Noyob va radioaktiv metall rudalarini boyitish

MA’RUZA №22


Mavzu: Boyitish maxsulotlarini quyultirish.


Reja:
1. Boyitish jarayonlaridan keyin maxsulotlarni suvsizlantirish
2. Quyultirish jarayonlari
3. Quyultirish jarayonlarining afzalliklari


Tayanch iboralar: gigroskopik namlik, adgezion namlik, kappilyar namlik, gravitatsion namlik, drenajlash, quyultirish


Boyitish jarayonlaridan keyin maxsulotlarni suvsizlantirish.

Bir tonna rudani flotatsiya usuli bilan boyitishda 2,5 3.5m³; gravitatsiya usulida -3.5-4,5 m³ magnit usulida -3.0-35m³ suv sarflanadi.

Xozirgi vaqtda, dunyoda yiliga 2.10⁹ t ruda boyitish jarayonida qatnashadi. Boyitish jarayoniga esa taxminan 6.10⁹m³ suv ishlatiladi.
Suv sarfini kamaytirish maqsadida, boyitish fabrikalarida suvni qayta ishlatish (oborotnoe vodosnobjenie) yo‘lga qo‘yilgan. 90-95% suv maxsulotlrdan ajratib olinadi va qayta boyitish jarayoniga yuboriladi. Bundan tashkari, boyitish jarayonida olingan maxsulotlrni qayta ishlash uchun suvsizlantirish talab etiladi. Buning uchun quyultirish, suzish va quritish jarayonlari amalga oshriladi.


Quyultirish jarayonlari.
Quyultirish yanchish jarayonidan so‘ng, bo‘tanaga ishlov berish jarayoni hisoblanadi. Quyultirish bo‘tanani cho‘ktirish, ya’ni qattiq zarrachlarni quyultirgich tubiga cho‘ktirib, tiniq suvni ishlatishga yuborish vazifasini bajaradi. Ko‘pchlik hollarda cho‘kkan mahsulot tarkibida 50 % gacha suv bo‘ladi. Bu esa qattiq-suyuq nisbat birga-bir demakdir. Quyultirish qayta ishlanayotgan massani yirikligi, zichligi, fizik-kimyoviy xususiyatlariga bog‘liq bo‘ladi. Bo‘tana tarkibida turli o‘lchamdagi zarrachalar mavjud bo‘ladi. Yirik zarrachalar tez cho‘kadi. Mayda zarrachalar uzoq vaqt davomida muallaq holda turadi. Zarrachalarning bir xil zaryadga ega bo‘lishi peptizasiya deyiladi. Bunday holat ayrim sul’fid minerallari hamda qiyin qayta ishlanadigan rudalarni qayta ishlaganda kuzatilishi mumkin. CHo‘ktirish jarayonini yaxshilash maqsadida mayda zarrachalarni yirik Agregat holatga keltirish kerak. Bu maqsadda koagulyant va flokulyant ishlatiladi. Koagulyant mayda zarrachalarni o‘zaro biriktirib ishqoriy muhit pH=10.5-11.2 hosil qilsa, flokulyant mayda zarrachalarni o‘zaro bog‘lab cho‘kish jarayonini tezlashtiradi. Quyultirish jarayoni quyultirgichlarda amalga oshiriladi. Bo‘tana quyultirgich markaziga beriladi.CHo‘kib zichlangan cho‘kma grabli yordamida quyultirgich markazida joylashgan chiqarib yuborish tuynugiga qarab suriladi va u yerdan nasos yordamida so‘rib olinadi. Tiniq suv tepaga ko‘tariladi va quyultirgich chetidan xalqali tarnovga tushadi. Quyultirgichda to‘rtta zona bo‘ladi:

1. 
   Tiniq suv zonasi;
   
2. 
   CHo‘kish zonasi;
   
3. 
   O‘tish zonasi
   
4. 
   Zichlanish zonasi.
   

Bir zonadan ikkinchi zonAga o‘tish bo‘tanani zichligiga bog‘liq holda bo‘ladi. Ko‘pchilk bo‘tana uchun birinchi zonadan ikkinchi zonAga o‘tish bo‘tana tarkibidan 25-33 % qattiq zarrachalar tashkil etgan zichlikda boradi. Quyultirgichdan chiqarib yuborilayotgan quyultirilgan mahsulot tarkibidan 40-50 % qattiq faza bo‘ladi. Quyultirgichni ish unumdorligi uning balandligiga bog‘liq bo‘lmasdan, uning cho‘kish jarayoning tezligi va apparatning yuzasiga bog‘liq bo‘ladi. SHuning uchun quyultirgichlar balandligi kam bo‘lib, yuzasi katta bo‘ladi.
Afzalliklari:

1. 
   Uzluksiz ishlashi;
   
2. 
   Elektr energiya kam sarflashi;
   
3. 
   Konstruksiyasining soddaligi;
   
4. 
   Xizmat ko‘rsatishning oddiyligi.
   

Asosiy kamchiligi esa – bu apparatlarning yirikligi va shunga bog‘liq holda katta maydon egallashidir.
Quyultirgichlar harakatga keltirish mexanizmini joylashishiga qarab markaziy va chetki bo‘ladi. SHuningdek, quyultirgichlar bir yarusli va ko‘p yarusli bo‘ladi. Quyultirish jarayoning asosiy vazifalari sifatida:

1. 
   Sorbsiyali tanlab eritish jarayonidan oldin kerak bo‘lgan bo‘tana zichligini tanlash;
   
2. 
   Suvni ajratib olish va uni ruda tayorlash va boyitish jarayonlariga qaytarish hisoblanadi.
   

5-20% gacha qattiq zarrachalar bo‘lgan bo‘tanani suvsizlantirishning birinchi bosqichi tindirish jarayoni xisoblanadi. Tindirish qattiq zarrachalarni og‘irlik kuchi yoki markazdan qochma kuch xisobiga cho‘ktirish demakdir . Tindirishning maqsadiga qarab jarayon ikki turga : Suvni tiniqlashtirish va bo‘tanani quyiltirishga farq qiladi. Suvni tinniqlashtirishdan maqsad oborotga qaytirilayotgan suvni kattik zarrachalardan tozalash. Bo‘tanani quyultirish esa jipslashgan cho‘kma olish. Qattiq zarrachani muxitda cho‘kish tezligi uning o‘lchamiga, zichligiga konsentratsiyasiga va muxit qovushqoqligiga bog‘liq. Zarrachani cho‘kish tezligi Stoks tenglamasi bilan aniqlanadi.
(80)
bu erda, d-zarracha diametri
-zarracha zichligi
-muxit zichligi
-karshilik koefitsenti, liminar oqim uchun
(6.1) tenlamaga ma’lum qiymatlarni kuysak (6.2)tenglamani olamiz.
(81)
bu erda k₁=554
(6.1) tenglamani qattiq zarracha konsentratsiyasini (0,1-1%) oz bo‘lgan bo‘tanalar uchun qo‘llasa bo‘ladi. Konsentratsiyasi yuqori bo‘lgan bo‘tanalar uchun esa
(82)
bu erda gavoylik koefitsenti , . bo‘tanadagi suyuqlikni xajmiy ulushi.
Vaqt o‘tishi bilan silindrda suyuklik bilan qattiq moddalarni ajralish (zonalari) qatlamlari paydo bo‘ladi:
n- daraja ko‘rsatkichi , zarracha o‘lchamga bog‘liq .
<0,1mm li zarracha uchun n=1.5 ; 2mm dan katta zarracha uchun n=6
ammo, (6,2-6,3) tenglamalar yordamida aniq natija olib bo‘lmaydi. Amalda, real bo‘tanada zarrachani cho‘kish tezligini tajriba yo‘li bilan aniqlash osonroq .Buning uchun bo‘tana balandligi bo‘yicha darajalangan silindrga joylashtiriladi cho‘kish jarayoni kuzatiladi. CHo‘kish grafigi quriladi (64-rasm).





