5. Измельчение и классификация

Измельчение является заключительной операцией в цикле подготовки руды перед обогащением, связанной с уменьшением крупности ее кусков, и производится в аппаратах, называемых мельницами. Как правило, на измельчение поступает материал после дробления и имеет крупность менее от 10 до 15 мм.

В результате измельчения должен быть получен продукт, пригодный по крупности для последующего обогащения и содержащий полезные минералы в виде частиц, максимально освобожденных от пустой природы. Крупность частиц измельченного продукта обычно не превышает 1 мм, а часто с целью полного раскрытия сростков руду измельчают до крупности частиц менее 0.1 мм и даже менее 0.074 мм.

Все измельчительные агрегаты по принципу действия можно разделить на две основные группы: механические мельницы ( с мелющими телами) и аэродинамические мельницы (струйные размольные аппараты без мелющих тел).

Шаровая мельница с решеткой отличается от мельницы с центральной разгрузкой только конструкцией от­дельных узлов, главным образом конструкцией узла разгрузки измельченного продукта.

Разгрузка измельченного продукта осуществляется через решетку 1, установленную у разгрузочного конца мельницы. Решетка мельницы собрана из отдельных стальных колосников (полос), стянутых болтами. Пространство между решеткой и торцевой крышкой 2 разделено перегородками-лифтерами на секторные камеры, открытые в разгрузочную цапфу. Прошед­шая через решетку пульпа зачерпывается лифтерами, поднима­ется до определенного уровня и сливается в разгрузочную цапфу.

Решетки имеют трапецеидальное сечение отверстий (щелей) с расширением в сторону разгрузки материала. Суммарная площадь всех щелей (живое сечение) должна обеспечить сво­бодный выход измельченного продукта. В современных мель­ницах эта площадь составляет 20—30% площади поперечного сечения барабана и примерно в 10 раз превышает площадь се­чения разгрузочной цапфы.

При разгрузке мельницы через решетку создается большая разность уровней загружаемого п разгружаемого материалов. Это способствует быстрой разгрузке измельченного материала в камеру между решеткой и торцевой стенкой, т. е. продукт выходит из зоны измельчения значительно быстрее, чем при центральной разгрузке. Вследствие этого он меньше переизмельчается и производительность мельницы повышается.

Конструкция разгрузочного узла мельниц с решеткой по­зволяет поддерживать в барабане более низкий уровень пуль­пы, что способствует более жестким ударам шаров и повышает интенсивность измельчения. Однако в этом случае наблюдает­ся повышенный износ шаров и футеровки.

Разгрузочное устройство мельниц с решеткой может быть без регулирования и с регулированием уровня пульпы в бара­бане. В последнем случае регулировка уровня пульпы достига­ется в результате установки специальной диафрагмы с круг­лыми отверстиями, часть из которых может закрываться проб­ками. Регулируя уровень пульпы в барабане, можно изменять крупность измельченного продукта, его гранулометрический состав и производительность мельницы.

Мельницы с решеткой (рис.4) применяются обычно для получения равномерного по крупности продукта с зернами размером бо­лее 0,15 мм и с небольшим содержанием шламов.

Недостатки мельниц с решеткой — сложность конструкции разгрузочного узла, большая стоимость мельницы и необхо­димость более внимательного обслуживания в связи с возмож­ностью забивки сеток щепой, изношенными шарами и рудой.

Таблица 5.1 - Техническая характеристика мельницы типа МШР-4500-5000

Параметры	МШР-4500-5000
Толщина футеровки, мм	120
Внутренний диаметр барабана (без футеровки), мм	4500
Рабочий диаметр барабана (в свету), мм	4260
Длина барабана, мм	5000
Рабочий объем барабана, м3	71
Частота вращения барабана, мин-1	16.5
В процентах от критической	80.4
Масса, т: шаровая загрузка	148
Мельницы (без двигателя и шаров)	300
Габаритные размеры мельницы: длина, мм	16100
ширина, мм	9100
высота, мм	6800

Руда после трёхстадиального сухого дробления с содержанием от 8 до 18 процентов согласно производственному плану и крупностью по классу +25 мм не более 3.5 процентов из бункера дроблёной руды ёмкостью 48000 тонн через челюстные затворы (размеры 800*800) с пневмоприводом подаются на ленточные конвейера-питатели 1КП-24КП (В=1400 мм, Ь=14.1 м, р=400 т/час) и поступает на сборные горизонтальные ленточные конвейера 1КГ-8КГ (В=1400 мм, Ь=19.85 м, С>=400т/час), с которых поступает в шаровые мельницы 8 шт. МШЦ 5500*6500 мм р-300-310 т/час.

По мере износа футеровки подлежат замене, для чего мельница останавливается на ремонт. Удельный расход футеровок составляет 0.027 кг/т. Для обеспечения стабильности технологического процесса необходимо поддерживать наполнение бункера дроблёной руды не менее, чем на 30 процентов.

Каждый сборный конвейер имеет конвейерные весы типа 1954 АВ-630, показания которых с помощью датчиков передаются дистанционно на импульсные счётчики типа СИ-1, установленные в операторном пункте.

