Regularities in the distribution of granulometric composition of tuff while crushing

Abstract

Purpose is to analyze distribution of granulometric composition of tuff as well as ultimate composition and identify dependence of its softening in the process of water saturation based upon a set of experiments to assess raw materials importance of the mineral. Methods. Laboratory experiments were carried out to determine ultimate composition of tuff extracted from different open pits of the region. Methods of mathematical statistics were applied to derive analytical dependences describing the tuff softening in the process of water saturation. The dependences denote logarithmic nature of the saturation increase along with the increase in the sample weight. Findings. It has been determined that tuff is a valuable mineral rather than basalt extraction waste. Thus, tuff needs both mining and complex approaches for processing and extracting of useful metals and silicates. Analytical dependences of tuff softening during water saturation have been defined. The dependences denote logarithmic nature of the saturation increase based upon a sample weight increment. Magnetic susceptibility of tuff, turned on magnetic field induction, has been identified. Dependences of distribution of technological indices (i.e. product yield, copper content and yield) in terms of granulometric- size class have been identified; the basic factors for crushing process have been determined; and regression dependences of grinder efficiency upon the input factors have been derived. Regression model of a crushing process of a general technological scheme of ore processing has been obtained involving the initial fragmentation using a jaw crusher, and additional fragmentation (i.e. reduction) using a sizer. Originality. It has been determined that magnetic susceptible tuff share is 49% of the sample weight; the remaining part is a silicate share. Logarithmic nature of the analytical softening dependences while water saturating has been identified. The above-mentioned denotes the increased saturation along with the increase in a sample weight. Practical implications. The definition of tuff ultimate composition as well as analytical softening dependences in the process of water saturation makes it possible to calculate the required water consumption.

Мета. Аналіз розподілу гранулометричного та елементного складу туфів і визначення залежності їх розущільнення при насиченні водою на основі комплексу експериментальних досліджень для оцінки їх мінерально-сировинної цінності. Методика. Експериментальним шляхом у лабораторних умовах було встановлено елементний склад туфів з різних кар’єрів регіону. З використанням методів математичної статистики отримано аналітичні залежності, що описують розміцнення туфів при насиченні їх водою, які вказують на логарифмічний характер збільшення насичення при збільшенні маси зразка. Результати. Встановлено, що туфи є не відходами видобутку базальтів, а цінною мінеральною сировиною, яка потребує розробки та комплексних підходів до переробки й вилучення корисних металів і силікатів. Встановлені аналітичні залежності розміцнення туфів при насиченні водою, якіа вказують на логарифмічний характер збільшення насичення при збільшення маси зразка. Встановлено магнітну сприйнятливість туфів, що залежить від індукції магнітного поля. Виявлені залежності розподілу технологічних показників (вихід продукту, вміст і вихід міді) за класами крупності, визначені основні фактори для процесу дроблення й отримані регресійні залежності продуктивності дробарки від вихідних факторів. Отримано регресійну модель процесу дроблення загальної технологічної схеми рудопідготовки, що включає первинне дроблення в щоковій дробарці та додроблення (здрібнювання) у валковій. Наукова новизна. Встановлено, що магніточутлива частина туфів становить 49% від маси проби, а решта – силікатна частина. Встановлено логарифмічний характер аналітичних залежностей розміцнення при насиченні водою, що вказує на збільшення насичення при збільшенні маси зразка. Практична значимість. Визначення елементного складу туфів та аналітичних залежностей розміцнення при насиченні водою дозволяє проводити розрахунок необхідних витрат води.

Цель. Анализ распределения гранулометрического и элементного состава туфа и определение зависимости их разуплотнения при насыщении водой на основе комплекса экспериментальных исследований для оценки их минерально-сырьевой ценности. Методика. Экспериментальным путем в лабораторных условиях было установлено элементный состав туфов из различных карьеров региона. С использованием методов математической статистики получены аналитические зависимости, описывающие разуплотнение туфов при насыщении их водой, которые указывают на логарифмический характер увеличения насыщения при увеличении массы образца. Результаты. Установлено, что туфы – это не отходы добычи базальтов, а ценное минеральное сырье, которое требует разработки и комплексных подходов к переработке и извлечению полезных металлов и силикатов. Установлены аналитические зависимости разуплотнения туфов при насыщении водой, указывающие на логарифмический характер увеличения насыщения при увеличении массы образца. Установлено магнитную восприимчивость туфов, которая зависит от индукции магнитного поля. Выявлены зависимости распределения технологических показателей (выход продукта, содержание и выход меди) по классам крупности, определены основные факторы для процесса дробления и получены регрессионные зависимости производительности дробилки от исходных факторов. Получена регрессионная модель процесса дробления общей технологической схемы рудоподготовки, включающей первичное дробление в щековой дробилке и додробление (измельчение) в валковой. Научная новизна. Установлено, что магниточувствительная часть туфов составляет 49% от массы пробы, а остальное – силикатная часть. Установлено логарифмический характер аналитических зависимостей разуплотнения при насыщении водой, что указывает на увеличение насыщения при увеличении массы образца. Практическая значимость. Определение элементного состава туфов и аналитических зависимостей разуплотнения при насыщении водой позволяет производить расчет необходимых затрат воды.