RU2386947C2 - Method of estimating grain-size composition range of fine-dispersed particles in slime water - Google Patents

Method of estimating grain-size composition range of fine-dispersed particles in slime water Download PDF

Info

Publication number
RU2386947C2
RU2386947C2 RU2008116942/28A RU2008116942A RU2386947C2 RU 2386947 C2 RU2386947 C2 RU 2386947C2 RU 2008116942/28 A RU2008116942/28 A RU 2008116942/28A RU 2008116942 A RU2008116942 A RU 2008116942A RU 2386947 C2 RU2386947 C2 RU 2386947C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flask
settling
time
water
particles
Prior art date
Application number
RU2008116942/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008116942A (en
Inventor
Богдан Михайлович Стефанюк (RU)
Богдан Михайлович Стефанюк
Ярослав Богданович Стефанюк (RU)
Ярослав Богданович Стефанюк
Витаутас Валентинович Сенкус (RU)
Витаутас Валентинович Сенкус
Валентин Александрович Марченко (RU)
Валентин Александрович Марченко
Василий Витаутасович Сенкус (RU)
Василий Витаутасович Сенкус
Валентин Витаутасович Сенкус (RU)
Валентин Витаутасович Сенкус
Нина Ивановна Конакова (RU)
Нина Ивановна Конакова
Александр Валерьевич Алиничев (RU)
Александр Валерьевич Алиничев
Original Assignee
Богдан Михайлович Стефанюк
Ярослав Богданович Стефанюк
Витаутас Валентинович Сенкус
Валентин Александрович Марченко
Василий Витаутасович Сенкус
Валентин Витаутасович Сенкус
Нина Ивановна Конакова
Александр Валерьевич Алиничев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Богдан Михайлович Стефанюк, Ярослав Богданович Стефанюк, Витаутас Валентинович Сенкус, Валентин Александрович Марченко, Василий Витаутасович Сенкус, Валентин Витаутасович Сенкус, Нина Ивановна Конакова, Александр Валерьевич Алиничев filed Critical Богдан Михайлович Стефанюк
Priority to RU2008116942/28A priority Critical patent/RU2386947C2/en
Publication of RU2008116942A publication Critical patent/RU2008116942A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2386947C2 publication Critical patent/RU2386947C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves measurement of settling time and linear dimensions of a flask. The method involves pouring slime water into a transparent flask. Further, the slime water poured into the flask is stirred and time until settling begins i.e. appearance of a clear gap on the surface of the water and a dark thin strip of residue at the bottom of the flask is measured. The time up to the end of settling i.e. formation of clear water over the residue is also measured. Conditional end speeds are then determined by dividing the height of the liquid in the flask by the obtained time values. Further, the obtained time values are entered into a diagram of end speeds and the radii of particles 1 and 2 are determined as a function of the obtained conditional end speeds. The grain-size composition range is estimated taking into account 10% deviation of extreme values from the relationship 2r1+10%≥d≥2r2-10%, where d is the particle diametre in m; r1 is the particle radius at the begging of settling in m; r2 is the particle radius at the end of settling in m.
EFFECT: simplification of the method and increased accuracy of estimating the size of fine dispersed particles in slime water.
2 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к гравитационной седиментации и может быть применено на шахтах и обогатительных фабриках для анализа диапазона крупности частиц в шламовых водах.The invention relates to gravitational sedimentation and can be applied in mines and concentration plants to analyze the range of particle sizes in sludge waters.

Известны различные способы [1] для оценки крупности, в том числе ситовый анализ, включающий анализ на микроситах.There are various methods [1] for assessing particle size, including sieve analysis, including analysis on microsieves.

Недостатками анализа являются большая трудоемкость и сложное лабораторное оборудования.The disadvantages of the analysis are the high complexity and sophisticated laboratory equipment.

Известны способы определения конечной скорости оседания частиц [2] в соответствии с законами Риттингере, Аллена, Стокса, Лященко, справедливые в отдельных зонах крупности взвешенных частиц.Known methods for determining the final sedimentation rate of particles [2] in accordance with the laws of Rittinger, Allen, Stokes, Lyashchenko, valid in separate zones of the size of suspended particles.

