книги из ГПНТБ / Серго, Е. Е. Опробование и контроль технологических процессов на обогатительных фабриках учеб. пособие

(■

>

12

В зависимости от назначения различают следующие схе­ мы контроля на обогатительных фабриках:

а) схемы текущего контроля технологического про­ цесса;

б) схемы опробования, предназначенные для составле­ ния технологического и товарного балансов;

в) схемы опробования, предусматривающие изучение работы отдельных аппаратов или узлов технологического процесса;

г) схемы полного (генерального) опробования, преду­ сматривающие контроль всех фаз технологического про­ цесса с целью составления качественно-количественной и

иводно-шламовой схем.

Взависимости от требований технологического процес­ са одни параметры контролируются непрерывно, другие — периодически. Периодичность (частоту) контроля устанав­ ливают в зависимости от его назначения, вида контролируе­ мого продукта и принятой системы расчетов с поставщиками

ипотребителями. При контроле качества исходного матери­ ала и отгружаемых товарных продуктов обогащения перио­ дичность опробования должна соответствовать единице про­ дукта (партии, маршруту, количеству продукта за смену). Эти пробы (результаты измерения) являются как расчетны­ ми, так и технологическими для составления товарного ба­ ланса и анализа работы фабрики за смену.

Периодичность технологического контроля в отдельных фазах процесса обогащения должна устанавливаться в за­ висимости от его назначения. Если результаты технологи­ ческого контроля используются для оценки работы фабри­ ки, периодичность опробования должна составлять смену, сутки, месяц; при использовании их для оценки функциони­ рования технологических процессов — не менее 1—4 ч (в зависимости от продолжительности анализа пробы по контро- ' ,

более 10лшн. Для стабильных процессов периодичность конт­ роля уточняется. На рудообогатительных фабриках цвет­ ной металлургии систематически контролируют: 1) влаж­ ность исходной руды и концентратов после фильтрования и сушки; 2) содержание металла в исходной руде и продук­ тах обогащения, для чего отбирают пробы слива классифи­ катора, концентрата перед поступлением в сгуститель, товарного концентрата и отходов; 3) плотность пульпы

(3

в сливах классификаторов и сгущенных концентратах; 4) ще­ лочность или кислотность питания флотации; 5)гранулометри­ ческий состав питания мельниц и измельченной руды, на­ правленной на обогащение; 6) расход и концентрацию реа­ гентов; 7) содержание твердого в сливах сгустителей; 8) вес исходной руды и концентратов; 9) простои обогатительных аппаратов; 10) заполнение бункеров рудой и емкостей жид­ кими продуктами.

Периодически контролируют: 1) гранулометрический со­ став исходной и дробленой руды; 2) плотность пульпы слива мельниц и песков классификаторов для определения вели­ чины циркулирующей нагрузки и регулирования процессов измельчения и классификации; 3) минералогический состав, содержание металла и плотность пульпы в промежуточных продуктах; 4) температуру и степень аэрации флотационной пульпы; 5) плотность пульпы, поступающей на сгущение, и сгущенных продуктов; 6) содержание твердого в сливах сгустителей и фильтра.

Необходимо отметить, что отнесение отдельных парамет­ ров к систематически или периодически контролируемым является условным. В каждом конкретном случае отдель­ ные параметры могут переводиться из первой группы во вто­ рую и наоборот. Это определяется особенностями технологи­ ческого процесса и требованиями, предъявляемыми к конт­ ролю. Необходимо стремиться к тому, чтобы при минималь­ ном количестве систематически контролируемых параметров обеспечивалась оперативность и точность контроля на всех стадиях технологического процесса.

Пробы для составления баланса металлов отбирают еже­ часно с интервалом между частичными пробами 20—30 мин. Для контроля остальных параметров пробы отбираются че­ рез 1 ч, а иногда через 3—4 ч. Генеральное опробование производится через 2—3 мес.

