Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург, РФ

Пелевин А. Е., профессор, д-р техн. наук, доцент, a-pelevin@yandex.ru

Приведена математическая модель движения частиц ильменита и кварца в электрическом барабанном коронном сепараторе. Использованы формулы для расчета удельных сил электростатического поля и зеркального отображения, действующих на частицы минералов после их выхода из межэлектродного пространства. Получена теоретическая зависимость удельных электрических сил от крупности материала. Выполнен анализ движения частиц ильменита и кварца в трехбарабанном коронном сепараторе. Теоретический расчет динамики движения частиц позволяет определить основные параметры и режимы работы сепаратора в зависимости от электрических свойств и крупности разделяемого материала. Полученные результаты подтверждают практику промышленного применения трехбарабанных электрических сепараторов. Для более точного прогноза результатов разделения в таких аппаратах необходимо разработать модель процесса с учетом электрической флокуляции проводников и непроводников различной крупности.

1. Пелевин А. Е. Повышение эффективности обогащения железорудного сырья путем применения сепарации в повышенном магнитном поле // Черные металлы. 2022. № 1. С. 31–36.
2. Guiral-Vega J. S., Pérez-Barnuevo L., Bouchard J., Ure A., Poulin É., Du Breuil C. Particle-based characterization and process modeling to comprehend the behavior of iron ores in drum-type wet low-intensity magnetic separation // Minerals Engineering. 2024. Vol. 206. DOI: 10.1016/j.mineng.2023.108509