Недостатками способов является невозможность однозначно решить обратную задачу: определения по конечной скорости размера частиц, т.к. неизвестно, какой закон следует использовать.The disadvantages of the methods is the inability to unequivocally solve the inverse problem: determining the final particle size velocity, because it is not known which law should be used.

Предлагаемое изобретение решает эту задачу, опираясь на объединенный закон (объединяющий законы Риттингере, Аллена, Стокса), который учитывает влияние сил адгезии, когезии и парашютного эффекта взвешенных частиц по однозначной зависимости от размера частиц [3, 4, 5, 6].The present invention solves this problem based on a unified law (combining the laws of Rittinger, Allen, Stokes), which takes into account the influence of the adhesion, cohesion and parachute effects of suspended particles in a unique dependence on the particle size [3, 4, 5, 6].

Решение поставленной задачи достигается тем, что шламовую воду, залитую в прозрачную колбу, перемешивают и замеряют время до начала осаждения, т.е. появления светлого зазора у поверхности воды и темной тонкой полоски осадка на дне колбы, и время до окончания осаждения: образования светлой воды над осадком, а затем определяют условные конечные скорости путем деления высоты жидкости в колбе на полученные значения времени, которые наносят на диаграмму конечных скоростей и определяют радиусы частиц r1 и r2 как функции от полученных условных конечных скоростей, при этом диапазон гранулометрического состава оценивают с учетом 10% отклонения крайних величин по зависимости 2r1+10%≥d≥2r2-10%, где d - диаметр частиц, м; r1 - радиус частиц начала осаждения, м; r2 - радиус частиц окончания осаждения, м.The solution of this problem is achieved by the fact that sludge water, poured into a transparent flask, is mixed and time is measured before the start of precipitation, i.e. the appearance of a light gap at the surface of the water and a dark thin strip of sediment at the bottom of the flask, and the time until the deposition ends: the formation of light water over the sediment, and then determine the conditional final velocities by dividing the height of the liquid in the flask by the obtained time values, which are plotted on the final velocity diagram and determine the particle radii r 1 and r 2 as a function of the received conditional finite velocity range wherein the particle size distribution is evaluated with the 10% deviation extreme values depending on 2r 1 + 10% ≥d≥2r 2 -10%, rD d - diameter of the particle, m; r 1 - radius of particle precipitation onset, m; r 2 is the radius of the particles of the end of the deposition, m

Реализация способа поясняется чертежами.The implementation of the method is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлены последовательные состояния шламовой воды в колбе.Figure 1 presents the successive state of sludge water in the flask.

На фиг.2 приведена диаграмма конечных скоростей для частиц с различной плотностью в соответствии, построенная по математическим зависимостям, полученным Б.М.Стефанюком, объединяющих с объединенным законом законы Стокса, Аллена и Руттингера, изложенных в работах [3, 4, 5, 6].Figure 2 shows a diagram of finite velocities for particles with different densities in accordance, constructed from mathematical dependences obtained by B. M. Stefanyuk, combining with the combined law the laws of Stokes, Allen and Ruttinger set forth in [3, 4, 5, 6 ].

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

В колбу наливают шламовую воду. Высота воды в колбе h=200 мм=0,2 м.Slurry water is poured into the flask. The height of the water in the flask h = 200 mm = 0.2 m.

Время до начало осаждения τ1=7 мин 45 с=465 с, время до окончания оседания τ2=2 часа 25 мин=145 мин=8700 с.The time to the beginning of deposition is τ 1 = 7 min 45 s = 465 s, the time to the end of sedimentation is τ 2 = 2 hours 25 min = 145 min = 8700 s.

Конечные скорости будут равныFinal speeds will be equal

Vк1=0,2/465=0,00043=4,3·10-4 м/с;V k1 = 0.2 / 465 = 0.00043 = 4.3 · 10 -4 m / s;

Vк2=0,2/8700=0,000023=2,3·10-5 м/с.V k2 = 0.2 / 8700 = 0.000023 = 2.3 · 10 -5 m / s.

При средней плотности твердых частиц ρ=2000 кг/м3 точкам А и В на фиг.1 соответствует значения радиусов r1=1,2·10-5 м и r2=2,1·10-6 м.With an average density of solid particles ρ = 2000 kg / m 3, points A and B in FIG. 1 correspond to radii r 1 = 1.2 · 10 -5 m and r 2 = 2.1 · 10 -6 m.

