Самостоятельная работа студента
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева»
Кафедра обогащения полезных ископаемых
Составитель
Л. А. Суслина
ФЛОТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ ОБОГАЩЕНИЯ
Методические указания к самостоятельной работе
для студентов направления подготовки 130406.65
«Обогащение полезных ископаемых»,
магистерская программа 130406.68
«Обогащение полезных ископаемых»,
заочной формы обучения
Рекомендованы учебно-методической комиссией направления 130406.68 «Обогащение полезных ископаемых» в качестве
электронного издания для самостоятельной работы
Кемерово 2014
Рецензенты
Клейн М. С., д. т. н., профессор кафедры обогащения полезных ископаемых
Удовицкий В. И., д. т. н., профессор кафедры обогащения полезных ископаемых - председатель учебно-методической комиссии направления 130406.68 «Обогащение полезных ископаемых»
Суслина, Людмила, Алексеевна. Флотационные процессы обогащения : методические указания к самостоятельной работе [Электронный ресурс]: для студентов направления подготовки 130406.68 «Обогащение полезных ископаемых», магистерская программа «Обогащение полезных ископаемых», заочной формы обучения / сост.: Л. А., Суслина. – Кемерово : КузГТУ 2014. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) ; зв. ; цв. ; 12 см. – Систем. требования : Pentium IV; ОЗУ 8 Мб ; Windows XP ; (CD-ROM-дисковод) ; мышь. – Загл. с экрана.
Приведены темы для самостоятельной работы, домашние задания и примерные оценочные средства для текущего контроля и промежуточной аттестации.
1. Целями освоения дисциплины формирование у студентов общих фундаментальных представлений о флотационном процессе, механизмах действия флотационных реагентов, о поверхностных явлениях, происходящих на границе раздела фаз с позиций термодинамики, физической химии, коллоидной химии, физики твердого тела и других научных дисциплин; приобретение навыков по составлению и расчету технологических флотационных схем.
Задачи:
сформировать у студентов целостную картину флотационного процесса;
научить студентов принципам построения схем флотации;
ознакомить с применяемыми на практике методиками изучения флотационного процесса;
сформировать представления о технологии флотационного процесса, конструкций и принципом действия флотационных машин;
ознакомить со схемами и методами флотационного обогащения руд, имеющих наиболее важное промышленное значение, с классификацией минералов по флотируемости.
Место дисциплины в структуре ООП
Для изучения данной дисциплины необходимо знание основ подготовительных, основных и вспомогательных процессов обогащения полезных ископаемых (назначение технологического процесса обогащения полезных ископаемых, основное оборудование).
Данная дисциплина осваивается студентами в 8 семестре, после изучения дисциплин математики (логарифмические системы координат, антилогарифмы, теория вероятности), физики (плотность вещества, работа, мощность, энергия), законов и понятий физической, коллоидной и органической химии (структуры и свойств основных фазовых состояний вещества: газов, твердых тел и жидкостей; фазовые равновесия, химические равновесия, поверхностные явления, адсорбцию веществ на межфазовой поверхности; растворы электролитов, строение органических соединений, их природу и типы химической связи; взаимное влияние атомов в молекулах).
Приобретенные знания и навыки студенты могут использовать при исследовании процесса флотации, при выполнении дипломных работ и проектов.
Дисциплина «Флотационные процессы обогащения» входит в профессиональный цикл С3.Б.17.3 Специализация «Обогащение полезных ископаемых»
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Обогащение полезных ископаемых»
Освоение дисциплины направлено на формирование следующих общепрофессиональных компетенций.
