3.6.2 Грохочение руды

Расчет оборудования для грохочения осуществляли по стандартной методике с расчетом необходимой площади грохочения при заданном раз­мере отверстия сита.

Расчет необходимой площади грохотов осуществляли по формуле:

F = Q / (q · s · k · l · m · n · o · p), м²

где: F – необходимая площадь грохочения, м²; Q – производительность грохота по питанию, т/ч; q – удельная производительность на м² поверхности грохота, м³/м²·ч; s – насыпной вес материала, т/м³; k – коэффициент, учитывающий влияние мелких классов в питании; l – коэффициент, учитывающий влияние крупных классов в питании; m – коэффициент, учитывающий эффективность грохочения; n – коэффициент, учитывающий форму зерен; o – коэффициент, учитывающий влажность материала; p – коэффициент, учитывающий способ грохочения.

При заданных параметрах поправочных коэффициентов для предварительного грохочения перед средним дроблением руды требуется площадь грохочения:

F = 31,75 / (28 · 1,6 · 0,9 · 1,32 · 1,35 · 1,0 · 1,0 · 1,0) = 0,45 м²

С учетом обеспечения технологического резерва 30% требуемая площадь грохота составит 0,58 м².

На фабрике используется грохот ГИТ-32М. Характеристика данного грохота представлена в таблице 3.9

Таблица 3.9 - Параметры грота ГИТ-32 М

Наименование параметров	Грохот ГИТ-32М
Количество, шт.	1
Размер просеивающей поверхности, м: -ширина; -длина	1,25 2,5
Площадь сита, м2	3,125
Количество сит, ед.	1
Размер отверстий сита, мм	20
Масса, тонн	5,5
Установленная мощность, кВт	11

3.6.3. Измельчение руды

Рекомендуемая в ТЭО схема измельчения предусматривает измельчение дробленой руды в двух шаровых мельницах с центральной разгрузкой (I, II стадия измельчения) и доизмельчение промпродуктов гравитационного обогащения в двух мельницах с центральной разгрузкой (III, IV стадия измельчения).

Конечная крупность измельчения в мельницах МШЦ составляет 55-­60% класса -0,071 мм.

Расчет потребляемой мощности мельниц производится согласно уравнению Бонда. С учетом поправочных коэффициентов находим рабочий индекс Бонда:

W = (10·Wi / P80^0,5 - 10·Wi / F80^0,5) · E1 · E2 · E3 · E4 · E5 · E6 · E7, кВт

где W – мощность мельницы на валу приводной вал-шестерни, кВт; Wi – рабочий индекс стержневой/шаровой мельницы, кВт·ч/т; F80 – фактический размер питания при 80% выходе продукта, мкм; P80 – фактический размер продукта при 80% выходе продукта, мкм; Е1 – коэффициент, учитывающий сухое/мокрое измельчение; Е2 – коэффициент, учитывающий открытый/замкнутый цикл измель чения в шаровой мельнице; Е3 – коэффициент, учитывающий диаметр мельницы; Е4 – коэффициент, учитывающий влияние крупности питания; Е5 – коэффициент, учитывающий тонкое измельчение; Е6 – коэффициент, учитывающий высокое или низкое отношение крупности питания к крупности продукта для стержневой мельницы; Е7 – коэффициент, учитывающий низкое отношение крупности пита­ния к крупности продукта для шаровой мельницы.

На втором этапе осуществляли расчет параметров установленных мельниц и обеспечиваемую ими необходимую «полезную мощность».

Расчет выполняли по следующей формуле:

N_ш = 3,86 · δ_ш · D^2,3 · L · к_φш · к_ψш, кВт

где: N_ш -мощность мельницы на валу приводной вал-шестерни, кВт; δ_ш -насыпная плотность шаровой загрузки, т/м³; D и L -диаметр и длина мельницы внутри футеровки, м; к_φш – коэффициент, учитывающий заполнение мельницы шарами, д.ед.;

к_φш = 3·φ·(1,07 -φ),

где φ – коэффициент заполнения мельницы измельчающей средой в разрыхленном состоянии, д.ед.;

к_ψш – коэффициент, учитывающий относительную частоту вращения мельницы, д.ед.

к_ψш = ψ·(1 - 0,1/29 - 10·ψ),

где ψ -относительная частота вращения барабана от критической, д.ед.;

ψ = 0,0236·n·D0,5,

где n – частота вращения барабана, мин^-1.

При выборе измельчительного оборудования использованы результа­ты теста определения индекса шарового измельчения Бонда (BWi) для пробы руды месторождения «Дуэт», выполненного в институте «ТОМС» в 2013 г. Для шаровых мельниц принято значение индекса Бонда, равное 16,66 кВт·ч/т.

