Noyob va radioaktiv metall rudalarini boyitish va qayta ishlash

Jadval 11. Minerallarning zichliklari

Mineral	Kimyoviy ifodasi	Zichligi, kg/m^3		Foydali modda	Foydali moddaning miqdori, %
Oltin	Au		19,300	Oltin		100
Galenit	PbS		7400-7600	Ko‘rg‘oshin		86,6
Molibdenit	MoS2		4300-5000	Molibden		59,94
Magnetit	Fe3S2		4500-5300	Temir		72,4
Pirit	FeS2		4900-5200	Temir		46,55
Kvars	SiO2		2650	Kremniy		46,7
Kalsiy	CaCO3		2700	SaO		56
Magnezit	MgCO3		3000	MgO		47,6
Ko‘mir	C		1300-1800	Uglerod		-

Zarra shakli xar xil bo‘lib, u mineralning tabiatiga bog‘liq. Xisoblashlar uchun shakl koeffitsienti degan tushuncha kiritilgan:
(37)
Bu erda: - shakl koeffitsienti

Sm - sharning yuzasi

S -noto‘g‘ri shaklli zarracha yuzasi

Quyida shakl koeffitsientining qiymati keltirilgan.

SHarsimon - - - - - - - 1,0

YUmaloqroq - - - - - - - 0,8 -0,9

Burchakli - - - - - - - - 0,7-0,8

YAlpoq - - - - - - - - - - 0,6-0,7

Muhitning xossalari

Gravitatsiya usuli bilan boyitishda muhit vazifasini havo, suv, og‘ir suyuqlik, suspenziya (loyqa) elektr yoki magnit maydoniga joylashtirilgan suyuq elektrolit o‘tashi mumkin. Boyitishda muhitning quyidagi xossalari axamiyatga molik: Zichligi, qovushqoqligi, xarakatlanayotgan jismga qarshiligi va barqarorligi.

YUqorida keltirilgan muhit xossalari unda ajraliyotgan zarrachalar xarakatiga katta ta’sir qiladi. SHuning uchun ularning qiymatlari boyitish dastgoxlarini xisoblashda inobatga olinadi.

Muhitning zichligi deb, muhit massasini, uning xajmiga nisbatiga aytiladi.

kg/m³ (5)

Ma’lumki, og‘irlik bilan massa o‘zaro m g=G nisbatiga ega. Tenglamani ikala qismini hajmiga bo‘lsak:

(6)
Ifodani olamiz. Bu zichlik bilan solishtirma og‘irlik o‘zaro bog‘liq ekanligini ko‘rsatadi.

Bu erda: G - muxitning og‘irligi, kg

- erkin tushish tezlanishi, 9,81 m/s²

– muxitning solishtirma og‘irligi, kg/m³

Suvning zichligi 20⁰ S haroratda 1000 kg/m, havoning zichligi-1,23 kg/m³ ga teng. 12,13- jadvalda boyitish jarayonida ishlatiladigan ba’zi bir og‘ir suyuqliklari tavsifi keltirilgan.

Og‘ir suyuqliklardan ZnCI₂, CaCI₂, bromofrom, Tula va klerchi suyuqliklari sanoatda ko‘prok qo‘llaniladi. Og‘ir suyuqliklarni (og‘irlashtirgichlarni) eritmadagi konsentratsiyalarni o‘zgartirib muxit zichligini o‘zgartirish mumkin, masalan:
Jadval 12.

Bromofrom miqdori, hajmiy foiz hisobida	100	75	50	25
Eritmaning zichligi	2890	2430	1890	1320

Jadval 13. Og‘irlik suyuqliklari tavsifi

Suyuqlik	Kimyoviy ifodasi	Zichligi, kg/m^3	Suvdagi eruvchanligi
Sink xloridi Kalsiy xloridi Bromofrom Tula suyuqligi Klerchi suyuqligi	ZnCl2 CaCl2 CHBr3 CH2(COOTI)2 HCOOTI	2500 2500 2890 3170 4250	Eriydi Eriydi Eriydi Eriydi Eriydi

Suspenziya (loyqa) ning zichligi og‘irlashtirgichning zichligi va uning suspenziyadagi xajmiy miqdoriga bog‘liq. Bu kattaliklarni o‘zaro bog‘liqligini quyidagi mulohaza yuritish bilan aniqlash mumkin.

Belgilarni qo‘yamiz:

Vc - suspneziyaning xajmi, 1 m³

c - suspenziyaning zichligi, kg/m³

V_T - suspenziyaiyadagi og‘irlashtirgichni xajmiy miqdori

- og‘irlashtirgichni zichligi, kg/m³

Vc - VT=V suv-suspenziyadagi suvning xajmi

- suvning zichligi, 1000 kg/m³

Quyidagi tenglamani yozishimiz mumkin:

bundan

(7)
Xajm birligida suspenziyadagi og‘irlashtirgichning miqdori

(8)
Suspenziyadagi og‘irlashtirgichni massa bo‘yicha konsentratsiyasi

(9)
Berilgan xajmda suspenziya tayyorlash uchun kerak bo‘lgan og‘irlashtirgichni miqdori:
(10)
Amalda ko‘mirni boyitish uchun tayyorlashda magnetit boyitmasi ( _t=4400), rudalarni boyitish uchun esa ferrosilitsiy ( _t=6800) ishlatiladi.

Suyuq muxitni zichligini oshirish uchun eletr tokidan foydalanilsa xam bo‘ladi. CHunki, magnit va eletr maydonlariga o‘rnatilgan elektrolitning zichligi magnit va elektr tokining parametrlariga bog‘liq bo‘ladi. Buning uchun magnitogidrodinamik qurilmasidan foydalaniladi.

