Исследование влияния свойств твердых тел на энергетику измельчения в мельницах

Актуальность проблемы объясняется необходимостью найти резервы улучшения показателей горного производства, снизить энергоемкость процессов дробления и тонкого измельчения твердых материалов в мельницах. Целью исследования является экспериментальная проверка корректности теории процессов дробления и тонкого измельчения твердых материалов в помольных камерах мельниц. Для описания процессов в мельнице используются физико-химические явления: фазовые переходы, термолиз, механоэмиссионные явления, точечные дефекты, дислокации и другие факторы, описываемые теорией короткоживущих активных центров. Обосновано перспективное направление решения проблемы, включающее снижение энергоемкости процессов дробления и тонкого измельчения твердых материалов при переработке в мельницах различных типов в рамках подготовки к использованию в производстве товаров. Выявлены основные проблемы тонкого измельчения твердых материалов в мельницах. Приведены сведения о лабораторном стенде на базе шаровой барабанной мельницы, позволившем выделить одиночные импульсы, записать их форму и произвести спектральный анализ. Приведены результаты экспериментального подтверждения теории процессов в помольных камерах мельниц с измерением параметров шаровой загрузки в зоне контакта мелющих тел с материалом, рассмотрены их применения к горным породам. Уточнены представления о влиянии фрикционных свойств измельчаемых материалов на энергетику процессов в помольной камере мельниц. Установлено, что энергетический критерий разрушения зависит, в первую очередь, от физических свойств материалов. Измерением динамических параметров в зоне контакта мелющих тел с измельчаемым материалом без искажения результатов приемным устройством подтверждено, что оптимизация параметров процесса с учетом феномена демпфирования амплитуды ударных импульсов является инструментом снижения энергоемкости дробления и тонкого измельчения пород в мельницах. Теоретические представления о процессах в помольных камерах мельниц подтверждены экспериментально путем измерения параметров шаровой загрузки непосредственно в зоне контакта мелющих тел с материалом.

Ключевые слова: минеральное сырье, энергоемкость, дробление и тонкое измельчение, мельница, эксперимент, мелющие тела, фрикционные свойства.
Как процитировать:

Голик В. И. Исследование влияния свойств твердых тел на энергетику измельчения в мельницах // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 10. – С. 112–122. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_10_0_112.

 

Благодарности:
Номер: 10
Год: 2021
Номера страниц: 112-122
ISBN: 0236-1493
UDK: 504.55.054:662 (470.6)
DOI: 10.25018/0236_1493_2021_10_0_112
Дата поступления: 02.02.2021
Дата получения рецензии: 28.06.2021
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.09.2021
Информация об авторах:

Голик Владимир Иванович — д-р техн. наук, профессор, е-mail: v.i.golik@mail.ru, Северо-Кавказский государственный технологический университет.

 

Контактное лицо:
Список литературы:

1. Дребенштедт К., Голик В. И., Дмитрак Ю. В. Перспективы диверсификации технологии добычи металлов в РСО-Алания // Устойчивое развитие горных территорий. — 2018. — Т. 10. — № 1 (35). — С. 125—131.

2. Espinoza R. D., Rojo J. Towards sustainable mining (Part I): Valuing investment opportunities in the mining sector // Resources Policy. 2017, vol. 52, pp. 7—18.

3. Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В., Радченко Д. Н. Расширение сырьевой базы горнорудных предприятий на основе комплексного использования минеральных ресурсов месторождений // Горный журнал. — 2013. — № 12. — С. 29—33.

4. Tayebi-Khorami M., Edraki M., Corder G., Golev A. Re-thinking mining waste through an integrative approach led by circular economy aspirations // Minerals. 2019, vol. 9. pp. 1–13. DOI: 10.3390/min9050286.

5. Дмитрак Ю. В. Теория движения мелющей загрузки и повышение эффективности оборудования для тонкого измельчения горных пород; автореферат дисс. доктора технических наук. —М.: МГГУ, 2000. — 44 с.

6. Заалишвили В. Б., Сатцаев А. М., Болатова М. А., Еналдиев А. Ф. Ресурсосберегающие технологии переработки хвостов обогащения и металлургии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2004. — № 2. — С. 318—320.

7. Дзапаров В. Х., Харебов Г. З., Стась В. П., Стась П. П. Исследование сухих строительных смесей на основе отходов производства для подземного строительства // Сухие строительные смеси. — 2020. — № 1. — С. 35—38.

8. Габараев О. З., Дмитрак Ю. В., Дребенштедт К., Савелков В. И. Закономерности взаимодействия разрушенных геоматериалов и рудовмещающего массива при отработке подработанных вкрапленных руд // Устойчивое развитие горных территорий. — 2017. — Т. 9. — № 4 (34). — С. 406—413.

9. Ben-Awuah E., Richter O., Elkington T., Pourrahimian Y. Strategic mining options optimization: Open pit mining, underground mining or both // International Journal of Mining Science and Technology. 2016, vol. 26, no. 6, pp. 1065–1071.

10. Богданов В. С., Воробьев Н. Д., Кинематика шаровой загрузки в барабанных мельницах с наклонными межкамерными перегородками // Известия вузов. Горный журнал. — 1985. — № 1. — С. 84—96.

11. Петров В. А., Андреев Е. Е., Биленко Л. Ф. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. — М.: Недра, 1990. — 301 с.

12. Сыса А. Б. О выборе рациоанльных направлений развития измельчительного оборудования // Известия вузов. Цветная металлургия. — 1994. — № 3. — С. 67—75.

13. Грязев М. В., Качурин Н. М., Захаров Е. И. Тульский государственный университет: 85 лет на службе отечеству // Горный журнал. — 2016. — № 2. — С. 25—29.

14. Vrancken C., Longhurst P. J., Wagland S. T. Critical review of real-time methods for solid waste characterisation: Informing material recovery and fuel production // Waste Management. 2018, vol. 61, pp. 40—57.

15. Дмитрак Ю. В., Шишканов К. А. Разработка вероятностной кинематической модели мелющих тел в помольной камере вибрационной мельницы // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2010. —№ 12. — С. 302—308.

16. Cardu M., Seccatore J., Vaudagna A., Rezende A., Galvao F., Bettencourt J. S., de Tomi G. Evidences of the influence of the detonation sequence in rock fragmentation by blasting. Part I // REM: Revista Escola de Minas. 2015, vol. 68, no. 3, pp. 337–342. DOI: 10.1590/037044672014680218.

17. Емельяненко Е. А., Радченко Д. Н., Лавенков В. С., Гавриленко В. В. Совместная утилизация отходов обогащения при комплексном освоении месторождений многокомпонентных руд // Горный журнал. — 2016. — № 12. — С. 87—93.

18. Комащенко В. И. Разработка взрывной технологии, снижающей вредное воздействие на окружающую среду // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2016. — № 1. — С. 34—43.

19. Ляшенко В. И., Андреев Б. Н. Повышение эффективности буровзрывной подготовки рудной массы к подземному блочному выщелачиванию // Безопасность труда в промышленности. — 2019. — № 8. — С. 27—35.

20. Клюев Р. В., Босиков И. И., Майер А. В., Гаврина О. А. Комплексный анализ применения эффективных технологий для повышения устойчивого развития природно-технической системы // Устойчивое развитие горных территорий. — 2020. — Т. 12. — № 2(44). — С. 283—290.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.