Практична робота № 3

Тема: Розрахунок технологічних схем

і операцій флотації

ВСТУП

Розрахунок технологічних схем і операцій флотації корисних копалин проводиться з метою визначення величини навантаження по твердому матеріалу на кожну операцію технологічної схеми. Ці дані використовуються:

• При проектуванні збагачувальних фабрик;

• При аналізі роботи діючих підприємств;

• Для визначення кількості або питомої витрати реагентів;

• Розрахунку необхідної кількості та типорозміру флотаційних машин.

Схеми флотації визначають послідовність операцій, необхідних для досягнення необхідних якісних показників концентратів при мінімальних втратах корисних компонентів з відходами збагачення. Залежно від режиму збагачення і поставленого завдання, концентрати флотації (продукти з підвищеним вмістом корисного компонента) можуть бути представлені як пінним , так і камерним продуктом.

Технологічні схеми, як правило складаються з циклів , приклад побудови якого дано на рис. 3.1 . У кожному циклі зазвичай отримують два кінцеві продукти . Решта продукти , що обертаються всередині циклу , називаються проміжними продуктами або промпродукт.

Перша операція циклу називається основною флотацією . В результаті цієї операції не вдається отримати кондиційні кінцеві продукти за винятком випадків флотації вугільних шламів .

Вихідна руда

Основна флотація

1 Перечистка Контрольна флот.

2 Перечистка

Відходи

Колективнй концентрат

Мал. 3.1 – Технологічна схема циклу колективної флотації сульфідів

Операції повторної флотації пінного продукту називаються перечищенням, а повторної флотації камерного продукту - контрольною флотацією. Число даних операцій визначається якістю вихідного матеріалу і вимогою до якості кінцевих продуктів.

Найменування циклів визначається виконуваної завданням. Наприклад: цикл «Колективна флотація сульфідів» - послідовність операцій для отримання продукту, де концентруються сульфіди усіх кольорових металів, які містяться в збагачував руді.

Схеми збагачення як правило включають в себе кілька циклів. Варіанти побудови технологічної схеми збагачення мідно-цинкової руди показано на мал. 3.2.

а Вихідна б Вихідна

руда руда

Колективна флот. сульфідів

Селективна

флотація міді

Селективна флотація міді

Селективна

флотація цинка

Відх. Кон - т

Cu

Кон - т Cu Кон - т Zn Кон - т Zn Відходи

Мал. 3.2 – Варіанти побудови схеми збагачення мідно-цинкової руди

а) колективно-селективна схема флотації;

б) послідовна селектативна схема флотації.

Розрахунок схем має на увазі визначення якісно-кількісних показників всіх продуктів ( вихід по відношенню до вихідної руді _i і зміст одного або декількох металів Ме1i , Ме2i і т.д.). Додатковими даними можуть бути величини приватних Е ( для конкретної операції) i або абсолютних _i i (по відношенню до вихідної руді) витягів металів.

При проектуванні нових технологічних схем збагачення корисних копалин розрахунок проводиться з використанням даних про видалення металів у кожній операції , отриманих при проведенні лабораторних досліджень. Розрахунок схем діючих збагачувальних підприємств передбачає використання якісних показників продуктів збагачення (як правило , пінних ) , отриманих в результаті генерального випробування.

В останньому випадку методика розрахунку схеми передбачає на першому етапі визначення всіх невідомих характеристик кінцевих продуктів. Мінімальна кількість кінцевих продуктів операцій і схем поділу - два і для розрахунку можна скласти два рівняння балансу ( по твердому матеріалу і за вмістом у продуктах одного металу ) :   

_вих. = _пен + _кам

_вих  Ме1_вих. = _пен  Ме1_пен + _кам  Ме1_кам (3.1)

У зв'язку з цим розрахунок може бути проведений тільки для двох випадків , якщо невідомі :

- Два значення виходу продуктів ,

- Одне значення виходу і вміст металу в одному з продуктів.

У загальному вигляді за наявності n розрахункових компонентів може бути складено n рівнянь балансу і знайдено n невідомих. При розрахунку схем флотації поліметалічних руд за даними випробування може мати місце надлишок вихідних даних , що призведе до отримання неоднозначних результатів . У цьому випадку важливий ретельний аналіз і відбір мінімально необхідного числа вихідних даних. Слід віддавати перевагу тим компонентам і значенням якісних показників , достовірність визначення яких найбільша.

Аналіз більшої кількості вихідних даних при розрахунку складних багатоопераційних схем флотації поліметалічних руд вимагає застосування машинних методів . Кафедрою « Збагачення корисних копалин » розроблена програма розрахунку операцій і схем флотації « FLOTCALC » , в якій використана методика, запропонована в [ 1 ]

Мета роботи - вивчення методики розрахунку технологічних схем і операцій флотації на ЕОМ з використанням даних про якість продуктів. Апаратура , пристосування, матеріали і реактиви:

- Електронно-обчислювальна машина;

- Принтер .

