1. kol

Question 1

1. Tehnološka klasifikacija mineralnih sirovina (1) ?

Answer 1

Temelji se na industrijskoj upotrebi sirovina koju određuju kemijski i mineraloški sastav, te kemijske, fizikalne i mehaničke značajke sirovine. A.E.Fersman predložio je slijedeću tehnološku klasifikaciju mineralnih sirovina:
• Energetske mineralne sirovine
• Rude metala
• Rude nemetala

Question 2

2. Koje su dvije temeljne operacija u OMS-u i kako su sistematizirane u praksi ? (3)

Answer 2

• Raščin (otvaranje, oslobađanje)
• Razdvajanje (separiranje, sortiranje)
U praksi se temeljne operacije sistematiziraju u četiri glavne grupe:

• Sitnjenje (drobljenje, mljevenje)
• Klasiranje (u fluidima, sijanje)
• Koncentracija (obogaćivanje, separiranje, sortiranje)
• Odvodnjavanje (mehaničko – sedimentacija i filtracija; termičko – sušenje)

Question 3

3. Raščin ? (4)

Answer 3

Najčešće se postiže sitnjenjem, a krajnja svrha raščina je potpuno odvajanje korisne od nekorisne komponente (slika a)

Nepotpun, ali dovoljan raščin je kada korisna komponenta toliko preteže da se utjecaj nekorisne komp. tehnološki ne osjeća (slika b)
Nedovoljan raščin može se ponekad poboljšati dodatnim sitnjenjem (slika c).
Razdvajanje pri raščinu prikazanom na slici d moguće je gravitacijskom i magnetskom koncentracijom, ali ne i flotacijom ili luženjem.
Kada je postignut raščin kao na slici e moguće je razdvajanje luženjem ili otapanjem.
Kada se korisna komp. u jalovinskoj matrici nalazi u obliku žilica (slika f) razdvajanje se može postići samo dodatnim sitnjenjem. Kada se korisna komp. nalazi u matrici kao inkluzija (slika g) raščin nije moguće postići danas poznatim postupcima.

Question 4

4. Cilj i preduvijet provođenja koncentracije ? (2)

Answer 4

Koncentracija ima za cilj razdvajanje mineralnih komponenti (korisne i nekorisne) koje se nalaze u mineralnoj sirovini u zasebne proizvode.
Preduvjet za provođenje koncentracije je postizanje raščina (oslobađanja) minerala.

Question 5

5. Finalni produkti oplemenjavanja mineralnih sirovina ? (1)

Answer 5

Finalni produkti oplemenjivanja metalnih i nemetalnih sirovina zovu se koncentrat i jalovina.
Osim ova dva produkta često se dobiva i međuprodukt.

Question 6

6. Nabrojati tehnološke pokazatelje za vrednovanje uspjeha postupka oplemenjivanja ? (2)

Answer 6

Vrednovanje tehnološkog uspjeha oplemenjivačkog postupka provodi se uz pomoć nekoliko tehnoloških pokazatelja:
• Iskorištenje mase koncentrata Im
• Iskorištenje korisne komponente u koncentratu Ik
• Koncentracijski stupanj E
• Kvaliteta koncentrata Kk

Question 7

7. Iskorištenje mase koncentrata ili maseno iskorištenje ? (2)

Answer 7

Može se definirati kao omjer mase koncentrata u odnosu na masu ulaza.

K – masa koncentrata (t)
U – masa ulaza (t)

Question 8

8. Iskorištenje korisne komponente u koncentratu ? (2)

Answer 8

Može se definirati kao omjer mase korisne komponente u koncentratu i mase korisne komponente u ulazu

k – sadržaj korisne komp. u koncentratu (%)
u – sadržaj korisne komp. u ulazu (%)
j – sadržaj korisne komp. u jalovini (%)

Question 9

9. Koncentracijski stupanj ? (2)

Answer 9

Može se definirati kao odnos mase ulaza i koncentrata tj. broj težinskih jedinica ulazne sirovine potreban da se dobije jedna težinska jedinica koncentrata.

Question 10

10. Kvaliteta koncentrata ? (2)

Answer 10

Može se definirati kao postotni sadržaj korisne komponente u koncentratu kao finalnom produktu.

gdje je mk masa korisne komponente u koncentratu (t).

Question 11

11. Što je gravitacijska koncentracija i na čemu se temelji ? (2)

Answer 11

Gravitacijska koncentracija je skup postupaka za oplemenjivanje čvrstih mineralnih sirovina.
Postupci se temelje na razlici u gustoći pojedinih mineralnih komponenti (korisna komponenta i jalovina).

Question 12

12. Definicija gravitacijske koncentracije i sile koje djeluju u grav. koncentraciji ? (2)

Answer 12

GK može se definirati kao fizički postupak separacije dvaju minerala (korisna i nekorisna komponenta) različitih gustoća uslijed njihovog relativnog gibanja.
Relativno gibanje je posljedica reakcije na silu gravitacije i jednu ili više drugih sila (otpora):
• hidrodinamičke sile,
• centrifugalne sile,
• sile trenja.

