Дроблення корисних копалин (англ. crushing, breaking, нім. Brechen n, Zerkleinerung f, Quetschen n) — технологічна операція механічного руйнування великих грудок корисних копалин та супутніх порід зі зменшенням їхніх розмірів до крупності, яка відповідає вихідному продукту операції подрібнення (як правило — до 5-6 мм).
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHlMekl5TDFOamFHVnRaVjlLWVhkZlEzSjFjMmhsY2k1bmFXWXZNakl3Y0hndFUyTm9aVzFsWDBwaGQxOURjblZ6YUdWeUxtZHBaZz09LmdpZg==.gif)
Історія дроблення
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2ZFdzdmRHaDFiV0l2Wmk5bU5TOGxSREFsT1RRbFJERWxPREFsUkRBbFFrVWxSREFsUWpFbFJEQWxRa0lsUkRBbFFqVWxSREFsUWtRbFJEQWxRa1FsUkRFbE9FWmZKVVF3SlVKQkpVUXhKVGd6SlVRd0pVSXlKVVF3SlVJd0pVUXdKVUpDSlVRd0pVSTBKVVF3SlVJd0pVUXdKVUpESlVRd0pVSTRMbkJ1Wnk4eU5UQndlQzBsUkRBbE9UUWxSREVsT0RBbFJEQWxRa1VsUkRBbFFqRWxSREFsUWtJbFJEQWxRalVsUkRBbFFrUWxSREFsUWtRbFJERWxPRVpmSlVRd0pVSkJKVVF4SlRnekpVUXdKVUl5SlVRd0pVSXdKVVF3SlVKQ0pVUXdKVUkwSlVRd0pVSXdKVVF3SlVKREpVUXdKVUk0TG5CdVp3PT0ucG5n.png)
Георг Агрікола у своїй роботі De Re Metallica (1556) описав декілька способів дроблення, зокрема, ручне дроблення молотами, кувалдами та товчільну машину — попередницю сучасних дробарок.
Дроблення руди кувалдами так описана в книзі «De Re Metallica», книга 8:
Загальна характеристика
Виконується з метою:
- врахування можливостей збагачувальних апаратів за граничною крупністю живлення;
- розкриття зростків для вивільнення зерен корисного компонента;
- створення сприятливих умов для подальшого використання корисних копалин.
Розрізняють:
- к р у п н е Д. — операції, які дають дроблений продукт з верхньою межею крупності 100—150 мм та більше (щокові, конусні, валкові, відбійно-відцентрові дробарки);
- с е р е д н є Д. — операції зі зменшення крупності матеріалу від 100—150(200) мм до 10-12(25) мм і більше (валкові, молоткові, роторні дробарки);
- д р і б н е Д. — зменшення розмірів матеріалу до 5-6 мм (валкові та ін). Такий поділ є умовним. Д. основане на дії зовнішніх сил — стиску, розтягнення, вигину або зсуву.
Закони дроблення
Закони дроблення визначають роботу, яку виконують зовнішні сили при руйнуванні грудок корисної копалини, що дробиться. При дробленні мінеральні зерна руйнуються по найслабших перетинах (тріщинах, дислокаціях тощо). Робота, затрачувана на дроблення, частково витрачається на деформацію грудок, що руйнуються, частково затрачується на утворення нових поверхонь. В сучасній теорії і практиці дроблення і подрібнення використовують чотири основних закони (гіпотези), які є емпіричними.
- За законом Ріттінґера (П.Ріттінгер, 1867); робота, витрачена на руйнування зерна, пропорційна новій утвореній поверхні:
- A = kR D2 , або A = kΔS
де kR та k — коефіцієнти пропорційності; D — розмір грудки матеріалу, що дробиться; ΔS — нова утворена поверхня.
- За законом Кіка-Кирпичова (В. Л. Кирпичов 1874; Ф.Кік 1885) витрата енергії на дроблення матеріалу пропорційна його об'єму або масі:
- A = kk D3
де kk — коефіцієнт пропорційності.
- За законом Ребіндера (П. А. Ребіндер, 1944). повна робота дроблення дорівнює сумі робіт деформацій і утворення нової поверхні:
- A = kR D2 + kk D3
тобто закон Ребіндера об'єднує два попередніх (Ріттінгера і Кіка-Кірпічова).