На обогатительных фабриках Кривбасса систематически контролируются: содержание железа в исходной руде, в кон­ центрате, в хвостах; влажность готового концентрата; масса сырой руды, поступающей на фабрику, и содержание в ней класса +20 мм; содержание класса — 0,050 мм в сливе гидроциклонов III стадии измельчения. Периодически кон­ тролируются:, содержание класса — 0,074 мм на первой и второй стадиях классификации, содержание класса + 0,5 мм в разгрузке мельниц первой стадии; содержание железа в промпродуктах и др. Частота отбора проб дробле-

14

ной руды — три раза в смену с каждого конвейера. Мини­ мальная масса пробы 40 кг.

Слив спиральных классификаторов отбирают один раз в сутки методом поперечного пересечения по всему порогу. Сливы гидроциклонов II и III стадий измельчения отбира­ ют: первого — один раз в сутки, второго — один раз в сме­ ну. Четыре раза в смену по каждой секции отбираются пробы исходной руды, концентрата и отходов для экспресс-анали­ за на содержание в них железа общего и железа магнетита, а также влажности. Экспресс-анализ влажности концентра­ та производится каждый час.

Показания конвейерных весов на участке подачи руды в мельницу I стадии измельчения фиксируются по каждой полусекции через 2 ч. Отбор общефабричной пробы отваль­ ных отходов ведется постоянно через каждый час. По резуль­ татам контроля осуществляется оперативное управление технологическим процессом, подводятся итоги работы отдель­ ных секций и смен, а также составляются технологические балансы металлов.

На углеобогатительных фабриках контролируют: рядо­ вой уголь; рядовую шихту на классификацию; конечные продукты (концентрат, промпродукт, породу, отходы флота­ ции, фильтрат); шлам на флотацию; оборотную воду; сбра­ сываемые за пределы фабрики воды; товарные продукты по бункерам; отгружаемые товарные продукты.

Схема контроля должна удовлетворять следующим усло­ виям: 1) контролю подвергают только те показатели и про­ дукты промежуточных стадий, которые оказывают значи­ тельное влияние на качество продуктов обогащения. В пер­ вую очередь необходимо контролировать исходный мате­ риал; 2) при выборе точек контроля необходимо учитывать возможность привязки автоматических приборов и уст­ ройств для опробования; 3) при установке пробоотбирателей и проборазделочных машин по возможности необходимо осу­ ществлять принцип самотечности отобранной пробы; 4) про­ боразделочные машины целесообразно устанавливать в от­ дельном помещении с учетом возможности подачи остатков разделанной пробы в производственный поток; 5) с целью снижения трудоемкости и стоимости операций контроля, повышения оперативности его необходимо создавать цент­ ральные пункты опробования, оборудованные пробоотбирателями, проборазделочными машинами и другими приборами.

15

материалов может быть с известной степенью точности оха­ рактеризована с помощью кривой нормального'распределе­ ния отдельных анализов (наблюдений). Поэтому принципы опробования основаны на методах математической статисти­ ки и теории вероятностей. Пользуясь этими методами, нель­ зя ожидать точного отображения качества опробуемого ма­ териала пробой. Результаты анализа ее отражают содержа­ ние интересующего нас компонента в опробуемом материале с некоторой ошибкой, пределы которой можно предсказать.

Точность опробования определяется числом, а также мас­ сой частичных проб (порций), вошедших в пробу. С увеличе­ нием количества порций точность опробования повыша­ ется.

Масса отбираемых порций должна обеспечивать равные возможности попадания в них кусков материала любого размера, в том числе и самых больших.

Достоверность опробования имеет большое значение при контроле технологических процессов обогащения. Только строгое соблюдение заданного технологического режима на всех стадиях может обеспечить непрерывную работу аппара­ тов в оптимальных режимах и получение наиболее высоких технологических показателей.

Налаженность технологического процесса устанавлива­ ется на основании экспресс-анализов и обычных анализов проб. Поэтому неточное опробование искажает показатели работы обогатительной фабрики, что видно на следующем примере.

Содержание марганца в исходной марганцевой руде опре­

В нашем примере неточное опробование искажает резуль­ таты работы фабрики, так как показывает заниженный на 7,5% выход мытой руды.

