123803 (689624), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Измельчение является заключительной операцией в цикле подготовки руды к обогащению. Процесс измельчения производится в аппаратах, называемых мельницами.
В результате измельчения необходимо получить продукт, пригодный по крупности к обогащению и содержащий полезные минералы в виде частиц, максимально освобождённых от пустой породы. В данном случае крупность измельчения должна составлять не менее 80% класса - 0,074 мм.
Все измельчительные агрегаты по своему принципу действия можно разделить на две основные группы: механические, и аэродинамические. Последние, применяются редко, лишь в случаях тонкого, и сверхтонкого измельчения материала.
Механические мельницы в зависимости от геометрической формы рабочего корпуса, разделяются на барабанные, кольцевые, чашевые и дисковые.
Барабанные мельницы широкого применения различаются между собой по следующим признакам:
типу измельчаемой среды (шары, стержни, галька, куски руды);
геометрической форме барабана (короткий или длинный цилиндр, конус);
способу разгрузки материала из барабана (разгрузка периодическая или непрерывная, разгрузка через решётку или непосредственно через цапфу);
способу измельчения (сухой или мокрый).
Исходя из этого мельницы разделяются на стержневые, шаровые, рудногалечные и мельницы самоизмельчения.
Измельчение.
Руда в мельнице измельчается под действием удара падающих дробящих тел (шаров, стержней, крупных кусков руды). Кроме того измельчение происходит от соударения дробящих тел и внутренней поверхности мельниц.
Мельницы загружаются через пустотелую загрузочную цапфу с одного конца, а разгружаются с другого. Измельчение может быть мокрым и сухим.
Принцип работы всех мельниц одинаков, поэтому рассмотрим условия работы одной из них - шаровой.
В шаровых мельницах дробящими телами являются кованные или штампованные стальные шары, которые при вращении мельницы поднимаются на определённую высоту, и падая, измельчают руду.
Скорость вращения барабана, при которой шары прижимаются к внутренней поверхности барабана, под действием центробежной силы, называется критической.
Чем выше высота подъёма шаров, тем сильнее их ударное воздействие на куски руды.
При небольшой скорости вращения барабана, шары будут скатываться с минимальной высоты, при этом вращаясь вокруг своей оси, работы не производят. Поэтому необходимо правильно определять скорость вращения барабана мельницы.
Наилучшими условиями работы мельницы является скорость вращения её барабана в пределах 75 - 88% от критической. Если скорость составляет 25 - 30% критической, внешний слой шаров дробящего действия не производит, что уменьшает производительность мельницы и снижает её полезный объём.
Оптимальная работа мельницы оценивается экономическими показателями, то есть в показатель эффективности входит главным образом стоимость расходуемой энергии, расхода дробящих тел и футеровки.
По опыту обогатительных фабрик, расход энергии при тонком измельчении составляет 10 - 15 кВтч на 1 т измельчённой руды.
Перегрузка мельницы шарами ведёт к повышенному расходу энергии и износу шаров, а недогрузка - резко снижает производительность, вызывает повышенный износ футеровочного материала, а также уменьшает внутреннюю поверхность барабана мельницы.
Наибольшая производительность мельницы соответствует её загрузке шарами на 50% объёма. Оптимальная масса шаровой загрузки зависит от окружной скорости вращения барабана мельницы и коэффициента её заполнения. Обычно, уровень шаровой загрузки мельницы на несколько сантиметров ниже её оси вращения.
Для скорости вращения равной 75 - 88% критической, оптимальная масса шаров для загрузки составляет 1700 - 1950 кг/м3 объёма мельницы при плотности шаров 7,9 т/м3.
Л.Б. Левинсон предлагает определить наибольшую массу шаровой загрузки по формуле:
G = 6440 R2L, кг
По данным В.А. Петрова и В.Ю. Бранда, массу шаровой загрузки мельницы диаметром барабана Д и длиной L, при коэффициенте заполнения Y (не более 0,4), можно определить по формуле:
G = 3,77 YД2L, т
при насыпной массе шаров - 4,8 т/м3.
Во время работы мельницы, шары постепенно изнашиваются, снижая часть шаровой загрузки, что снижает производительность мельницы. Поэтому в мельницу постоянно дозагружают определённое количество шаров.
