48. Пр под мат. Процессы грохочения и классификация.

Дробление и измельчение руд является энергоемким процессом – стоимость этих операций на обогатительных фабриках составляет 35-70 % от расходов на весь цикл обогащения.

Поэтому всегда важно соблюдать принцип “не дробить ничего лишнего”, то есть дробить руду и другие материалы только до нужных размеров.

Для выполнения этого принципа процесс дробления разделяют на несколько стадий, каждая из которых обычно сопровождается отделением готовых по размеру кусков и мелочи с тем, чтобы не переизмельчать их и не перерасходовать энергию. При этом одновременно повышается и производительность дробильных установок.

В отдельных случаях грохочение используют как окончательную операцию для получения готового продукта, отвечающего требованиям металлургического передела, например, для удаления из богатых железных руд, агломерата, окатышей, кокса некондиционных мелких фракций перед загрузкой их в доменную печь.

Разделение или сортировка материалов на классы по крупности при помощи решеток или механических сит называется грохочением, а в результате разделения в воде или воздухе на основе разности скоростей падения зерен различной крупности – гидравлической или воздушной классификацией.

Грохочением обычно разделяют материалы до крупности 1-3 мм, а более мелкие – классификацией.

49. Пр под мат. Оборудование для грохочения. И их классификация.

На дробильно-обогатительных фабриках используются разнообразные грохоты, отличающиеся друг от друга по конструкции просеивающих поверхностей, по характеру движения сит, их форме, количеству и расположению.

Конструкция просеивающей поверхности зависит от технологического назначения грохота и условий его работы. Для крупного грохочения в качестве просеивающей поверхности применяются преимущественно колосниковые решетки, набранные из отдельных колосников. Последние представляют собой стальные полосы, брусья или балки, установленные под углом к горизонту. Колосниковые решетки применяются в подвижных и неподвижных грохотах. В последнем случае они представляют собой самостоятельную конструкцию – так называемый неподвижный грохот.

Колосниковые грохоты обладают невысокой эффективностью грохочения.

Подавляющее большинство применяемых грохотов имеют подвижную решетку, благодаря чему обладают значительно более высокой эффективностью грохочения.

Для мелкого грохочения на рудообогатительных фабриках применяют также металлические сетки – проволочные сита.

Подвижные грохоты делят на барабанные, качающиеся, вибрационные, валковые.

Барабанный грохот представляет собой цилиндрический или конический барабан с перфорированной поверхностью (решето, сито). Барабанные грохоты применяются для промывки и сортировки по крупности глиносодержащих руд (промывочные барабанные грохоты или скрубберы), для промывки и сортировки щебня, гравия и песка и для других целей.

Широко в технике применяются вибрационные грохоты с электромагнитным вибратором. Вибрации таких грохотов происходят в результате возвратно-поступательного движения якоря, соединенного либо жестко, либо через пружину с коробом грохота, который под действием переменного электромагнитного поля то втягивается в катушку, то выталкивается из нее. Преимущества: упрощенная механическая конструкция грохота; отсутствуют трущиеся и изнашивающиеся (от трения) части.

Аппараты, предназначенные для разделения по крупности мелких частиц в жидкости (или газовой среде), называют классификаторами. Все классифицирующие устройства делятся на две основные разновидности:

• классификаторы с гравитационным разделением;

• классификаторы с разделением в поле центробежных сил (центробежные).

К классификаторам с гравитационным разделением материала по крупности и механической разгрузкой песков относятся механические классификаторы: реечные, спиральные, дражные, чашевые и др. С самотечной разгрузкой – гидравлические классификаторы: однокамерные (конусные) и многокамерные.

К центробежным классификаторам с механической разгрузкой относятся центрифуги, а с самотечной – гидроциклоны и пневматические классификаторы (сепараторы).

Принцип работы классификаторов заключается в следующем.

Каждый классификатор имеет емкость, заполненную водой, куда непрерывно подается пульпа (взвесь в воде мелких частичек различной крупности).

Наиболее тяжелые – наиболее крупные частички – за определенное время успевают осесть на дно классификатора, в то время как мелкие остаются во взвешенном состоянии и выносятся из него потоком жидкости.

Осевшие частицы называют песками, а поток жидкости, содержащий мелкие частички, - сливом.

Гидроклассификатор представляет собой цилиндрический бак диаметром от 2 до 10 м, по оси которого укреплена медленно вращающаяся крестовина (граблина).

Осевшие частицы скребками, находящимися в нижней части крестовины, постепенно перемещаются по коническому днищу к центральному отверстию, через которое происходит их разгрузка.

Избыток воды со взвешенными мелкими частичками переливается через край классификатора в кольцевой желоб.

Спиральный классификатор представляет собой наклоненный под углом к горизонту полуцилиндрический желоб, в котором по оси закреплены один или два вала со спиралями.

Вращающаяся со скоростью 3-6 об/мин спираль диаметром 300-3000 мм и длиной соответственно от 3 до 12,5 м перемещает осевшие частицы (пески) к разгрузочному (верхнему) концу классификатора и одновременно турбулизирует пульпу, препятствуя осаждению мелких частичек.

Камерный классификатор состоит из нескольких (3-10) камер, в которых осаждаются крупные частички с постепенным уменьшением их размеров (от 3 до 0,2 мм).

Уплотнению слоя осевших частиц препятствуют вращающиеся мешалки и восходящие потоки воды, подаваемой в каждую камеру через пустотелые оси мешалок, что улучшает качество классификации.

Гидроциклоны используются для разделения наиболее мелких частиц материала.

За счет подвода питания по касательной к корпусу поток пульпы приобретает вращательное движение.

Для достижения высоких технико-экономических показателей процессы дробления и измельчения (осуществляемые в несколько этапов) всегда сопровождаются грохочением и классификацией. Дробилка выдает руду по размеру кусков больше, чем требуется, что существенно повышает ее производительность. Мелкая фракция, выделяемая в результате последующего грохочения, представляет требуемый по крупности продукт, а более крупные куски (циркуляционная нагрузка) возвращаются в дробилку на додрабливание.

Такая схема (А) представляет дробление в замкнутом цикле. Применяется, когда в исходной руде нет или мало мелкой фракции.

Когда в руде много мелкой фракции, применяют схему, по которой перед подачей на дробление руда подвергается предварительному грохочению для отделения готовой (мелкой) фракции материала. К ней затем добавляется фракция после дробления до заданных размеров кусков.

Такая схема (Б) называется дроблением в открытом цикле, в котором нет циркуляционной нагрузки.

На современных крупных дробильно-обогатительных фабриках применяются сложные схемы дробления и измельчения, представляющие комбинации более простых.