
- •Ниту миСиС Кафедра обогащения руд цветных и редких металлов
- •Выбор и расчет схем дробления, дробилок и грохотов
- •Операции предварительного грохочения
- •Расчет выходов продуктов дробления и грохочения
- •Выбор дробилок
- •Выбор грохотов
- •Выбор схемы измельчения и расчет мельниц
- •Расчет баланса металлов к качественно-количественной схемы флотации полиметаллических руд.
- •I Перечистная
- •I I Перечистная
Выбор грохотов
Грохоты выбирают по каталогам с учетом производительности, максимального куска в питании и величины отверстий сита.
Колосниковые грохоты, устанавливаемы перед дробилками крупного дробления, изготавливаются в механических мастерских фабрики. Но в нашем случаем мы не используем такие грохоты.
На стадиях среднего и мелкого дробления устанавливаются полувибрационные или вибрационные грохоты, необходимая площадь сита находится по формуле:
,
где
F – рабочая площадь сита, м2,
Q – производительность грохота, т/ч,
q – удельная производительность грохота, м3/(м2·ч),
δ=1,6 – насыпная масса материала, т/м3,
k, l m, n, p – поправочные коэффициенты, зависящие от свойств руды и условий грохота.
Соотношение между размерами отверстий грохота и шириной разгрузочного отверстия дробилки по практическим данным: при среднем дроблении – 1,5; при мелком дроблении – 3.
Если размер отверстий грохота принять равным 45 мм (1,5 · i2), то удельная производительность грохота составит q=40 м3/(м2·ч), насыпная масса руды δ=1,6 т/м3 .
По ситовой характеристике определяем содержание в питании зерен меньше половины отверстий сита:
β-22,5 = 11%, тогда k = 0,51,
β+45 = 81%, тогда l = 2,136; для E1=80%, m=1,35, p=1, n=1,25.
F = 1008 / (40 · 1,6 · 0,51 · 2,136 · 1,35 · 1 · 1,25) = 8,56 м2
Принимаем к установке 2 грохота ГИТ12Н (на каждую дробилку по одному грохоту).
Грохочение II:
Размер отверстий сита: (3 · i3) 15 мм, тогда q = 23,7 м3/(м2 · ч)
β-7,5 = 11%, то k = 0,51
β+15 = 76%, то l = 1,82
Для Е3 = 85%, m = 1,2, p=1, n=1,25.
F = 1008 / (23,7 · 1,6 · 0,51 · 1,82 · 1,2 · 1 · 1,25) = 19,09 м2
Принимаем к установке 6 грохотов ГИС42 (на каждую дробилку по одному грохоту).
Таким образом, для получения дробленной руды крупностью –12+0мм принимается трехстадиальная схема дробления.
Дробление осуществляется в дробилках:
I – стадия - ККД 1200/150 – 1 шт.
II – стадия - КСД 2200Т – 2 шт.
III – стадия - КМД 2200Т – 6 шт.
Грохочение:
I – стадия – ГИТ12Н – 2 шт.
II – стадия – ГИС42 – 6 шт.
Выбор схемы измельчения и расчет мельниц
Исходные данные: крупность максимального куска руды, направляемой в мельницу, равен 12мм; руда средней твердости; содержание влаги равно 3%. Необходимо обеспечить крупность измельчения, соответствующую 60% класса – 0,074мм.
Выбор схемы измельчения зависит от крупности исходного и измельченного продуктов, производительности обогатительной фабрики, физических свойств руды. По числу стадий измельчения различают схемы одностадиальные, двухстадиальные и трехстадиальные. Одностадиальные схемы измельчения применяются при относительной крупном конечном продукте измельчения (0,2-0,3мм, или 60-50% класса – 0,074мм). Для получения зерен крупностью – 0,15мм, что соответствует содержанию класса – 0,074мм более 70%, экономичнее двухстадиальное измельчение. Трехстадиальные схемы применяются на фабриках большой производительности при обогащении твердых, неравномерно- и тонковкрапленных руд, когда требуется получить 80-95% класса – 0,074мм в измельченном продукте.