ПК-3 - готовность использовать научные законы и методы при оценке состояния окружающей среды в сфере функционирования производств по переработке твердых полезных ископаемых,
ПК-9 - владение основными принципами технологий обогащения твердых полезных ископаемых,
ПК-21 - способностью изучать научно-техническую информацию в области переработки твердых полезных ископаемых;
ПК-22 - готовностью выполнять экспериментальные и лабораторные исследования, интерпретировать полученные результаты, составлять и защищать отчеты;
ПСК-6-2– способность выбирать технологию производства работ по обогащению полезных ископаемых, составлять необходимую документацию в соответствии с действующими нормативами;
ПСК-6-3 – способность выбирать и рассчитывать основные технологические параметры эффективного и экологически безопасного производства работ по переработке и обогащению минерального сырья на основе знаний принципов проектирования технологических схем обогатительного производства и выбора основного и вспомогательного обогатительного оборудования, а именно:
- знать структуру и взаимосвязи комплексов по обогащению полезных ископаемых и их функциональное назначение; физические и химические свойства полезных ископаемых, их структурно-механические особенности; закономерностиразделения минералов на основе различия их физических и химических свойств; процессы и технологии переработки и обогащения твёрдых полезных ископаемых флотационными методами; основы разработки схем обогащения полезных ископаемых методом флотации; принцип действия, устройство и технические характеристики флотационных машин; методы выбора и расчёта технологических флотационных схем обогащения и флотационного оборудования;
- уметь анализировать устойчивость флотационного процесса и качество продуктов флотации; рассчитывать оптимальный комплекс флотационного оборудования для реализации технологической схемы обогащения и обосновывать оптимальные режимы ведения технологического процесса; синтезировать и критически резюмировать полученную информацию; рассчитывать основные параметры технологии флотационного процесса и оборудования (флотационного); анализировать устойчивость флотационного процесса и качество продуктов флотации;
- владеть научной терминологией в области обогащения полезных ископаемых флотационными методами; методами эффективной эксплуатации горно-обогатительной техники при подготовке твердых полезных ископаемых к обогащению.
4. Структура и содержание дисциплины «Флотационные процессы обогащения». Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.
Лекционные занятия
| Раздел дисциплины, темы лекций и их содержание | Объем в часах |
| ЗФ | |
| 1. Введение [1, 2, 6]. 1.1 Актуальность обогащения флотационными методами. Классификация флотационных процессов. | 0,5/0,014 |
| 2. Теоретические основы флотационного процесса [1, 3, 6]. Характеристика раздела фаз, участвующих в элементарном акте флотации. Роль двойного электрического и гидратных слоев на границе раздела фаз в избирательном закреплении минералов к пузырьку. Гидрофобные и гидрофильные частицы. Явление смачивания. Изменение энергии прослоя воды между пузырьком и частицей при элементарном акте флотации. Краевой угол смачивания. Поверхностное натяжение, поверхностная энергия. Флотационная сила. «Сухая» и «мокрая» флотации. Угол формы. Влияние формы частиц на флотируемость. Условие флотационного равновесия. Гистерезис смачивания. Его значение для флотации. Термодинамический анализ возможности элементарного акта флотации. Уравнение Фрумкина – Кабанова. | 1,5/0,042 |
| 3. Флотационные реагенты [1, 2, 6]. Назначение и классификация флотационных реагентов. Реагенты собиратели. Сульфгидрильные и оксигидрильные собиратели. Катионные собиратели. Классификация, строение молекул, механизмы действия. Аполярные собиратели. Классификация, механизм действия. Реагенты модификаторы поверхности: депрессоры, активаторы, регуляторы среды. Цианиды. Механизмы действия. Ряд Каковского. Реагенты пенообразователи. Механизмы действия. Свойства флотационных пен. | 2/0,06 |
| 4. Технология флотационного процесса [1, 3, 6]. Условия, влияющие на результат флотации: крупность зерен, плотность пульпы, реагентный режим, аэрация и перемешивание пульпы, интенсивность съема пены, дебит и температура пульпы. Кинетика флотации. Флотационные схемы. Флотационные машины. Требования, предъявляемые к флотомашинам. Типы флотомашин по способу передачи нагрузки из камеры в камеру, по способу аэрации пульпы. Механические флотационные машины. «Механобр», МФР. Конструкция. Принцип действия. Достоинства и недостатки. Требования к конструкции. Явление кавитации. Флотационные машины угольные. МФУ. Конструкция. Принцип действия. Пневмомеханические флотационные машины. ФПМ. Конструкция. Принцип действия. Пневматические флотационные машины. Аэролифтные флотационные машины. Принцип действия. | 2/0,06 |
| 5. Практика флотации [1, 3, 6]. Классификация минералов по флотируемости по М. А. Эйгелесу. Флотация минералов с высокой естественной гидрофобностью. Флотация каменного угля. Флотация молибденовых руд, полиметаллических сульфидных руд, медно-никелевых руд. Флотация солей щелочно-земельных металлов. Флотация шеелитовых руд. Метод Петрова. Флотация апатитовых руд. Флотация солей щелочно-земельных металлов. Флотация баритовых руд. | 2/0,06 |
| ИТОГО | 8/0,22 |
Лабораторные занятия
| № раздела | Наименование работы | Объем, ч |
| 3 | Влияние расхода и режима подачи аполярных реагентов на флотацию угольных шламов (6 ч). | 6/0,17 |
| 3 | Влияние расхода и режима подачи реагентов-вспенивателей на флотацию угольных шламов (6 ч). | 4/0,11 |
| ИТОГО | 10 | |
Курсовое проектирование
Задачами курсового проекта является:
- углубление, закрепление и обобщение знаний, полученных при изучении дисциплины «Флотационные процессы обогащения».
