Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з курсу
| 1. /lab.rab.cvet.met.doc | Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з курсу |
ТАШКЕНТСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ
імені АБУ РАЙХАНА БЕРУНІ
з виконання лабораторних робіт з курсу
« Технологія збагачення руд
для магістрів спеціальності
5А540205 «про багатство корисних копалин»
Укладачі: к.т.н. доц. Умарова І.К.
Методичні вказівки містять 7 лабораторних робіт із основних розділів курсу «Технологія збагачення руд кольорових металів». У них наведено основні положення теорії та методики досліджень збагачення нерудних корисних копалин – гравітаційної, флотаційної, магнітної тощо.
Методична вказівка призначена для студентів – магістрів спеціальності «про багатство корисних копалин». Він може бути корисним і студентам-бакалаврам гірничого спрямування під час проведення науково-дослідних робіт:
Кафедра «Гірська справа»
Друкується за рішенням навчально-методичної ради ТашДТУ.
Рецензенти: доц. Попов О.Л.
Курс «Технологія збагачення руд кольорових металів», що вивчає процеси гравітації, флотації, магнітної сепарації та зневоднення твердих частинок руд кольорових металів, є навчальною дисципліною для магістрів спеціальності 5А540205 «Збагачення корисних копалин»
Цей лабораторний практикум складено з урахуванням специфіки напряму «Збагачення корисних копалин», а також на основі багаторічного досвіду проведення лабораторних занять викладачами кафедри.
У лабораторному практикумі більшість робіт є невеликою науковою.Вивчення збагачення будь-якої руди певним способом збагачення, який має кілька варіантів. Тому методи та прийоми, використані в даній роботі, можуть бути застосовані під час проведення науково-дослідних робіт магістрів. Кожна робота розрахована на дві чи чотири години.
Виконання нижченаведених лабораторних робіт допомагає магістрам опанувати методику дослідження різних процесів збагачення, техніку обробки експериментальних даних, набути навички робіт з лабораторним обладнанням.
Підготовка до виконання лабораторної роботи проводиться на початок занять і полягає у опрацюванні відповідного розділу курсу «Технології збагачення руд кольорових металів», яким виконується дана робота.
Допуск до роботи здійснюється шляхом контролю теоретичних знань магістра з роботи, що виконується. Робота виконується у спеціальному одязі – халаті.
Звіт про лабораторну роботу повинен містити:
- завдання на виконання робіт (початкова сировина, реагенти, варіанти і т.д.);
- ескіз установки;
- короткий опис експерименту;
- протоколи кожного експерименту як таблиць;
- обробка результатів дослідження;
- висновки за результатами роботи.
Лабораторна робота №1
Визначення фізичних властивостей мінеральних зерен
Мета роботи.Визначення фізичних властивостей мінералів та корисних копалин.
Короткі теоретичні відомості.Фізичні властивостімінеральних зерен (щільність, питомий об'єм, об'ємна та насипна щільність, пористість та форма зерен та ін.) мають важливе значення при гравітаційному збагаченні корисних копалин.
Щільність тіла- фізична величина, одна з основних характеристик тіла (речовини), рівна межі відношення маси елемента тіла до його об'єму при, тобто. .
Середня щільність неоднорідного тілає відношення маси до його об'єму: . Розрізняютьдійснущільність речовини (мінералу, корисної копалини) - відношення маси речовинитдо її обсягуVбез урахування пор і тріщин іздаєтьсящільність – відношення маси пористої речовини у природному стані. дійсна щільність речовини завжди більше щільності, що здається. для мінералів дійсна і щільність, що здається, практично рівні, так як їх пористість мізерна мала. Одиниця густини в СІ - кг/м 3 .
Питома вага- фізична величина, що дорівнює межі відношення сили тяжіння елемента тіла до його об'єму при: . питома вага і щільність пов'язані співвідношенням , де g - це маса в одиниці
обсягу абсолютно сухої речовини корисної копалини при даній щільності. Одиниці питомої ваги СІ - Н/м 3 питомий об'єм щільності кг/м 3 .
