Пісок збагачений
з відсівів фр. 0,16-5 мм
Рис.4.13. Схема щебеневого заводу з переробки абразивних однорідних вивержених, осадових і метаморфічних порід
мають розміри, які перевищують розміри розвантажувальних отворів дробарок. Проте операції грохочення перед третьою стадією подрібнення і застосування дробарки в замкнутому циклі забезпечують регулювання крупністю і кількістю готової продукції.
Технологічна схема, що наведена на рис.4.14 застосовується для переробки порід типу I-2 і порід II типу. Трьохстадійне подрібнення із замкнутим циклом відрізняється типами дробарок, що застосо-
Гірська порода
↓
Попереднє грохочення
↓
Відходи ←…………..Перша стадія подрібнення
↓
Проміжний склад
↓
Попереднє грохочення
↓
Друга стадія подрібнення
↓
←…..……………………… ←
Попереднє і перевірочне грохочення ↑
↓ ↑
Відходи ← ………←Третя стадія подрібнення………………..→↑
0-0,16 мм ↓ ↓ ↓
Пісок ↓ Промивання і грохочення
0,16-5 мм ↓ щебеню фр. 5-20 мм
↓
Щебінь (готовий продукт)
Рис.4.14. Схема щебеневого заводу з переробки міцних, однорідних, малоабразивних порід
вують на останній стадії.
На першій стадії застосовується щокова дробарка, на другій і третій стадіях подрібнення метаморфічних порід і пісковиків здійснюють в конусних дробарках середнього та дрібного подрібнення, а однорідних вапняків і доломітів - в роторних дробарках ударної дії, які забезпечують випуск щебеню кубоподібної форми.
Вміст у вихідній гірській масі і продуктах подрібнення великої кількості дрібних частинок викликає необхідність попереднього грохочення перед кожною стадією подрібнення.
Фракції 0...10 мм в сухий період і 0...20 мм - у вологий, що забруднюють кар’єр, вилучають з технологічного процесу попереднім грохоченням перед первинним подрібненням.
Крупність матеріалу, який відбирається на попередньому грохоченні рекомендується приймати: для першої стадії подрібнення - близькою до ширини завантажувального отвору дробарок, для другої і третьої стадії - рівною діаметру найбільшої крупності продуктів, що одержують.
Операції після другої стадії подрібнення аналогічні до розглянутих у технологічній схемі для переробки порід типу I-1 (рис. 4.13).
Найбільш складною є переробка неоднорідних за міцністю - карбонатних порід типу III внаслідок значних коливань вмісту слабких зерен з Rст менше 20 МПа, а також глинистих включень (рис.4.15).
Тому для одержання кондиційного щебеню застосовуються методи збагачення за міцністю; технологічні схеми включають збагачення методом вибіркового подрібнення з використанням роторних дробарок і вилученням слабких включень багатократним грохоченням.
При переробці порід, що містять до 20% слабких зерен, вихід щебеню становить близько 50% від вихідної гірської маси.
При вмісті у вихідній гірській масі більше 20% слабких включень, щебінь необхідної марки виготовляють тільки за рахунок включення в технологічну схему спеціальної операції збагачення за міцністю методом відсадження, механічної класифікації або розділу у важких середовищах, які здійснюються в окремому потоці.
Система технологічних ліній і наявність потоків для відокремлення порід різної міцності характеризують структуру технологічної схеми (рис.4.15). Розрізняють одно- дво- і трипоточні схеми. Використовують також комбіновані схеми, коли в різних їх елементах матеріал перероблюють в одному або декількох потоках. При вмісті у вихідній сировині глини до схеми додають операції її відбору, і проектують мокрий спосіб переробки для її промивання і зневоднення, що дозволяє виготовляти заповнювач чистим.
При розробці родовищ з малими і середніми запасами сировини для виробництва щебеню застосовуються збірно-розбірні автоматизовані лінії типу САДЛ і дробильно-сортувальні установки типу ПДСУ-85 продуктивністю до 400...500 тис. м3 на рік.
САДЛ-И-400 складається із десятьох окремих агрегатів, керування якими здійснюється автоматично з диспетчерського пункту. Лінія призначена для переробки гірської маси із вивержених порід крупністю до 750 мм з вмістом включень, що
Гірська порода
↓
Відходи ←…………← Попереднє грохочення
Перша стадія подрібнення
↓
Проміжний склад
↓
Відходи ←…………← Попереднє і перевірочне → …………….→
грохочення ↓ ↓
↓ ↓ ↓
↓ Щебінь Щебінь
↓ (10-20 мм) (20-40 мм)
↓
Друга стадія подрібнення
(40…70 мм)
↓
↓
Попереднє і перевірочне
грохочення
↓
Третя стадія подрібнення
↓
Промивання і грохочення продуктів подрібнення
↓ фракцій ↓
↓ ↓ ↓
0-5 мм 5-20 мм 20-40 мм
↓
Промивання і зневоднення
↓ ↓
Відходи на Щебінь М500
утилізацію фр. 5-20 мм
і 20-40 мм
Рис.4.15. Схема щебеневого заводу з переробки неоднорідних за міцністю малоабразивних порід
легко промиваються, до 5%. Потужність - 400 тис. м3 щебеню на рік, з них 50% становлять дрібні фракції, до 20 мм. Передбачений випуск 80 тис. м3 збагаченого піску додатково з відсівів подрібнення.
