Содержание:

Введение. 3

1. Задачи математического
моделирования. 5

2. Математическое моделирование
фильтрационного массопереноса цветных металлов в техногенном массиве. 6

Заключение. 14

Список литературы   15  

Введение:

Актуальность
исследования. Вопросам
совершенствования процессов обогащения полезных; ископаемых в настоящее время
уделяется все большее внимание. Обусловлено это тем, что в процесс обогащения
все чаще вовлекаются руды с низким содержанием полезных ископаемых и со сложным
и разнообразным минералогическим составом. При этом постоянно повышаются
требования к качеству концентрата и содержанию полезных компонентов в отходах.
Для повышения эффективности обогатительного процесса активно разрабатываются
новые конструкции оборудования, новые реагенты, совершенствуются системы
управления процессами обогащения. Вопросы повышения эффективности процессов
обогащения полезных ископаемых также неразрывно связаны с совершенствованием
технологии производства [10, с. 24].

Очень важным этапом на стадии проектирования является обоснование и выбор
рациональной схемы обогащения минерального сырья. Принятие решения по выбору
той или иной схемы обычно основывается либо на предыдущем опыте использования
аналогичных технологических схем и схем цепей аппаратов, либо на очень емких
математических расчетах с использованием аппарата сепарационных характеристик,
предложенных проф. О.Н. Тихоновым с последующим проведением необходимых
лабораторных и полупромышленных испытаний.

Обзор литературы.  Существенный вклад в
развитие методов математического моделирования при выборе и обосновании
технологических схем обогащения полезных ископаемых внесли проф. Тихонов О.Н.,
Барский Л.А., Козин В.З. и их ученики. Однако, несмотря на достигнутые успехи,
требуется дальнейшее развитие этого направления, направленное на исследование
имитационных моделей технологических схем обогащения, предназначенных для
обогащения сложного, многокомпонентного сырья. При этом большое значение имеет
возможность быстрой реализации их на ЭВМ, с последующим использованием в
качестве основы для АСУТП.

Целью работы является анализ математической модели фильтрационного массопереноса
цветных металлов в техногенном массиве.

Заключение:

При выветривании в лежалых хвостах обогащения происходит образование
растворимых фаз цветных и благородных металлов, часть которых при фильтрации
переходит в раствор, часть переосаждается в виде вторичных минеральных форм.
Установлены математические зависимости, позволяющие определить количество
компонентов, перешедших в раствориз техногенного материала в зависимости от
содержания железа в растворе, длительности процесса и толщины слоя фильтрации.

Выявлена корреляция степени перехода компонентов в раствор от толщины
фильтрующего слоя: чем больше толщина слоя, тем меньше содержание компонентов в
растворе. Наличие водорастворимых форм нахождения благородных металлов в
процессе эксперимента позволяет говорить о необходимости дальнейшего изучения
процесса с целью создания принципиально новых подходов к извлечению полезных
компонентов из хвостов обогащения. Одним из таких технологических подходов
может быть метод выщелачивания полезных компонентов экологически неагрессивными
растворами. Даже предварительные эксперименты показали возможность извлечения
золота до 28,4% и платины до 3,9% с использованием слабокислого контактного
раствора.

Несмотря на заведомое исключение водонерастворимых форм цветных и
благородных металлов из процесса, применение водного выщелачивания требует
многократно меньшего привлечения экономических ресурсов, и технология
приобретает экологически безопасный вид. Представляется целесообразным
дальнейшее проведение исследований в этом направлении.

Фрагмент текста работы:

1. Задачи математического моделирования

В настоящее время проводятся широкие исследования процессов обогащения
полезных ископаемых. Но эти исследования наталкиваются на ряд трудностей: это
трудности сбора и обработки первичной информации о ходе технологического
процесса, трудности формализованного описания трехфазной среды
(жидкость-газ-твердое), имеющей место в ряде технологий обогащения, трудности в
проверке адекватности выбранной модели реальному обогатительному процессу и так
далее.

В основном исследования
строятся по путям создания некоторой математической модели, базирующейся на
представлениях и умозаключениях о свойствах физических процессов, имеющих место
в обогатительном аппарате. Таким образом, в сложившихся условиях актуальной
является задача разработки методик моделирования схем технологических процессов
обогащения полезных ископаемых. При этом, важным и определяющим эффективность
таких методик являемся возможность автоматизации процесса синтеза моделей и
анализа на этих моделях технологических схем обогащения для выбора наиболее
оптимальной схемы для данного минерального сырья.

Сравнение конкурирующих вариантов технологических схем переработки
минерального сырья требует емких математических расчетов. Причем даже большой
имеющийся опыт и интуиция инженера, не всегда гарантирует ему оптимальности
принятия проектных решений [10, с. 223]..

Поэтому одна из современных тенденций проектирования – это использование
моделирования, особенно на стадии предпроектных решений, когда имеется только
качественная характеристика, гранулометрический и фракционный составы минерального
сырья, технико-экономическое обоснование инвестиций в строительство
обогатительных фабрик.

Математическое моделирование – практически единственный инструмент для
исследования, как правило, сложных комбинированных технологических схем, с
учетом комплексного использования сырья сложного вещественного состава, с
низким содержанием ценных компонентов. В настоящее время для выбора оптимальных
технических решений широко используются модели на основе аппарата динамического
программирования.