Работа шаровой мельницы в замкнутом цикле с классифицирующим аппаратом (гидроциклоном) вызвана необходимостью контроля крупности измельченного продукта. При замкнутом цикле измельчения в мельнице материал поступает на классификацию в гидроциклон, где делится на готовый мелкий продукт (слив) и на крупный продукт (пески), возвращаемый в мельницу для доизмельчения. Пески непрерывно циркулируют из гидроциклона в мельницу и обратно и выходят из цикла после измельчения до требуемой крупности. Они проходят через мельницу много кратно и при установившемся режиме замкнутого цикла количество их стабилизируется. Пески, возвращаемые на измельчение, называются циркулирующей нагрузкой, которая может выражаться или абсолютной величиной – массой песков S или относительной величиной С – отношением массы песков к массе исходного материала (исходной нагрузке Qн), т.е. С=S/Qи и S=C*Qи. Относительная величина циркулирующей нагрузки выражается в долях единицы или в процентах. Величина циркулирующей нагрузки зависит от свойств руды, условий измельчения и эффективности классификации и обычно составляет 250-350%. Производительность мельницы, работающей в замкнутом цикле с гидроциклоном, при постоянном давлении ее пульпой (смеси минеральных частиц и воды, в которой твердые частицы находятся во взвешенном состоянии) пропорциональна содержанию в ней зерен крупного класса. Следовательно, технологическое значение циркулирующей нагрузки заключается в том, что она позволяет увеличить содержание крупного класса в мельнице, снизить переизмельчение материала и повысить производительность мельницы.
По заданию крупность слива классификации, идущего на флотацию, должна быть равной 60% класса – 0,074 мм. Для получения материала данной крупности с учетом крупности начального продукта, равной 12 мм, применяется одностадиальная схема измельчения. Расчет мельниц ведется по удельной производительности по вновь образованному расчетному классу (обычно – 0.074 мм). Производительность мельницы определяется по формуле:
Q=(V*q)/ (βk-βи),
Где Q – производительность мельницы, т/ч; V – объем мельницы, м3; q – удельная производительность мельниц по классу – 0.074 мм, т/м3*ч; βк – содержание класс – 0.074 мм в продукте измельчения, в соответствии с заданием βк =60%; βн – содержание класса -0.074 мм в исходном продукте принимается равным 6%.
Удельная производительность проектируемой мельницы (шаровой) по вновь образованному классу определяется по формуле:
q = q1 · KU · KT · KK · KD
q, q1 – удельная производительность соответственно проектируемой и действующей (работающей) мельницы по классу – 0,074 мм.
KU, KT, KK, KD – коэффициенты, учитывающие различие в измельчаемости руды, типе мельницы, крупности исходного и конечного продуктов измельчения на действующей и проектируемой обогатительных фабриках, а также различие в диаметре барабанов мельниц.
KU = KT = 1
Во избежание получения большого количества шламов в первой стации измельчения устанавливается стержневая с разгрузкой через решетку
За работающую мельницу принимается мельница МШР–3,2–3,1, у которой удельная производительность по вновь образованному классу равна q1 = 1,03 т/м3ч.
1вариант:
Принимаются к установке мельницы типа МШЦ – 4,0 – 5,5 с объемом 60 м3.
Определяются значения коэффициента Кк.
КК = mпр / mр,
где mпр – относительная производительность мельницы по расчетному классу руды, проектируемой к обработке, при заданной крупности исходного и конечного продуктов; mр – то же для руды, перерабатываемой на действующей фабрике при той крупности исходного и конечного продуктов, которые имеют место на фабрике.
По таблицам находим: mпр = 0,92; mр = 0,92
КК = 0,92 / 0,92 = 1
Значение коэффициента Кд подсчитываем по формуле:
КD = ((Dпр – 0,15) / (DР – 0,15)) ^ 0,5,
где Dпр, DР – диаметры барабанов проектируемой к установке и работающей мельницы.
