Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Металлургия цветных металлов

..pdf
Скачиваний:
50
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
14.65 Mб
Скачать

Применяя одни флотационные реагенты, можно отфлотировать в пену все сульфидные минералы, оставив в пульпе хвостов окислы и пирит. При этом получается коллективный концентрат.

При повторной флотации коллективного концентрата с другими реагентами можно последовательно поднять в пену рудные минералы по одному, получая селективные концентраты.

Возможна также селективная флотация руды, при ко­ торой из рудной пульпы последовательно получают се­ лективные концентраты, а в пульпе остаются хвосты.

Из этого краткого описания следует, что для флота­ ции требуется тонкое измельчение руды, а затем обезво­ живание продуктов флотации. Описание этих переделов составляет последующее содержание данной главы.

Интересно сравнить стоимость отдельных переделов

обогащения (% от суммарных

затрат) и убедиться в

сравнительной дороговизне измельчения:

Дробление

 

5,9—18,8

Измельчение

 

26,3—75,3

Флотация

 

25,1—46,8

Обезвоживание

и

10,5—19,4

сушка

 

Прочие переделы

 

3,2—10,5

Дробление и измельчение

Куски руды, поступающей с рудника, могут достигать в поперечнике более 1500 мм, а для флотации нужны ча­ стицы обычно тоньше 0,1 мм. Поэтому руду дробят и из­ мельчают в несколько стадий на разных машинах. Су­ ществуют следующие стадии дробления и измельчения руды перед флотацией, мм:

 

Начальная

Конечная

 

4 крупность

крупность

Дробление:

1500—300

300—100

крупное

среднее

300—100

50—10

мелкое

50—10

10—2

Измельчение

50—10

0,05 и тонь­

 

 

ше

Для крупного дробления пользуются щековыми или конусными дробилками. Первая (рис. 8) раздавливает куски руды между щеками из твердой стали; одна из

щек неподвижна, а другая качается. Поверхность щек волнистая и выступы на одной из них находятся против впадин на другой. От вращения вала с эксцентриком 3 шатун 4 поднимается и опускается, изменяя этим угол между распорными досками 5. Подвижная щека прибли­ жается к неподвижной, раздавливая руду, а затем уда­ ляется от нее под действием пружины 6. Руда провали-

Рис. 8. Щековая

дробилка:

 

 

/ — неподвижная

щека: 2 — подвижная

щека;

3 — вал

с эксцентриком:

4 — шатун;

5 — распорные

доски;

6 — пружина; 7 — разгрузочная

щель

 

вается в рагрузочную щель. Производительность щековых дробилок достигает 500 т/ч.

Конусные дробилки разных конструкций пригодны для крупного, среднего и мелкого дробления. При круп­ ном дроблении производительность их достигает 2100 т/ч. Дробящие поверхности дробилки, показанной на рис. 9, имеют форму усеченных конусов. Меньший из них пере­ катывается по внутренней поверхности большего, раз­ давливая куски руды.

Верхний конец вала, несущий подвижный конус, шар­ нирно подвешен на корпусе дробилки, а нижний свобод­ но входит в эксцентриковый стакан, вращаемый через передачу от электромотора.

Конусная дробилка среднего дробления (рис. 10) от­ личается от предыдущей отсутствием шарнирной подвес­

Желаемая степень измельчения достигается peryjii

рованием

скорости

загрузки —

продолжительность]

пребывания руды в мельнице.

 

К л а сси ф и к а ц и я р у д ы по крупност и

В каждой стадии дробления и

и зм ел ьч ен и я р а зн ы е

минералы измельчаются по-разному в зависимости от их твердости, хрупкости, вязкости и формы кусков. П осле какой-либо стадии дробления часть руды может оказат ь-

Рис.

13. Решетки для

грохочения:

 

а — решетки,

применяемые

для вибрационных,

барабан ­

ных и других грохотов:

б

— колосниковый

грохот

ся м е л ь ч е з а д а н н о й к р у п н о ст и , а з н а ч и т л и ш н ей н а г р у з ­ к о й д л я сл е д у ю щ е й д р о б и л ки . Д л я л у ч ш е г о и с п о л ь з о в а ­

н и я д р о б и л о к

р у д у

п о сл е к а ж д о й ста д и и д р о б л е н и я к л а с ­

си ф и ц и р у ю т

по

к р у п н о сти

гр о хо чен и ем , п о до б н ы м

п р о сеи ван и ю . Д л я это го с л у ж а т

р а зл и ч н ы е по устройству

гро хо ты .

 

 

 

Наиболее простой колосниковый грохот (рис. 13) со­ стоит из наклоненных под углом 35—40 град, парал­ лельных стальных брусьев — колосников. Расстояние ме­ жду колосниками (прозор) соответствует пределу разде­ ления по крупности: обычно оно не меньше 25 мм. Руда свободно скользит вдоль колосников и мелкая часть ее проваливается в прозоры. Колосниковые грохоты де­ шевы, но их коэффициент полезного действия (полнота отделения мелкого материала) невелик. Применяются они до и после крупного дробления.