3. Пелевин А. Е., Сытых Н. А. Применение сепараторов с повышенной индукцией магнитного поля при обогащении титаномагнетитовой руды // Обогащение руд. 2020. № 2. С. 15–20.
4. Котова О. Б., Ожогина Е. Г., Понарядов А. В. Технологическая минералогия: развитие комплексной оценки титановых руд (на примере Пижемского месторождения) // Записки Горного института. 2022. Т. 256. С. 632–641.
5. Yan X., Wang H., Peng Zh., Hao J., Zhang G., Xie W., He Ya. Triboelectric properties of ilmenite and quartz minerals and investigation of triboelectric separation of ilmenite ore // International Journal of Mining Science and Technology. 2018. Vol. 28, Iss. 2. Р. 223–230.
6. Chelgani S. C., Neisiani A. A. Electrostatic separation // Dry mineral processing. Cham: Springer, 2022. P. 91–123.
7. Урванцев А. И., Шихов Н. В., Зайцев Г. В. Результаты исследований и практика обогащения минерального сырья электрической сепарацией // Известия высших учебных за-
ведений. Горный журнал. 2005. № 5. С. 37–51.
8. Газалеева Г. И., Шихов Н. В., Сопина Н. А., Мушкетов А. А. Современные тенденции переработки титансодержащих руд // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2015. № 12. С. 30–36.
9. Булатов К. В., Газалеева Г. И., Шихов Н. В., Назаренко Л. Н. Разработка схемы обогащения титан-циркониевых песков месторождения Шокаш, Северный Казахстан // Обогащение руд. 2023. № 6. С. 3–8.
10. Liu J., Xue Z., Dong Zh., Yang X., Fu Ya., Man X., Lu D. Multiphysics modeling simulation and optimization of aerodynamic drum magnetic separator // Minerals. 2021. Vol. 11, Iss. 7. DOI: 10.3390/min11070680
11. Tang D., Wang F., Dai H., Lu M., Gong Zh. Influence of separation chamber shape in dry magnetic separator on the dispersion and separation of multiple magnetites // Minerals Engineering. 2021. Vol. 171, Iss. 1. DOI: 10.1016/j.mineng.2021.107130
12. Xie Sh., Hu Zh., Lu D., Zhao Ya. Dry permanent magnetic separator: Present status and future prospects // Minerals. 2022. Vol. 12, Iss. 10. DOI: 10.3390/min12101251
13. Ревнивцев В. И., Ангелов А. И., Верещагин И. П., Ершов В. С., Лосаберидзе С. И., Морозов В. С., Пашин М. М. Физические основы электрической сепарации. М.: Недра, 1983. 271 с.
14. Олофинский Н. Ф. Электрические методы обогащения. М.: Недра, 1977. 519 с.
15. Месеняшин А. И. Электрическая сепарация в сильных полях. М.: Недра, 1978. 175 с.
16. Guiral-Vega J. S., Pérez-Barnuevo L., Bouchard J., Ure A., Poulin É., Du Breuil C. Particle-based characterization and process modeling to comprehend the behavior of iron ores in drum-type wet low-intensity magnetic separation // Minerals Engineering. 2024. Vol. 206. DOI: 10.1016/j.mineng.2023.108509
17. Guiral-Vega J., Bouchard J., Poulin É., Ure A., DuBreuil C., Pérez-Barnuevo L. A phenomenological model for particle kinetics in drum-type wet low-intensity magnetic separation // IFAC-PapersOnLine. 2022. Vol. 55, Iss. 21, P. 25–30.
18. Xue Z., Wang Yu., Zheng X., Lu D., Sun Z., Hu Zh. Simulation of particle accumulation in high gradient magnetic separation based on static buildup model (SBM) // Minerals Engineering. 2022. Vol. 175. DOI: 10.1016/j.mineng.2021.107290
19. Hu Zh., Liu J., Han L., Wang Yu., Lu D., Zheng X., Xue Z. Dynamic particle accumulation on a single wire in transverse field pulsating high gradient magnetic separator // Minerals Engineering. 2022. Vol. 183. DOI: 10.1016/j.mineng.2022.107609
20. Mohanraj G. T., Rahman M. R., Sharnappa Joladarashi et al. Design and fabrication of optimized magnetic roller for permanent roll magnetic separator (PRMS): Finite element method magnetics (FEMM) approach // Advanced Powder Technology. 2021. Vol. 32, Iss. 2. P. 546–564.
21. Вайсберг Л. А., Кононов О. В., Устинов И. Д. Основы геометаллургии. СПб.: Русская коллекция, 2020. 376 с.
22. Дорошенко М. В., Башлыкова Т. В. Технологические свойства минералов: справочник для технологов. М.: Теплоэнергетик, 2007. 296 с.
23. Кравец Б. Н. Специальные и комбинированные методы обогащения. М.: Недра, 1986. 304 с.
24. Mezenin A. O., Dmitriev S. V., Cherkasova M. V. Vibration effects in conditioning of metal powders // Vibroengineering PROCEDIA. 2019. Vol. 25. Р. 36–41.
25. Урванцев А. И. Энергосепарация минерального сырья. Екатеринбург: Форт Диалог-Исеть, 2015. 224 с.
26. Пелевин А. Е., Сытых Н. А., Черепанов Д. В. Влияние крупности частиц на эффективность сухой магнитной сепарации // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021. № 11-1. С. 293–305.
27. Терещенко С. В., Шибаева Д. Н., Компанченко А. А., Алексеева С. А. Исследование влияния вещественного о-става и крупности железистых кварцитов Оленегорского месторождения на результаты сухой магнитной сепарации // Обогащение руд. 2020. № 6. С. 15–20.
28. Шибаева Д. Н., Терещенко С. В., Асанович Д. А., Шумилов П. А. К вопросу о необходимости классификации горной массы, направляемой на сухую магнитную сепарацию // Записки Горного института. 2022. Т. 256. С. 603–612.
29. Терехин Е. П., Чуева Е. А., Хворостянова В. И. Совершенствование технологии дообогащения для повышения качества железорудного концентрата // Техника и технология горного дела. 2023. № 3. С. 82–93.
30. Юшина Т. И., Чантурия Е. Л., Думов А. М., Мясков А. В. Современные тенденции в развитии технологий переработки железных руд // Горный журнал. 2021. № 11. С. 75–83.
31. Пелевин А. Е. Получение гематитового концентрата из гематит-магнетитовых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020. № 3-1. С. 422–430.
32. Purushotham Sudikondala, Narasimha Mangadoddy, Sunil Kumar Tripathy, Rama Murthy Yanamandra. CFD modelling of the spiral concentrator at moderate feed solids content-prediction of particle segregation // Transactions of the Indian Institute of Metals. 2023. Vol. 1. DOI: 10.1007/s12666-023-03017-w
33. Пелевин А. Е. Влияние магнитной флокуляции на результаты обогащения железосодержащих руд //Обогащение руд. 2021. № 4. С. 15–20.