Переробка виконується згідно з розглянутою технологічною схемою для порід типу I-1. Відмінністю є відсутність операції зневоднення після промивання у спіральному класифікаторі.
ПДСУ-85 (рис. 4.16) має потужність 85 м3 на годину і порівняно
Рис.4.16. Пересувна дробильно-сортувальна установка ПДСУ-85: 1 - приймальний бункер з .живильником; 2 - агрегат крупного подрібнення; 3 - агрегат середнього подрібнення; 4 - агрегат сортування; 5 - агрегат дрібного подрібнення: 6 - стрічкові конвеєри; 7 - пульт управління установкою
невелику масу обладнання (145 т), яке компактно розміщується на майданчику з розмірами 40x45 м. Установка призначена для виробництва фракціонованого щебеню крупністю до 40 мм.
Технологія переробки передбачає трьохстадійне подрібнення з роботою дробарок II і III стадій подрібнення в замкнутому циклі з грохотом, попереднє грохочення після первинного подрібнення (продукти після усіх дробарок сортуються на одному агрегаті), товарне грохочення без промивання підрешітного продукту після першого агрегату і сортування на другому.
Гравійно-щебеневі і гравійно-піщані заводи при різних об’ємах виробництв випускають: фракціонований щебінь із гравію з найбільшою крупністю зерен до 20 мм, гравій у вигляді суміші фракцій 5...20 мм, пісок природний, збагачений і збагачений із відсівів подрібнення.
Співвідношення між різними видами продукції залежить від зернового складу гірської маси, що перероблюється. При великому вмісті в її складі валунів і гравію щодо піщаної складової, головною продукцією є гравій і щебінь із гравію. Відповідно до цього такі заводи мають назву гравійно-щебеневих.
Технологічна схема заводу, що використовує гірські породи типу ІV-2, включає дві технологічні лінії: щебеневу і гравійну. Перша представлена дробарками трьох стадій подрібнення і грохотів, а також обладнанням для збагаченого піску з відсівів подрібнення, друга - грохотом для розділення гравійно-піщаної маси і обладнанням для збагачення природного піску.
Кількість стадій подрібнення визначається крупністю валунів у вихідній гірській масі; коли їх розмір не перевищує 250 мм, то подрібнення здійснюють в дві стадії. Перші три операції в цій технологічній схемі аналогічні тим, що використовуються в інших технологічних схемах гравійно-піщаних заводів: розділення вихідної гірської маси на гравійно-піщану суміш і валуни; первинне подрібнення продукту валунів; виділення попереднім грохоченням гравійно-піщаного матеріалу крупністю 0...20 мм із підрешітного продукту (фракцій 0...150 мм), який поєднується з продуктом первинного подрібнення.
Матеріал крупніше 40 мм відправляється на вторинне подрібнення, а фракція 20...40 мм - на третинне подрібнення в конусні дробарки, які працюють у замкнутому циклі з грохотом, що відокремлює із потоків матеріал для подрібнення у підрешітний продукт, фракція якого становить 0...20 мм.
Обмежений вміст в гірських породах включень, що легко промиваються, дозволяє здійснювати промивання щебеню і гравію дрібних фракцій на грохотах одночасно з їх сортуванням на товарні фракції .
Операції класифікації і зневоднення піску з відсівів подрібнення і природного піску проводять в спіральних класифікаторах та зневоднювачах.
Валуно-гравійно-піщані і гравійно-піщані породи, які містять до 50% валунів і гравію, часто забруднені глинистими домішками в кількості до 10...12%, що належать до середньо- та важкопромивних (тип ІV-1). У зв'язку з цим технологічні лінії доповнюють спеціальними операціями проминання, їх звичайно передбачають на щебеневій лінії у вібромийках для крупних фракцій більше 20 (40) мм (після попереднього грохочення), при цьому виключається забруднення глиною конусних дробарок і грохотів. На гравійній лінії операції промивання відбуваються в коритоподібних мийках для фракцій 5...20 мм з наступним сортуванням, додатковим промиванням і зневодненням на грохотах.
При переробці сировини, яка забруднена переважно включеннями, що середньо промиваються, весь матеріал промивають в коритоподібних мийках перед грохоченням на товарні фракції.
Технологічні схеми гравійно-піщаних заводів можуть передбачати також сумісний випуск щебеню і гравію коли сировина відповідає вимогам стандарту на щебінь із гравію за вмістом подрібнених зерен.
Сумісний випуск заповнювачів здійснюється змішуванням щебеневого (подрібненого) і гравійного (сортованого) матеріалів однакових фракцій перед подачею на склад готової продукції.