- За законом Бонда (Ф.Бонд, 1950) робота, затрачувана на дроблення, пропорційна середньому геометричному об'єму і площі зерна, що руйнується:
- A = kk D2,5
де kк — коефіцієнт пропорційності.
Інші гіпотези основані на припущенні про зв'язок напруження на кінцях тріщин зерна і критичної довжини тріщини (А. Гріффітс, 1920).
При крупному Д. роботу Д. визначають за В.Кірпічовим; при дрібному — за П.Ріттінгером, при середньому — за Ф.Бондом.
У сучасних вітчизняних дослідженнях процесу руйнування мінералів при їх подрібненні (Горобець Л. Ж.) показано зв'язок показників подрібнення з акустоемісійними характеристиками матеріалів при навантаженні стиском; доводиться, що утворена поверхня подрібненого продукту при диспергуванні на мікрорівні визначається величиною критичної щільності енергії руйнування, яка зростає в міру зменшення розміру об'єкта, що руйнується, так що добуток щільності енергії на розмір руйнування залишається постійним; при цьому характеристики гранулометрії подрібнених продуктів підкоряються закономірностям геометричної прогресії для ряду характерних розмірів частинок. Показники подрібнення прогнозуються на підставі комплексу функціональних та кореляційних зв'язків параметрів та закономірностей процесів подрібнення, деформування, руйнування й акустичного випромінювання при руйнуванні з використанням дискретно-хвильового і концентраційного критеріїв відповідно мікро- та макроруйнування.
Методи дроблення
Дроблення корисних копалин може бути здійснене такими методами:
- роздавленням,
- ,
- зламом,
- ,
- стиранням,
- зсувом і подальшим зрізанням,
- ударом.
Роздавлювання — руйнування грудки в результаті стиснення між двома подрібнюючими поверхнями. При дробленні роздавлюванням утворюється велика кількість дрібних зерен, особливо при дробленні крихких корисних копалин. Цей спосіб застосовується, якщо при дробленні корисної копалини допускається підвищений вихід дріб'язку;
Розколювання — руйнування грудки в результаті її розклинення між вістрями подрібнюючих поверхонь. Розколювання характеризується мінімальним утворенням дріб'язку, тому застосовується у тих випадках, коли переподрібнення небажане (наприклад, при підготовці вугілля до збагачення);
Злам — руйнування грудки в результаті згину, виявляється при ребристій формі подрібнюючих поверхонь; має підлегле значення;
Зрізання — руйнування грудки в результаті створюваних при дробленні напругах зрушення (зсуву); має також підлегле значення;
Стирання — руйнування грудки в результаті впливу двох подрібнюючих поверхонь, які зміщаються одна відносно одної. Стирання характеризується утворенням великої кількості тонких класів, тому широко використовується в пробообробних машинах;
Удар — руйнування грудки в результаті впливу короткочасних динамічних навантажень. Дроблення ударом приводить насамперед до руйнування по тріщинах, поверхнях зіткнення, дислокаціях зерен окремих компонентів. Цей спосіб знаходить застосування при дробленні промпродуктів і тонкому подрібненні корисних копалин.
Конструкція дробарки звичайно базується на використанні одного зі способів дроблення, а інші можуть мати підлегле значення. Вибір способу руйнування корисної копалини, а отже, і типу дробарки або млина, залежить від її дробильності, мінерального складу, тріщинуватості, крупності та інших властивостей, а також від необхідного гранулометричного складу дробленого продукту.
З міркувань конструктивного характеру, а також унаслідок небажаності переподрібнення, на збагачувальних фабриках застосовуються дробарки, що працюють головним чином роздавлюванням і ударом при додаткових стираючих і згинаючих діяннях на матеріал, що дробиться.
Процес Д. як правило, поєднують з попереднім грохоченням — весь вихідний матеріал спочатку надходить на грохот, а в дробарку направляється надрешітний клас. Існують відкритий і замкнений цикли Д. При відкритому циклі Д. продукт проходить через дробарку тільки один раз, при замкненому — продукт з дробарки надходить на грохот і надрешітний продукт знову направляється в дробарку.
Дроблення повторне
ДРОБЛЕННЯ ПОВТОРНЕ (англ. secondary crushing; нім. Blockbehandlung f, Nachzerkleinerung f) — руйнування негабаритів в гірничій масі при відкритій або підземній розробці родовищ. Проводиться: на кар'єрах — в екскаваторному вибої або на перевантажувальному пункті; на шахтах — безпосередньо в очисному вибої і у виробках горизонтів грохочення, скреперування або навантаження.
