Перейти к содержанию

Теория процессов.


Рекомендуемые сообщения

  • Маэстро

Всем известно, что перышко и гиря, отпущенные одновременно в вакууме, падают одинаково. Однако, на тела, движущиеся в какой либо среде (воздухе, жидкости) начинает действовать сила сопротивления, оказывающая тормозящее действие. Давайте разберемся в основном законе физики, который описывает сортировку материала - при взлохмачивании (которое, кстати происходит когда реки бурлят по весне, когда мы пользуемся лотком, когда работает отсадка), а именно частицы с бОльшей плотностью оседают быстрее, с меньшей - медленнее.

Итак представим себе, что мы имеем в воде металл+неметалл (оговоримся, что неметалл - песок, шлих и т .д.), причем пусть частички будут иметь приблизительно равный размер. Взлохматим все это в воде - все частички сейчас находятся во взвешенном состоянии и начинают падать (на них действует сила тяжести, под которой они падают и сила Архимеда). Так вот, когда они начинают падать (двигаться), на них начинает действовать сила сопротивления воды. В результате воздействия на частиц всех сил (тяжести, Архимеда, сопротивления и т.д.) вскоре частички начинают оседать с постоянной скоростью:

12334.png

Формула выведена при условии что на частичку действует сила сопротивления Стокса. Это не важно в нашем случае.

А важно следующее:

Приняв  в формуле некоторые величины постоянными, найдем, что скорость оседания металла (19 г/см3) будет в 12 раз больше, чем песка (2,5 г/см3). И что это дает? То, что голда уже осела на дно лотка, а песок еще оседает. Иными словами, сортировка - голда внизу, что легче - сверху

Теперь проанализируем формулу и скажем, что

1) чем больше частички (при одинаковой плотности), тем быстрее они оседают

2) тем меньше вязкость жидкости, тем быстрее оседание (при нагревании вязкость воды уменьшается)

3) в тяжелой среде оседание частиц замедляется.

Заметим, что формула имеет неопределенность - если все частички разного размера и плотности, то например малая частица голды и большая частица песка осядут одинаково. И теперь на дне мы не увидим голды, там будет крупняк, а голда может быть в толще.  Поэтому, я думаю при малом содержании есть смысл сортировки ситом (чтоб все частички имели примерно одинаковый размер). 

Ну вот рассмотрели простейший процесс (безусловно, что для нас всех он вполне очевидный), но теория его сугубо приблизительно такова. 

Ссылка на комментарий

Это действительно так по формуле.

Реалии несколько иные. Вы забыли посчитать для начала какая требуется энергия что бы взлохматить металл, т.е. поднять его в массу воды. Грубо и без формул в лотке надо создать маленький тайфун только тогда крупинки металла оторвутся от дна лотка и уже после этого начнет действовать приведенная формула. В природе металл вообще не отрывается от дна водяного потока. Мало того он стремится постоянно вниз. Вибрации в реке постоянные и достаточно объемные. Песок при паводках вибрирует до метра на дне реки. Он не поднимается в толщу воды, а просто вибрирует. Естественно металл постоянно проседает пока не упрется во что то твердое. Возьмите стеклянную банку и насыпьте в нее песка, залейте водой и положите сверху свинцовые дробинки. Даже без  каких то дополнительных вибраций, а просто от тех что есть в доме постоянно дробинки просядут на дно. Если рукой чуть банку встряхнуть то это произойдет достаточно быстро.

И по поводу больших крупинок песка и маленьких металла. Когда в лотке создаешь вибрации, то все крупные камешки легкой фракции еще в начальной стадии поднимаются на поверхность. Их без жалости из лотка рукой. Таких процессов что описано в лотке при промывке происходит сотни. Лоток туда сюда постоянно двигается. Не катит это теория. Она удобна для лаборатории.

И под занавес. Флотация. Частички метала если схватят воздух будут просто плавать на поверхности и им уже будет не интересно какой они плотности. А схватят они воздух если в воде будет самая дешевая отработка масла. К счастью данный процесс происходит с металлом -0,2 мм. Более крупные не подвержены флотации.