Question 13

13. Čimbenici koji utječu na gibanje minerala u GK ? (1)

Answer 13

Čimbenici koji utječu na gibanje minerala (pomažu ili otežavaju separaciju) su:
• gustoća,
• veličina zrna,
• oblik zrna

Question 14

14. Što je koncentracijski kriterij, čemu služi i kako se može povećati ? (3)

Answer 14

Primjenjivost postupaka GK za oplemenjivanje dvokomponentne sirovine najčešće se procjenjuje na temelju tzv. koncentracijskog kriterija Q

rh – gustoća “teže” komponente,
rl – gustoća “lakše” komponente,
rm – gustoća medija.

U idealnom slučaju separirana zrna sastoje se od samo jednog minerala – Q je maksimalan
Smanjivanjem Q smanjuje se i efikasnost razdvajanja.
Q raste ako se vrijednost rl približava rm:
• povećanjem razlike u gustoći samih zrna
• povećanjem gustoće separacijskog medija

Question 15

15. Nabrojati skupine uređaja koji se koriste u GK ? (1)

Answer 15

Uređaji koji se koriste u GK možemo svrstati u nekoliko skupina:
• Plakalice
• Koncentracijski stolovi
• Žljebovi
• Uređaji za koncentraciju u suspenzijama

Question 16

16. Nabrojati teorije koje objašnjavaju stratifikaciju u plakalici ? (2)

Answer 16

Teorije koje razmatraju gibanje pojedinačnog zrna
• Teorija početnog ubrzanja
• Teorija ometanog taloženja
• Teorija međuprostornog strujanja

Teorije koje razmatraju posteljicu kao cjelinu
• Teorija potencijalne energije (F.W.Mayer, 1950.)

Question 17

17. Objasniti teoriju početnog ubrzanja ? (3)

Answer 17

Stratifikacija je posljedica različitih brzina (ubrzanja) što ih zrna različite gustoće postižu uslijed pulzacija vode. Jednadžba gibanja čestice koja pada u viskoznom fluidu glasi:

m – masa zrna
dv/dt – ubrzanje zrna
g – ubrzanje uslijed gravitacije (sile teže)
m’ – masa istisnute tekućine (ovisi o volumenu zrna)
D – otpor fluida kretanju zrna

Na početku gibanja je brzina zrna vrlo mala, pa se otpor D (koji je funkcija brzine zrna) može zanemariti

Budući da je volumen fluida i zrna isti dobivamo:

Početno ubrzanje mineralnih zrna je funkcija gustoće zrna i fluida, a ne veličine zrna. Ako se padanje zrna ponavlja dovoljno često i traje dovoljno kratko, na udaljenost koju prijeđu dva zrna početna akceleracija utjecati će značajnije od konačne brzine padanja. U takvim uvjetima stratifikacija će se odvijati jedino na temelju gustoće zrna.

Question 18

18. Objasniti teoriju ometanog taloženja ? (3)

Answer 18

Taloženje u statičkom fluidu ovisi o gustoći, obliku i veličini mineralnog zrna, a odvija se u skladu sa Stokesovim i Newtonovim zakonom. U laminarnim uvjetima strujanja javlja se otpor uslijed smicanja, a posljedica je viskoziteta (viskozni otpor):

d – promjer (sferičnog) zrna h - dinamički viskozitet fluida vk – konačna brzina padanja zrna u fluidu

U trenutku kada čestica postigne konačnu brzinu padanja, biti će dv/dt=0, i zbog toga je D= mg-m’g:

Izjednačavanjem dvaju prethodnih izraza dolazi se do izraza za konačnu brzinu padanja u laminarnim uvjetima strujanja, poznatijeg kao Stokesov zakon:

U turbulentnom režimu strujanja, otpor je posljedica kretanja fluida oko čestice (turbulentni otpor):

Izraz za konačnu brzinu padanja u turbulentnim uvjetima strujanja (Newtonov zakon) glasi:

Oba zakona mogu se pojednostavniti:

Oba zakona pokazuju da je konačna brzina padanja čestice u fluidu funkcija veličine i gustoće čestice.
Ako su čestice jednake gustoće, veću konačnu brzinu padanja postići će čestica većeg promjera, a ako su čestice jednakog promjera, veću konačnu brzinu padanja postići će čestica veće gustoće.
Zato će dvije mineralne čestice gustoća ra i rb, te promjera da i db padati u fluidu gustoće rf u točno određenom omjeru taloženja:

Ovaj izraz poznat je kao omjer slobodnog taloženja, tj. omjer veličina čestica koji je potreban da bi dvije čestice različite gustoće padale istom brzinom.

