Obogaćivanje hrane. Što su obogaćene namirnice? Koji se proizvodi mogu obogatiti?

U većini slučajeva dobiveni proizvodi obogaćivanja sadrže značajnu količinu vode i nisu prikladni za transport i metaluršku obradu. Za uklanjanje vode (vlage) iz proizvoda obogaćivanja koriste se brojne operacije koje se općenito nazivaju dehidracija. U širem smislu, pod dehidracija razumjeti proces odvajanja tekuće faze od krute faze.

Sadržaj vlage u materijalu određen je omjerom mase vode u proizvodu prema ukupnoj masi vlažnog materijala i obično se izražava kao postotak:

W = (Q 1 - Q 2)100/Q 1 ,

Gdje Q 1 - masa mokrog materijala; Q 2 - masa suhog materijala.

Likvefakcija se često koristi za karakterizaciju proizvoda obogaćivanja. R, koji određuje omjer mase tekućine u proizvodu i mase krutine. Sadržaj vlage u proizvodu kao postotak određuje se ukapljivanjem pomoću izraza

W = 100/(R + 1).

Proizvodi dobiveni u tvornicama tijekom obogaćivanja rude obično su predstavljeni tekućim pulpama. Vlaga prisutna u proizvodima dijeli se na unutarnju i vanjsku.

Unutarnja vlaga je vlaga sadržana u kristalnoj rešetki minerala. Naziva se kristalizacija ako je prisutna u obliku molekula H 2 O (na primjer, CuSO 4 5H 2 O), ili konstitucionalna, ako je prisutna u obliku iona OH -, H +, H 3 O + ( primjerice Cu(OH) 2) . Može se ukloniti pečenjem ili kalciniranjem materijala.

Vanjska vlaga se dijeli na gravitacijsku, kapilarnu, filmsku i higroskopnu:

· slobodni (gravitacijski) uklanja se pod utjecajem gravitacije; produkti obogaćivanja su suspenzije;

· kapilara se drži silama kapilarnog pritiska i uklanja se vanjskim silama; proizvodi se nazivaju mokri (mokri);

· film se na površini čestica drži silama molekularnog privlačenja između molekula vode i čestica; proizvodi se nazivaju suhi na zraku;

· higroskopan sadržan je u suhim proizvodima i zadržava se na površini čestica adsorpcijskim silama u obliku monomolekularnih filmova.

Ovisno o sadržaju vlage, proizvodi se dijele na tekuće (vodene), mokre, vlažne, zračno suhe, suhe i kalcinirane.

Tekuće proizvode karakterizira veća razrijeđenost i fluidnost. Sadrže najmanje 40% vlage. Takvi proizvodi dobro se transportiraju.

Mokri proizvodi sadrže manje vode (od 15-20 do 40%) od tekućih. Ako su takvi proizvodi predstavljeni sitnim materijalom, oni se šire, a dio vode se oslobađa iz njih tijekom transporta, pretovara i kratkotrajnog skladištenja. Tekuće i mokre proizvode karakterizira prisutnost svih vrsta vlage.

Mokri proizvodi su sredina između mokrih i suhih na zraku. Sadržaj vlage u njima kreće se od 5-6 do 15-20%. Nisu tekući. Mokri proizvodi sadrže higroskopnu, filmsku, dio kapilarne i unutarnje vlage.



Proizvodi koji se suše na zraku su rasuti materijali čija je površina, zbog higroskopnosti, malo navlažena vodenom parom u zraku. Ponekad se proizvodi s udjelom vlage od nekoliko posto nazivaju suhi na zraku. Sadrže unutarnju i higroskopnu vlagu.

Suha hrana ne sadrži vanjsku vlagu.

Kalcinirani su proizvodi iz kojih je termički uklonjena kemijski vezana voda.

Proces uklanjanja vlage iz proizvoda obogaćivanja naziva se dehidracija. Ovisno o veličini materijala i njegovoj vlažnosti, koriste se različite metode dehidracije.

Ovisno o veličini materijala i njegovom sadržaju vlage, koriste se različite metode dehidracije: za relativno velike čestice - drenaža, ponekad centrifugiranje; za male čestice - zgušnjavanje i filtracija. Često se uzastopno koristi nekoliko metoda dehidracije. Posljednji korak dehidracije je sušenje. Što je materijal finiji i što mu je sadržaj vlage veći, to je vlagu teže (i skuplje) ukloniti. Na primjer, za uklanjanje vlage iz velikih klasa ugljena (-150 + 13 mm) koristi se samo drenaža, iz srednjih klasa (-13 + 1 mm) drenaža i centrifugiranje, iz malih klasa (- 1 mm) - zgušnjavanje, filtriranje i sušenje.

Najjednostavnija metoda dehidracije je drenaža. Drenaža je proces dehidracije koji se temelji na prirodnom filtriranju tekućine kroz prostore između krutih čestica (komada) pod utjecajem sile teže. Ponekad se, kako bi se ubrzala filtracija tekućine, na sloj filtera primjenjuju mehaničke vibracije. Drenaža se izvodi u mirovanju i kretanju. Proces se obično koristi za velike i srednje čestice. Za odvodnju se koriste razne tehnike i uređaji. Odvodnjavanje u hrpama. Proizvod se utovaruje u kontejner ili na ravnu površinu s odvodnim sustavom. Pod utjecajem gravitacije voda prodire između pojedinih zrna i skuplja se u posebne jame, odakle se povremeno ispumpava. Ova metoda dehidracije zahtijeva dugo vremena. Klasifikatori, sita i elevatori koriste se kao uređaji za odvodnjavanje u pokretu. Ovi uređaji obično odvajaju gravitacijsku vlagu.



Centrifugiranje je postupak dehidracije malih mokrih proizvoda obogaćivanja i odvajanja suspenzije na tekuću i krutu fazu pod utjecajem centrifugalnih sila. Proces se obično koristi za dehidraciju srednje kvalitetnih ugljena i mineralnih soli. Centrifugiranje se provodi u centrifugalnim strojevima - centrifugama, koji su cilindrični ili stožasti rotori s perforiranim ili čvrstim stjenkama koji se velikom brzinom okreću oko svoje osi. Postoje filtracija i sedimentacija centrifugiranje. U prvom slučaju, dehidrirani materijal se puni u perforirani rotor centrifuge i okreće se s njim. Pod utjecajem centrifugalne sile dolazi do prisilne filtracije vode u proizvodu kroz talog krutih čestica taloženih na stijenkama rotora i njegovoj perforiranoj površini. Tekuća faza koja prolazi kroz perforiranu površinu rotora naziva se centrat, a čvrsta faza koja se kreće duž rotora naziva se sediment (gotovi dehidrirani proizvod). Centrifuge s perforiranim rotorom nazivaju se filtriranje.