Ссылка на комментарий
  • Маэстро

На самом деле то, что здесь добавлено это капля в море. В реальности многое происходит сложнее. Здесь я привожу идею метода. Это основа основ, цепляясь за которую можно развивать истинное знание.

Ссылка на комментарий
Гость Миxалыч
3 часа назад, Dilettante сказал:

Реалии несколько иные.

Правильно, совсем иные, не как ты описал :)

 

3 часа назад, Dilettante сказал:

взлохматить металл,

Это подразумевалось пробуторить, или выполнить движения лотком , я так понял.

 

7 часов назад, Викторий сказал:

малая частица голды и большая частица песка осядут одинаково. И теперь на дне мы не увидим голды, там будет крупняк, а голда может быть в толще.

Вот это правильное утверждение, хоть и теорию описывает Виктор, но на практике так и бывает.

только не частицы песка как он пишет, а тяжелые шлихи.

Или Владимир считаешь что отделил тему я просто так, для счёта :)

То что тут доброго появляется - сразу идёт отдельной темой, всё это делается для того чтоб народ учился, и работал, а не как некоторые считают - форум для коммерции! 

 

Ссылка на комментарий
Гость Миxалыч

И для чего Владимир придумали столы, бубль гумы, флотацию, итд. если метал весь на дно садится, успевай только пески убирать.

Шлихи много в себе металла содержат, не даром сперва отжигают, а потом ещё и Шоф отправляют, а если размолоть его. то ещё выход больше будет.

Ссылка на комментарий
8 часов назад, Викторий сказал:

.....если все частички разного размера и плотности, то например малая частица голды и большая частица песка осядут одинаково. И теперь на дне мы не увидим голды, там будет крупняк,.....

Михалыч читаю, что написано. Ни о каком тяжелом шлихе речи нет. Есть "малая частица голды и большая частица песка" Не осядут они на дно вместе если "Взлохматим все это в воде " (это то же у Виктория так написано и я только цитирую его выражения). В лотке они могут оказаться на дне вместе по причине малого объема. Но любой кусок кварца, гранита, кремня и всего что легче 3 г/куб.см после того как пробуторишь будет сверху не зависимо от размеров.

Викторий несколько абстрактно выразился поэтому такое разное восприятие того что он написал. Я его фразу "большая частица песка" воспринимаю буквально большой кусочек кварца. Ты же перевел это в крупный кусок черного шлиха типа магнетита. Если бы он писал плотности материала тогда и разночтений не возникло.

8 часов назад, Викторий сказал:

.....

12334.png

......

Рассмотрим часть формулы где от плотности частицы вычитается плотность жидкости. У минералов плотностью до 3 г/куб.см это кварц, гранит, кремень и многие прочие породы разница составит 3-1 = 2

У металла при его разбросе от 14 до 19 г/куб.см даже в минимальном случае составит 14-1=13

Остальное в данной формуле в нашем варианте можно принять за константу. Даже радиус Стокса не сможет резко изменить результаты. В лотке на большие камни скорее будут влиять сильны трения о дно лотка нежели какие то иные факторы. Но если даже лоток без сита загружаем то более менее крупные камни выбираем руками.

Ссылка на комментарий
Гость Миxалыч
3 часа назад, Dilettante сказал:

Михалыч читаю, что написано. Ни о каком тяжелом шлихе речи нет

Читай между строк, человек первый год хочет в лес выехать, и пока у него только теория!

теория хоть и хромает порой, но он стремится всё понять.

не балуйся общем, а помогай коль понимаешь.

Ссылка на комментарий

Михалыч вроде как не балую.

Негде в лотке падать частицам. Не те расстояния. Да и когда буторишь в лотке, стараешься ведь крупинки металла не поднимать со дна. Ну а те которые по каким то причинам оказались в массе песков просадить до дна. Так что формула сея не совсем годиться при работе с лотком. В лотке работает плотность материала и за счет этого идет разделение.

