКа / Г. В. Губин, В. В. Плотников // V Конгресс обогатителей стран СНГ: материалы конгресса. – Т. III. – М.: Альтекс, 2005. – С. 97–98.

Особистий внесок автора в роботи, опубліковані в співавторстві:
[1, 3] – обґрунтування, проведення досліджень, обробка й аналіз результатів; [4, 2, 5] – теоретичні та експериментальні дослідження, обробка й аналіз результатів; [6, 7] – формування ідеї обґрунтування наукової новизни.