За видом енергії, що підводиться до об'єкта руйнування, виділяють способи Д.п.: вибухові, механічні, електричні, термічні, гідравлічні, акустичні, оптичні, радіаційні, хімічні, комбіновані.
Див. також
Примітки
- Агрікола Г. Про гірничу справу XII книг : (кн. VIІ-ХІІ) = De Re Metallica Libri ХII / Георгій Агрікола ; порівняльний пер., наук. ред. й комент.: В. Білецький, Г. Гайко. – Львів : Новий Світ-2000, 2023. – 343 с.
- Горобец Л. Ж. Развитие научных основ измельчения твердых полезных ископаемых. Автореф. дисс. д-ра техн. наук: НГУ: Днепр-ск. — 2004. — 35 с.
Література
- Смирнов В. О., Білецький В. С. Підготовчі процеси збагачення корисних копалин. [навчальний посібник]. — Донецьк: Східний видавничий дім, Донецьке відділення НТШ, 2012. — 284 с.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- Дезінтеграція мінеральних ресурсів: монографія / Сокур М. І., Кіяновський М. В., Воробйов О. М., Сокур Л. М., Сокур І. М. — Кременчук: видавництво ПП Щербатих О. В., 2014—304 с.
- Сокур М. І. Рудопідготовка: дроблення, подрібнення, грохочення: монографія / Сокур М. І., Білецький В. С. Ведмідь І. А., Робота Є. М.. — Кременчук: ПП Щербатих О. В. — 2020. — 494 с.
- Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Основи техніки та технології збагачення корисних копалин: навчальний посібник. — К.: Ліра-К 2020. — 634 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Droblennya korisnih kopalin angl crushing breaking nim Brechen n Zerkleinerung f Quetschen n tehnologichna operaciya mehanichnogo rujnuvannya velikih grudok korisnih kopalin ta suputnih porid zi zmenshennyam yihnih rozmiriv do krupnosti yaka vidpovidaye vihidnomu produktu operaciyi podribnennya yak pravilo do 5 6 mm Droblennya korisnih kopalin Shokova drobarka Istoriya droblennyaGeorg Agrikola u svoyij roboti De Re Metallica 1556 opisav dekilka sposobiv droblennya zokrema ruchne droblennya molotami kuvaldami ta tovchilnu mashinu poperednicyu suchasnih drobarok Droblennya rudi kuvaldami tak opisana v knizi De Re Metallica kniga 8 Veliki j tverdi shmatki rudi droblyat pered tim yak obpalyuyut U robitnikiv yaki v Goslari droblyat kolchedan vazhkimi kuvaldami nogi pid chas roboti zahisheni nibi nagolinnikami zroblenimi z derevnoyi kori a ruki duzhe dovgimi rukavicyami shob ulamki rudi ne poranili yih Zagalna harakteristikaVikonuyetsya z metoyu vrahuvannya mozhlivostej zbagachuvalnih aparativ za granichnoyu krupnistyu zhivlennya rozkrittya zrostkiv dlya vivilnennya zeren korisnogo komponenta stvorennya spriyatlivih umov dlya podalshogo vikoristannya korisnih kopalin Rozriznyayut k r u p n e D operaciyi yaki dayut droblenij produkt z verhnoyu mezheyu krupnosti 100 150 mm ta bilshe shokovi konusni valkovi vidbijno vidcentrovi drobarki s e r e d n ye D operaciyi zi zmenshennya krupnosti materialu vid 100 150 200 mm do 10 12 25 mm i bilshe valkovi molotkovi rotorni drobarki d r i b n e D zmenshennya rozmiriv materialu do 5 6 mm valkovi ta in Takij podil ye umovnim D osnovane na diyi zovnishnih sil stisku roztyagnennya viginu abo zsuvu Zakoni droblennyaZakoni droblennya viznachayut robotu yaku vikonuyut zovnishni sili pri rujnuvanni grudok korisnoyi kopalini sho drobitsya Pri droblenni mineralni zerna rujnuyutsya po najslabshih peretinah trishinah dislokaciyah tosho Robota zatrachuvana na droblennya chastkovo vitrachayetsya na deformaciyu grudok sho rujnuyutsya chastkovo