Гавійно-піщані і піщані заводи з гідромеханізованим способом добування сировини. Їх продукція поряд з наведеною для гравійно-піщаних заводів, містить збагачений пісок і модулем крупності більше 2,5 та повним залишком на ситі №063 до 70%, а також фракціонований пісок крупністю 016...0,63 (1,25) мм і 0,63 (1,25)...5 мм.
Особливістю технології переробки гірської маси, що подається у вигляді пульпи від земснаряда, є її попередній розподіл (як правило, в конічних гідрогрохотах) на два потоки: піщаний і гравійний, які перероблюються потім окремо. Тому на заводах виділяють гравійно-щебеневу і піщану лінії, які складаються із вузлів та блоків, що зв’язані гідравлічним і конвеєрним міжцеховим транспортом. Гравійно-щебенева лінія складається з блоків: попереднього розподілу, грохочення гравію, тристадійного подрібнення гравію і грохочення отриманого щебеню. Піщана лінія містить блоки гідрокласифікації, згущення і зневоднення.
Залежно від крупності гравію подрібнення може виконуватися в одну або дві стадії, чи зовсім виключатися, коли гірська маса містить невелику кількість зерен гравію розміром більше 70 мм і в продукті дозволяється вміст крупних фракцій гравію. В цьому випадку із схеми також вилучається проміжний склад, і переробка виконується без розриву технологічного потоку. Поточність досягається встановленням блоку попереднього подрібнення над усім технологічним обладнанням і матеріал самопливом переміщується зверху вниз.
При наявності проміжного складу блок попереднього розподілу звичайно має нижнє розташування, переміщення гравійно-щебеневого матеріалу відповідно до прийнятих схем подрібнення і грохочення і здійснюється стрічковими конвеєрами.
При нижньому розташуванні блока попереднього розподілу піщана фракція прямує у блок згущення, а потім в зумпф, звідки землесосом перекачується у блок класифікації для подальшої переробки з метою одержання фракціонованого і збагаченого піску.
При виробництві рядового піску блоки гідрокласифікації і зневоднення виключаються із піщаної лінії і матеріал подається на карти намиву гідротранспортом, а при високому розташуванні блока попереднього розподілу - самопливом. В разі одержання тільки фракціонованого піску, різні фракції безпосередньо після гідрокласифікатора подаються на карти намиву, а із схеми видаляються блоки зневоднення і згущення.
Склади готової продукції характеризуються способом складування і відвантаження різних заповнювачів, формою штабеля, режимом роботи і місткістю. На щебеневих і гравійно-піщаних заводах застовують наступні типи складів. Конусний склад характеризується подачею заповнювача стрічковим конвеєром, точковим скидом і відвантаженням екскаваторами, розвантажувачами або конвеєрами. Такий склад використовують на заводах малої потужності - до 600 тис. м3 на рік, що працюють сезонно або цілорічно.
Штабельний естакадно-траншейний склад відрізняється подачею заповнювачів стрічковими конвеєрами, що розміщені на естакаді і обладнані пересувним скидним візком; відвантаження передбачається стрічковими конвеєрами, які розташовані в підштабельній траншеї. Заповнювачі над загальною підштабельною траншеєю надрізаються пофракційно між стінками, що їх розділяють, при цьому враховується кут природного схилу матеріалу, що підлягає складуванню. Для щебеню і гравію цей кут змінюється від 35 до 45°, для сухого піску - ця величина становить 25...35° залежно від крупності. Для вологого піску кут природного схилу збільшується відповідно до його крупності і становить 30...40°, а для мокрого - зменшується до 15...27°. Висота вільного падіння у штабель обмежується 5...6 м. Люки, крізь які матеріал подається на конвеєр у підштабельній траншеї, розташовуються один від одного на відстані 3...3,5 м. Цей тип складу широко розповсюджений на заводах середньої і великої потужності.
Штабельно-естакадний склад відрізняється від розглянутого вище відсутністю підштабельної траншеї, будівництво якої може бути неможливим внаслідок складних гідрологічних, кліматичних та інших умов. Тому продукцію відвантажують екскаваторами і навантажувачами.
Застосовують також намивні склади піску при його подачі грунтовими насосами або самопливом. Для кожної фракції піску створююуть три карти намиву: для намиву, для відстою і для підготовки до намиву, їх розміри у плані складають 50x60 і 100x120 м при висоті намиву 6...10 м. Для зневоднення піску і відводу води з карт намиву передбачають дренаж або ставки-відстійники.
Обладнання для зневоднення механічним шляхом не вилучає вологу з готового продукту до такого ступеня, щоб запобігти його змерзанню. Вологість піску після операції збагачення може становити 19...30%. Найбільш простим способом подальшого зневоднення є вільне дренування, при якому вода фільтрується через частинки під дією сили тяжіння до вологості 3...5%.
Зневоднення щебеню і гравію на вібраційних грохотах дозволяє знизити вологість до безпечних для змерзання межах лише для крупних фракцій заповнювача; більше 20 мм.
Ефективним способом запобігання змерзання вологих заповнювачів, є гідрофобізація поверхні зерен.