Мончегорск, Мурманская обл., РФ

Тюкин А. П., канд. техн. наук, tukinap@yandex.ru

Представлены результаты исследования взаимосвязи физических свойств твердых частиц (плотности, диаметра, коэффициента сферичности) и параметров движения этих частиц, определяющих эффективность разделения зернистых смесей методом газодинамической сепарации ламинарным потоком газа. Сделан вывод о том, что для массивных частиц (большого диаметра и/или плотности) в основном характерна отрицательная асимметрия формы распределения, что позволяет эффективно проводить газодинамическую сепарацию именно за счет заданного торможения частиц о статичный слой газа при их выходе из плоской турбулентной струи. Коэффициент сферичности частиц, при повышении приводящий к смещению асимметрии распределения в отрицательную область, также выступает в данном случае в роли еще одного показателя инертности, влияющего на процесс аналогично тому, как на него влияют диаметр и плотность частиц.

1. Rodger G., Mariutti T. Innovative device offers solution to waterless mineral processing // Canadian Mining Journal. 2014, June 1. URL: https://www.canadianminingjournal.com/featured-article/innovative-device-offers-solution-towaterless-mineral-processing/ (дата обращения: 09.12.24)
2. Chalavadi G., Singh R. K., Sahoo M. Fine size dry iron ore beneficiation using thin bed air fluidized dry separator // Current trends in mineral-based products and utilization of wastes: Recent studies from India. Springer proceedings in Earth and environmental sciences. Cham: Springer, 2024. P. 133–138.
3. Tapia C., Hay B. Above and beyond NPV — Determining the life-of-mine from an economic perspective // Life of mine. Conference. Brisbane, Australia, 2–4 August 2023. 6 p.
4. Chernyakov A. V., Koval V. S., Begunov M. A., Algazin D. N. Theoretical studies of a centrifugal pneumatic separator with horizontal air flow // IOP Conference. Series Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 852, Iss. 1. DOI: 10.1088/1755-1315/852/1/012017
5. Фогелев В. А. Использование воздушной классификации в процессах обогащения минерального сырья // Золотодобыча. 2007. № 101. URL: https://zolotodb.ru/article/10219 (дата обращения: 09.12.2024).
6. Тюкин А. П. Разработка комбинированного метода обогащения зернистых материалов с применением технологий аэродинамической и ударной сепарации: дис. … канд. техн. наук. МИСиС, 2013. 151 с.
7. Бесов Б. Д. Аппаратчик пневматического обогащения углей. М.: Недра, 1988. 75 с.
8. Авдохин В. М., Морозов В. В., Кузьмин А. В., Бойко Д. Ю., Калина А. В. Вакуумно-пневматическая сепарация труднообогатимых углей // Горный журнал. 2008. № 12. С. 56–60.
9. Глембоцкая Т. В. Возникновение и развитие гравитационных методов обогащения полезных ископаемых. М.: Наука, 1991. 253 с.
10. Авдохин В. М., Морозов В. В., Бойко Д. Ю., Кузьмин А. В. Современные методы обогащения углей методом пневматической сепарации // Збагачення користних копалин. 2008. № 34. С. 132–140.
11. Кузьмин А. В., Морозов В. В. Обогащение углей шахты Эрчим-Тхан методом пневматической сепарации // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2008. № 11. С. 191–198.
12. Кузьмин А. В., Бойко Д. Ю., Адов В. А. Разработка комбинированной технологии сухого обогащения угля // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № 15. Обогащение полезных ископаемых–2. Отдельный выпуск. С. 507–516.
13. Бедрань Н. Г. Машины для обогащения полезных ископаемых. Киев, Донецк: Вища школа, 1980. 416 с.
14. Меринов Н. Ф. Теория падения минеральных частиц в средах разделения и методы расчета. Екатеринбург: УГГГА, 2002. 67 с.
15. Миронов К. В. Справочник геолога-угольщика. М.: Недра, 1982. 256 с.
16. А. с. 64038 СССР. МПК B 07 B 1/56, B 07 B 4/08, B 07 B 9/00. Способ воздушной классификации материалов по крупности / Павлов М. Н., Вялухин П. Н. № 9 (319143); заявл. 23.11.1942; опубл. 31.08.1944.
17. Лебедев И. Ф. Обогащение полезных ископаемых с использованием аппаратов пневмосепарации // Международный научно-исследовательский журнал. 2019. № 4. DOI: 10.23670/IRJ.2019.82.4.012
18. Бауман А. В., Степаненко А. И., Степаненко А. А. Практические результаты и перспективы сухого обогащения руд и нерудных материалов методом пневмосепарации // Горный журнал. 2020. № 3. С. 40–44.
19. Матвеев А. И., Лебедев И. Ф., Винокуров В. Р., Львов Е. С. Научно-экспериментальные основы сухого обогащения руд полезных ископаемых // Записки Горного института. 2022. Т. 256. С. 613–622.
20. Бардовский А. Д., Герасимова А. А., Басыров И. И. Оценка эффективности работы пневмоклассификаторов для процесса сухого разделения мелких фракций нерудного сырья // Горный журнал. 2022. № 12. С. 40–44.
21. Герасимова Е. В. Из опыта обогащения угля в кипящем слое // Обогащение и брикетирование углей. 1983. Вып. 7. 37 с.
22. Герасимова Е. В. Обогащение воркутинских углей в аэросуспензиях // Обогащение и брикетирование углей. 1985. Вып. 8. 41 с.
23. Тодес О. М. Розенбаум Р. Б. Вязкость псевдоожиженного слоя // Записки Горного института. 1970. Т. 51, № 3. С. 3–24.
24. Розенбаум Р. Б., Тодес О. М. Эффективная вязкость псевдоожиженного слоя и скорость осаждения частиц в стоксовском режиме // Записки Горного института. 1975. Т. 55, № 3. С. 19–25.
25. Тюкин А. П. Физико-математическая модель газодинамической сепарации. URL: https://gasflow.org (дата обращения: 09.12.2024).
26. Gutmark E., Wygnanski I. The planar turbulent jet // Journal of Fluid Mechanics. 1976. Vol. 73, Iss. 3. P. 465–495.
27. Грац Ю. В. Лекции по гидродинамике. Изд. 2. М.: МГУ, 2020. 240 с.
28. Shin Ye., Kim S., Jun E. An approach for multiscale two-phase flow simulation in the direct simulation Monte Carlo framework // Physics of Fluids. 2024. Vol. 36, Iss. 6. DOI: 10.1063/5.0212766
29. Шехирев Д. В., Думов А. М., Стрижко В. С. Феноменологический смысл эффективности разделения по Ханкоку–Луйкену и дополнительный критерий эффективности // Обогащение руд. 2010. № 2. С. 31–35.