Дроблення корисних копалин
Дро́блення ко́рисних копа́лин — технологічна операція механічного руйнування великих грудок корисних копалин і супутніх порід зі зменшенням їхніх розмірів до крупності, яка відповідає вихідному продукту подрібнення корисних копалин (зазвичай до 5–6 мм).
Зміст
Історична довідка
Геолог Г. Агрикола описав низку методів та пристроїв для дроблення корисних копалин (ручне дроблення кувалдами і знаряддями — аналогами ціпів, товчильні машини) в енциклопедичній праці «Про гірничу справу» (лат. «De Re Metallica»; 1556).
Характеристика
Мета дроблення — розкриття зростків для вивільнення зерен корисного компонента з грудок корисних копалин. Дроблення, подрібнення і грохочення належать до основних операцій рудопідготовки. Дроблення та подрібнення є найбільш енергоємними і вартісними процесами у циклі збагачення корисних копалин (капітальні й експлуатаційні витрати на них можуть досягати 70 % від усіх затрат на збагачення). Тому удосконалення дробильного і подрібнювального обладнання, застосування найбільш ефективних та економічних способів і схем підготовчих операцій мають важливе економічне значення.
Дроблення здійснюють на збагачувальних фабриках у кілька етапів. Частину загального процесу дроблення, здійснену в одній машині, називають стадією дроблення. Ступінь дроблення, досягнутий в окремій стадії, — частковий, у всіх стадіях — загальний. Загальний ступінь дроблення дорівнює добутку ступенів дроблення в окремих стадіях. Число стадій дроблення і подрібнення залежить від фізико-механічних властивостей корисної копалини, вкраплення корисного мінералу і крупності, що допускається подальшим збагаченням. Для виконання операції дроблення використовують дробарки.
Різновиди
Залежно від розмірів вихідного матеріалу виокремлюють види дроблення:
- крупне — дроблення продукту з верхньою межею крупності 100–150 мм та більше (щокові, конусні, валкові, відбійно-відцентрові дробарки);
- середнє — зменшення крупності матеріалу від 100–150 (200) мм до 10–12 (25) мм (валкові, молоткові, роторні дробарки);
- дрібне — зменшення розмірів матеріалу до 5–6 мм (валкові та інші).
За видом енергії, підведеної до об’єкта руйнування, виділяють способи дроблення: вибухові, механічні, електричні, термічні, гідравлічні, акустичні, оптичні, радіаційні, хімічні, комбіновані.
До нетрадиційних зараховують методи дроблення: стиснутим середовищем, електрогідравлічним впливом, термообробкою тощо.
Дроблення корисних копалин може бути здійснене роздавленням, розколюванням, зламом, різанням, стиранням, зсувом і подальшим зрізанням, ударом.
Закони дроблення
Визначають роботу, яку виконують зовнішні сили у процесі руйнування грудок корисної копалини, що дробиться. Під час дроблення мінеральні зерна руйнуються по найслабших перетинах (тріщинах, дислокаціях тощо). Робота, затрачувана на дроблення, частково витрачається на деформацію грудок, що руйнуються, частково — на утворення нових поверхонь.
У теорії і практиці дроблення та подрібнення використовують чотири основні закони (гіпотези), які є емпіричними:
- закон Ріттінгера 1867 [П. фон Ріттінгер (1811; Чехія — 1872; Австрія)]: робота, витрачена на руйнування зерна, пропорційна новій утвореній поверхні;
- закон Кирпичова — Кіка [1874 — В. Кирпичов, 1885 — Ф. Кік (1840–1915; Австрія)]: витрата енергії на дроблення матеріалу пропорційна його об’єму або масі;
- закон Ребіндера 1944 (П. Ребіндер): повна робота дроблення дорівнює сумі робіт деформацій та утворення нової поверхні;
- закон Бонда 1950 [Ф. Бонд (1899–1977; США)]: робота, затрачувана на дроблення, пропорційна середньому геометричному об’єму і площі зерна, що руйнується.
Інші гіпотези основані на припущенні про зв’язок напруження на кінцях тріщин зерна і критичної довжини тріщини [гіпотеза 1920 А. Гріффітса (1893–1963; Велика Британія)].
У процесі крупного дроблення роботу визначають за законом Кирпичова — Кіка, дрібного — за законом Ріттінгера, середнього — за законом Бонда.
Література
- Schönert Kl. Mechanische Grundvorgänge und Mikroprozesse // Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik. Weinheim : Wiley-VCH, 2002. P. 183–213.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Східний видавничий дім, 2004–2013.
- Смирнов В. О., Білецький В. С. Підготовчі процеси збагачення корисних копалин. Донецьк : Східний видавничий дім ; Донецьке відділення НТШ, 2012. 286 с.
- Сокур М. І., Кіяновський М. В., Воробйов О. М. та ін. Дезінтеграція мінеральних ресурсів. Кременчук : ПП Щербатих О. В., 2014. 304 с.
- Wills B., Finch J. Wills’ Mineral Processing Technology. 8th ed. Oxford; Boston : Butterworth-Heinemann, 2015. 512 p.
- Смирнов В. О., Білецький В. С. Переробка корисних копалин. Львів : Новий Світ-2000, 2020. 607 с.
Автори ВУЕ
Покликання на цю статтю: Білецький В. С., Смирнов В. О. Дроблення корисних копалин // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Дроблення корисних копалин (дата звернення: 3.05.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 20.02.2024
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
Національна поліція України