Stokesov zakon (n=0,5) Newtonov zakon (n=1)

Povećavanjem koncentracije čestica u fluidu, više nema pojedinačnih čestica (uvjeti slobodnog taloženja) već se taloži kolektiv čestica, gustoća suspenzije raste i prevladavaju uvjeti ometanog taloženja (zbog povećane gustoće i viskoznosti, otpor padanju nastaje uglavnom uslijed turbulencije), te dolazimo do omjera ometanog taloženja :

Učinak ometanog taloženja na mineralna zrna u kratkom vremenu:

Question 19

19. Objasniti teoriju međuprostornog(pornog) strujanja? (3)

Answer 19

Krupnija zrna zadržavaju se u suspenziji znatno kraće od sitnijih i zbog toga se drže međusobno zajedno. Sitnija zrna kontinuirano se talože kroz međuprostore između krupnijih zrna. Sitnija zrna talože se sporije nego tijekom drugih faza ciklusa plakanja. Ako ova faza traje dovoljno dugo, tada ima može imati značajan utjecaj na taloženje.

Izraz za određivanje max. promjera čestica d’ koje se mogu taložiti kroz međuprostore većih zrna:

Question 20

20. Objasniti teoriju potencijalne energije ? (3)

Answer 20

Razmatra posteljicu kao cjelinu i zanemaruje ponašanje pojedinačnih zrna. Posteljica je jedinstven sloj koji u neporemećenom stanju posjeduje određenu potencijalnu energiju (E1):

G1 i G2 – težina lakše i teže komponente
h – visina sloja

Potencijalna energija potpuno stratificiranog sustava (E2) iznosi:

h1 i h2 – visine slojeva idealno stratificiranih komponenata

Energija potrebna za raslojavanje ovakvog dvokomponentnog sustava (DE) iznosi:

 Energija pulzacije vode ima isključivo oslobađajući učinak na potencijalnu energiju zrnate smjese i nije direktno odgovorna za stratifikaciju.
 Pokretanjem sloja zrna različite gustoće nastojati će zauzeti takvu poziciju u sloju da formiraju sustav min. potencijalne energije.
 Potrebna energija je to veća, što je veća razlika u gustoći komponenata.
 Nedostatak teorije je što zanemaruje kretanje pojedinačnih zrna, jer razmatra posteljicu kao cjelinu.

Question 21

21. Umjetna posteljica ? (2)

Answer 21

Sastoji se od krupnih zrna čija gustoća je veća od gustoće zrna koja se prerađuju. Sitna zrna rude prolaze kroz međuprostore zrna umjetne posteljice, dok zrna jalovine voda istiskuje prema gore i ona odlaze do ispusta za jalovinu.

Question 22

22. Nacrtati i objasniti ciklus taloženja u plakalici ? (5)

Answer 22

Ciklus gibanja (klip i fluid) u plakalici s klipom:
A – početak pulzacije, otvaranje sloja (početno ubrzanje)
B – započinje ometano taloženje
B-C sitna zrna dolaze na vrh
C – opada brzina toka
D – krupnija zrna započinju padanje (poč. ubrzanje i ometano taloženje)
E – sloj je potpuno kompaktan – porno strujanje

Tijekom usisnog perioda (točke E-F) fluid teče prema dolje i zrna se kreću prema situ. Pri tome će zrna veće gustoće i promjera stići prva, dok će se sitnija zrna taložiti kontinuirano kroz međuprostore većih zrna.

Djelovanje mehanizma taloženja na 4 min. zrna:

A – pulzacija B – različito ubrzanje C – ometano taloženje D – međuprostorno str.

Question 23

23. Podjela plakalica ? (2)

Answer 23

Osnovna podjela:

a) Plakalice s pokretnim sitom
b) Plakalice s nepokretnim (fiksnim) sitom

Plakalice s nepokretnim (fiksnim) sitom dijele se prema metodi postizanja pulzacija vode:

Question 24

24. Plakalica Harz ? (5)

Answer 24

• najstarija poznata plakalica s fiksnim sitom.
• sastoji se od nekoliko kaskadno poredanih sita, odvojenih pregradama, tj. od nekoliko komora.
• broj komora najčešće iznosi 5 (2-6), a varira s obzirom na zahtjevnost sirovine za separiranje.
• svaka komora ima klip pokretan ekscentrom.

1 – posuda 2 – klip 3 – ekscentar 4 – sito (rešetka) 5 – bočni ispust
6 – teška frakcija 7 – proplakani mat. 8 – ulaz 9 – laka frakcija

U prvoj komori istaložiti će se zrna najveće gustoće (čista ruda). U drugoj komori istaložiti će se “bogati međuprodukt” (smjesa jalovine i sraslaca bogatih metalom). U trećoj komori istaložiti će se “siromašni međuprodukt” itd. U posljednjoj komori istaložiti će se uglavnom jalovina. Jalovina će kao najgornji sloj stalno biti odnošena strujom vode prema slijedećoj komori i tako sve do ispusta za jalovinu.
Kroz otvore sita proći će najsitnija zrna rude i dijela jalovine, tzv. “proplakani materijal” koji se dalje može preraditi na koncentracijskom stolu ili flotirati.