Таблица 5.2 - Техническая характеристика мельницы типа МШЦ 5500*6500

Тип мельниц	Мельница шаровая с центральной разгрузкой
Размеры, мм	0=5500, Ь=6500
Частота вращения, об./мин.	13.69
Рабочий объём мельницы, м3	140
Шаровая загрузка, тонн	275-285

По показаниям "Рrоscona" оператором производится регулирование нагрузки на мельницах и учёт переработки руды.

Боковая футеровка мельниц имеет волнистую поверхность. Коэффициент заполнения мельниц шарами – 42 процента.

Для шаровых мельниц установлена первоначальная загрузка шаров по количеству и гранулометрическому составу. Кроме того, регламентирован ассортимент шаров, загружаемых для компенсации износа шаровой загрузки.

Догруз шаров с целью компенсации их износа производится ежедневно из расчёта плановой годовой нормы расхода на 1 тонну переработанной руды - 0,640 кг. По мере износа футеровки производится добавочная загрузка шаров на увеличение объёма мельницы. Мельницы МШЦ 5500*6500 работают в замкнутом цикле с гидроциклонами ГЦ-140 и ГЦ-100, установленными последовательно.

Сливы мельниц насосами ГрТ1600/50 или ГрАТ! 800/67 подаются в гидроциклоны ГЦ-1400. Содержание твёрдого в сливе мельниц - 75-80 процентов. Пески гидроциклонов ГЦ-140 и ГЦ-100 объединяются и самотёком возвращаются в мельницы МШЦ 5500*6500. Общая циркуляционная нагрузка мельницы по пескам составляет от 200 до 300 процентов. Слив гидроциклона ГЦ-140 является питанием гидроциклона ГЦ-100, а слив гидроциклона ГЦ-100 крупностью от 22 до 28 процентов по классу +0.16 мм подаётся на четырёхструнный пульподелитель, являясь исходным питанием флотации. Из мельницы выводится скрап с содержанием оксида фосфора <1.7 процента.

Таблица 5.3 - Техническая характеристика гидроциклонов

Тип гидроциклона	ГЦ-140	ГЦ-100
Диаметр входной насадки, мм	335	280
Диаметр сливной насадки, мм	365	290
Давление на входе, кг/см2	2,3-2,5	0,6-0,7

Измельчение руды ведётся до крупности от 22 до 28 процентов класса -+0.16 мм, что обеспечивает раскрытие зёрен апатита и крупность получаемого апатитового концентрата не более 13.5 процентов класса -+0.16 мм. Содержание твёрдого в сливе гидроциклона ГЦ-1000 от 40 до 48 процентов (вес 1 литра пульпы 1350-1420 г/л).

Таблица 5.4 - Гранулометрическая характеристика слива ГЦ-1000:

Классы, мм	Выход классов %	Суммарный выход по плюсу %
+0.224	12.85	12.85
-0.224+0.18	7.05	19.90
-0.18+0.16	4.30	24.20
-0.16+0.09	21.85	46.05
-0.09+0.071	15.50	61.55
-0.071	38.45	100.0

Для повышения температуры пульпы в процесс измельчения подаётся смешанная вода В-3 (оборотная вода В-9+вода скрубберов К-10),

В цикле измельчения и классификации используются блокировочные зависимости:

• мельница - гидроциклонный насос - мельница;

• мельница - сборный конвейер - конвейеры-питатели. При пуске мельницы и гидроциклонов включается звуковая сигнализация. Для управления процессом используются локальные системы автоматического регулирования следующих параметров:

• поддержание постоянства исходного питания мельниц;

• поддержание постоянства плотности слива гидроциклонов. Оба контура регулирования являются стабилизирующими и выполняют следующие функции:

• регулирование исходного питания мельниц осуществляется регулятором типа "Ремиконт", который, принимая сигнал "тоннаж" от датчика типаЭ-2Д1, вмонтированного в конвейерные весы АВ-1954, управляет через тиристорный преобразователь частоты (ТПЧ) скоростью сборных конвейеров;

• поддержание постоянства плотности также производится регулятором типа "Ремиконт", принимающим сигнал от радиоизотопного плотномера типа ПР-1025М и воздействующим на клапан с пневмоприводом на трубопроводе подачи воды в классифицирующие аппараты.

Рисунок 5.1 - Шаровая мельница с разгрузкой через решетку для мокрого измельчения МШР:

1 — барабан; 2 — загрузочная крышка; 3 — раз­грузочная крышка; 4 и 5 — пустотелые цапфы; 6 и. 7 — подшипники; 8 — венцовая шестерня; 9 — комбинированный питатель; 10 и 11 — за­щитные загрузочная и разгрузочная втулки; 12 — футеровка цилиндрической части барабана; 13 — футеровка крышки барабана; 14 — люк; 15 — разгрузочная решетка; 16 — элеваторный пулыюподъемник; 17 — разгрузочный коиус; 18 — ведущая шестерня; 19 — вал.