Казармщиков И.Т. - Производство металлических конструкционных материалов (1092920), страница 4
Текст из файла (страница 4)
А в диаметральнопротивоположной части дробилки, где поверхности конусов удалены намаксимальное расстояние, происходит разгрузка дробленой руды.В валковой дробилке (рисунок 3) дробление руды происходит между двумявращающимися навстречу друг другу стальными валками.Загрузка осуществляется сверху, выгрузка происходит под собственнымвесом. Обычно один валок неподвижен, а второй имеет специальное устройство,позволяющее изменять зазор между валками, и раздвигать их в случае попаданиянедробимых кусков материалов.Для дробления хрупких и глинистых руд обычно используются молотковыедробилки (рисунок 4), в которых основной частью является вращающийся сбольшой скоростью ротор с закрепленными на нем стальными молотками.Дробление материала происходит под действием многочисленных ударовмолотков по падающим кускам материала.Для тонкого размельчения наиболее распространены шаровые мельницы(рисунок 5), в которых удар сочетается с истиранием.
Они представляют собойвращающиеся вокруг горизонтальной оси цилиндрические барабаны, в которыхвместе с кусками руды находятся стальные шары. В результате вращениябарабана шары, достигнув определенной высоты, скатываются или падают вниз,осуществляя измельчение кусочков руды.Мельницы работают в непрерывном режиме. Загрузка руды осуществляетсяв одну пустотелую цапфу, а выгрузка происходит через другую.
Как правило,измельчение проводится в водной среде, благодаря чему устраняетсяпылевыделение и повышается производительность мельниц. Кроме того,происходит автоматическая сортировка частиц по крупности. Мелкие частицыпереходят во взвешенное состояние и в виде пульпы (смеси частиц руды и воды)выносятся из мельницы.Более крупные частицы, которые не могут находиться во взвешенномсостоянии, остаются в мельнице и измельчаются дальше.Технологические процессы дробления и измельчения почти всегдасочетаются с сортировкой и классификацией материала по крупности.Разделение или сортировку материалов по классам крупности при помощимеханических сит или решеток называют грохочением, а разделение в воде иливоздухе с использованием разности скоростей падения частиц различнойкрупности – классификацией.
Грохочением обычно разделяют материалыкрупностью 1 – 3 мм, а более мелкие – классификацией.Обогащение руд. Обогащение руд представляет собой процесс обработкиполезных ископаемых, целью которого является повышение содержанияполезного компонента и снижения содержания вредных примесей путемотделения рудного минерала от пустой породы. В результате обогащенияполучают концентрат, более богатый по содержанию определенного металла,чем исходная руда, и остаточный продукт – хвосты, более бедный, чем исходнаяруда.В настоящее время более 90 процентов железных руд подвергаютсяобогащению. Применяемые на практике разнообразные способы обогащенияоснованы на общем принципе разделения зерен полезного минерала и пустойпороды.
Наиболее распространенными способами обогащения железных рудявляются:- промывка;- гравитационный способ;- электромагнитный способ;- флотация.Промывка используется для обогащения руд с глинистой и песчаной пустойпородой. Обычно для этой цели используют вращающиеся барабаны, такназываемые бутары (рисунок 6), имеющие решетчатый конусный корпус. Рудавнутри барабана продвигается вперед, скользя и перекатываясь по его стенкам.Под действием ударов кусков друг о друга пустая порода разрушается исмывается струями воды, подаваемой в барабан. Растворенная часть пустойпороды вместе с водой проходит через отверстия барабана, образуя отходы(хвосты), а отмытый материал (концентрат) удаляется через разгрузочноеустройство.Гравитационный способ используется в случае, когда имеетсясущественное различие плотностей полезного минерала и пустой породы.Различают динамическое гравитационное обогащение и статическое (втяжелых суспензиях).Динамическое гравитационное обогащение основано на различиискоростей падения частиц различной массы в жидкости.
При этом используютаппараты, называемые отсадочными машинами (рисунок 7), а способобогащения – отсадкой.Дробленую руду загружают на решетку, закрепленную в верхней частикамеры, заполненной водой. Кривошипно-шатунный механизм сообщаетдиафрагме колебательные движения, благодаря чему периодически изменяетсяуровень воды. Когда диафрагма входит внутрь камеры, поток воды движетсявверх через слой руды на решетке, взвешивая частички руды. При этом, скоростьперемещения более легких (пустая порода) больше, чем более тяжелых зерен(полезный минерал). При движении потока вниз быстрее опускаются тяжелыезерна.