Question 25

25. Plakalica Baum? (5)

Answer 25

U slučajevima kada ugljen ima relativno malo međuprodukta, preferira se upotreba plakalica umjesto skuplje separacije u teškom mediju.
Za čišćenje (pranje) ugljena najčešće se koriste plakalice u kojim se pulzacija vode postiže utiskivanjem (pulziranjem) komprimiranog zraka.
Najpoznatija plakalica ovog tipa je plakalica Baum.
Prva takva plakalica proradila je 1892. godine (Baum).
U plakalici Baum se na mjestu klipa nalazi zračna komora u koju se kroz posebne ventile utiskuje komprimirani zrak.
Zrak pod pritiskom tlači se u zračnu komoru i izaziva pulzaciju vode, koja rastresa i sabija posteljicu.

Suvremenija verzija ove plakalice ima dvije komore i daje 3 produkta (čisti ugljen, međuprodukt i jalovina).

Question 26

26. Plakalica Wemco Remer? (5)

Answer 26

Princip pulzacija odozdo ispod čitave površine sita iskorišten je i kod plakalica s dijafragmom.
Plakalica Wemco-Remer ima konusno dno koje se preko ekscentra pokreće gore-dolje s amplitdom od 20 do 25 mm i na taj način uzrokuje pulzacije posteljice u gornjem dijelu.

1 – sito
2 – gumena dijafragma
3 - ekscentri

Koristi za oplemenjivanje željezne rude, barita, šljunka i pijeska. Kapacitet iznosi do 50 t/h.

Question 27

27. Centrifugalna plakalica Kelsey ? (3)

Answer 27

Koristi sve parametre kao i konvencionalne plakalice, a pored toga može se mijenjati (prividno) gravitacijsko polje.
Najjednostavnije se može opisati kao konvencionalna plakalica koja rotira u centrifugi, što daje dodatnu fleksibilnost u selektivnosti ubrzanja čestica.

Prednosti plakalice Kelsey u odnosu na konvencionalne plakalice su:
• visoka kvaliteta koncentrata i iskorištenje,
• učinkovita separacija sitnih minerala,
• učinkovita separacija minerala niske gustoće,
• učinkovitija separacija minerala s malom razlikom gustoće,
• proces u samo jednom koraku, bez međuprodukta.
• J 200 – laboratorijska plakalica kapaciteta 15-100 kg/h
• J 1300 – najmanja komercijalna plakalica kapaciteta 2-30 t/h
• J 1800 – najveća komercijalna plakalica kapaciteta 5-60 t/h

Jedina je komercijalna centrifugalna plakalica na svijetu. Ima posudu koja je montirana na način da može rotirati oko svoje uzdužne osi. Posuda se sastoji od unutarnjeg (središnjeg, centralnog) i vanjskog (perifernog) dijela. Periferni dio posude sastoji se od serije komora s radijalno smještenim pregradama. Radi sa umjetnom postelicom. Površina sita je cilindrična. Materijal ulazi na vrhu plakalice u formi suspenzije. Teže čestice prolaze kroz sito i izlaze u formi koncentrata. Lakše čestice odlaze niz sito i izlaze u formi jalovine na donjem dijelu plakalice.

Question 28

28. Raspored produkata na ploči koncentracijskog stola ? (5)

Answer 28

X

Question 29

29. Koncentracija u tankom sloju ?

Answer 29

… odvija se na glatkom dijelu ploče.
… odvija se u sloju koji ima debljinu do približno 10 promjera čestica.
Čestice se u tankom laminarnom sloju svrstavaju niz kosinu na slijedeći način:
A hidrauličko klasiranje
B poredak čestica različite gustoće i veličine
C poredak čestica različite veličine i oblika

vrijedi za Re < 500
Ovisi o distribuciji brzine tečenja sloja vode glatkom nagnutom površinom u laminarnim uvjetima (max. na površini sloja, a pri dnu je jednaka nuli).

Na zrno u tankom sloju djeluju tri sile:
F1 – sila gravitacije

F2 – sila trenja

F3 – ova sila sastoji se od sile koja djeluje na zrno niz kosinu i otpora fluida

Question 30

30. Koncentracija u protočnom sloju?

Answer 30

Prilikom toka pulpe nagnutom površinom dolazi do smicanja. Pri tome tlak djeluje okomito na ravninu (smicanja) toka . Rezultantna sila (Bagnoldova sila) proporcionalna je kvadratu promjera zrna i smicanju (k1 – konstanta proporcionalnosti) .

Ako se radi pojednostavljenja pretpostavi da je ravnina smicanja horizontalna i da se zrna nalaze u stanju ravnoteže tj. da je Bagnoldova sila jednaka gravitacijskoj, gravitacijska sila biti će:

U trenutku kada Bagnoldova sila premaši gravitacijsku, razlika
FB-FG biti će pozitivna:

Iz gornjeg izraza slijedi da će se rezultantna sila smanjiti s povećanjem gustoće zrna, a povećati s povećanjem veličine zrna. Poredak zrna na temelju Bagnoldove sile suprotan je poretku kod hidrauličkog klasiranja (ometanog taloženja). Da li će sortiranje na glatkom dijelu ploče biti na temelju koncentracije u tankom ili koncentracije u protočnom sloju (Bagnoldove sile) ovisit će o debljini sloja vode i veličini čestica.