Sedimentacijsko centrifugiranje provodi se u centrifugama s kontinuiranim rotorom. Pod utjecajem centrifugalnih sila krute čestice talože se na stijenke rotora i zbijaju, voda se istiskuje iz međuprostora čestica i odvodi u obliku centritata kroz odvodne prozore rotora. Talog na stijenkama rotora se pomoću vijka pomiče do kraja rotora i uklanja iz njega kroz rupe. Prilikom pomicanja taloga pomoću vijka, iz njega se istiskuje voda koja teče do odvodnih prozora.

Zgušnjavanje je proces taloženja krute faze i odvajanja tekuće faze od pulpe, koji nastaje kao rezultat taloženja krutih čestica u njoj pod utjecajem gravitacije ili centrifugalnih sila (gravitacijskih ili centrifugalnih). U ovom slučaju pod pojmom zgušnjavanje podrazumijeva se dobivanje zbijenog konačnog (zgusnutog) proizvoda (pijeska). Proces zgušnjavanja prati proces bistrenja, tj. dobivanje tekućine bez krutine - dren. Zgušnjavanje se obično koristi za pulpe koje sadrže krutu fazu u obliku malih čestica< 0,5 мм. Основным аппаратом, применяемым для сгущения, является радиальный сгуститель, представляющий собой цилиндр диаметром 2,5 – 100 м и более и высотой 1,5 – 10 м (высота увеличивается с увеличением диаметра) с коническим днищем, образующая которого наклонена под небольшим углом к горизонтальной плоскости. Загрузка пульпы происходит через центральный патрубок, разгрузка продуктов – через отверстие в центре дна сгустителя (сгущенный продукт) и желоб у края цилиндра (слив). Для улучшения разгрузки сгущенного продукта около дна сгустителя установлены грабли, вращающиеся с периферической скоростью 3-12 м/мин. Для улучшения показателей сгущения в пульпу добавляют коагулянты и флокулянты.

Filtracija je proces odvajanja tekuće i krute faze pulpe pomoću porozne pregrade pod utjecajem razlike tlaka s obje strane pregrade nastale razrjeđivanjem zraka (vakuumski filtri) ili viškom tlaka (presasti filtri). Filtarska barijera u industrijskim filterima može biti: filtersko platno (pamuk, metal, sintetički materijali) ili porozna keramika.

Filtri koji rade pod vakuumom dijele se na bubnjaste filtere s vanjskom i unutarnjom površinom filtera, disk filtere i trakaste filtere. Filtri s bubnjem i diskom dobro funkcioniraju za filtriranje relativno malih proizvoda, dok filtri s trakom dobro funkcioniraju za veće materijale. Vlažnost filtriranih proizvoda obično je u rasponu od 20 – 40%.

Disk filtar (slika 3.1) sastoji se od šuplje osovine na kojoj su pričvršćeni diskovi koji se sastoje od pojedinačnih šupljih sektora. Sektori imaju rebrastu površinu s rupama na koje je nategnuta filtarska tkanina. Napajanje se dovodi kroz cijev kroz mlaznice u kadu koja se puni do preljevnog prozora. Diskovi po svom opsegu također su podijeljeni u zone: filtriranje; sušenje; prijelaz iz vakuuma u puhanje, nazvano "mrtvo" puhanje; "mrtav" - prijelaz iz tlaka u vakuum. Ugrađuju se noževi za uklanjanje taloga koji ostaje nakon puhanja. Dovod zraka i stvaranje vakuuma u sektorima provodi se kroz kanale u rotirajućoj osovini pomoću razdjelne glave.

U bubanj filteru s vanjskom površinom filtera (slika 3.2), početni proizvod se puni kroz cijev u kadu i održava u suspenziji pomoću miješalice. Šuplji bubanj ima nekoliko sektora koji ga dijele na zone: skupljanje taloga, sušenje, puhanje i puhanje tkanine. Cjelokupna cilindrična površina bubnja prekrivena je filtarskom tkaninom ili mrežicom. Montira se poseban nož za uklanjanje taloga. Središnja osovina bubnja, koja ima posebne rupe, povezuje zone skupljanja i sušenja taloga sa sustavom vakuuma, a zone upuhivanja i puhanja sa sustavom puhala. U usporedbi s disk filtrima, bubanj vakuum filtri omogućuju dobivanje nešto sušeg kolača (za 1 - 2%), ali imaju nižu specifičnu produktivnost.

Trakasti filtri (slika 3.3) proizvode se sa silaznim platnom i platnom pričvršćenim na remen. Princip njihovog rada je isti. Razlikuju se samo po tome što je u filtrima s silaznom mrežom filtarska tkanina na praznoj grani odvojena od trake i bolje se pere. Filtrirani materijal se puni kroz ladicu za hranjenje na površinu filtarske tkanine koja leži na valovitoj traci s rupama u sredini. Remen se zajedno s filtarskom tkaninom i proizvodom na njoj pomiče zbog rotacije pogonskog bubnja. Rupe na vrpci su poravnate s rupama na vakuumskoj komori. Vakuumska komora stvara vakuum, zbog čega se filtrat usisava kroz filtarsku tkaninu, koja se ispušta kroz cjevovod; Talog se ispušta pomoću noža na kraju filtera. Stranice filtra sprječavaju rasipanje taloga po stranama. Prskalice se koriste za pranje tkanine.

Prešani filtri omogućuju dobivanje sušeg proizvoda od vakuumskih filtara (u nekim slučajevima s kondicioniranom vlagom kako bi se izbjeglo daljnje sušenje), ali imaju manju produktivnost i skuplji su.

Sušenje je postupak dehidracije proizvoda mokrog obogaćivanja koji se temelji na isparavanju vlage sadržane u njima u okolni plin (zrak) kada se proizvod koji se suši zagrijava.

Uređaji koji se koriste za sušenje nazivaju se sušare. Ovisno o izvedbi razlikuju se sušare s bubnjem, ložištem, pokretnom trakom, cijevne sušare i sušare s fluidiziranim slojem. U praksi prerade minerala najviše se koriste bubanj sušare, cijevne sušare i sušare s fluidiziranim slojem. Sušare s bubnjem (slika 3.4) su rotirajući nagnuti bubanj, na čijoj se jednoj strani vrši utovar materijala i dovod vrućih plinova iz ložišta. Zbog posebnih mlaznica unutar bubnja, materijal se stalno podiže na određenu visinu i baca. Vrući plinovi prolaze kroz ovaj padajući materijal zbog vakuuma koji stvaraju dimnjaci. Sušare s bubnjem proizvode se s promjerom od 1000 – 3500 mm i duljinom od 4000 – 27000 mm. Vrijeme zadržavanja materijala u bubnju ovisi o karakteristikama proizvoda koji se suši, njegovoj početnoj i konačnoj vlažnosti i iznosi 29 – 40 minuta. Vlažnost osušenog materijala je 4 - 6%, au nekim slučajevima 0,5 - 1,5%.