Вибрационный грохот представляет собой металличе­ скую сетку, натянутую на раму. Сетка вибрирует или ка­ чается от механического привода либо электромагнитов. Для выделения нескольких классов крупности устанавли­ вают несколько сеток — одну над другой. Вибрационные грохоты применяют после среднего или мелкого дроб­ ления.

Барабанный грохот имеет сортирующую сетку в виде цилиндра. Он вращается относительно оси, наклоненной на небольшой угол. Руда пересыпается по внутренней по­ верхности барабана, постепенно перемещаясь от при­ поднятого его конца к опущенному. Для одновременного выделения нескольких классов крупности устанавливают концентрично несколько сеток с ячейками разного раз­ мера.

Грохочение мало пригодно для тонких материалов, которые комкуются и легко распыляются. Поэтому тонкоизмельченные материалы классифицируют в пульпах. Такую классификацию называют мокрой или гидравли­ ческой, а применяемые для нее аппараты — классифика­ торами. Гидравлическая классификация основана на том, что чем крупнее (тяжелее) частица, тем быстрее она оседает из пульпы.

Всякий гидравлический классификатор представляет собой сосуд, заполненный непрерывно подающейся пуль­ пой руды. За время пребывания в классификаторе круп­ ные частицы (пески) оседают, а более мелкие уносятся сливом. Чем меньше скорость движения пульпы через классификатор и ее вязкость, тем тоньше частицы мате­ риала в сливе.

Классификаторы разных конструкций отличаются формой сосуда и способами выгрузки песков.

Реечный классификатор (рис. 14) имеет наклонное

стальное корыто с плоским днищем. Пульпа подается по желобу с одного конца корыта и сливается с противопо­ ложного через порог, высоту которого можно изменять. Пески, осевшие на дно корыта, постепенно перегребаются

Рис. 14. Реечный классификатор:

/ — корыто; 2 — гребок; 3 — привод для движения гребка; 4 — сливной порог;

5 — выгрузка песков

Рис. 15. Спиральный классификатор:

/ — корыто; 2 — спираль; 3 — сливной порог; 4 — выгрузка песков

механизированным гребком к приподнятому его концу и выгружаются.

Спиральный классификатор (рис. 15) отличается от реечного полукруглым сечением корыта. Для удаления песков здесь служит шнек. Механизм спирального клас­ сификатора более прост и надежен в работе, чем рееч­ ного.

Весьма производительна классификация в часто при­ меняемых гидроциклонах (рис. 16). Крупные и мелкие

частицы пульпы разделяются здесь под действием цент­ робежной силы. Пульпу подают в гидроциклон по каса­ тельной к его сечению с большой скоростью. От этого пульпа в аппарате закручивается и движется по спираль­ ной траектории. Крупные

частицы

прижимаются

 

 

центробежной

силой

к

 

 

стенкам

гидроциклона,

 

 

теряют

скорость и оседа­

 

 

ют в нижнюю его часть;

 

 

мелкие

зерна

уносятся

 

 

в слив.

рис.

17

показана

Ъ/Л

 

На

 

 

примерная схема дробле­

 

 

ния,

измельчения и клас­

 

 

сификации.

В основу ее

 

 

положены

два

тре­

 

 

бования:

не

дробить

 

 

лишнего и выдать матери­

 

 

ал не

крупнее заданного

 

 

размера. Для этого перед

 

 

каждой стадией

дробле­

 

 

ния

руда

поступает

на

 

 

грохот, а в дробилку по­

 

 

падают только

куски, не

 

 

прошедшие через его про-

 

 

зоры.

Второе требование

 

 

удовлетворяется

дробле­

 

 

нием

 

или

измельчением

 

 

в замкнутых циклах: вы­

 

 

деленные грохочением или

Рис.

16. Гидроциклон

классификацией

недоста­

точно

мелкие куски

или

 

или мельницу.

зерна

возвращаются в дробилку

Всякая схема дробления и измельчения должна быть четко продумана и рассчитана. В этих дорогих переделах не должно быть излишеств: они могут значительно ухуд­ шить экономику производства.

Флотационные реагенты

Как уже говорилось, при флотации зерна тяжелых минералов, например сульфидов, под действием флота­

ционных реагентов прикрепляются к пузырькам воздуха и с ними всплывают на поверхность пульпы. Флотацион­ ные реагенты этого вида — собиратели — органические вещества с длинной углеводородной цепью, один конец которой полярен и имеет химическое сродство к минера­ лам определенного состава и структуры.

Рис 17. Схема дробления, измельче­ ния и классификации

Собирателями часто служат соли ксантогеновой кис­ лоты — ксантогенаты. Например этиловый ксантогенат калия имеет формулу C2H5OCS2K. В воде он растворяет­ ся и диссоциирует:

C2H5OCS2K ^ C2I-l5 0 CS- 2 + к+