2.3. Оборудование мельничного отделения гидрометаллургического завода (на примере гмз г. Желтые Воды)
2.3.1 Общие сведения об измельчении твердых материалов
Дробление и размол представляют собой процессы механического измельчения твердых веществ. В результате измельчения значительно увеличивается поверхность обрабатываемого материала.
Применение твердых материалов, раздробленных на мелкие куски (путем дробления) или измельченных в порошок (путем размола), позволяет значительно ускорить растворение, обжиг, химическое взаимодействие, т. е. различные процессы, протекающие тем быстрее, чем больше поверхность участвующего в них твердого вещества.
В настоящее время для измельчения материалов применяют машины различных типов, начиная от крупных щековых дробилок, дробящих глыбы материала объемом до 2 м3, и кончая коллоидными мельницами, измельчающими продукты на частицы размером до 0,1 мк.
Дробление и размол характеризуются степенью измельчения – отношением диаметра dн кусков материала до измельчения к диаметру dк кусков после измельчения:
Куски исходного материала и куски или зерна, получаемые в результате измельчения, не имеют правильной (симметричной) формы. Поэтому на практике размеры кусков (dH и dK) определяют размером отверстий сит, через которые просеивают сыпучий материал, т. е. с помощью ситового анализа.
Измельчение производится в одну или несколько стадий. Каждая машина, в зависимости от устройства, может обеспечивать ограниченную степень измельчения, которая колеблется от і = 3 - 6 для щековых дробилок, до i = 100 и более для мельниц. Для достижения высоких степеней измельчения этот процесс проводят в несколько стадий, используя последовательно соединенные дробильно-размольные машины, так как за один прием (на одной машине) не удается получить кусков заданной конечной крупности.
В зависимости от начального и конечного размера наибольших кусков условно различают следующие виды измельчения (табл. 1).
Таблица 1
Виды измельчения
Измельчение |
dн, мм |
dк, мм |
Крупное (дробление) |
1500 – 150 |
250 – 40 |
Среднее (дробление) |
250 – 40 |
40 – 6 |
Мелкое (дробление) |
25 – 3 |
6 – 1 |
Тонкое (размол) |
10 – 1 |
1 – 75·10-3 |
Сверхтонкое (размол) |
12 – 0,1 |
75·10-3 – 1·10-4 |
Крупное и среднее дробление производятся, как правило, сухим способом, мелкое дробление и размол – сухим или мокрым способом (в водной среде). При мокром измельчении уменьшается пылеобразование и частицы получаемого продукта имеют более равномерные размеры; кроме того, облегчается выгрузка продукта.
Измельчение материалов производится раздавливанием, ударом, истиранием и раскалыванием.
Схематически эти виды усилий показаны на рис. 1.
Рис. 1. Способы измельчения материалов: а – раздавливание; б – удар; в – истирание; г – раскалывание.
Выбор того или иного вида механического воздействия зависит от крупности и прочности материала. В зависимости от предела прочности при раздавливании материалы условно делят на следующие группы (табл.2).
Таблица 2