U cijevi za sušenje materijal se suši u suspenziji. Instalacija za sušenje materijala u cijevi za sušenje (slika 3.5) sastoji se od ložišta s komorom za miješanje i okomito postavljene cijevi. Materijal iz lijevka transporterom se dovodi do dodavača – posipača. Bacač dovodi materijal u cijev kroz koju se prenosi prema gore pomoću vrućih plinova. Kretanje vrućeg plina iz ložišta prema gore osigurava se vakuumom koji stvara ventilator - odimljavač. Gornji kraj cijevi ulazi u spremnik u obliku ciklona. Zbog povećanog volumena spremnika u odnosu na cijev, vakuum u njemu pada, a materijal se taloži odakle se povremeno istovaruje pomoću zatvarača - bljeskalice. Krećući se u struji vrućeg plina, čestice materijala se suše.

Instalacije za sušenje materijala u fluidiziranom sloju rade na principu pseudo-ukapljivanja rasutog materijala strujom vrućeg plina, koji se dobiva izgaranjem goriva u peći.

Obogaćivanje uključuje dodavanje hranjivih tvari u hranu, bez obzira na to jesu li te hranjive tvari izvorno bile prisutne u hrani. Hranjive tvari ili komponente hrane mogu se dodati iz raznih razloga:

Oporavak

Hranjive tvari izgubljene tijekom obrade hrane mogu se nadoknaditi. Ovo je osobito važno ako je proizvod prije prerade bio dobar izvor hranjivih tvari.

Zamjena

Ponekad se dodaju hranjive tvari kako bi se dobio zamjenski proizvod slične nutritivne vrijednosti. Na primjer, kalcij se dodaje nekim pićima na bazi soje koja se prodaju kao zamjena za kravlje mlijeko.

Svrha obogaćivanja hrane je pomoći potrošačima da postignu preporučene količine hranjivih tvari, a često se provodi kako bi se riješili problemi niskog unosa hranjivih tvari. Neki su proizvodi obogaćeni zakonom - na primjer, u Velikoj Britaniji bijelo i smeđe brašno obogaćeno je nizom vitamina. Obogaćivanje brašna (s iznimkom nekih samoregenerirajućih brašna) kalcijem počelo je u ranim godinama Drugog svjetskog rata u očekivanju pada proizvodnje mlijeka, a dodavanje se nastavlja i danas. Ostali proizvodi obogaćeni su na dobrovoljnoj osnovi (npr. žitarice za doručak). Studije o prehrani i druge vrste istraživanja mogu sugerirati koje bi skupine stanovništva mogle imati koristi od većeg unosa određenih hranjivih tvari.

Dodavanje hranjivih tvari hrani

Osim ideje obogaćivanja hrane za rješavanje problema s niskim unosom hranjivih tvari, prehrambenim proizvodima i pićima mogu se dodati dodatni hranjivi sastojci kako bi se razlikovali od drugih proizvoda i time osigurali konkurentsku prednost. To može uključivati ​​dodavanje hranjivih tvari u hranu koja ih obično ne osigurava prirodnim putem, kao što je dodavanje omega-3 masnih kiselina u kruh i vlakana u jogurte. Tijekom vremena u hranu je dodan niz različitih dijetalnih vlakana i frakcija hranjivih tvari, uključujući:

  • vitamini (na primjer, vitamini A, C, D i brojni vitamini B skupine)
  • minerali (kao što su željezo, jod, kalcij i cink)
  • proteina i aminokiselina

Zašto obogatiti hranu?

Dodavanje hranjivih tvari hrani, posebice osnovnoj hrani, može povećati unos hrane kod većine populacije. U zemljama gdje je unos određenih nutrijenata vrlo nizak, obogaćivanje može pomoći u smanjenju nedostataka u prehrani. Jedan primjer je dodavanje joda soli kako bi se smanjila učestalost poremećaja kao što je nedostatak joda.

Obogaćivanje neke hrane također se može promatrati kao pružanje marketinške prednosti, posebno kada potrošači već imaju određeno razumijevanje "dobrobiti" dodanih nutrijenata. Dodavanje hranjivih tvari također može pružiti neke tehničke prednosti (na primjer, vitamin C je antioksidans i može smanjiti kvarenje neke hrane) ili izravne zdravstvene koristi za neke populacije (na primjer, obogaćivanje brašna folnom kiselinom).

Koja se hrana može obogatiti?

Može se obogatiti različita paleta prehrambenih proizvoda - izbor će ovisiti o prehrambenim navikama stanovništva i tehnološkim ograničenjima (na primjer, vitamin B12 je nestabilan u kiselim uvjetima). Međutim, važno je da odabranu hranu stanovništvo konzumira u dovoljnim količinama kako bi se osigurale dovoljne količine ciljanih nutrijenata. Mnoge osnovne namirnice su obogaćene, kao što su žitarice (kao što su brašno i žitarice za doručak) i mliječni proizvodi (kao što je obrano mlijeko u prahu, ponekad obogaćeno vitaminima A i D). Druge svakodnevne namirnice poput šećera, ulja i soli također su obogaćene u nekim zemljama diljem svijeta, ali postoje ograničenja, poput obogaćivanja alkoholnih pića, što nije svugdje dopušteno.

Moguća šteta od obogaćenih proizvoda

Konzumacija relativno velikih količina nekih nutrijenata može biti štetna za zdravlje. Stoga je važno da odluke o dodavanju hranjivih tvari hrani uzmu u obzir:

  • unos hranjivih tvari iz neobogaćene hrane
  • očekivani unos obogaćene hrane
  • fiziološka dostupnost (bioraspoloživost) dodanih hranjivih tvari
  • vjerojatan utjecaj obogaćivanja na ukupni unos hranjivih tvari
  • rizik od prekomjerne konzumacije dodanih hranjivih tvari od strane “ekstremnih” potrošača hrane.

Potencijalne učinke obogaćivanja (i povećanog unosa nutrijenata) na druge prehrambene i zdravstvene rezultate također treba uzeti u obzir, na primjer, visoke doze folne kiseline iz obogaćene hrane (ili dodataka) mogu prikriti nedostatak vitamina B12; Osim toga, visoke doze nekih mikronutrijenata mogu ometati apsorpciju drugih, uzrokujući daljnje probleme. Osim toga, moraju se uzeti u obzir aspekti kao što su stabilnost dodanih hranjivih tvari i učinak na senzorne kvalitete hrane (okus, boja, tekstura).

Doprinos obogaćene hrane unosu nutrijenata

Masni namazi važan su izvor vitamina A i D u prehrani zbog obogaćivanja.

Žitarice i proizvodi od žitarica igraju važnu ulogu u prehrani i glavni su izvor mnogih hranjivih tvari za djecu i odrasle, dijelom zahvaljujući obogaćivanju pšeničnog brašna (osim integralnog) željezom, tiaminom i niacinom, kao i svim vrstama brašno (osim integralnog i nekih samoljekovitih varijanti) s kalcijem. Mnoge obogaćene žitarice za doručak doprinose 20%, 29% i 23% prosječnog unosa željeza kod odraslih, dječaka i djevojčica, prema studiji. Obogaćene žitarice za doručak također doprinose 13% prosječnog dnevnog unosa vitamina D kod muškaraca i žena, 20% prosječnog dnevnog unosa vitamina D kod djevojčica i 24% dječaka.