Question 31

31. Dodatnimehanizmi koncentracije na koncentracijskom stolu?

Answer 31

Na koncentracijskom stolu se i dodatni, pomoćni mehanizmi:
• horizontalno asimetrično gibanje ploče
• upotreba letvica za užljebljenje ploče

Kretanje min. zrna uslijed asimetričnog gibanja ovisi o akceleraciji ploče, pri čemu na zrna djeluju dvije suprotne sile:
• akceleracija ploče
• trenje između zrna i ploče
Budući da je gibanje ploče asimetrično, zrna se mogu gibati u jednom smjeru (dv/dt > gs), ali ne i u drugom (dv/dt < gs).
Zrna različite gustoće s istim statičkim koeficijentom trenja započet će s gibanjem u različitim vrijednostima akceleracije. Jednadžba gibanja zrna u fluidu glasi: .Asimetrično gibanje obično ima manju akceleraciju prema naprijed u odnosu na povratni hod.

Zato će se sitnija zrna u sloju fluida blizu ploče (do 50 μm) gibati zajedno sa pločom, dok će veća zrna manje gustoće klizati na površini stola, ovisno o smanjivanju D. U povratnom hodu klizanje će se pojaviti za sve čestice.
Rezultat ovakvog gibanja je da će sitnija zrna veće gustoće biti odnešena dalje u smjeru izlaza koncentrata od krupnijih zrna manje gustoće.

Uslijed asimetričnog gibanja stola i turbulentnog gibanja fluida dolazi do pulzirajućeg širenja fluida i mineralnih zrna u prostoru između žlijebova (slično kao u plakalicama) u kojem se stratifikacija odvija uslijed ometanog taloženja, postizanjem minimalne potencijalne energije sloja i pornog (međuprostornog) strujanja.

Krupnija zrna manje gustoće bit će smještena na vrhu i prva doći pod utjecaj tankog sloja vode. Zbog toga će prva silaziti sa ploče stola, a nakon njih sukcesivno sitnija zrna manje gustoće.
Zrna veće gustoće putuju mnogo brže u longitudinalnom smjeru, pa posljednje dolaze pod utjecaj tankog sloja vode i zato izlaze na najudaljenijem dijelu ploče.

Question 32

32. Tipovi koncentracijskih stolova? (3)

Answer 32

Svi koncentracijski stolovi sastoje se od istih dijelova, a razlikuju se prema obliku ploče i mehanizmu gibanja ploče.
Dva osnovna oblika ploče (pravokutna i dijagonalna):
Dijagonalna ploča općenito ima veći jedinični kapacitet, daje koncentrat više kvalitete u širem pojasu i smanjuje količinu međuprodukta.
Pogodnija je za separaciju sitnijih čestica u odnosu na pravokutnu ploču.
Osim oblika ploče, ovisno o specifičnim zahtjevima materijala mogu se razlikovati i užljebljenja:

Asimetrično gibanje proizvodi se pomoću klina i mehaničkog spoja ili mehanizmom s ekscentričnom utegom (znatno rjeđe). Radi uštede u prostoru konstruirani su 2 i 3-etažni stolovi.
U krajevima koji oskudijevaju vodom upotrebljavaju se pneumatski koncentracijski stolovi. Koriste se uglavnom za preradu ugljena i azbesta. Zrak odozdo propuhuje i stratificira materijal kroz perforiranu ploču i dolazi do razdvajanja.

Question 33

33. Primjena koncentracijskih stolova? (2)

Answer 33

Koncentracijski stol jedan je od najsvestranijih uređaja u GK, čiji značaj se počeo smanjivati uvođenjem flotacije.
Gornja veličina zrna za rude iznosi 8 mm, a donja oko 0.02-0.05 mm, te do 15 mm za ugljen. Primjenjuje se za oplemenjivanje:
sitnog ugljena, ruda željeza i barita, ruda plemenitih metala, ruda olova i kositra, ruda volframa i kroma, ruda fluorita i pijesaka

Question 34

34.Koncentracija u žlijebu? (5)

Answer 34

Žlijeb se sastoji od nagnutog korita, čija širina se smanjuje u smjeru toka suspenzije.
Gusta suspenzija ulazi u žlijeb u relativno tankom sloju na gornjem (i širem) kraju žlijeba. Protjecanjem pulpe žlijebom, zbog gradijenta brzine u protočnom sloju dolazi do razdvajanja čestica.Teže čestice manjeg promjera koncentrirati će se u nižim dijelovima sloja ometanim taloženjem i pornim strujanjem.Širina korita se smanjuje u smjeru toka, pa će dubina sloja na kraju biti veća što doprinosi poboljšanju separacije težih od lakših zrna.Na kraju žlijeba se u donjem dijelu sloja nalaze teža zrna koja se iz struje odvajaju separacijskim nožem. Gornji dio sloja (veća brzina) sadrži laka zrna i zbog veće brzine prelazi preko separacijskog noža – 2. produkt.
Žlijeb nije učinkovit uređaj jer u samo jednom prolazu samo blago povećava kvalitetu sirovine.
Zato se postavljaju u seriju da se kvaliteta poveća čišćenjem (višestruki prolaz kroz više žljebova).
Pri tome se iz razloga ekonomičnosti primjenjuje gravitacijsko tečenje.
Žljebovi se primjenjuju za separaciju oslobođenih minerala (npr. pijesaka) i nisu pogodni za separaciju minerala sa sličnom gustoćom.
Imaju vrlo niske troškove u radu.