- развитие навыков теоретической инженерной работы в области флотационных процессов обогащения полезных ископаемых;.
- приобретение навыков работы с технической литературой, справочниками и государственными стандартами;
- обучение студентов расчету флотационных схем, выбору оборудования, составлению пояснительной записки к курсовому проекту.
Тема курсового проекта «Запроектировать отделение флотации…» и далее, согласно варианту. Проект выполняют студенты всех форм обучения. Студенты заочной формы обучения получают задание на установочной лекции. Студентам необходимо рассчитать технологическую схему флотационных операций для получения из исходной руды кондиционных концентратов.
В первом разделе курсового проекта необходимо изложить обоснование выбора схемы флотации своего варианта с учетом опыта флотации аналогичных руд на обогатительных фабриках.
Во втором разделе курсового проекта на основании задания студент выбирает и вычерчивает схему флотации по представленному образцу, учитывая технологию обогащения заданных руд согласно варианту проекта. При расчете количественной схемы и водно-шламовой схемы определяют для всех продуктов обогащения численные значения основных технологических показателей. Рассчитанные технологические количественные показатели схемы флотации сводят в таблицу для составления технологического баланса.
В третьем разделе курсового проекта проводится определение необходимого числа камер и размера флотационной машины.
В четвертом разделе курсового проекта производится выбор и обоснование типов, расходов и способов подачи флотационных реагентов.
Проект состоит из пояснительной записки и графической части из трех технологической схем флотационного процесса, представленного в трех вариантах: качественно-количественной, водно-шламовой и схемы цепи аппаратов на листах формата А4. В записке должны быть отображены следующие разделы: задание, выданного руководителем, составленные технологические флотационные схемы, содержащие все рассчитанные технологические показатели, основное оборудование. Студент обязан защитить принятые решения и проведенные расчеты.
Самостоятельная работа студента
Заочная форма обучения
| Раздел дисциплины | № недели | Вид самостоятельной работы студента | Трудоемкость, ЗЕ |
| Раздел 1-5 | Изучение дисциплины в течение семестра в том числе: | ||
| 1-17 | - работа с литературой [1, 2, 3, 4] | 40/1,111 | |
| Раздел 3-5 | 1-17 | - выполнение контрольного задания | 20/0,555 |
| Раздел 2-5 | 1-14 | Работа с Интернет-ресурсами | 20/0,555 |
| Раздел 2-5 | 1-17 | кп | 30/0,833 |
| Раздел 1-5 | Период экзаменационной сессии | Подготовка к лабораторным работам и оформление отчетов | 7/0,194 |
| ИТОГО: | 117/3,250 | ||
Лк – лекции, Лз – лабораторные занятия, Лзп – подготовка к лабораторным работам и оформление отчетов,КП - курсовой проект, КТ – компьютерное тестирование; ПКЛк - проверка конспекта лекций; ПЛзп - проверка отчета по лабораторной работе, От - отчет по лабораторной работе, ДЗ - домашнее задание, КТ - компьютерное тестирование, ПодКТ - подготовка к компьютерному тестированию, РИнт-р - работа с Интернет-ресурсами, ТК - текущий контроль,ПА - промежуточная аттестации, Экз - экзамен.
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 94; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!