Определяем производительность установленного оборудования:

МШР 2,1х3,0

Расчет потребляемой мощности для измельчения 1 тонны руды:

W = (10·Wi / P80^0,5 - 10·Wi / F80^0,5) · E1 · E2 · E3 · E4 · E5 · E6 · E7=(10·16,66) / 125,8))^0,5 – ((10·16,66)/ 15000^0,5) ·1,0 · 1,0 · 1,05 · 1,26 · 1,0· 1,0 · 1,0= 17,86 КвТч/т

Расчет максимально возможной «полезной» потребляемой мощности для шаровых мельниц с центральной разгрузкой

N_МШЦ = 3,86 · δш · D^2,3 · L · к_φш · к_ψш= 3,86 ·4,65 ·1,94^2,3 · 3,0 · 0,837 · 0,802=166 кВт

Для мельницы с разгрузкой через решетку вводится повышающий коэффициент 1,15:

N_ш=1,15*83=191кВтч

Q=N_ш/W=191/17,86=10,68 т/час

где Q-производительность мельницы, т/час; W – рабочий индекс шаровой мельницы.

Поступающая руда на измельчение с учетом циркуляционной нагрузки составляет 45,02 т/ч количество мельниц составит: 45,02/10,68= 4,21. Для обеспечения производительности фабрики необходимо 5 мельниц МШР 2,1х3,0. Поэтому рекомендуется замена мельниц на МШР 2,7х3,6

N_МШЦ = 3,86 · δ_ш · D^2,3 · L · к_φш · к_ψш= 3,86 ·4,65 ·2,49^2,3 · 3,6 · 0,837 · 0,802=355 кВт

Для мельницы с разгрузкой через решетку вводится повышающий коэффициент 1,15:

N_ш=1,15*83=409 кВтч

Q=N_ш/W=409/17,86=22,85 т/час

Для обеспечения производительности фабрики необходимо: 45,02/22,85=1,97 или 2 мельницы МШР 2,7х3,6

МШЦ 09х1,8 (III стадия измельчения)

Расчет потребляемой мощности для измельчения 1 тонны руды:

W = (10·Wi / P80^0,5 - 10·Wi / F80^0,5) · E1 · E2 · E3 · E4 · E5 · E6 · E7=(10·16,66) / 109,14))^0,5 – ((10·16,66)/ 614,62^0,5) ·1,0 · 1,0 · 1,05 · 1,26 · 1,0· 1,0 · 1,0= 14,33 КвТч/т

Расчет максимально возможной «полезной» потребляемой мощности для шаровых мельниц с центральной разгрузкой

N_МШЦ = 3,86 · δ_ш · D^2,3 · L · к_φш · к_ψш= 3,86 ·4,65 ·0,78^2,3 ·18· 0,8 · 0,834=12,2 кВт

Q=N_ш/W=12,2/14,33=0,85 т/час

Нагрузка по питанию – 0,66 т/ч

МШЦ 09х1,8 (IV стадия измельчения)

Расчет потребляемой мощности для измельчения 1 тонны руды:

W = (10·Wi / P80^0,5 - 10·Wi / F80^0,5) · E1 · E2 · E3 · E4 · E5 · E6 · E7=(10·16,66) / 109,14))^0,5 – ((10·16,66)/ 250,02^,5) ·1,0 · 1,0 · 1,05 · 1,26 · 1,0· 1,0 · 1,0= 7,74 КвТч/т

Расчет максимально возможной «полезной» потребляемой мощности для шаровых мельниц с центральной разгрузкой

N_МШЦ = 3,86 · δ_ш · D^2,3 · L · к_φш · к_ψш= 3,86 ·4,65 ·0,78^2,3 ·18· 0,8 · 0,834=12,2 кВт

Q=N_ш/W=12,2/7,74=1,58 т/час

Нагрузка по питанию – 4 т/ч

Мельница не обеспечивает измельчение руды и требует замену на МШЦ 1,2х2,4

N_МШЦ = 3,86 · δ_ш · D^2,3 · L · к_φш · к_ψш= 3,86 ·4,65 ·1,52·2.4· 0,8 · 0,834=43,68 кВт

Q=N_ш/W=43,68/7,74=5,64 т/час

В таблице 3.10 представлены основные параметры установленных мельниц и режимы, которые обеспечат требуемую крупность измельчения руды. На рисунке 3.4 приведен график зависимости крупности измельчения от производительности мельниц.

Таблица 3.10 - Параметры измельчения руды по стадиям процесса

Наименование параметра	Стадия измельчения / Тип мельницы
	I стадия	I стадия(реком)	III стадия	IV стадия
	МШР 2,1х3,0	МШР 2,7х3,6	МШЦ 0,9х1,8	МШЦ 2,1х2,4
Диаметр мельницы, м	2,1	2,7	0,9	0,9
Длина мельницы, м	3,0	3,6	1,8	1,8
Крупность питания цикла F80, мкм	15000	15000	614,62	250,02
Крупность разгрузки цикла Т80/Р80, мкм	125,8	125,8	109,14	109,14
Нагрузка по питанию, т/ч (без циркуляции)	25,88	25,88	0,47	2,59
Циркулирующая нагрузка	74	74	-	10
Скорость вращения, об/мин	24,4	24,4	40	40
Диаметр новых шаров, мм	60-80	60-80	40-50	40-50
Загрузка шаров, % объема	45	45	40	40
Расчетная потребляемая мощность для измельчения 1 тонны руды, кВт∙ч/т	17,86	17,86	14,33	7,74
Расчетная максимально воз­можная "полезная" (потреб­ляемая) мощность, кВт∙ч	166	409	12,2	43,68
Установленная мощность мельниц, кВт	200	400	18,5	45

Рис. 3.4 - График зависимости крупности измельчения от производительности