Question 35

35.Rheo žlijeb? (5)

Answer 35

konstruiran 1907. u Belgiji za oplemenjivanje ugljena
klase 100/0,3 mm.
… bio je žlijeb s kontinuiranim radom zahvaljujući
posebnim ispustima, tzv. Rheo-boksovima.
Rheo-boksovi nalazili su se na dnu korita na svakih 1 do 1,5 m kroz koje se ispuštaju najniži dijelovi sloja u tom dijelu korita. Veličina otvora može se regulirati zatvaračem 1, a oscilacijskim zasunom 2 spriječava se nagli prodor teške komponente. Istu funkciju ima i voda koja se dodaje kroz cijev 3.
Brzina strujanja vode podesi se tako da kroz ispust izlazi samo frakcija najveće gustoće.Dužina žlijeba varira ovisno o namjeni od 2,5 do 4,5 m za grubu (primarnu) sekciju, pa sve do 25 m za finu (sekundarnu) sekciju postrojenja. Nagib korita u gruboj sekciji iznosi između 10 i 15˚, a u finoj svega 3˚.Širina se kreće od 0,3 do 0,8 m, a kapacitet od 1 do 1,4 t/h na cm širine ili od 25 do 160 t/h.
Prednost Rheo žljebova je što se može dobiti proizvoljan broj produkata ako se iz svakog boksa ispušta najdonji sloj materijala.

Question 36

36. Žlijeb tipa Canon? (5)

Answer 36

… razvijeni su tijekom II Svjetskog rata. Najpoznatija izvedba lepezastog žlijeba je Canon žlijeb.

… blago je nagnut i sužava se od ulaza prema ispustu.
… veličina zrna 3/0,1 mm.
… materijal se dodaje u pulpi koja sadrži 20-30 vol.% čvrstog.
… niži i gušći slojevi zbog trenja o dno se kreću sporije, a viši i rjeđi brže.
… zbog sužavanja korita raste brzina pa se slojevi dijele i po vertikali.
… na taj način se na izlazu formira okomita lepeza prema gustoći frakcija u pulpi, pa se frakcije pomoću separacijskih noževa mogu izdvojiti kao zasebni produkti.
… pojedinačni žljebovi povezuju se u veću cjelinu.
… zbog uštede prostora ovi žljebovi su postavljeni radijalno i ulazna cijev je zajednička (smještena centralno) iz koje se materijal distribuira u pojedine žljebove.
… uređaj od 48 žljebova, površine 3.66 m2 može preraditi između 4 i 27 t/h ulaznog materijala.

Question 37

37. Humphreysova spirala? (5)

Answer 37

• sastoji se od jednakih segmenata (120˚).
• tri segmenta čine jedan okret spirale.
• standardna rudarska spirala ima 5 okretaja za rude i 6 za ugljen, a nagib je blag.
• na raspolaganju su različiti poprečni presjeci žlijeba.
• pojedine spirale nemaju ispuste za koncentrat, već imaju separacijske noževe na kraju žlijeba.

na pulpu koja teče žlijebom djeluje centrifugalna sila, trenje i gravitacija.
smatra se da je stratifikacija rezultat ometanog taloženja i pornog strujanja.
zbog izraženog smicanja u spiralnom žlijebu veliku ulogu igra i Bagnoldova sila.
dodatni mehanizam koncentracije je dodavanje ispirne vode iz unutarnjeg kanala.
zavoji spirale uzrokuju gradijent brzine ne samo u vertikalnoj, već i u horizontalnoj ravnini .
Koristi se za izdvajanje koncentrata teških metala iz naplavina, te sitnih klasa ugljena.
Najuspješnije se prerađuju zrna veličine 0,1 do 2 mm.
Prednosti spirale su u jednostavnom posluživanju, malom habanju, nema pokretnih dijelova, te relativno velikom kapacitetu (po 1 m2 spirale daje 1 do 2 t/h produkata).
Nedostatak je što traži relativno usko klasirani materijal.

Question 38

38.Objasni princip i produkte PT separacije? (3)

Answer 38

… jedan je od novijih postupaka GK u kojem se kao medij koristi teška tekućina ili suspenzija.
Princip separacije – smjesa minerala uvede se u suspenziju gustoće između gustoća dvaju minerala.
Mineralna zrna gustoće manje od gustoće medija isplivat će na površinu i formirati tzv. pliva produkt.
Mineralna zrna gustoće veće od gustoće medija potonuti će na dno i formirati tzv. tone produkt. PT-koncentracija danas je drugi po važnosti postupak za dobivanje raznih koncentrata (prvi je flotacija).
Koristi se za oplemenjivanje ugljena, rude željeza, mangana, obojenih metala, nemetala itd.