Пористість П- відношення обсягу всіх пір, укладених в одиниці обсягу корисної копалини,П= Vп/V,деVпіV- обсяг пір та гірничої маси.
Насипна щільністьн - маса одиниці об'єму розпушеної гірської породи в її природному стані: , деКр- коефіцієнт розпушування, частки од. Одиниця насипної маси СІ - кг/м 3 .
Коефіцієнт розпушування визначається із співвідношенняКр=Vp/Vц,деVpіVц- обсяг відповідно розпушеної та гірничої маси в цілику, м 3 .
Порядок проведення роботи.Визначають щільність, насипну щільність, коефіцієнт розпушування, а потім розраховують питомі об'єм, вагу, об'ємну масу, пористість корисних копалин та мінералів. Визначають фізичні властивості вугілля та породи, що вміщає, кварцу, магнетитового кварциту, марганцевої руди та ін.
Визначення щільності.Щільність мінералів та корисних копалин зазвичай визначають пікнометричним методом, він найбільш поширений і точний. Для визначення щільності мінералу або корисної копалини беруть навішування у вигляді порошку крупністю -100 мкм, щоб виключити вплив пористості визначення дійсної щільності. Щільність визначають при температурі 20 ° С (стандартна в СНД) за допомогою пікнометра або невеликої мірної колби об'ємом 10-15 мл, які спочатку промивають водопровідною, а потім дистильованою водою, висушують і зважують на аналітичних вагах. Пікнометр наповнюють до мітки дистильованою водою із бюретки, знову зважують. Пікнометр звільняють від води, знову висушують, засипають у нього навішування порошку масою приблизно 5-10 г і зважують. Після цього пікнометр доливають приблизно дві третини кип'яченої дистильованою водою; повертанням та струшуванням пікнометра видаляють повітря з порошку (до припинення виділення бульбашок) і повністю змочують частинки твердої фази. Якщо виділення бульбашок повітря не спостерігається, доливають дистильовану воду з бюретки пікнометр до мітки і зважують.
Щільність порошку (мінералу або корисних копалин) розраховують за формулою
(1)
деВ, С- масапікнометра сухого та з водою;А, Д- маса пікнометра з порошком, з водою та порошком.
Знаменник формули (1) являє собою обсяг твердої фазиVi.
Щільність щодо великих мінеральних зерен можна визначити гідростатичним способом при зануренні в розчини важких рідин. Щільність розчинів важких рідин перевіряється ареометром. Цифра на шкалі ареометра, що відповідає рівню рідини, відповідає густині даного розчину важкої рідини. Щільність визначається для трьох-чотирьох зерен крупністю 5-10 мм.
Досліди проводять у такий спосіб. Мінеральне зерно пінцетом послідовно опускають у розчини важкої рідини до тих пір, поки воно не спливатиме. Щільність мінерального зернаδвизначається як середнє арифметичне значення із щільностей двох суміжних рідин за умови
де Δi,- і Δi+1,- щільності розчинів важкої рідини, в яких мінеральне зерно тоне і спливає, кг/м 3 .
Чим менша різниця в щільності розчинів рідини, тим щільність мінерального зерна буде визначена точніше. Якщо мінеральне зерно плаває всередині рідини, його щільність відповідає щільності цієї рідини.
Визначення насипної щільності корисних копалин.Визначення насипної щільності корисних копалин виробляють за допомогою мірного циліндра та ваг. Використовують вугілля, породу, кварц, магнетитовий кварцит, марганцеву руду, розсип рідкісних металів, сірчану руду крупністю -25+10, -10+3, -3+0, -25+0, -10+0, -1+0 мм. . Циліндр зважують, записують їх масу, а потім заповнюють пробою корисної копалини даної крупності, повторно зважують. Об'єм корисних копалин фіксують за міткою на шкалі циліндра і верхньомурівнем твердої фази. При заповненні циліндр легко струшують.
Фізичні властивості корисних копалин та мінералів