Hrana od soje proizvedena za vegetarijance i vegane često je obogaćena vitaminom B12. Budući da hrana biljnog porijekla prirodno ne sadrži ovaj vitamin, takva obogaćena hrana je jedini prehrambeni izvor vitamina B12 za vegane. Neki napici od soje također su obogaćeni kalcijem, što je važno za one koji ne konzumiraju mliječne proizvode, glavni izvor kalcija u prehrani.

Mnoge proizvedene dječje hrane također su obogaćene, posebno željezom, a neke i vitaminom D, iako je nutritivni sastav tih proizvoda strogo kontroliran brojnim europskim propisima.

Ostala hrana, zamjenski obrok, sportski napici, proizvodi za mršavljenje i hrana namijenjena određenim populacijama često su obogaćeni, a neke kategorije kontroliraju posebni propisi koji određuju količine i vrste hranjivih tvari koje se mogu dodati. Hranjive tvari sadržane u ovoj hrani mogu dati važan doprinos potrebnom prehrambenom unosu ljudi.

Što su proizvođači dužni navesti na pakiranju obogaćenih proizvoda

Oznake na pakiranjima hrane o prisutnosti određenih nutrijenata potrošači mogu koristiti kao brzi vodič za nutritivni profil proizvoda. Opisi obično koriste pojmove kao što su "nizak", "visok" i "izvor", koji su definirani u zakonu i kodeksima ili smjernicama. Takvi se opisi također često koriste za obogaćenu hranu (na primjer, hranu s dodatkom folne kiseline), hranu koja je prirodno bogata određenim hranjivim tvarima (na primjer, vlakna) i za hranu koja je modificirana da sadrži manje određenih hranjivih tvari (npr. masti). Ako proizvođač tvrdi dodatne hranjive tvari, sve informacije moraju biti navedene na etiketi nutritivne vrijednosti.

U Europskoj uniji oznake i pakiranja hrane moraju biti u skladu s propisima EU o prehrani i zdravlju koji su stupili na snagu 2016. godine. U okviru ovih pravila definirani su propisi o potrebnom minimumu podataka u opisu hranjivih tvari.

Tvrdnje na pakiranju u vezi s dobrobitima za zdravlje također regulira EU, kao što je gore navedeno. Proizvođačima je zabranjeno navoditi ili implicirati da hrana može spriječiti ili liječiti bolest, poput bolesti srca. Međutim, mogu reći da hrana može imati neke zdravstvene prednosti, poput "pomaže u održavanju zdravog srca" ili "kalcij je bitan za normalan razvoj kostiju i zubi". Ako proizvođači iznose ove vrste tvrdnji (implicirajući zdravstvene dobrobiti), moraju biti u mogućnosti dokazati da hrana sadrži potrebnu količinu predmetne hranjive tvari ili prehrambene komponente, na primjer, 15% preporučene dnevne količine vitamina ili minerala . Takvi opisi na pakiranjima hrane ne bi smjeli dovesti u zabludu.

Ovo se odnosi samo na dobrovoljno obogaćivanje hrane, a ne na hranu koja podliježe obveznim izmjenama, i navodi gornje sigurnosne granice i minimalne razine za svaku hranjivu tvar.

Svi ovi zahtjevi imaju za cilj regulirati i uskladiti obogaćivanje hrane u EU, dopuštajući slobodnu trgovinu i osiguravajući da su obogaćeni proizvodi sigurni za potrošače. Hrana koja se prema ovoj uredbi ne može obogatiti ili modificirati je voće i povrće, meso, perad, riba, pasterizirano mlijeko i alkoholna pića koja sadrže više od 1,2% alkohola.

Iako obogaćivanje hrane može biti vrlo učinkovit način da se populaciji pomogne u postizanju optimalnih razina unosa određenih hranjivih tvari, ovo mora biti uravnoteženo s zabrinutošću oko prekomjerne konzumacije dotične hranjive tvari i svim sigurnosnim problemima koji se mogu pojaviti. Osim toga, neki potrošači mogu smatrati da je obogaćena hrana "masovni medicinski proizvod" jer im se ne daje izbor hoće li ili ne konzumirati dodatne hranjive tvari.

Obogaćeni prehrambeni proizvodi tradicionalni su prehrambeni proizvodi s dodatkom jednog ili više fiziološki funkcionalnih sastojaka kako bi se spriječio ili korigirao nedostatak određenih nutrijenata u ljudskom organizmu.

Obogaćivanje prehrambenih proizvoda vitaminima i nedostajućim makro- i mikroelementima ozbiljan je zahvat u tradicionalno uspostavljenu strukturu ljudske prehrane. Potrebu za takvom intervencijom diktiraju objektivni čimbenici okoliša povezani s promjenama u sastavu i nutritivnoj vrijednosti prehrambenih proizvoda koje koristimo, kao i s transformacijom našeg načina života povezanog sa smanjenjem troškova fizičke energije. Iz tih razloga, ovaj zahvat se može provesti samo uzimajući u obzir znanstveno utemeljena i u praksi provjerena načela.

Razlikuju se sljedeće vrste obogaćenih prehrambenih proizvoda:

Proizvodi obogaćeni vitaminima, mineralima, mikroelementima.

Hrana obogaćena proteinima.

Proizvodi obogaćeni dijetalnim vlaknima.

Proizvodi obogaćeni probiotičkim mikroorganizmima.

Prehrambeni proizvodi obogaćeni vitaminima i mineralima ubrajaju se u široku skupinu funkcionalnih prehrambenih proizvoda, tj. proizvodi obogaćeni fiziološki korisnim sastojcima hrane koji poboljšavaju zdravlje čovjeka. Ovi sastojci, uz vitamine i minerale, također uključuju dijetalna vlakna, lipide koji sadrže višestruko nezasićene masne kiseline, korisne vrste živih bakterija mliječne kiseline, posebice bifidobakterije i oligosaharide potrebne za njihovu prehranu.

Osnovne principe povećanja nutritivne vrijednosti prehrambenih proizvoda formulirali su strani i domaći znanstvenici na temelju dugogodišnjeg iskustva u razvoju, proizvodnji, uporabi i ocjeni učinkovitosti obogaćivanja hrane u našoj zemlji i inozemstvu.