Question 39

39. Razlika između separacije u laboratoriju i pogonu? (1)

Answer 39

U laboratorijskom radu kao medij se obično koriste razne otopine:
-Cink-klorid (za gustoće do 1,8 kg/dm3)
-Tetrabromoetan (za gustoće do 2,96 kg/dm3)
-Bromoform (za gustoće do 2,85 kg/dm3)
Za industrijsku primjenu koriste se suspenzije koje su znatno jeftinije od otopina.

Question 40

40. Ciljevi PT separacije? (2)

Answer 40

PT-koncentracija postavlja pred sebe slijedeće ciljeve:
Oštrina separacije (kvaliteta produkta) Iskorištenje sirovine (količina produkta) Visoko iskorištenje i niski troškovi proizvodnje medija Visok jedinični kapacitet i niski pogonski troškovi Niska adhezija medija na produktima.
Na prethodno spomenute ciljeve utječu čimbenici koji se mogu grupirati u tri skupine: SIROVINA MEDIJ POSTUPAK

Question 41

41. Navesti značajke sirovina koje utječu na PT separaciju? (1)

Answer 41

Od značajki sirovine (rude) treba istaknuti:
 Fizikalne i mineraloške značajke
 Razliku u gustoći rudnih i jalovih minerala
 Veličina zrna pri kojoj dolazi do raščina
 Veličina ulaznog zrna (ugljen do 1000 mm, rude do 180 mm)
 Udio sitnih zrna treba biti što manji – da se smanji utjecaj na gustoću suspenzije
 U preradi ugljena treba odvojiti zrna manja od 1 mm, a kod ruda zrna manja od 0,5 mm

Question 42

42.Kruta faza u PT separaciji sastoji se od dva dijela-objasniti koja? (2)

Answer 42

Kruta faza sastoji se od dva dijela:
Prvi dio je tzv. “osnovna kruta faza” – suspenzoid, čija gustoća je veća od gustoće minerala koji dolaze u proces separacije. Suspenzoid mora imati dovoljnu čvrstoću i nesmije korodirati.
Drugi dio čine sitna zrna nastala degradacijom rude, zaostala sitna zrna zbog neefikasnog sijanja i/ili koloidne čestice kao sastavni dio tehnološke vode. Prisustvo ovakvih čestica narušava kvalitetu suspenzije i uzrokuje probleme u kontroli gustoće suspenzije.

Question 43

43. Podjela suspenzija u PT separaciji? (2)

Answer 43

Suspenzije u PT-separaciji dijele se u 4 grupe:
Suspenzije gustoće od 1,3 do 1,8 kg/dm3 (koriste se za obogaćivanje ugljena)
Suspenzije gustoće od 2,7 do 2,9 kg/dm3 (koriste se za predkoncentraciju ruda metala)
Suspenzije gustoće od 2,9 do 3,6 kg/dm3 (koriste se uglavnom za obogaćivanje ruda metala, ali i za dijamante)
Suspenzije gustoće veće od 3,6 kg/dm3 (rijetko se upotrebljavaju)

Question 44

44. Navesti grupe(i nekoliko primjera) suspenzoida koji se najčešće upotrebljavaju u PT separaciji? (3)

Answer 44

X

Question 45

45. Što je stabilnost suspenzije i kako se postiže? (3)

Answer 45

Stabilnost suspenzije mjeri se brzinom taloženja krute faze. Stabilnost se može povećati dodatkom bentonita bez značajne promjene viskoziteta.
Na stabilnost se može utjecati dodavanjem površinski aktivnih tvari koje će smanjiti površinsku napetost vode i spriječiti flokulaciju. Stabilnija suspenzija ima smanjenu potrebu za agitacijom i protjecanjem.

Question 46

46. Objasniti tijek i faze PT separacije prema shemi? (5)

Answer 46

Priprema sirovine podrazumijeva odvajanje sitnih zrna (0,3 ; 0,5 i 1 mm) na ulaznom situ koja se mogu flotirati.
U separatoru se najčešće dobivaju dva produkta: pliva (ugljen=koncentrat) i tone (ruda=koncentrat) produkt.
Podešavanjem gustoće suspenzije može se dobiti i međuprodukt.
Proces separacije treba biti kontinuiran i što mirniji: kretanje pliva i tone frakcije nesmije izazivati turbulencije u zoni separacije, a izdvajanje gotovih produkata ne smije remetiti režim protoka suspenzije.
Nakon separacije slijedi regeneracija (treći i posljednji dio pt-separacije).
Oba finalna produkta idu na sita za pranje. Kroz otvore ovih sita prolaze samo zrna suspenzoida i to u prvom dijelu (cijeđenje) gdje se izdvaja do 90% suspenzije koja je iz separatora iznesena zajedno s produktima.
U drugom dijelu sita ispiru se zaostale čestice suspenzoida, te potom odlaze na regeneraciju.
Suspenzija s prvog dijela sita vraća se kao pogonska suspenzija direktno u separator.
U regeneraciji se dobivaju tri produkta:
Gusta suspenzija koja se miješa s pogonskom suspenzijom i vraća u separator
Povratna voda koja služi za ispiranje
Mulj kao jalovina (čestice sirovine i suspenzoida)
Nedovoljnim stupnjem regeneracije zaostala onečišćenja (kruta faza koja nije suspenzoid) mogu značajno povećati viskozitet i time smanjiti efikasnost separacije.