2r2-10%≤d≤2r1+10%;2r 2 -10% ≤d≤2r 1 + 10%;

3,78·10-6 м≤d≤26,4·10-6 м.3.78 · 10 -6 m≤d≤26.4 · 10 -6 m.

Предложенный способ не требует специального лабораторного оборудования.The proposed method does not require special laboratory equipment.

ЛитератураLiterature

1. Перов В.А., Андреев Е.Е., биленко Л.Ф. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. - М.: Недра, 1990. - С.19.1. Perov V.A., Andreev E.E., bilenko L.F. Crushing, grinding and screening of minerals. - M .: Nedra, 1990. - P.19.

2. Справочник по обогащение углей. - М.: Недра, 1984. - С.170-171.2. Handbook of coal preparation. - M .: Nedra, 1984. - S.170-171.

3. Сенкус В.В., Стефанюк Б.М. Осветление физико-электрическим способом шламовых вод в угольной промышленности. - М.: Горный информационно-аналитический бюллетень №7, 2007. - С.79-84/80.3. Senkus V.V., Stefanyuk B.M. Physical-electric clarification of sludge in the coal industry. - M.: Mountain Information and Analytical Bulletin No. 7, 2007. - S.79-84 / 80.

4. Стефанюк Б.М. Структура воды и осветление шламовых вод шахт. - Новокузнецк // Сб. тр. «Современная технология разработки месторождений полезных ископаемых»: СибГИУ, 1998. - С.104-109 (рис.1, формулы 14, 16).4. Stefanyuk B.M. Water structure and clarification of slurry water in mines. - Novokuznetsk // Sat. tr “Modern technology for the development of mineral deposits”: SibGIU, 1998. - P.104-109 (Fig. 1, formulas 14, 16).

5. Стефанюк Б.М. Снижение энергозатрат гидравлической технологии добычи угля. Автореф. диссер. на соиск. уч. ст.доктора техн. наук по спец. 05.15.11 - «Физические процессы горного производства». - Кемерово, Институт угля и углехимии СО РАН, 1998. - С.34 (рис.5, стр.372).5. Stefanyuk B.M. Reduced energy costs of hydraulic coal mining technology. Abstract. thesis for a job. student senior doctor of technical sciences for special. 05.15.11 - “Physical processes of mining”. - Kemerovo, Institute of Coal and Coal Chemistry SB RAS, 1998. - P.34 (Fig. 5, p. 372).

6. Стефанюк Б.М. Снижение энергозатрат гидравлической технологии добычи угля. Диссерт. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук по спец. 05.15.11 - «Физические процессы горного производства». - Кемерово, Институт угля и углехимии СО РАН, 1998, разд. 7.4. - С.295-305 (формулы 7.59, 7.72, рис.7.15-7.17).6. Stefanyuk B.M. Reduced energy costs of hydraulic coal mining technology. Dissert. for a job. student Art. Doct. tech. sciences for special. 05.15.11 - “Physical processes of mining”. - Kemerovo, Institute of Coal and Coal Chemistry SB RAS, 1998, Sec. 7.4. - S.295-305 (formulas 7.59, 7.72, fig. 7.15-7.17).

Claims (1)