18

§2. ВИДЫ ПРОБ

Взависимости от назначения проб их классифицируют по видам. Минералогические пробы разделяются на каче­ ственные и количественные.

Качественная минералогическая проба не является сред­ ней и дает только общее представление о свойствах ископа­ емого, количественное же соотношение минералов при ис­ следовании этой пробы оценивается приближенно. Исследо­ вание пробы производится для получения данных о сырье как объекте обогащения, минералогическом составе его, характере вкрапленности, количественном соотношении отдельных минералов и т. д. Кроме того, при минералогиче­ ском анализе определяются: плотность минерала, твердость его, блеск, растворимость, магнитные свойства, смачивае­ мость жидкостями, электропроводность и другие свойства, используемые при обогащении. Определив их, можно наме­ тить вероятные схемы обогащения полезного ископаемого. Эти пробы можно также назвать минералогическими образ­ цами, отобранными от каждой разновидности полезного ископаемого и вмещающих пород.

Количественная минералогическая проба отбирается для микроскопического анализа. Исследование этих проб позво­ ляет установить степень раскрытия минеральных компонен­ тов и приближенное содержание полезных компонентов в продуктах обогащения, засоренность их посторонними примесями.

Химические пробы отбираются для определения со­ става полезного ископаемого. По данным химического опробования и результатам геологического изучения оп­ ределяются запасы полезного ископаемого и пригодность его для промышленного использования. Результаты хими­ ческого анализа продуктов обогащения служат для конт­ роля технологического процесса на обогатительной фаб­ рике и составления технологического и товарного балан­ сов.

При химическом анализе ископаемого определяется также содержание влаги, которое является важным пока­ зателем, влияющим на технологический процесс обогащения. Химическое опробование является наиболее трудным и от­ ветственным, так как химические пробы должны представ­ лять с достаточной точностью средний состав опробуемого материала.

19

Технологические пробы служат для установления сито­ вого и фракционного составов, обогатимости полезного иско­ паемого и выбора метода и схемы обогащения. Эти пробы мо­ гут быть разделены на качественные и количественные.

Качественные технологические пробы предназначаются для изучения состава и свойств полезного ископаемого и проведения предварительных испытаний на обогатимость. Обработка пробы позволяет выявить количество полезных ископаемых, требующих раздельного обогащения, и их особенности.

Количественные технологические пробы отражают веще­ ственный и количественный состав минерального сырья. Они предназначаются для проведения систематических испы­ таний на обогатимость с целью разработки рациональной схемы обогащения. Количественную пробу отбирают пу­ тем валовой выемки из очистных и подготовительных выработок.

Проба должна быть представительной, т. е. отвечать среднему составу подлежащего обогащению полезного иско­ паемого по минералогическому и химическому составу, а также по физическим свойствам (плотность, твердость и др.).

Большинство месторождений содержат полезные ископа­ емые различных типов, иногда требующих применения раз­ личных методов и режимов обогащения. Поэтому от каж­ дого типа полезного ископаемого необходимо отбирать технологические пробы.

Масса пробы сыпучих материалов зависит от веществен­ ного и гранулометрического состава полезного ископаемого и целей исследования. Для предварительного испытания на обогатимость методами флотации или магнитной сепара­ ции достаточно 50—100 кг\ для законченного лабораторного исследования руд черных и цветных металлов 200—500 кг; бедных вольфрамовых и других руд — 500—1000 кг; для •укрупненных лабораторных исследований — 2—5 т; для полупромышленных и промышленных испытаний — от не­ скольких десятков до нескольких тысяч тонн.

При исследовании руд на гравитационную обогатимость, в зависимости от вещественного состава, материал должен иметь крупность до 50—25 мм. Для других методов обога­ щения исходный материал может быть более мелким.

Пробы для ситового и седиментационного анализа ха­ рактеризуют полезное ископаемое по крупности. Поэтому одним из условий правильного отбора такой пробы являет­

20