КD = ((4,0 – 0,15) / (3,2 – 0,15)) ^ 0,5 = 1,12
q = 1,03 · 1 · 1 · 1 · 1,12 = 1,15 т/м3ч
Часовая производительность отделения измельчения:
Q = 16500 / 24 = 678.5 т/ч
Общий объем мельницы, необходимый для измельчения руды от начальной крупности 12 мм до конечной крупности 60 % класса – 0,074 мм:
V = Q · (βK – βИ) / q
βK – содержание класса – 0,074 мм в продукте измельчения, в соответствии с заданием βK=60%.
ΒИ – содержание класса – 0,074 мм в исходном продукте. По таблице, βИ = 6%
V = 318.6 м3
Определяем количество мельниц, необходимое для измельчения руды:
VI = 318,6 / 60 = 5,31 (МШЦ – 4,0 – 5,5 имеет объем 60 м3)
2 вариант:
Принимаются к установке мельницы типа МШЦ – 3,2 – 4,5 с объемом 32 м3.
Определяются значения коэффициента Кк.
КК = mпр / mр,
где mпр – относительная производительность мельницы по расчетному классу руды, проектируемой к обработке, при заданной крупности исходного и конечного продуктов; mр – то же для руды, перерабатываемой на действующей фабрике при той крупности исходного и конечного продуктов, которые имеют место на фабрике.
По таблицам находим: mпр = 0,92; mр = 0,92
КК = 0,92 / 0,92 = 1
Значение коэффициента Кд подсчитываем по формуле:
КD = ((Dпр – 0,15) / (DР – 0,15)) ^ 0,5,
где Dпр, DР – диаметры барабанов проектируемой к установке и работающей мельницы.
КD = ((3,2 – 0,15) / (3,2 – 0,15)) ^ 0,5 = 1
q = 1,03 · 1 · 1 · 1 · 1 = 1,03 т/м3ч
Часовая производительность отделения измельчения:
Q = 16500 / 24 = 678.5 т/ч
Общий объем мельницы, необходимый для измельчения руды от начальной крупности 12 мм до конечной крупности 60 % класса – 0,074 мм:
V = Q · (βK – βИ) / q
βK – содержание класса – 0,074 мм в продукте измельчения, в соответствии с заданием βK=60%.
ΒИ – содержание класса – 0,074 мм в исходном продукте. По таблице, βИ = 6%
V = 355,7 м3
Определяем количество мельниц, необходимое для измельчения руды:
VI = 355,7 / 32 = 11,12 (МШЦ – 43,2 – 4,5 имеет объем 32 м3)
3 вариант :
Принимаются к установке мельницы типа МШЦ – 3,6 – 5,5 с объемом 49 м3.
КК = 0,92 / 0,92 = 1
Значение коэффициента Кд подсчитываем по формуле:
КD = ((Dпр – 0,15) / (DР – 0,15)) ^ 0,5,
где Dпр, DР – диаметры барабанов проектируемой к установке и работающей мельницы.
КD = ((3,6 – 0,15) / (3,2 – 0,15)) ^ 0,5 = 1,06
q = 1,03 · 1 · 1 · 1 · 1,06 = 1,09 т/м3ч
Часовая производительность отделения измельчения:
Q = 16500 / 24 = 678.5 т/ч
Общий объем мельницы, необходимый для измельчения руды от начальной крупности 12 мм до конечной крупности 60 % класса – 0,074 мм:
V = Q · (βK – βИ) / q
βK – содержание класса – 0,074 мм в продукте измельчения, в соответствии с заданием βK=60%.
ΒИ – содержание класса – 0,074 мм в исходном продукте. По таблице, βИ = 6%
V =336,14 м3
Определяем количество мельниц, необходимое для измельчения руды:
VI = 336,14 / 49 = 6,86 (МШЦ – 3,6 – 5,5 имеет объем 49 м3)
4 вариант:
Принимаются к установке мельницы типа МШЦ – 4,5 – 6,0 с объемом 82 м3.
КК = 0,92 / 0,92 = 1
Значение коэффициента Кд подсчитываем по формуле:
КD = ((Dпр – 0,15) / (DР – 0,15)) ^ 0,5,
где Dпр, DР – диаметры барабанов проектируемой к установке и работающей мельницы.