Средний расход шаров на 1 тонну измельчённого продукта показан в таблице 1.
Таблица 1
| Материал шаров | Крупность измельченного продукта | |||
| До 0,2 мм | До 0,15 мм | До 0,074 мм | ||
| Сталь | Хромистая | 0,5 | 0,75 | 1,0 |
| Углеродистая | 0,75 | 1,0 | 1,25 | |
| Чугун | 1,0 | 1,25 | 1,25 | |
Максимальная крупность шаров зависит от максимального размера крупности кусков руды. Для определения диаметра шаров, существуют следующие формулы:
По Разумову К.А. Д = 25 3√d,
где Д - диаметр шара, мм;
d - средний размер куска исходной руды.
По Орловскому В.А. Д = 6 (lgdk) √d,
где dk - крупность готового продукта;
d - крупность исходной руды.
Мелкие шары размером 25 - 30 мм, не рекомендуется применять вместе с крупными, так как они быстро истираются и выносятся из мельницы.
При работе, шары изнашиваются и уменьшаются, ухудшая измельчение, поэтому периодически необходимо проводить пересортировку.
При этом мелкие шары удаляются, а в мельницу догружаются новые шары.
2. Специальная часть
1. Выбор технологической схемы измельчения
В последние годы, на обогащение поступает всё больше сложных руд. Эффективность переработки таких руд с трудно извлекаемым золотом возможна лишь при сочетании её правильной подготовки к обогащению и последующей переработке.
При обогащении золотосодержащих руд обычно применяют гидрометаллургические схемы обогащения.
В ряде случаев, до определения технологической схемы переработки той или иной руды, проводят оценку различных схем на укрупнённых полупромышленных установках. Полученные при этом данные ложатся в основу промышленной схемы обогащения.
Выбор технологической схемы производят в зависимости от крупности начального и конечного продуктов измельчения, производительности обогатительной фабрики, необходимости раздельной обработки песков и шламов, необходимости стадиального обогащения, физических свойств руды.
Одностадиальные схемы измельчения применяются без контрольной классификации слива при сравнительно небольшой степени измельчения, или же при малой производительности обогатительной фабрики.
При большой производительности и повышенной крупности исходного питания и конечного продукта, применяются двухстадиальные схемы измельчения. При этом, в первой стадии устанавливают стержневые мельницы. Другие типы двухстадиальных схем используются при тонком помоле руды или при необходимости избегания аккумуляции благородных металлов в цикле измельчения.
Исходными данными для настоящего проекта будут служить относительно высокая производительность обогатительной фабрики - 5000000 тонн руды в год.
Суточная производительность фабрики по исходному продукту составит:
Qс = Q/n·η,
где Qс - суточная производительность цеха измельчения;
Q - годовая производительность цеха измельчения;
N - запланированное календарное число рабочих дней цеха измельчения;
Η - коэффициент использования оборудования.
Qс = 5 000 000/0,82·365 = 16 705 т/сут.
Часовая производительность фабрики при этом составит:
Qч = 16 705/24 = 696 т /час
2. Выбор технологического оборудования
Из мельниц со стальными дробящими телами, на обогатительных фабриках применяются: стержневые, шаровые с разгрузкой через решётку, шаровые с центральной разгрузкой.
По сравнению с шаровыми, стержневые мельницы дают более высокую производительность при измельчении до 1-3 мм, но они не могут эффективно работать когда требуется получить более мелкий продукт. Они применяются при грубом измельчении мелковкрапленных руд, обогащаемых гравитационными и магнитными методами, а также в первой стадии измельчения при двухстадиальной схеме.
Из шаровых мельниц наиболее распространены мельницы с разгрузкой через решётку. Они более производительны и выдают измельчённый продукт с меньшим содержанием шламов, чем мельницы с центральной разгрузкой. Недостатком таких мельниц является сложность конструкции и поэтому более высокая стоимость на единицу веса или на единицу полезного объёма.
Недостатком мельниц с центральной разгрузкой является малая производительность и более сильное отшламование измельчаемых продуктов. Мельницы с центральной разгрузкой должны устанавливаться в тех случаях, когда переизмельчение является полезным фактором, при последующей переработки руды, например, при цианировании золотых руд, с тонкодисперсной и коллоидальной вкрапленностью золота.