Zichliklari xar xil bo‘lgan zarrachalarni bir-biridan ajratish uchun amalda «MGD-separatsiya» qurilmasidan foydalaniladi (4-rasm).

Qurilma dielektrik materialdan yasalgan N va S qutbli idish (1), elektr tokiga ulangan metall elektrod (2,3) lardan iborat.

Elektrodlar tokka ulanganda elektrolit orqali tok o‘ta boshlaydi va magnit maydoni bilan o‘zaro ta’sirlanadi. Bu kuch quyidagicha ifodalanadi:

F=VII (11)

Bu erda: V – qutblar oralig‘idagi magnit maydonini induksiyasi;

I – eletrolit orqali o‘tadigan tok

I – elektrodlar orasidagi masofa.

Elektrolitning elementar xajmiga ta’sir qilayotgan elektromagnit kuchi, pastga yo‘nalgan:

dF=Bilds (12)

Bu erda: i – elektrolitdagi tok zichligi;

Ds – elektrolitni elementar qirqimi;


Rasm 29. Gidrodinamik qurilma: a-qurilma sxemasi; b-mineral zarrachaga ta’sir qilayotgan kuch sxemasi; v- balandligi bo‘yicha elektrolit qatlamiga ta’sir etayotgan kuch dinamikasi; A- itaruvchi kuch; V – og‘irlik kuchi; F-elektromagnit

Ilds- elektrolitning elementar xajmi

U xolda Bi=dF/Ilds

Bu ifodani elektromagnit xajmiy kuchini bildiradi. SHu erning o‘zida pastga yo‘nalgan Elektrolitning og‘irlik kuchi bo‘ladi. SHunday qilib, elektrolitni pastki qatlamda og‘irlik kuchi xosil qilgan bosim Ro va elektromagnit xisobiga xosil bo‘lgan bosim Re mavjud. U xolda eletrolitga ta’sir qilayotgan umumiy bosim:

R = Ro + Re (13)

H balandlikdagi ta’sir qilayotgan kuchlar (shartli), zichligi yoki

R/ h = Ro/ h + Re/ h (14)

yoki

∆r = ∆o + ∆e

Hajmiy elektromagnit kuchi (Bi) va og‘irlik kuchi (G) qo‘shilganda elektrolitni zichligi ∆e miqdoriga oshadi va zarrachaning ajralish zichligi ∆r bo‘lgan muxitda o‘tadi.

Elektromagnit kuchining yo‘nalishi elektrtokining yo‘nalishiga bog‘liq. Agar, tokning yo‘nalishini o‘zgartirsak, elektromagnit F yuqoriga yo‘nalgan bo‘ladi,

U xolda ∆r = ∆o ∆e

Agar, ∆o= ∆e, ∆r = 0, u xolda elektrolit muallaq bo‘lib qoladi. Elektr kuchini oshirib, yoki kamaytirib, yoki tokning yo‘nalishini o‘zgartirish yo‘li bilan elektrolitning zichligini xoxlagancha o‘zgartirish mumkin. Bu esa magnitogidrodinamik saralash usulini ustuvorligini ko‘rsatada.

Muxitning qovushqoqligi – deb xarakatlanayotgan suyuqlik qatlamlarini o‘zaro ichki ishqalanish kuchiga aytiladi.

Nyuton qonuniga asosan, nisbatan xar-xil tezlik bilan xarakatlanayotgan suyuqlik qatlamlarining bir-biriga ko‘rsatayotgan ta’siri (ishqalanish) kuchi ularning nisbiy tezligiga, tegib turgan qirqim yuzasiga to‘g‘ri mutanosib va suyuqlikning tabiatiga bog‘liq bo‘lib, bosimga bog‘liq bo‘lmaydi, ya’ni

T= S μ du/ dh (15)

Bu erda, T – ichki ishqalanish kuchi;

S – tegib turgan qatlamlar yuzasi;

μ - qovushqoqlik koeffitsenti

du - qatlamlar tezliklarining farqi

dh - qatlamlar markazlari oralig‘idagi masofa;

du/dh – tezlik gradienti

Qovushqoqlik faqat xarakatlanayotgan suyuqliklardagina mavjud. Tinch turgan muxitda qovushqoqlik bo‘lmaydi. SHuning uchun xam μ – ni dinamik qovushqoqlik koeffitsenti deyiladi. Uning o‘lchov birligi SGS sistemasiga puaz-din s/sm². Si sistemasida Pa.s. bilan o‘lchanadi. O‘lchov birliklari nisbati 1P = 0,1 Pa.s. ga teng. jadvalda bir nechta qovushqoqlikning dinamik koeffitsentlari keltirilgan.

Gidravlikada ko‘pincha qovushqoqlikni «Kinematik koeffitsenti» degan atama ko‘llaniladi va u muxit qovushqoqligi dinamik koeffitsentini muxit zichligi nisbatiga teng,

γ = μ/∆, m²/s

Tabiatda Nyuton konuniga bo‘ysunmaydigan muhitlar bo‘ladi. Bunga suspenziya (loyqa) deb ataluvchi, kalloid eritmalar, emulsiyalar kiradi. Bunday muxit xarakatsiz turganda xam qovushqoqlikka ega. Kolloid eritmalar va emulsiyalarda o‘ta mayda qattiq zarrachalar bir-biri bilan tortishish kuchiga, ma’lum qurilishiga (strukturaga) ega bo‘lib eritmada muallaq xolda teng tarqalgan bo‘ladi. Ammo vaqt o‘tishi bilan qattiq zarrachalar asta-sekin bir-biri bilan qo‘shilishib pastga qarab cho‘ka boshlashadi. Muxitni yuqori qismi tinib boradi, pastki qismi quyuqlashadi va muxit balandligi bo‘yicha zichligi o‘zgarib boradi.