Recommended practice for using resource-saving technologies and tools for fine classification of uranium ores by size and refuse dehydration

Abstract

Purpose. Developing recommendations for the creation and application of resource-saving technologies and tools for fine classification and dehydration of uranium ore refuse for the purpose of its recycling, which is important for the uranium mining industry. Methods. Theoretical and experimental methods incorporating analysis of nonlinear elastic strain dynamic systems with unilateral elastic links using modern computer systems and instrumentation. Findings. Efficiency of the vibratory classification and dehydration of fine fractions of mineral raw materials on the screening surface with multifrequency excitation has been substantiated. The order of natural vibration frequencies of associated particles under the action of capillary adhesion forces has been established. Parameters of vibration for efficient classification and dehydration of fine fractions of mineral raw materials have been determined. The effect of multifrequency loading parameters on the processes of fine classification and dehydration of granular media has been identified. Originality. It was found that if the forces of cohesion between fine particles grow due to their size reducation and 10% increase in humidity, the acceleration level of the working body of vibration multifrequency screening should be raised. For fine granular media with particle size of 20 microns and more, acceleration providing efficient particle classification does not exceed 450 – 500 m/s2. Practical implications. The obtained results have formed the basis of resource-saving technology, fine classification and dehydration of uranium ore refuse using vibrating multifrequency screens.

Цель. Разработка рекомендаций по созданию и применению ресурсосберегающей технологии, средств тонкой классификации и обезвоживания отходов урановых руд для вовлечения их в переработку, что имеет важное значение для уранодобывающей отрасли. Методика. Методы исследований – теоретические и экспериментальные с анализом не¬линейных упругодеформированных динамических систем с односторонними упругими связями с использованием современных вычислительных комплексов и измерительной аппаратуры. Результаты. Обоснована эффективность вибрационной классификации и обезвоживания тонкодисперсных фракций минерального сырья на просеивающей поверхности с поличастотным возбуждением. Установлен порядок собственных частот колебаний связанных частиц при действии на них капиллярных сил адгезии. Установлены параметры вибрации для эффективной классификации и обезвоживания тонких фракций минерального сырья. Определено влияние параметров поличастотного нагружения на процессы тонкой классификации и обезвоживания сыпучих сред. Научная новизна. Установлено, что при повышении сил сцепления между тонкодисперсными частицами за счет уменьшения их крупности и повышения влажности до 1% уровень ускорений рабочего органа вибрационного поличастотного грохота необходимо увеличивать и для тонкодисперсных сред с крупностью частиц не менее 20 мкм, ускорения, обеспечивающие эффективную классификацию частиц, не превышают 450 – 500 м/с2. Практическая значимость. Полученные результаты положены в основу ресурсосберегающей технологии, тонкой классификации и обезвоживания отходов урановых руд с применением вибрационных поличастотных грохотов.

Мета. Розробка рекомендацій зі створення та застосування ресурсозберігаючої технології, засобів тонкої класифікації та зневоднювання відходів уранових руд для залучення їх у переробку, що має важливе значення для уранодобувної галузі. Методика. Методи досліджень – теоретичні та експериментальні з аналізом нелінійних пружньодеформованих динамічних систем з однобічними пружними зв’язками з використанням сучасних обчислювальних комплексів і вимірювальної апаратури. Результати. Обґрунтовано ефективність вібраційної класифікації та зневоднювання тонкодисперсних фракцій мінеральної сировини на поверхні, що просіває, з полічастотним збудженням. Установлено порядок власних частот коливань зв’язаних часток при дії на них капілярних сил адгезії. Установлено параметри вібрації для ефективної класифікації та зневоднювання тонких фракцій мінеральної сировини. Визначено вплив параметрів полічастотного навантаження на процеси тонкої класифікації і зневоднювання сипучих середовищ. Наукова новизна. Установлено, що при підвищенні сил зчеплення між тонкодисперсними частками за рахунок зменшення їх крупності та підвищення вологості до 10% рівень прискорень робочого органа вібраційного полічастотного грохота необхідно збільшувати і для тонкодисперсних середовищ із крупністью часток не менш 20 мкм, прискорення, що забезпечують ефективну класифікацію часток, не перевищують 450 – 500 м/с2. Практична значимість. Отримані результати покладені в основу ресурсозберігаючої технології, тонкої класифікації і зневоднювання відходів уранових руд із застосуванням вібраційних полічастотних грохотів.