Rasm 64. Butananing sifat buyicha tindirilish kurinishi: a) – aniq chegara xosil kilishi; b) – chegara xosil kilmasdan; 1 – bo‘tana – havo chegarasi; 2 – qattik – suyuqlik chegarasi; 3 – chuktirish dagi 24 soatdan keyingi chukmaning balandligi.

Tiniq suv qatlami – oraliq qatlam –kritik qatlam, jipslashgan cho‘kma qatlami

Bunda ikki xil qatlamlanish yuz berishi mumkin: ajralish qatlamalarini aniq chegarasi bo‘lgan qatlamlanish va chegarasi bo‘lmagan qatlamlanish. Bu bo‘tanadagi qattiq zarrachalar o‘lchamiga, granulametrik tarkibiga bog‘liq. O‘ta Mayin zarrachalar bo‘lsa qatlamlanishni aniq chegarasini kuzatish qiyin. CHo‘kish jarayoni boshlanishida, zarrachani cho‘kish tezligini eng yuqori, V=h/t oralik qatlamda tezlik sekinlashadi, kritik qatlamda yana xam sekinlashadi . Kritik chegarada cho‘kma xosil bo‘lish tugab, cho‘kmani jipslanishi boshlanadi. CHo‘kish grafigi bo‘yicha tindirgichlarni unumdorligi, xajmi va boshqa ko‘rsatgichlari xisoblanadi.
Masalan: qatlamlanishni boshlang‘ich tezligi bilan tindirgichni sliv (tinik suv ) bo‘yicha solishtirma unumdorligi aniqlanadi.
,m² .sut/t (83)
bu erda, R_b, R₀ –boshlang‘ich va oxirgi suyuqlik bilan qattiq fazalarni nisbati quyuqlik darajasida
K=0.8-0.9 ning –koeffitsent
- zarrachaning zichligi
- cho‘kish tezligi
1t qattiq moddaga to‘g‘ri keladigan suvni boshlang‘ich cho‘kish tezligiga teng tezlik bilan chiqarib turish mumkin ekan.
Tindirgichni xajmi va balandligini quyidagicha muloxaza yuritish bilan topamiz: Oxirgi quyuqlik darajasi (R₀)ni bilgan xolda, shu quyuqlanish darajasiga ketgan vaqtni (t_k) topamiz. Bo‘tanani xajmiy unumdorligini (Q) quyultirishga ketgan vaqtni ko‘paytirib tindirgichni xajmi (V_T)ni topamiz. (V_T=Qt_k) massalar saklanish qonuniga asoslanib (N_bS_b=N₀S₀). CHo‘kish grafigi yordamida cho‘kmani balandligini topamiz.
N₀=N_b(R₀+1)/(R_b+1) (84)
R₀=(100-C_b)/S₀ (85) Kerak bo‘lgan quyiltirish yuzasi S, tindirgichni hajmi va uning balandligi bo‘tananing hajmiy unumdorligi Q bilan ma’lum nisbatlarda bog‘langan:
S=Qq (86)
V_T=t_kQ (87)
H=V_T/S (88)
Tindirgichlar ularning standartlashtirilgan diametrlari bo‘yicha tanlanadi. 10,20,40,…100 m gacha

Tindirgichlar (65-rasm) silindr shaklidagi idish bo‘lib , tag qismi konus simon bo‘ladi. Butana markaziy kuvurga (1) beriladi. Tindirilgan suv silindrning yukori qismining tashqi gardishiga o‘rnatilgan nov (2) orqali , chukma esa aylanuvchi kurak (3) yordamida konus uchi bo‘lgan quvurga (4) tushirilib undan nasos yordamida tindirgichdan chiqariladi.

Olingan cho‘kmada qattiq moddaning konsentratsiyasi 45-55% buladi.