Principi obogaćivanja hrane mikronutrijentima:

Za obogaćivanje prehrambenih proizvoda trebali biste koristiti one mikronutrijente čiji se nedostatak stvarno javlja, prilično je raširen i siguran je za zdravlje. U ruskim uvjetima to su prvenstveno vitamini C, E, skupine B, folna kiselina, karoten, a od minerala - jod, željezo i kalcij;

Vitaminima i mineralima treba obogaćivati ​​prvenstveno proizvode široke potrošnje koji su dostupni svim skupinama stanovništva, djeci i odraslima, te redovito korišteni u svakodnevnoj prehrani. Ovi proizvodi prvenstveno uključuju: brašno i pekarske proizvode, mlijeko i fermentirane mliječne proizvode, sol, šećer, pića, dječju hranu;

Obogaćivanje prehrambenih proizvoda vitaminima i mineralima ne smije narušiti potrošačka svojstva ovih proizvoda: smanjiti sadržaj i probavljivost drugih hranjivih tvari sadržanih u njima, značajno promijeniti okus, miris, svježinu proizvoda, smanjiti njihov rok trajanja;

Pri obogaćivanju prehrambenih proizvoda vitaminima i mineralima potrebno je voditi računa o mogućnosti kemijske interakcije dodataka obogaćivača međusobno i sa komponentama obogaćenog proizvoda te odabrati takve kombinacije, oblike, načine i faze primjene koji osiguravaju maksimalnu učinkovitost. sigurnost proizvoda tijekom proizvodnje i skladištenja;

Sadržaj vitamina i minerala koji regulira ili jamči proizvođač u prehrambenom proizvodu obogaćenom njima treba biti dovoljan da zadovolji 30-50% prosječne dnevne potrebe za tim mikronutrijentima pri uobičajenoj razini konzumacije obogaćenog proizvoda;

Količina vitamina i minerala dodatno dodanih njima obogaćenim proizvodima mora se izračunati uzimajući u obzir njihov mogući prirodni sadržaj u izvornom proizvodu ili sirovinama korištenim za njegovu proizvodnju, kao i uzimajući u obzir gubitke tijekom procesa proizvodnje i skladištenja u kako bi se osigurao sadržaj ovih vitamina i minerala na razini koja nije niža od propisane razine tijekom cijelog roka trajanja obogaćenog proizvoda;

Propisani sadržaj vitamina i minerala u njima obogaćenim proizvodima mora biti naznačen na pojedinačnom pakiranju ovog proizvoda i strogo kontroliran od strane proizvođača i državnih nadzornih tijela;

Učinkovitost obogaćenih proizvoda mora biti uvjerljivo potvrđena testiranjem na životinjama i reprezentativnim skupinama ljudi, pokazujući ne samo njihovu potpunu sigurnost, prihvatljiv okus, već i dobru probavljivost, sposobnost značajnog poboljšanja opskrbe organizma vitaminima i mineralima unesenim u obogaćeni proizvodi, a povezane te tvari pokazatelji su zdravlja.

Naravno, najrazumnije je hranu obogatiti onim vitaminima i mineralima čiji je nedostatak najčešći i najopasniji, te ih dodavati u obogaćenu hranu u količinama koje odgovaraju stupnju tog nedostatka, tj. 30-50% prosječne dnevne doze. zahtjev (peto načelo). Upravo se ovaj pristup najčešće koristi kod obogaćivanja potrošačkih proizvoda namijenjenih najširim slojevima stanovništva, kao što su kruh, mlijeko, pića i sl.

Međutim, gore navedeno ne isključuje korištenje potpunijeg skupa dodataka za jačanje, uključujući gotovo cijeli kompleks vitamina, makro- i mikroelemenata potrebnih osobi. Njihovo unošenje u proizvod u gore navedenim količinama pouzdano jamči održavanje optimalne opskrbljenosti organizma svim vitaminima i mineralima u slučaju gotovo svih nutritivnih nedostataka, a pritom ne stvara višak ovih tvari.

Posljednjih godina sve se više pojavljuju proizvodi koji kombiniraju prilično cjelovit skup vitamina i minerala uz istodobno uvođenje drugih vrijednih komponenti dijetalnih vlakana, fosfolipida i raznih dodataka prehrani prirodnog podrijetla.

Ovi proizvodi imaju zaštitni, stimulativni ili terapeutski učinak na određene fiziološke sustave i funkcije organizma. I ova se kombinacija čini potpuno opravdanom, tim više što učinkovitost ovakvih biološki aktivnih dodataka presudno ovisi o opskrbljenosti organizma vitaminima i mineralima i ne može se u bilo kojoj mjeri uspješno provoditi ako postoji manjak bilo kojeg od ovih vitalnih sudionika metabolizma.

Međutim, u nizu slučajeva kombinacija pojedinih obogaćujućih aditiva u jednom proizvodu pokazuje se nepoželjnom ili nemogućem zbog njihove okusne inkompatibilnosti, nepostojanosti ili nepoželjnih međusobnih interakcija (četvrto načelo).

Na primjer, u proizvodima obogaćenim solima željeza ili drugim mikroelementima nije uvijek preporučljivo uvesti prehrambena vlakna koja mogu čvrsto vezati te mikroelemente, ometajući njihovu apsorpciju u gastrointestinalnom traktu.

Preporučljivo je brašno i kruh obogatiti vitaminima B skupine, koji relativno dobro podnose visoke temperature tijekom procesa pečenja, što se ne može reći za vitamin C, koji je znatno manje otporan na toplinu. Stoga se vitamin C praktički ne koristi za obogaćivanje brašna i kruha. Uključivanje malih količina askorbinske kiseline u vitaminske i vitaminsko-mineralne smjese za obogaćivanje brašna ima i druge, čisto tehnološke svrhe: poznato je da askorbinska kiselina ubrzava sazrijevanje brašna i poboljšava njegova peciva.

Prilično težak tehnološki problem je kombinacija askorbinske kiseline u jednom proizvodu sa solima željeza ili drugim metalima promjenjive valencije: cinkom, bakrom itd., Koji kataliziraju njegovu brzu oksidaciju uz gubitak aktivnosti vitamina. Prehrambenim aditivima potrebno je obogatiti, prije svega, proizvode masovne i redovite, po mogućnosti svakodnevne, potrošnje. Takvi proizvodi uključuju kruh, mlijeko, sol, šećer, pića, nadomjestke za majčino mlijeko, proizvode za dohranu i dječju hranu. Navedeno, dakako, ne isključuje mogućnost i svrsishodnost obogaćivanja proizvoda namijenjenih ne cijelom stanovništvu, već njegovim pojedinim skupinama. To se odnosi i na neke konditorske proizvode, čija ih privlačnost djeci čini dobrim objektom za obogaćivanje vitaminima i mineralima koji su posebno potrebni mlađoj generaciji. To također uključuje medicinske i dijetetske prehrambene proizvode. Također je nedvojbena potreba nadoknade nedostatka vitamina i mineralnih elemenata u svim proizvodima koji su podvrgnuti rafiniranju i drugim tehnološkim utjecajima koji dovode do značajnih gubitaka ovih vrijednih nutrijenata.