zatrachuyetsya na utvorennya novih poverhon V suchasnij teoriyi i praktici droblennya i podribnennya vikoristovuyut chotiri osnovnih zakoni gipotezi yaki ye empirichnimi Za zakonom Rittingera P Rittinger 1867 robota vitrachena na rujnuvannya zerna proporcijna novij utvorenij poverhni A kR D2 abo A kDS dd dd dd dd dd dd dd dd de kR ta k koeficiyenti proporcijnosti D rozmir grudki materialu sho drobitsya DS nova utvorena poverhnya Za zakonom Kika Kirpichova V L Kirpichov 1874 F Kik 1885 vitrata energiyi na droblennya materialu proporcijna jogo ob yemu abo masi A kk D3 dd dd dd dd dd dd dd dd de kk koeficiyent proporcijnosti Za zakonom Rebindera P A Rebinder 1944 povna robota droblennya dorivnyuye sumi robit deformacij i utvorennya novoyi poverhni A kR D2 kk D3 dd dd dd dd dd dd dd dd tobto zakon Rebindera ob yednuye dva poperednih Rittingera i Kika Kirpichova Za zakonom Bonda F Bond 1950 robota zatrachuvana na droblennya proporcijna serednomu geometrichnomu ob yemu i ploshi zerna sho rujnuyetsya A kk D2 5 dd dd dd dd dd dd dd dd de kk koeficiyent proporcijnosti Inshi gipotezi osnovani na pripushenni pro zv yazok napruzhennya na kincyah trishin zerna i kritichnoyi dovzhini trishini A Griffits 1920 Pri krupnomu D robotu D viznachayut za V Kirpichovim pri dribnomu za P Rittingerom pri serednomu za F Bondom U suchasnih vitchiznyanih doslidzhennyah procesu rujnuvannya mineraliv pri yih podribnenni Gorobec L Zh pokazano zv yazok pokaznikiv podribnennya z akustoemisijnimi harakteristikami materialiv pri navantazhenni stiskom dovoditsya sho utvorena poverhnya podribnenogo produktu pri disperguvanni na mikrorivni viznachayetsya velichinoyu kritichnoyi shilnosti energiyi rujnuvannya yaka zrostaye v miru zmenshennya rozmiru ob yekta sho rujnuyetsya tak sho dobutok shilnosti energiyi na rozmir rujnuvannya zalishayetsya postijnim pri comu harakteristiki granulometriyi podribnenih produktiv pidkoryayutsya zakonomirnostyam geometrichnoyi progresiyi dlya ryadu harakternih rozmiriv chastinok Pokazniki podribnennya prognozuyutsya na pidstavi kompleksu funkcionalnih ta korelyacijnih zv yazkiv parametriv ta zakonomirnostej procesiv podribnennya deformuvannya rujnuvannya j akustichnogo viprominyuvannya pri rujnuvanni z vikoristannyam diskretno hvilovogo i koncentracijnogo kriteriyiv vidpovidno mikro ta makrorujnuvannya Metodi droblennyaMetodi droblennya a rozdavlyuvannya b rozkolyuvannya v zlam g zrizannya d stirannya e udar Droblennya korisnih kopalin mozhe buti zdijsnene takimi metodami rozdavlennyam zlamom stirannyam zsuvom i podalshim zrizannyam udarom Rozdavlyuvannya rujnuvannya grudki v rezultati stisnennya mizh dvoma podribnyuyuchimi poverhnyami Pri droblenni rozdavlyuvannyam utvoryuyetsya velika kilkist dribnih zeren osoblivo pri droblenni krihkih korisnih kopalin Cej sposib zastosovuyetsya yaksho pri droblenni korisnoyi kopalini dopuskayetsya pidvishenij vihid drib yazku Rozkolyuvannya rujnuvannya grudki v rezultati yiyi rozklinennya mizh vistryami podribnyuyuchih poverhon Rozkolyuvannya harakterizuyetsya minimalnim utvorennyam drib yazku tomu zastosovuyetsya u tih vipadkah koli perepodribnennya nebazhane napriklad pri pidgotovci vugillya do zbagachennya Zlam rujnuvannya grudki v rezultati zginu viyavlyayetsya pri rebristij formi podribnyuyuchih poverhon maye pidlegle znachennya Zrizannya rujnuvannya grudki v rezultati stvoryuvanih