КD = ((4,5 – 0,15) / (3,2 – 0,15)) ^ 0,5 = 1,19
q = 1,03 · 1 · 1 · 1 · 1,19 = 1,23 т/м3ч
Часовая производительность отделения измельчения:
Q = 16500 / 24 = 678.5 т/ч
Общий объем мельницы, необходимый для измельчения руды от начальной крупности 12 мм до конечной крупности 60 % класса – 0,074 мм:
V = Q · (βK – βИ) / q
βK – содержание класса – 0,074 мм в продукте измельчения, в соответствии с заданием βK=60%.
ΒИ – содержание класса – 0,074 мм в исходном продукте. По таблице, βИ = 6%
V =297,9 м3
Определяем количество мельниц, необходимое для измельчения руды:
VI = 297,9 / 82 = 3,63 (МШЦ – 4,5 – 6,0 имеет объем 82 м3)
Тип мельницы |
Кол-во, шт |
Диаметр/ Длина, м |
Мощность, кВт |
Рабочий Объем,м3 |
Масса, т |
Цена, тыс.руб. |
МШЦ-4,0-5,5 |
6 |
4/5,5 |
2000*6= 12000 |
60 |
248*6= 1488 |
168,2*6= 1009,2 |
МШЦ-3,2-4,0 |
12 |
3,2/4,0 |
900*12= 10800 |
32 |
137*12= 1644 |
102*12= 1224 |
МШЦ-3,6-5,5 |
7 |
3,6/5,5 |
1250*7= 8750 |
49 |
159*7= 1113 |
108,4*7= 758,8 |
МШЦ-4,5-6,0 |
4 |
4,5/6,0 |
2500*4= 1000 |
82 |
310*4= 1240 |
215,5*4= 862 |
По данным из таблицы видно, что наиболее выгодным выбором является семь мельниц типа МШЦ-3,6-5,5 с рабочим объемом 49 м3
Выбор и расчет гидроциклонов
На обогатительных фабриках в последние годы классификацию измельченного продукта осуществляют в гидроциклонах, которые по сравнению с механическими классификаторами обладают рядом преимущества: занимают во много раз меньшую площадь, имеют большую производительность, так как классификация происходит в центробежном поле, создаваемом в результате вращения пульпы благодаря тангенциальной подаче питания и осевой разгрузке продуктов.
Определяем минутный дебит пульпы, т.е. объем пульпы, проходящий через гидроциклон в минуту:
Vм=Q*(R+1/δ)/1440,
где Vм – минутный дебит пульпы, м3/мин; δ –плотность руды, принимается равной 2,7 т/м3; Q – производительность гидроциклона, т/сут.; R – отношение Ж:Т в питании гидроциклона .
В измельчении содержание твердого в питании гидроциклонов 60%
Производительность отделения измельчения –678,5 т/ч
Циркулирующая нагрузка в классификации – 300%
На операцию классификации в первой стадии измельчения поступает:
Q = (400 · 678,5) / 100 = 2714 т/ч = 65136 т/сут
Минутный дебит пульпы:
VM = (Q · (R + 1/δ)) / 1440
Q – производительность гидроциклона, т/сут.
δ – плотность пульпы (2,7 т/м3).
R – отношение Ж:Т в питании гидроциклона
VM = (65136 · (1,5 + 1 / 2,7)) / 1440 = 45,23 м3/мин = 2714,1 м3/ч
Минутный дебит пульпы для одной мельницы составит 45,23 / 7 = 6,46 м3/мин, или 387,6 м3/ч.
Тип гидроциклона |
Диаметр,мм |
Производительность По питанию, м3/ч |
Вес, кг |
Цена, руб |
ГЦК-710 |
710 |
200-500 |
1264 |
609 |
ГЦК-100 |
1000 |
360-1000 |
- |
- |
В измельчении принимаем к установке с каждой мельницей по одному гидроциклону ГЦК-710, а также по одному резервному.
Измельчение:
I – стадия - МШЦ-3,6-5,5 – 7 шт.
Классификация:
I – стадия – ГЦК-710 – 14 шт. (7 рабочих + 7 в резерве)
С
Классификация
пески
7 МШЦ- 3,6-5,5
слив
I
60% класса -0.074мм