Ovisno o vrsti okruženja u kojem se provodi obogaćivanje, razlikuje se obogaćivanje:

suho obogaćivanje (u zraku i aerosuspenziji),

mokro (u vodi, teškim medijima),

u gravitacijskom polju,

u polju centrifugalnih sila,

u magnetskom polju,

u električnom polju.

Metode gravitacijskog obogaćivanja temelje se na razlici u gustoći, veličini i brzini kretanja komada stijene u vodenom ili zračnom okruženju. Kod separacije u teškim medijima razlika u gustoći separiranih komponenti je od primarne važnosti.

Za obogaćivanje najsitnijih čestica koristi se metoda flotacije koja se temelji na razlici u površinskim svojstvima komponenti (selektivna močivost vodom, prianjanje mineralnih čestica na mjehuriće zraka).

Proizvodi prerade minerala

Kao rezultat obogaćivanja, mineral se dijeli na nekoliko proizvoda: koncentrat (jedan ili više) i otpad. Osim toga, međuprodukti se mogu dobiti tijekom procesa obogaćivanja.

Koncentrati

Koncentrati su proizvodi obogaćivanja u kojima je koncentrirana glavna količina vrijedne komponente. Koncentrati se, u usporedbi s obogaćenim materijalom, odlikuju znatno većim sadržajem korisnih komponenti i manjim sadržajem jalovine i štetnih nečistoća.

Otpad je proizvod s niskim udjelom vrijednih komponenti čije je daljnje izdvajanje tehnički nemoguće ili ekonomski neizvedivo. (Ovaj pojam je ekvivalentan ranije korištenom pojmu deponijska jalovina, ali ne i pojmu jalovina, koja je, za razliku od otpada, prisutna u gotovo svim operacijama obogaćivanja)

Međuprodukti

Međuproizvodi (proizvodi) su mehanička mješavina agregata s otvorenim zrnima korisnih komponenti i jalovine. Industrijske proizvode karakterizira niži sadržaj korisnih sastojaka u odnosu na koncentrate i viši udio korisnih sastojaka u odnosu na otpad.

Kvaliteta obogaćivanja

Kvaliteta minerala i proizvoda obogaćivanja određena je sadržajem vrijednih komponenti, nečistoća, popratnih elemenata, kao i vlagom i veličinom čestica.

Idealno je obogaćivanje mineralima

Idealno obogaćivanje minerala (idealna separacija) odnosi se na proces razdvajanja mineralne smjese na komponente, pri čemu nema apsolutno nikakve kontaminacije svakog proizvoda stranim česticama. Učinkovitost idealne prerade minerala je 100% po bilo kojem kriteriju.

Djelomično oplemenjivanje minerala

Djelomično obogaćivanje je obogaćivanje pojedine veličinske klase minerala, odnosno izdvajanje najlakše odvojenog dijela začepljujućih nečistoća iz konačnog proizvoda radi povećanja koncentracije korisne komponente u njemu. Koristi se, na primjer, za smanjenje sadržaja pepela neklasificiranog termo ugljena izdvajanjem i obogaćivanjem velike klase uz daljnje miješanje dobivenog koncentrata i finog neobogaćenog sita.

Gubici minerala tijekom oplemenjivanja

Gubitak minerala tijekom obogaćivanja odnosi se na količinu korisne komponente pogodne za obogaćivanje koja se gubi s otpadom od obogaćivanja zbog nesavršenosti procesa ili kršenja tehnološkog režima.

Za različite tehnološke procese, a posebno za obogaćivanje ugljena, utvrđeni su prihvatljivi standardi međusobne kontaminacije produkata obogaćivanja. Dopušteni postotak gubitaka minerala resetira se iz bilance proizvoda obogaćivanja kako bi se pokrila odstupanja uzimajući u obzir masu vlage, uklanjanje minerala s dimnim plinovima iz sušara i mehaničke gubitke.

Granica oplemenjivanja minerala

Granica prerade minerala je najmanja i najveća veličina čestica rude i ugljena koje se učinkovito obogaćuju u stroju za obogaćivanje.

Dubina obogaćivanja

Dubina obogaćivanja je donja granica veličine materijala koji se obogaćuje.

Pri obogaćivanju ugljena koriste se tehnološke sheme s granicama obogaćivanja od 13; 6; 1; 0,5 i 0 mm. U skladu s tim odvaja se neobogaćeno sito veličine čestica 0-13 ili 0-6 mm, odnosno mulj veličine čestica 0-1 ili 0-0,5 mm. Granica obogaćivanja od 0 mm znači da su sve klase veličine podložne obogaćivanju.

U procesu obogaćivanja rude dobivaju se različiti proizvodi (slika 2.1):

Koncentrat (jedan ili više);

Odlagalište jalovine;

Međuproizvod.

Izvor Ruda

Riža. 2.1 Proizvodi obogaćivanja
Izvorna ruda je stijenska masa koja dolazi iz rudnika ili kamenoloma, čiji sastav mora biti stalan. Za što se koristi usrednjavanje?

Koncentrat je proizvod koji ima povećani, u usporedbi s rudom, maseni udio korisne komponente koji zadovoljava GOST-ove, OST-ove i TU-ove, koji određuju minimalni sadržaj vrijedne komponente i najveću dopuštenu količinu štetnih nečistoća. Naziv koncentrata određuje metal (Pb koncentrat, Cu koncentrat, Zn koncentrat, Cu-Ni skupni koncentrat, Cu-Mo koncentrat).

Jalovinom se naziva otpadna jalovina s velikom količinom jalovine i malom (često nazivanom otpadom) količinom vrijedne komponente.

Intermedijarni proizvodi - u smislu masenog udjela vrijedne komponente zauzimaju međuvrijednost između koncentrata i jalovine i moraju se podvrgnuti daljnjem obogaćivanju (poslati u promet ili podvrgnuti posebnoj kemijskoj i metalurškoj obradi).

Koncentrati i jalovina su konačni ili finalni proizvodi obogaćivanja.

Postoje različiti pokazatelji za ocjenu procesa obogaćivanja.

Stupanj redukcije:


Gdje W r– količina rude;

W Do– količina koncentrata.
Stupanj redukcije karakterizira koliko se puta količina rude smanjila kao rezultat obogaćivanja i određuje koliko sirovine treba preraditi da bi se dobila određena količina koncentrata.
Izlaz proizvoda:


Gdje W ja– količina i-tog proizvoda;

W r– količina rude.
Prinos je omjer mase produkta obogaćivanja i mase izvorne rude, izražen u postocima.

Maseni udio vrijedne komponente je omjer mase vrijedne komponente prema masi proizvoda u kojem se nalazi.

Obično se određuje kemijskom analizom u % ili g/t (za plemenite metale, tablica 2.1).

Označeno prema:

α - maseni udio metala u izvornoj rudi

β - maseni udio metala u produktima obogaćivanja

Maseni udio korisne komponente u koncentratu karakterizira njegovu kvalitetu.

