Обогащение полезных ископаемых. Учебное пособие для выполнения домашнего задания

металлов принимают K = 90…200); в перечистных флотациях K = 1,2…3,0, причем в каждой последующей операции перечистной флотации степень обогащения должна уменьшаться.

В данном примере назначаем содержание меди в продуктах разделения: β2 = 8 %; β5 = 0,2 %; β4 = 2 %; β6 = 0,8 %.

Используя результаты расчета баланса металла однокомпонентной (монометаллической руды), назначенные значения содержаний меди после составления и решения системы линейных уравнений баланса массы продуктов (твердого) и баланса количества ценного компонента для каждой операции разделения определяются выходы всех продуктов.

Расчет схемы, в которой есть завороты продуктов, ведется снизу вверх, т.е. от последних операций к первой.

II Перечистная флотация. Уравнение баланса по массе

продуктов:

γ2 = γ3 + γ4. Уравнение баланса по ценному компоненту:

γ2 ∙ β2 = γ3 ∙ β3 + γ4 ∙ β4. Решается система линейных уравнений

γ2 = γ3 + γ4; γ2 ∙ β2 = γ3 ∙ β3 + γ4 ∙ β4.

На основании данных рисунка 4.2: γ2 = 2,56 + γ4;

γ2 ∙ 8 = 2,56 ∙ 18 + γ4 ∙ 2. Решаем систему

(2,56 + γ4) · 8 = 2,56 · 18 + γ4 ∙ 2.

Это уравнение решается относительно γ4, в результате чего находятся γ4 = 4,27; затем γ2 = 2,56 + 4,27 = 6,83.

Проверяем баланс по ценному компоненту: 6,83 · 8 = 2,56 · 18 + 4,27·2;

54,61333 = 54,61333. Баланс есть. Рассчитываем извлечение:

e= γab.

61

В нашем случае рассчитаем извлечение, разделив в балансе ценного компонента слагаемые (γ · β) на α:

6,830,5 8 = 2,560,518 + 4,270,5 2 ; 109,23 = 92,16 + 17,08, или 109,23 = 109,24.

Заносим рассчитанные показатели на схему.

III Контрольная флотация. Аналогичным способом составляются уравнения баланса для операции III:

γ5 = γ6 + γ7; γ5 ∙ β5 = γ6 ∙ β6 + γ7 ∙ β7.

C учетом показателей схемы 2: γ5 = γ6 + 97,44;

γ5 ∙ 0,2 = γ6 ∙ 0,8 + 97,44 ∙ 0,04. Система уравнений решается относительно γ5:

(γ6 + 97,44) · 0,2 = γ6 ∙ 0,8 + 3,8976;

γ6 = 25,98; γ5 = 25,98 + 97,44 = 123,42. Проверяем баланс по ценному компоненту:

123,42 · 0,2 = 25,98 · 0,8 + 97,44 · 0,04;

24,6848 = 24,6848.

Баланс есть.

Рассчитываем извлечение, разделив в балансе ценного компонента слагаемые (γ · β) на α:

49,3696 = 41,5744 + 7,7952;

49,3696 = 49,3696.

С учетом того, что извлечение меди в хвосты из баланса металлов (см. таблицу 4.1) ε7 = 8 %, из расчета ε5 = 49,4 %, из баланса по продуктам ε6 = 41,4 %.

Проверим баланс по массе продуктов, поступающих по I основной медной флотации:

62

γ1 + γ4 + γ6 = γ2 + γ5; 100 + 4,27 + 25,98 = 6,83 + 123,42.

После округления чисел до целых:

130 = 130.

Возможно сделать корректировку назначенных содержаний в продуктах при расчете в Excel.

Результаты расчета заносят на схему рисунка 4.3.

Рисунок 4.3 – Качественно-количественная схема флотации

4.2 Пример расчета баланса металлов и качественно-количественной схемы флотации двухкомпонентной руды

Пример расчета. Рассчитать баланс металлов при обогащении молибдено-вольфрамовой руды, содержащей 0,11 % молибдена (αMo = 0,11 %) в виде молибденита MoS2 и 0,28 % триоксида вольфрама ( aWO = 0,28 %) в виде шеелита CаWО4. Извлечение молибдена (Mo)3 в молибденовый концентрат составляет 70 %, а извлечение триоксида вольфрама (WO3) в шеелитовый концентрат – 79 %. Содержание молибдена в молибденовом концентрате – 45 %, а триоксида вольфрама в молибденовом концентрате – 0,25 %. Содержание триоксида вольфрама в шеелитовом концентрате – 40 %, а содержание молибдена в шеелитовом концентрате – 3,7 %. Схема флотации приведена на рисунке 4.4.

63

Рисунок 4.4 – Схема флотации

Расчет баланса металлов (Mo, WO3) по конечным продуктам целесообразно провести сразу в табличной форме. Записываем в таблицу 4.2 известные из задания показатели. Жирным выделены показатели, заданные в варианте.

Таблица 4.2 – Баланс металлов для двухкомпонентной руды

Определение выхода продуктов обогащения, исходя из заданных показателей. Выход молибденового концентрата:

γ = eMo a =70 0,11 =

6 Мо Mo 0,17%.

bMoMo 45

Выход вольфрамового концентрата:

64

Выход хвостов:

γ9 = γ1 – γ6 – γ8 = 100,00 – 0,17 – 0,55 = 99,28 %.

Извлечение триоксида вольфрама в молибденовый концентрат:

Извлечение триоксида вольфрама в отвальные хвосты (потери в хвостах):

Содержание триоксида вольфрама в отвальных хвостах:

Извлечение молибдена в черновой шеелитовый концен-

трат:

Извлечение молибдена в отвальные хвосты:

e9Mo =eMoисх −eMoMo −eMoWO3 =100,0 −70,0 −18,5 =11,5%. Содержание молибдена в хвостах:

ϑ9Mo = e9Mo aMo =11,5 0,11 =0,013%. γ9 99,8

Расчет качественно-количественной схемы ведется по одному первому компоненту, в данном примере – по молибдену. Нумеруются все операции (римские цифры) и продукты разделения (арабские цифры). Из расчета баланса (см. таблицу 4.2) на схеме проставляются только те показатели, которые относятся к молибдену. Дополнительно назначаются следующие значения содержаний молибдена в продуктах разделения: b2Mo = 10 %;

65

Для каждой операции разделения составляются уравнения баланса по массе продуктов и по целевому 1-му компоненту.

Все остальные расчеты проводят аналогично однокомпонентной руды.

66

Библиографический список

1 Разумов K.A., Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик. М.: Недра, 1982.

2 Адамов Э.В. Основы проектирования обогатительных фабрик. М.: Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2012.

67