Question 47

47. Separator tipa Tromp? (5)

Answer 47

… bio je prvi komercijalni separator s magnetskom suspenzijom.
… radi s polustabilnom suspenzijom koja recirkulira kroz uređaj (pomoću cijevi za dovod suspenzije 4) u laminarnim slojevima različite gustoće.
Pliva produkt će isplivati na površinu suspenzije, a tone produkt će potonuti na dno.
Gustoća suspenzije podešava se ovisno o traženim produktima.
Između njih se nalazi međuprodukt.
Produkti se iz uređaja iznose grabuljarima 1,2,3 na sita za ocjeđivanje 5.

Question 48

48. Separator SM? (5)

Answer 48

… razvijen je 1940. godine u Nizozemskoj.
Sirovina u separator ulazi pomoću kliznice 2.
Grabuljar 1 zahvaća pliva produkt na površini suspenzije i iznosi ga preko sita za ocjeđivanje 3 na suprotnoj strani separatora.
… sastoji se od korita 5, ima samo jedan grabuljar 1, a daje dva produkta.U povratnom hodu grabuljar zahvaća tone frakciju i iznosi je iz separatora na ulaznoj strani. … koristi se za preradu ugljena klase 80/10 mm. Radilice grabuljara 4.

Question 49

49. Konusni separator Wemco ? (5)

Answer 49

Materijal slobodno pada u konusnu posudu 1, pri čemu potone nekoliko cm. Pogonski motor 5 mješača nalazi se na vrhu. Pliva produkt preljeva se preko ruba posude. Mješač 2 ima zadaću da drži suspenziju aktivnom, tj. da ne dozvoljava sedimentaciju suspenzoida. Pumpa 4 kroz cjevovod 3 potiskuje tone frakciju do sita za ocjeđivanje 6 gdje tone frakcija napušta separator. Konus ima promjer do 6 m, a može preraditi čestice promjera do 100 mm s kapacitetom do 500 t/h.
… ima široku primjenu za oplemenjivanje ruda zbog relativno velikog kapaciteta za tone frakciju.

Question 50

50.Bubnjasti separator s 2 produkta? (5)

Answer 50

… se sastoji od bubnja 1 promjera do 4,3 m i dužine 6 m. Bubanj rotira na ležajevima i kontinuirano miješa materijal i suspenziju. Zrna veće gustoće padaju prema dnu bubnja gdje ih zahvaćaju perforirani podizači 3 i istresaju u žlijeb za tone produkt 2. Pliva produkt odvojen je od ulaznog materijala pregradnim limovima 4, te ga struja suspenzije iznosi u žlijeb za pliva produkt.
Površina suspenzije odvojena je od područja djelovanja podizača. Veličina zrna koja se njime prerađuje iznosi do 300 mm.
Kapacitet ovih bubnjastih separatora iznosi do 450 t/h.

Question 51

51.Bubnjasti separator s 3 produkta? (5)

Answer 51

U slučaju kada se jednokomornim bubnjastim separatorom (za dva produkta) ne može postići željeno iskorištenje sirovine, koristi se dvokomorni bubanj koji daje tri produkta. U prvoj komori gdje se nalazi suspenzija manje gustoće izdvaja se pliva produkt, dok međuprodukt i tone produkt uz pomoć podizača odlaze u drugu komoru gdje se nalazi suspenzija veće gustoće. U ovoj suspenziji međuprodukt napušta bubanj kao pliva produkt, a tone produkt dizači podižu do žlijeba za tone produkt.

Question 52

52.Vrtložni separator DWP? (5)

Answer 52

Vrtložni separator koristi se za preradu sitnih klasa ugljena (od 0,5 do 30 mm) i ruda teških metala. Separator se sastoji od cijevi sa tangencijalno postavljenim ulazom za suspenziju i izlazom za tone produkt. Smjerom uzdužne osi na gornjem (višem) kraju ulazi materijal sa nešto suspenzije, a na donjem (nižem) kraju izlazi pliva produkt. Suspenzija ulazi pod pritiskom i uzrokuje vrtloženje uz plašt cilindra. Uslijed centrifugalne sile suspenzija i tone produkt formiraju vanjski vrtlog koji tone produkt iznosi iz cilindra na gornjem dijelu. Pliva produkt zadržava se u centralnom dijelu (u osi) cilidra i izlazi na donjem kraju. Budući da se tone produkt izdvaja približno na mjestu ulaza materijala, nema značajnijeg habanja cilindra.
Kapacitet ovih separatora iznosi do 100 t/h.
Koriste se za oplemenjivanje dijamanata, olovno-cinčane rude, kositra , fluorita itd.