А Викторию только удачи пожелаю. И с удовольствием опубликую в блоге рассказ о его первом выходе.

Ссылка на комментарий

Если внимательно посмотреть на формулу Стокса и привяжем величины к физическим параметрам, то увидим, что в ней используется площадь лобового сопротивления частицы (радиус в квадрате) архимедова сила (разность плотностей частицы и плотность жидкости)  к вязкости  жидкости. Что это нам дает?  То что при одинаковой плотности частиц и  разном размере,  скорость осаждения больших частиц будет больше. Так значение в числители получается больше, причем значительно больше. В данной формуле не учитывается ни вес частицы ни форма частицы, и еще данная формула  работает только при условии спокойного потока.  Не ламинарного. С числом рейнольдса менее 2300.

 

Что нам это дает. Данная формула хорошо описывает процесс сепарации для  ламинарных потоков. Но в большинстве шлюзов, бутар и прочих механизмов по разделению и обогащению породы  поток далеко не ламинарный. И даже не переходной (2300-10000 Re) а далеко за 10000.

 

И это вносит существенные коррективы в данную систему. Мы знаем, что железо тонет в воде, а вот корабль из того же железа плавает и даже неплохо.  А самолет взлетает уже против силы Архимеда, но за счет сил возникающих за счет потоков относительно формы самолета. Тут уже товарищ  Бернулли постарался и объяснил, что в движущемся потоке, давление в внутри потока (и на разделении сред)всегда меньше атмосферного, и среда старается возместить разность давление и на этом принципе летают и самолеты и работают эжектора, и прочии инструменты, человека разумного.

 

Многие из вас видели как бежит поток в шлюзе, там основная турбулентность потока организованна в большинстве случаев горизонтально, причем сделано это специально, что бы использовать скорость потока и движущеюся в ней частицу закрутить и прижать к дну шлюза, за счет возникающей центробежной силы. 

 

 

Есть шлюзы, где пытаются реализовать вертикальную закрутку потока. Насколько эффективна данная система я не знаю, но думаю, что имеет право на жизнь.

 

 

Из курса гидравлики известно, чем выше скорость жидкости в системе, тем  тем большее гидравлическое сопротивление имеет закрытая система. Сжатие жидкости ни когда не обходится бесследно для систем, и резком изменении сечений трубопроводов и каналов. Наличие препятствий в закрытых каналах, приводит к частичному изъятию из породы тяжелых фракций. Примеры неправильно сваренный пульповод ворует и осаждает золото в карманах.

 

Есть еще механизм осаждения основанный на вертикальных пульсациях. Осадочные машины.

Та уже работает инерция частицы.

 

 Для каждого вида сырья существует своя технология извлечения. Где гравитациннный, где химический, где совместный.  Но цель  одна выделить и взять. Знание процессов помогает облегчить путь и избежать не нужных трат. На истинность и правоту не претендую, это сугубо мое мнение. Времена когда в каждом ручье было граммовое содержание ушло в темноту веков, и нам нужно понять и создать ту систему, которая поможет при минимуме инструмента и оборудования и энергии повысить КПД добычи метала.

Ссылка на комментарий
  • Маэстро

Друзья!

Хотелось бы в этой теме приводить теорию,

1) не скопированную целыми тоннами с просторов интернета, а очень кратко и ту теорию (описание) процесса, которую Вы сами поняли и разобрались в ней. Основное можно выделять. 

2) если видео приводить - то с описанием, что здесь например работает та формула. 

3) желателен анализ теории,то есть показывать, как влияет изменение того или иного параметра на протекание и результаты процесса. Как улучшить можно процесс, как можно что-либо оптимизировать

4) выводы - что в итоге дает описание и насколько хорошо работает.

5) примеры, с конкретными числами и данными.

Ссылка на комментарий

В архиве

Эта тема находится в архиве и закрыта для дальнейших ответов.

×
×
  • Создать...