Tablica 2.1

Primjeri ruda i koncentrata s različitim masenim udjelima

Vrijedna komponenta

Maseni udio vrijedne komponente u rudi


Maseni udio metala u koncentratu

Pb


1-3

60-70

Cu


0,5-2

20-40

Zn


1,5-3

45-50

WO3


0,06-0,4

55-65

Mo


0,1-1(0,05-0,5)

48-50

Zr


1-4

45-56

Nb


0,1-0,3

50-60

Fe


29-40

62-68

Iskorištenje vrijedne komponente je omjer mase korisne komponente u produktu obogaćivanja i mase korisne komponente u izvornoj rudi, izraženo u postocima.

Odnos između glavnih pokazatelja:


gdje je γ prinos proizvoda, %

β - maseni udio metala u produktu obogaćivanja, %

α - maseni udio metala u izvornoj rudi, %
Jednadžbe tehnološke ravnoteže:


Iz jednadžbi slijedi:


Količina metala u rudi jednaka je zbroju njegovih količina u koncentratu i jalovini.
Ravnoteža vrijednih komponenti:


Gdje
- količina metala u izvornoj rudi

- količina metala u koncentratu

γ xw β xw – količina metala u jalovini

Stupanj obogaćivanja ili stupanj koncentracije:


Gdje: α - maseni udio u izvornoj rudi, %;

β - maseni udio u produktu obogaćivanja, %.
Stupanj obogaćenja karakterizira koliko se puta povećao maseni udio vrijedne komponente u koncentratu u odnosu na njegov maseni udio u rudi kao rezultat obogaćivanja.

    1. Metode oplemenjivanja minerala

Oplemenjivanje rude temelji se na korištenju razlika u fizikalnim i fizikalno-kemijskim svojstvima minerala, od količine diseminacije vrijednih minerala.

Fizikalna svojstva minerala su boja, sjaj, gustoća, magnetska susceptibilnost, električna vodljivost i močivost površine minerala.

Postoje različite metode obogaćivanja.

Metoda gravitacijskog obogaćivanja temelji se na korištenju razlika u gustoćama, veličinama i oblicima minerala. Ova metoda se koristi za zlato, kositar, volfram, metale, rijetke metale, željezo, mangan, krom, ugljen, fosforite, dijamante.

Razdvajanje minerala po gustoći može se provesti u vodi, zraku i teškim medijima. Gravitacijski procesi uključuju:

Obogaćivanje u teškim okruženjima - koristi se za rude s grubim inkluzijama od 100-2 mm;

Jigging - temelji se na razlici u brzini padanja čestica u vertikalnoj struji vode, koristi se za grubo diseminirane rude 25-5 mm;

Obogaćivanje na koncentracijskim stolovima - povezano s odvajanjem minerala pod utjecajem sila koje proizlaze iz kretanja stola i protoka vode koja teče duž nagnute ravnine stola, koristi se za rude s veličinom čestica od 3-0,040 mm;

Obogaćivanje na branama - odvajanje minerala događa se pod utjecajem horizontalnog protoka vode i hvatanje teških minerala pokrivanjem dna brana, koje se koriste za rude veličine čestica 300-0,1 mm;

Obogaćivanje na pužnim, mlaznim i konusnim separatorima - odvajanje se događa pod djelovanjem protoka vode koji se kreće duž nagnute ravnine za rude veličine čestica od 16-1 mm.

Metoda magnetskog obogaćivanja temelji se na odvajanju minerala zbog razlike između minerala u specifičnoj magnetskoj susceptibilnosti i razlike u putanjama njihovog kretanja u magnetskom polju.

Metoda obogaćivanja flotacijom temelji se na razlici močivosti pojedinih minerala i, kao rezultat toga, njihovom selektivnom prianjanju na mjehuriće zraka. Ovo je univerzalna metoda obogaćivanja koja se koristi za sve rude, a posebno polimetalne. Veličina obogaćenog materijala je 50-100% klasa -0,074 mm.

Elektrostatsko obogaćivanje temelji se na razlikama u električnoj vodljivosti minerala.

Osim toga, postoje posebne metode obogaćivanja, koje uključuju:

Dekripitacija se temelji na sposobnosti minerala da pucaju duž ploha cijepanja pri jakom zagrijavanju i jakom hlađenju;

Razvrstavanje rude po boji, sjaju, može biti ručno, strojno, automatizirano; obično se koristi za velike materijale >25 mm;

- radiometrijsko sortiranje , na temelju različitih sposobnosti minerala da emitiraju, odbijaju i apsorbiraju određene zrake;

Obogaćivanje trenjem temelji se na razlikama u koeficijentima trenja;

Kemijsko i bakterijsko obogaćivanje temelji se na svojstvima minerala (na primjer, sulfida) da oksidiraju i tope se u visoko kiselim otopinama. Metal se otapa i potom ekstrahira kemijsko-hidrometalurškim metodama. Prisutnost određenih vrsta bakterija u otopinama pojačava proces otapanja minerala.
2.3 Operacije i procesi obogaćivanja
Prerađivački pogon je posredna veza između rudnika i metalurškog pogona. Postrojenje za obogaćivanje je složena kombinacija svih vrsta strojeva i aparata. Kapacitet tvornice obično je određen količinom prerađene rude i varira od 15 tisuća tona do 50 milijuna tona godišnje. Velike tvornice smještene su u nekoliko zgrada.

Ruda različitih veličina (D max = 1500-2000 mm - tipično za površinsku eksploataciju, D max = 500-600 mm - tipično za podzemnu eksploataciju), koja dolazi iz rudnika u pogon za preradu, prolazi različite procese, koji, prema prema svojoj namjeni mogu se podijeliti na:

Pripremni;

Zapravo obogaćivanje;

Pomoćni.

Pripremni procesi uključuju prije svega operacije krupnoće komada rude: drobljenje, mljevenje i s tim u vezi razvrstavanje rude na sitima, klasifikatorima i hidrociklonima. Konačna veličina mljevenja određena je veličinom raspršenosti minerala.

Sami procesi obogaćivanja obuhvaćaju postupke odvajanja rude i drugih proizvoda prema fizikalnim i fizikalno-kemijskim svojstvima minerala koji ulaze u njihov sastav. Ovi procesi uključuju gravitacijsku koncentraciju, flotaciju, magnetsku i električnu separaciju i druge procese.

Većina procesa obogaćivanja provodi se u vodi, pa se u određenoj fazi javlja potreba za njezinim smanjenjem ili uklanjanjem, što se može učiniti pomoću pomoćnih procesa. Pomoćni procesi uključuju operacije dehidracije: zgušnjavanje, filtracija, sušenje.

Skup i redoslijed operacija kojima se ruda podvrgava tijekom prerade čine sheme obogaćivanja, koje se obično prikazuju grafički. Postoje sheme:

Fundamentalno (slika 2.2);

Kvalitativni (ako nisu navedeni podaci o količini i kvaliteti proizvoda) (Sl. 2.3);

Kvalitativno-kvantitativno;

Voda-mulj;

Dijagrami sklopova uređaja (slika 2.4).