pri droblenni naprugah zrushennya zsuvu maye takozh pidlegle znachennya Stirannya rujnuvannya grudki v rezultati vplivu dvoh podribnyuyuchih poverhon yaki zmishayutsya odna vidnosno odnoyi Stirannya harakterizuyetsya utvorennyam velikoyi kilkosti tonkih klasiv tomu shiroko vikoristovuyetsya v proboobrobnih mashinah Udar rujnuvannya grudki v rezultati vplivu korotkochasnih dinamichnih navantazhen Droblennya udarom privodit nasampered do rujnuvannya po trishinah poverhnyah zitknennya dislokaciyah zeren okremih komponentiv Cej sposib znahodit zastosuvannya pri droblenni promproduktiv i tonkomu podribnenni korisnih kopalin Konstrukciya drobarki zvichajno bazuyetsya na vikoristanni odnogo zi sposobiv droblennya a inshi mozhut mati pidlegle znachennya Vibir sposobu rujnuvannya korisnoyi kopalini a otzhe i tipu drobarki abo mlina zalezhit vid yiyi drobilnosti mineralnogo skladu trishinuvatosti krupnosti ta inshih vlastivostej a takozh vid neobhidnogo granulometrichnogo skladu droblenogo produktu Z mirkuvan konstruktivnogo harakteru a takozh unaslidok nebazhanosti perepodribnennya na zbagachuvalnih fabrikah zastosovuyutsya drobarki sho pracyuyut golovnim chinom rozdavlyuvannyam i udarom pri dodatkovih stirayuchih i zginayuchih diyannyah na material sho drobitsya Proces D yak pravilo poyednuyut z poperednim grohochennyam ves vihidnij material spochatku nadhodit na grohot a v drobarku napravlyayetsya nadreshitnij klas Isnuyut vidkritij i zamknenij cikli D Pri vidkritomu cikli D produkt prohodit cherez drobarku tilki odin raz pri zamknenomu produkt z drobarki nadhodit na grohot i nadreshitnij produkt znovu napravlyayetsya v drobarku Droblennya povtorneDROBLENNYa POVTORNE angl secondary crushing nim Blockbehandlung f Nachzerkleinerung f rujnuvannya negabaritiv v girnichij masi pri vidkritij abo pidzemnij rozrobci rodovish Provoditsya na kar yerah v ekskavatornomu viboyi abo na perevantazhuvalnomu punkti na shahtah bezposeredno v ochisnomu viboyi i u virobkah gorizontiv grohochennya skreperuvannya abo navantazhennya Za vidom energiyi sho pidvoditsya do ob yekta rujnuvannya vidilyayut sposobi D p vibuhovi mehanichni elektrichni termichni gidravlichni akustichni optichni radiacijni himichni kombinovani Div takozhSpecialni metodi droblennya Drobarka Avtomatichne regulyuvannya procesu droblennya Droblennya i podribnennya Zbagachuvalna fabrikaPrimitkiAgrikola G Pro girnichu spravu XII knig kn VII HII De Re Metallica Libri HII Georgij Agrikola porivnyalnij per nauk red j koment V Bileckij G Gajko Lviv Novij Svit 2000 2023 343 s Gorobec L Zh Razvitie nauchnyh osnov izmelcheniya tverdyh poleznyh iskopaemyh Avtoref diss d ra tehn nauk NGU Dnepr sk 2004 35 s LiteraturaSmirnov V O Bileckij V S Pidgotovchi procesi zbagachennya korisnih kopalin navchalnij posibnik Doneck Shidnij vidavnichij dim Donecke viddilennya NTSh 2012 284 s Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Dezintegraciya mineralnih resursiv monografiya Sokur M I Kiyanovskij M V Vorobjov O M Sokur L M Sokur I M Kremenchuk vidavnictvo PP Sherbatih O V 2014 304 s Sokur M I Rudopidgotovka droblennya podribnennya grohochennya monografiya Sokur M I Bileckij V S Vedmid I A Robota Ye M Kremenchuk PP Sherbatih O V 2020 494 s Bileckij V S Olijnik T A Smirnov V O Sklyar L V Osnovi tehniki ta tehnologiyi zbagachennya korisnih kopalin navchalnij posibnik K Lira K 2020 634 s