Способ оценки диапазона гранулометрического состава тонкодисперсных частиц в шламовой воде, включающий измерение времени осаждения и линейных размеров колбы, отличающийся тем, что шламовую воду, залитую в прозрачную колбу, перемешивают и замеряют время до начала осаждения, т.е. появления светлого зазора у поверхности воды и темной тонкой полоски осадка на дне колбы, и время до окончания осаждения: образования светлой воды над осадком, а затем определяют условные конечные скорости путем деления высоты жидкости в колбе на полученные значения времени, которые наносят на диаграмму конечных скоростей, и определяют радиусы частиц r1 и r2, как функции от полученных условных конечных скоростей, при этом диапазон гранулометрического состава оценивают с учетом 10% отклонения крайних величин по зависимости 2r1+10%≥d≥2r2-10%, где d - диаметр частиц, м; r1 - радиус частиц начала осаждения, м; r2 - радиус частиц окончания осаждения, м. A method for assessing the range of particle size distribution of finely dispersed particles in sludge water, comprising measuring the sedimentation time and the linear dimensions of the flask, characterized in that the sludge water poured into a transparent flask is mixed and time is measured before the deposition begins, i.e. the appearance of a light gap at the surface of the water and a dark thin strip of sediment at the bottom of the flask, and the time until the deposition ends: the formation of light water over the sediment, and then determine the conditional final velocities by dividing the height of the liquid in the flask by the obtained time values, which are plotted on the final velocity diagram , and determine the particle radii r 1 and r 2 as a function of the obtained conditional final speeds, while the range of particle size distribution is estimated taking into account 10% deviation of the extreme values according to the dependence 2r 1 + 10% ≥d≥2r 2 -10%, g de d is the particle diameter, m; r 1 is the radius of the particles of the beginning of the deposition, m; r 2 is the radius of the particles of the end of the deposition, m
RU2008116942/28A 2008-04-28 2008-04-28 Method of estimating grain-size composition range of fine-dispersed particles in slime water RU2386947C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008116942/28A RU2386947C2 (en) 2008-04-28 2008-04-28 Method of estimating grain-size composition range of fine-dispersed particles in slime water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008116942/28A RU2386947C2 (en) 2008-04-28 2008-04-28 Method of estimating grain-size composition range of fine-dispersed particles in slime water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008116942A RU2008116942A (en) 2009-11-10
RU2386947C2 true RU2386947C2 (en) 2010-04-20

Family

ID=41354252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008116942/28A RU2386947C2 (en) 2008-04-28 2008-04-28 Method of estimating grain-size composition range of fine-dispersed particles in slime water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2386947C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530431C1 (en) * 2013-02-27 2014-10-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Device for particle sedimentation parameter measurement in fluid medium

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110376106B (en) * 2019-08-22 2024-01-26 西安科技大学 Device for testing cement water pre-magnetization and flocculation sedimentation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Сенкус В.В., Стефанюк Б.М. Осветление физико-электрическим способом шламовых вод в угольной промышленности. - М.: Горный информационно-аналитический бюллетень №7, с.79-84/80, 2007. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530431C1 (en) * 2013-02-27 2014-10-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Device for particle sedimentation parameter measurement in fluid medium

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008116942A (en) 2009-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bubakova et al. Effect of shear rate on aggregate size and structure in the process of aggregation and at steady state
WAng et al. A review of entrainment: Mechanisms, contributing factors and modelling in flotation
Benn et al. Sedimentation and consolidation of different density aggregates formed by polymer-bridging flocculation
RU2386947C2 (en) Method of estimating grain-size composition range of fine-dispersed particles in slime water
Li et al. On the correlation between froth stability and viscosity in flotation
Burdukova et al. Poly (N-isopropylacrylamide)(PNIPAM) as a flotation collector: Effect of temperature and molecular weight
Turnewitsch et al. Can neap-spring tidal cycles modulate biogeochemical fluxes in the abyssal near-seafloor water column?
Vanrolleghem et al. New measurement techniques for secondary settlers: a review
Stone et al. Transport characteristics of tile-drain sediments from an agricultural watershed
CN102788743A (en) Elutriation device
CN202693444U (en) Wetelutriator adopting elutriation method
Ockenden A model for the settling of non-uniform cohesive sediment in a laboratory flume and an estuarine field setting
Thomas Method of determining the inherent viscosity of a slurry and other rheological trends as illustrated by a data bank of over 200 different slurries
Okoth et al. On hydrodynamic optimisation of multi-channel counter-flow lamella settlers and separation efficiency of cohesive particles
Pansu et al. Particle size analysis
Vítěz et al. Study of settling velocity of sand particles located in wastewater treatment plant
Zou et al. Study on the relation between tailing particle size and tailing slurry underflow concentration
Chan et al. Critical shear stress for deposition of cohesive sediments in Mai Po
Van Deventer et al. Transport phenomena at the pulp–froth interface in a flotation column: II. Detachment
Smith Measurement of Carrier Fluid Viscosities for Oil Sand Extraction and Tailings Slurries
RU106749U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING ADHESION OF NANO- AND MICROPARTICLES TO SOLID SURFACES
Wang et al. Effect of clay crystal structure on froth rheology in flotation
Svarovsky Solid–Liquid Separation: Chemical Engineering Series
Sommer The State of the Art in the Measurement of Slurries
Gustafsson et al. Rheology of strongly sedimenting magnetite suspensions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100429