Методика виконання роботи

Для виконання практичної роботи необхідно запустити програму

« Flotcalc.exe » , що знаходиться в директорії « FLOTCALC » і за допомогою клавіші керування курсором вибрати операцію « Введення вихідних даних». Після натискання клавіші « Введення» ( «Enter» ) програма готова до проведення розрахунків якісно - кількісних показників схем , блоків операцій та операцій збагачення і змішання. Перед початком розрахунку необхідно в зошиті для лабораторних робіт привести паличну технологічну схему елемента, що розраховується у вигляді , представленому на мал. 3.3, де вказати значення всіх відомих параметрів . Слід мати на увазі , що кількість вихідної руди , що надходить на першу операцію збагачення , приймають умовно рівної 100 %.

_исх = 100 % 1 _Cu = 2.0 %

_Zn = 0.7 %

_Fe = 3.5 %

Флотація Cu-Zn руди

32 _Cu= 16.4 % 27 _Cu= 2.6 % _Cu= 0.2 % 12

_Zn= 2..5 % _Zn= 40.0 % _Zn= 0.08%

_Fe = 1.7 % _Fe= 3.4 % _Fe= 3.8 %

За запитом програми здійснюється введення найменування або номери розраховують операції , блоку , схеми (до 20 символів , включаючи пропуски і розділові знаки ) , (наприклад : Флотація Cu - Zn руди). Далі за запитом програми послідовно вводиться :

• число вихідних продуктів для елемента, що розраховується схеми N ( для прикладу на малюнку 6.1 N = 1);

• Число продуктів поділу M (для прикладу на мал. 6.1 M = 3).

• З урахуванням отриманих даних розраховується і виводиться на екран:

• кількість розрахункових компонентів , для яких можуть бути складені балансові рівняння ( 3);

• Необхідна і достатня кількість вихідних показників для розрахунку ( 9 ) ;

• Мінімальне число показників для вихідних продуктів збагачення ( 0);

• Мінімальне число показників для продуктів збагачення ( 6 ) ;

• Максимальна кількість показників виходу продуктів збагачення (3).

Для розглянутого прикладу ( мал. 6.1) наявну кількість розрахункових компонентів (вихід твердого та зміст Cu , Zn і Fe ) перевищує рекомендований , у зв'язку з чим один компонент слід виключити. Доцільно не використовувати в розрахунках значення вмісту Fe , тому що мінерали заліза в даному випадку є домішкою . Решті умовам наявні дані відповідають і аналіз може бути продовжений після натискання клавіші « Введення» ( « Enter »).

За запитом програми вводиться відоме число значень виходу всіх продуктів N вих ( для прикладу на рис. 6.1 N вих = 1, тому що відомий вихід тільки одного вихідного продукту). На екран виводиться інформація про те , що :

• Для даного випадку необхідне число значень вмісту компонентів у продуктах становить N сод = 8 ;

• Мінімальна кількість даних про зміст кожного Me ... 4 .

У зв'язку з тим , що кількість наявних даних відповідає вимогам , після натискання клавіші « Введення» ( «Enter» ) програма переходить в режим введення даних. За запитом програми вводиться :

• Величина вмісту металів у вихідній руді , необхідно для розрахунку абсолютного вилучення ,

• Номери продуктів ,

• Відомі значення виходу і змісту металів ,

• Замість невідомих значень вводиться 0.

Після введення всіх запитуваних даних проводиться розрахунок , і на екран автоматично виводяться невідомі значення показників збагачення. У тих випадках , коли проводиться розрахунок складної багатоопераційної схеми , отримані значення виходу продукту та вмісту в ньому корисного компонента (металу ) слід внести в таблицю 3.1 для забезпечення можливості використання їх при розрахунках подальших операцій. При натисканні будь-якої клавіші проводиться повернення в меню. Доцільно вибрати операцію "Зберегти результати». У цьому випадку отримані результати розрахунку будуть збережені в автоматично відкривається файлі « protflo.txt » і після виходу з програми їх можна буде скопіювати за допомогою принтера .

Таблиця 3.1 – Результати розрахунків схеми флотації…

Номер прод.	Вихід прод., %	Зміст Me1, %	Зміст Me2, %	...	Зміст MeN, %
1 2 ... N	100.0	2.0	0.7	-	-

При виконанні лабораторної роботи кожний студент виконує розрахунки використанням вихідних даних з варіантів, наведених у методичних вказівках [2].

ЗМІСТ ЗВІТУ

Мета роботи.

Схема циклу флотації та найменування основних операцій.

Результати розрахунку у вигляді таблиці (роздруківка).

Рекомендована література

1. Разумов К.А., Перов В.А. Проектирование обогати-тельных фабрик. – М.: Недра, 1982. - 504 с.

2. Методические указания к курсовому проекту (работе) по курсу «Флотационные методы обогащения»/ Сост. Н.Д.Оглоблин, А.И.Самойлов. - Донецк: ДПИ, 1991. - 32 с.