В результате такого попеременного движения потока воды через слой рудыпроисходит расслаивание его. В нижней части, ближе к решетке скапливаютсятяжелые зерна концентрата, а в поверхностном слое – зерна пустой породы,которые смываются с решетки поверхностным слоем воды. В последние годы всешире применяют статическое гравитационное обогащение (в тяжелыхсуспензиях). Сущность способа заключается в том, что измельченную рудузагружают в резервуар с жидкостью (суспензией), имеющей плотность большеплотности пустой породы, но ниже плотности рудного минерала.
В этом случаепустая порода всплывает на поверхность жидкости, а зерна полезного минералаопускаются на дно резервуара. В качестве тяжелой жидкости обычно используютсмесь воды с тонкоизмельченным ферросилицием.Электромагнитное обогащение является наиболее распространеннымспособом обогащения железных руд. Способ основан на различии магнитныхсвойств железосодержащих минералов и частиц пустой породы, и заключается втом, что подготовленную соответствующим образом руду (измельченную довысокой степени тонкости) вводят в магнитное поле, под действием которогозерна, обладающие магнитными свойствами направляются в одну сторону, анемагнитные зерна выносятся из сферы действия магнитного поля в другуюсторону.Магнитное обогащение осуществляют в аппаратах, называемыхмагнитнымисепараторами,вкоторыхмагнитноеполесоздаетсяэлектромагнитами.
По конструкции различают сепараторы барабанные,ленточные, шкивные, роликовые, кольцевые. Наибольшее распространениеполучили барабанные сепараторы.Магнитное обогащение железных руд может осуществляться методамимокрой и сухой магнитной сепарации. Предпочтение обычно отдается мокроймагнитной сепарации, так как при этом устраняется пылеобразование.На рисунке 8 показана схема барабанного электромагнитного сепараторадля обогащения руд в водной среде.
Электромагнит, закрепленный неподвижновнутри пустотелого барабана, создает магнитное поле на поверхности левой частибарабана. Магнитные частицы концентрата притягиваются под действием этогополя к поверхности барабана, а затем извлекаются из пульпы. При помощискрепка и водяной форсунки концентрат отделяется от поверхности барабана внезоны действия магнитного поля. Немагнитные частицы пустой породы удаляютсяиз сепаратора потоком воды.Магнитную сепарацию принципиально можно применять для всехжелезорудных минералов, но эффективных результатов можно достичь лишь присепарации сильномагнитных руд. Для слабомагнитных руд обычно применяетсямагнетизирующий обжиг с целью повышения их магнитной восприимчивости.Магнетизирующий обжиг представляет собой восстановление оксида железаFe2O3 в магнитный оксид (магнетит) Fe3O4.
Обжиг проводят в восстановительнойатмосфере при сжигании топлива, с использованием оксида углерода и водорода вкачестве восстановителя.Флотация применяется при обогащении окисленных железных руд. Методоснован на распределении зерен полезного минерала и пустой породы,обладающих различной смачиваемостью водой. Сущность метода состоит вследующем. В заполненную водой емкость с добавкой специальных реактивоввдувается снизу воздух, который в виде мелких пузырьков поднимается кповерхности. В емкость непрерывно засыпается мелкоизмельченная руда. Приэтом происходит множество контактов пузырей воздуха с частицами руды.Пузыри воздуха прикрепляются к зернам плохо смачиваемой (гидрофобной)поверхности и увлекают их вверх.
Сцепление между пузырями воздуха и хорошосмачиваемыми (гидрофильными) частицами отсутствует и они опускаются на дноемкости.Флотацию применяют в основном для обогащения руд цветных металлов. Вчерной металлургии флотацию используют для флотационной доводкижелезорудных концентратов, а также для доизвлечения металла из хвостов послемагнитного и гравитационного обогащения. Длительное время применениефлотации сдерживала дороговизна флотационных реагентов, а также сложностьочистки сточных вод. С получением дешевых флотационных реагентов исовершенствованием способов очистки сточных вод применение флотациирасширилось.Усреднение руд. Состав рудных месторождений в большинстве случаев неоднороден. Участки богатой руды перемежаются с более бедной. Поэтому,добываемые на одном месторождении руды, имеют непостоянный химикоминералогический состав.Иногда, колебания содержания железа в руде достигает ± 10%.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