Riža. 2.2 Shematski dijagram obogaćivanja

(odražava samo glavne značajke tehnologije)


Riža. 2.3 Kvalitativna shema obogaćivanja

(kvalitativni dijagram prikazuje operacije, proizvode obogaćivanja i njihov put duž dijagrama)


Riža. 2.4 Dijagram sklopa uređaja

1 – bunker izvorne rude; 2, 5, 8, 10 i 11 – transporteri; 3 i 6 – ekrani; 4 – čeljusna drobilica; 7 – konusna drobilica; 9 – bunker drobljene rude; 12 – mlin; 13 – spiralni klasifikator; 14 – flotacijski stroj; 15 – zgušnjivač; 16 – vakuum filter; 17 – bubanj za sušenje.


15
Predavanje 3. PROJEKCIJA
Sažetak predavanja

    1. Proces probira


    2. Vrste operacija probira

    3. Učinkovitost probira

    1. Proces probira

Prosijavanje je postupak odvajanja zrnatog i grudovitog materijala u klase veličine (proizvoda prosijavanja) prosijavanjem kroz jedno ili više sita. U industriji je donja granica površine prosijavanja 100 mikrona.

Pri prosijavanju mješavina komada različitih veličina propušta se kroz jedno ili više sita (do 8 komada) s rupama određene veličine.

Proizvod koji je prošao kroz sito naziva se ispod sita i označava se znakom minus "-", proizvod koji sadrži samo zrna veća od otvora sita naziva se nadsito i označava se znakom plus "+" ( Slika 3.1).

Riža. 3.1 Proizvodi za probir
Ako je materijal prosijan kroz n sita s različitim veličinama rupa, tada bi broj dobivenih proizvoda bio n+1. U ovom slučaju materijal je prošao kroz sito s rupom A 1 , ali ostaje na situ s rupom A 2 naziva se klasa i označava - A 1 +A 2 , na primjer klase –25+10 mm.

U slučaju odvajanja sitnog i sitnozrnatog materijala po krupnoći, postupak se naziva klasiranje i odmuljavanje.


    1. Granulometrijski sastav rude i proizvoda obogaćivanja

Mineralne sirovine i produkti obogaćivanja koji se prerađuju u postrojenju za obogaćivanje su mješavina zrna nepravilnog oblika različitih veličina. Raspodjela zrna po klasi veličine karakterizira granulometrijski sastav sirovine i proizvoda obogaćivanja.

Za određivanje granulometrijskog sastava cjelokupne mase rude, koja se sastoji od sitnih čestica različite veličine i nepravilnog oblika, provode se sljedeće analize: sitasta, sedimentacijska ili disperzijska, mikroskopska.

Sitaste analize su prosijavanje materijala na sita ili sita s rupama različitih veličina u razrede veličine. U ovom slučaju promjer zrna određen je veličinom rupe kroz koju prolazi.

Sitaste analize provode se suhom, mokrom ili kombiniranom metodom. Posljednje dvije metode koriste se za analizu glinastih i muljnih materijala. Analiza sita omogućuje određivanje veličine čestica do 40 mikrona (minimalna veličina rupa korištenih sita).

Dostupno je nekoliko standardnih sustava sita. Uzastopni niz veličina otvora sita koji se koristi za probiranje ili klasifikaciju naziva se klasifikacijska ljestvica, a omjer veličina otvora dvaju susjednih sita naziva se modul ljestvice. Za veliki i srednji ekran, modul je jednak dva. Na primjer, set sita s ovim modulom sastojat će se od sita s otvorima od 50, 25, 12, 6 i 3 mm. Za manja sita koristi se standardni sustav s modulom
. Ovaj sustav kao osnovu koristi sito od 200 mesha s otvorima od 0,074 mm. Mesh je broj rupa po linearnom inču (25,4 mm). Pomoću modula možete odrediti veličinu rupa prethodnog i sljedećeg sita.

Za analizu sita uzima se set standardnih sita, rezultati analize sita unose se u tablicu (tablica 3.1).

Tablica 3.1

Rezultati analize sita


Veličina otvora sita

Privatni izlaz

Ukupni prinos, %

mm

G

%

-0,59+0,42

0,074+0


15

7,32

7,32

Originalni proizvod

205

100,00

-

Podaci analize sita mogu se prikazati grafički, dobivajući karakteristike veličine materijala (Sl. 3.2). Obično se krivulja ukupne karakteristike konstruira "prema plusu", tj. ukupnom preostalom materijalu na situ, počevši od najvećeg. Pri tome se na apscisnoj osi nanosi veličina otvora sita na kojima je provedena sitasta analiza u milimetrima, a na ordinatnoj osi ukupni ostatak na situ u postocima.

Riža. 3.2 Karakteristike veličine materijala
Ukupne karakteristike veličine (slika 3.3) su: konveksna (krivulja 1), ravna (krivulja 2) i konkavna (krivulja 3). Priroda krivulje može se koristiti za procjenu veličine materijala. Ako je krivulja linearna, to znači da materijal karakterizira ravnomjerna raspodjela zrna svih veličina. Kada u materijalu prevladavaju krupna zrna, krivulja je konveksna, a kada prevladavaju sitna zrna, ona je konkavna.

Riža. 3.3 Krivulje karakteristika ukupne veličine
Pomoću krivulje sumarne karakteristike možete odrediti prinos klase bilo koje veličine.

Sedimentacijska (disperzijska) analiza. Ako je potrebno dobiti granulometrijsku karakteristiku materijala finijeg od 40 mikrona, obično se koristi disperzijska analiza koja se temelji na odvajanju mineralnih zrnaca različitih veličina prema brzini pada u vodi.

Brzina taloženja mineralnih čestica u viskoznom mediju ovisi o veličini čestica i njihovoj gustoći. Ova se brzina može odrediti pomoću Stokesove formule:

Gdje d- promjer čestica, mm;

δ - gustoća materijala;

Δ - gustoća vode.

Pomoću ove formule možete odrediti vrijeme t taloženje čestica određene veličine sa zadanom visinom taloženja h. Vrijeme taloženja čestica


Analiza disperzije provodi se elutricijom ili hidrauličkom klasifikacijom u posebnim aparatima. Ova ANOVA metoda je dugotrajna.

Mikroskopska analiza provodi se ne samo za proučavanje mineralnog sastava rude, već i za određivanje veličine čestica, nakon čega slijedi određivanje broja i prirode međusobnog srastanja korisnih minerala i s mineralima jalovine. Mikroskopska analiza različitih klasa veličine čestica omogućuje određivanje veličine klijavosti i broja priraslica u svakoj klasi veličine, što omogućuje karakterizaciju učinkovitosti određenih procesa, kao što su mljevenje i flotacija.



Učitavanje...Učitavanje...