Глава 14. Выбор технологической схемы разделения
14.1. Крупность кусков и выбор разделительного признака
Известно, что различные разделительные признаки эффективнее всего использовать в определенных диапазонах крупности кусков руды. Причиной этого являются, прежде всего, возможности сил, используемых в разделительных процессах, а также конструктивные особенности и производительность разделительных аппаратов.
На рис.
14.1 приведены диапазоны крупности, в
которых используются семь основных
разделительных признаков: крупность
d, информативный сигналJпри рудоразборке,
плотность кусковρ, удельная магнитная
восприимчивость
,
электрические свойстваq(заряд, электрическая проводимость,
диэлектрическая проницаемость),
флотируемостьθ(краевой угол смачивания), растворимостьР. Не указаны малопроизводительные
процессы (например, рудоразборка частиц
под микроскопом) или уникальные (например,
разделение изотопов урана по плотности
в центрифугах), а расширение диапазона
использования флотируемости за счет
включения процессов липкостной сепарации
для алмазов исказило бы область
использования флотации, известна также
и ионная флотация.
Рис. 14.1. Области использования разделительных признаков и сравнительные производительности машин
Несмотря на эти оговорки, видим, что при построении схем обогащения мы всегда сталкиваемся с весьма небогатым выбором возможных разделительных признаков в каждом из возможных классов крупности.
Особо следует выделить такие разделительные признаки, как крупность и растворимость. Различия в крупности и растворимости можно использовать при любой крупности кусков.
Ниже дается укрупненный обзор возможностей обогатительных процессов. При этом выделены лишь диапазоны крупности их использования и производительности (эффективности), позволяющие обратить внимание на все возможные варианты, а не только на традиционно используемые. Это не справочные таблицы, поэтому не все фирмы и организации упомянуты.
14.2. Возможности дробления
Сопоставительный анализ экономичности дробилок представлен в работе [88], рис. 14.2.
Рис.14.2. Энергоемкость WБ(индекс чистой работы по Бонду) различных типов
дробильно-измельчительного оборудования
Видно, что наиболее распространенные дробилки и мельницы расходуют больше всего энергии. Однако на выбор их влияют крепость руды, надежность и производительность единицы оборудования.
Так на крепких породах крепостью f>12 могут использоваться исключительно щековые и конусные, редко валковые дробилки, и стержневые и шаровые мельницы.
Также применяются и другие аппараты: роторные и молотковые дробилки при f<12, вибрационные мельницы и мельницы самоизмельчения при f<10, молотковые мельницы при f<8, пальцевые дезинтеграторы при f<6.
«В структуре капитальных вложений на обогатительное производство на долю дробильно-измельчительных отделений приходится 45 – 55 % общих затрат» [81].
Удельные энергозатраты по стадиям дробления распределяются так:
крупное дробление 0,3 – 0,5 кВтч/т
среднее и мелкое дробление 0,8 – 1,2 кВтч/т
грубое и тонкое измельчение 18 – 20 кВтч/т
сверхтонкое (более 80 % класса -0,071 мм)
измельчение >50 кВтч/т.
С целью возможности выбора решения приводятся сведения об основных типах дробилок, табл. 14.1.
Таблица 14.1