По условиям технологической схемы, после измельчения проводится поверочная классификация. Существует несколько типов классификаторов: механические классификаторы и гидроциклоны, чашевые гидроклассификаторы с вибрирующей чашей, гидросепараторы, гидравлические классификаторы, пирамидальные отстойники, конусы.
К механическим классификаторам относятся реечные, спиральные и чашевые. По сравнению с реечными, спиральные классификаторы имеют более спокойную зону классификации. Вследствие этого слив меньше загрязняется некондиционными по крупности зёрнами. Это даёт возможность получения более плотных сливов, обеспечивает меньшую влажность песков и более высокую эффективность классификации. Они имеют больший угол наклона корыта, что позволяет осуществить самотёчное сопряжение с мельницей. Механические классификаторы против гидроциклонов расходуют меньше электричества, могут классифицировать более крупный материал и имеют более длительные межремонтные периоды. Основной их недостаток - высокая стоимость и большие габариты. Это увеличивает затраты на оборудование и стоимость зданий.
Гидроциклоны в последнее время вытеснили механические классификаторы.
В первой и второй стадиях измельчения, данной технологической схемой предусмотрена установка механических классификаторов.
3. Особенности переработки руд месторождения "Кокпатас"
Основными исходными параметрами для измельчения являются крупность исходного питания - 12 мм, крепость руды - 10 (крепость по шкале Протодьяконова), плотность в монолите - 3 г/см3 и содержание шламов.
В связи с тем, что руда малоглинистая, она поступает на измельчение непосредственно после последней стадии дробления. При этом производительность мельниц высокая, за счёт малой крупности исходного материала, а также за счёт наличия в дроблёной руде содержания готового класса. Подбор режима измельчения в первой стадии ведут за счёт изменения производительности мельниц, то есть степени загрузки её рудой, содержания твёрдого в сливе классифицирующих аппаратов, стержневой загрузки мельниц.
При увеличении производительности по руде и понижении плотности пульпы, повышается объём пульпы и скорость её протекания через мельницу. Увеличивается вынос готового материала.
Если необходима стабильность в производительности мельниц, то скорость прохождения руды через мельницу и изменение количества необходимого нам продукта можно достичь путём регулировки сливов классификаторов.
Плотность пульпы регулируется производительностью и объёмом воды, поступающей в мельницу. Для наших руд содержание твёрдого в пульпе составляет 60-70% (Т: Ж=1: 0,5), в первой стадии измельчения и 75-80% - во второй.
Шаровая и стержневая загрузка мельниц осуществляется до уровня середины барабана или на 10-20 см ниже оси вращения. Для эффективной работы мельниц, подбираются оптимальные составы шаровой и стержневой загрузки.
Частота вращения мельниц должна быть установлена на 80-90% от критической. Измельчённая пульпа из мельницы насосом откачивается на спиральный классификатор с двойной погружной системой спиралей диаметром 3м и частотой вращения спиралей 1,5 об/мин. Наклон корыта составляет 18,50. Пески классификатора возвращаются в мельницу на доизмельчение, а слив проходит предварительную классификацию на батарейном гидроциклоне ГБ-1. слив гидроциклона поступает в общую систему слива, а пески подаются песковыми насосами обратно в мельницу. Из мельницы пульпа самотёком поступает в гидроциклоны, где проходит поверочную классификацию. Пески классификации возвращаются на доизмельчение, а слив поступает в общую систему слива, и дальше на обогащение.
При регулировке процесса измельчения руд, содержащих самородное и свободное от сульфидов золото и серебро, перед измельчением необходимо предусмотреть концентрационные столы для выделения их из руды.
Классификация руды имеет свои особенности. При остановке и пуске классификатора проводят его регулировку путём изменения плотности пульпы.
Плотность и состав слива классификатора зависят от настройки режима работы мельницы, объёма воды, подаваемой в мельницу и классификатор, высоты и расположения сливного порога.
4. Эксплуатация мельниц и другого измельчительного оборудования
На современных обогатительных фабриках, коэффициент использования оборудования достигает 93-95%, что является результатом правильной технической эксплуатации оборудования, своевременного и качественного проведения ремонтных работ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
