4.2.3. Дробление и измельчение руд

Машины, которые применяют для дробления, дробилки, могут уменьшать размер кусков до 5-6 мм. Более мелкое дробление называют измельчением, его осуществляют в мельницах.

Хотя принципиально возможно дробление в одном агрегате от 1500 до 1-2 мм и меньше, практика показывает, что это экономически не выгодно. Поэтому на дробильно-обогатительных фабриках дробление осуществляют в несколько стадий, используя для каждой стадии наиболее подходящий тип дробилки. Обычно дробление осуществляют в три стадии: крупное - от 1500 до 250 мм, среднее - 250-50 мм, мелкое - 50-5 мм; измельчение - от 5 мм до нескольких микрометров. Таким образом, степень дробления, т.е. отношение максимальных размеров кусков до и после дробления для каждой стадии дробления составляет 5-10.

Большинство применяемых дробилок работает по принципу раздавливания кусков руды между двумя стальными сближающимися поверхностями. Для дробления руд применяются щековые дробилки (крупное и среднее дробление), конусные дробилки (крупное, среднее и мелкое дробление), валковые и молотковые дробилки (среднее и мелкое дробление).

Щековая дробилка (рис. 4.5) состоит из трёх основных частей: неподвижной вертикальной стальной плиты, называемой неподвижной щекой; подвижной щеки, подвешенной в верхней части, и кривошипно-шатунного механизма, сообщающего подвижной щеке колебательные движения. Материал в дробилку загружают сверху. При сближении щёк происходит разрушение кусков. При отходе подвижной щеки от неподвижной раздробленные куски опускаются под действием собственного веса и выходят из дробилки через разгрузочное отверстие.

Рис. 4.5. Схема щековой дробилки:

1 – подвижная щека; 2 – неподвижная щека

3 – разгрузочное отверстие; 4 – привод;

5 – распорные плиты;

6 – регулировочные пластины.

Конусные дробилки работают по такому же принципу, что и щековые, хотя существенно отличаются от последних по конструкции. Конусная дробилка (рис. 4.6) состоит из неподвижного конуса 1, подвижного конуса 2, подвешенного в верхней части. Ось подвижного конуса своей нижней частью входит эксцентрично во вращающийся вертикальный стакан 3, вследствие чего подвижный конус совершает кругообразные движения внутри неподвижного.

При приближении подвижного конуса к какой-то поверх-

ности неподвижного происходит дробление кусков, заполняю-

щих пространство между конусами в этой части дробилки, в то

время как в диаметрально противоположной части дробилки,

где поверхности конусов удалены на максимальное расстояние,

происходит разгрузка дроблёной руды. В отличие от щековых

дробилок в конусных отсутствует холостой ход, благодаря чему

производительность последних в несколько раз выше. Для сред-

него и мелкого дробления применяют короткоконусные дро-

билки, работающие по такому же принципу, что и конусные, но

несколько отличающиеся от них по конструкции.

Рис. 4.6. Схема конусной

дробилки

В валковой дробилке дробление руды происходит между двумя расположенными горизонтально параллельными стальными валками, вращающимися навстречу друг другу (рис.4.7).

Рис. 4.7. Валковая дробилка:

1 - рама; 2 - дробящие валки; 3 - подшипники;

4 - салазки; 5 - тяга с пружиной;

6 - регулировочные прокладки

Для дробления хрупких материалов невысокой прочности (известняка, боксита, угля и др.) применяют молотковые дробилки, основной частью которых (рис. 4.8) является вращающийся с большой скоростью (500-800 об/мин) ротор - вал с закреплёнными на нём стальными пластинами-молотками. Дробление материалов в дробилках такого типа происходит под действием многочисленных ударов молотков по падающим кускам руды.

Рис. 4.8. Молотковая дробилка:

1 - ротор; 2 - пластины-молотки;

3 - загрузочное отверстие; 4 - колосниковая решетка

Для измельчения руд обычно используют шаровые (рис. 4.9) или стержневые мельницы, представляющие собой вращающиеся вокруг горизонтальной оси цилиндрические барабаны диаметром 3-4 м, в которых вместе с кусками руды находятся стальные шары или длинные стержни. В результате вращения с относительно высокой скоростью (около 20 об/мин) шары или стержни, достигнув определённой высоты, падают или скатываются вниз (рис. 4.10), осуществляя измельчение кусочков руды между шарами или между шарами и поверхностью барабана. Мельницы работают в непрерывном режиме: загрузка рудой происходит через одну пустотелую цапфу, а разгрузка - через другую.

Как правило, измельчение производят в водной среде, благодаря чему не только устраняется пылевыделение, но и повышается производительность мельниц. В процессе измельчения происходит автоматическая сортировка частиц по крупности: мелкие переходят во взвешенное состояние и в виде пульпы (смеси частиц руды с водой) выносятся из мельницы, а более крупные, которые не могут находиться во взвешенном состоянии, остаются в мельнице и измельчаются дальше.