ГОСы. Основные понятия и назначение грохочения

• Название: Основные понятия и назначение грохочения
• Анкор: ГОСы.doc
• Дата: 25.12.2017
• Размер: 6.74 Mb.
• Имя файла: ГОСы.doc
• Тип: Документы; #12911
• страница: 18 из 23

ВОПРОС 69

Компоновка оборудования флотоционных и магнитообогатительных фабрик.

Цехи флотации оборудуются флотационными машинами, контактными чанами, насосами, реагентными питателями, воздуходувками (если применяются пневматические флотационные машины). Наибольшую площадь в цехе флотации занимают флотационные ма­шины, и размещение их составляет главную задачу компоновки цеха.

При проектировании цеха флотации необходимо компактно разместить оборудование и предусмотреть удобное его обслуживание при минимальном количестве установленных насосов. Следует также стремиться к уменьшению объема перекачиваемых продуктов, к сокращению высоты подъема и расстояний перекачивания, по возможности уменьшать перекачивание пенных продуктов. Секция в цехе флотации часто соответствует секции в цехе из­мельчения. Но каждая секция, в свою очередь, может состоять из нескольких параллельно действующих подсекций.

Число параллельно действующих механических флотационных машин в операциях основной и контрольной флотации следует выбирать так, чтобы минутный дебит пульпы для каждой машины был от 1,2 до 2 объемов ее камеры.

Если обогатительная фабрика перерабатывает один сорт руды, то в цехе флотации можно запроектировать моносекцию, т. е. пульпу со всех агрегатов измельчения насосом направить в общий пульпо-делитель и уже оттуда развести по флотационным машинам.

При моносекции упрощается подача и дозировка реагентов, так как число точек их загрузки будет минимальным, упростится также наблюдение за технологическим процессом и стабилизируются показатели обогащения по фабрике.

В случае остановки подсекции или одной линии флотационных машин на ремонт пульподелитель должен равномерно разделить пульпу по остальным подсекциям или параллельно действующим. линиям с некоторым избытком против нормальной подачи. При остановке одного агрегата в цехе измельчения флотационные машины оказываются равномерно недогруженными. Для компактного решения компоновки всего главного корпуса обогатительной фабрики желательно, чтобы длина секции флотации в направлении, параллельном оси бункера, равнялась длине сопря­женной с ней секции измельчения, а длина каждой флотационной машины в ряду была одинаковой, т. е. в каждой машине было одно и то же число камер. При размещении флотационных машин по высоте следует руководствоваться минимальными уклонами самотечных трубопроводов.

Для установки механических пробоотборников в желобах и трубопроводах предусматриваются перепады по высоте приблизительно 1 м.

Для разделения пульпы перед флотационными машинами используют пульподелители различных конструкций Пульподелители с вращающейся воронкой применяют для крупнозернистых пульп и при малых их расходах. На тонкоизмельченных пульпах при значительных расходах успешно работают пульподелители типа сегнерова колеса. При большой объемной производительности применяют пульподелители с патрубками. Равномерное распределение пульпы в них обеспечивается истечением ее через одинаковые патрубки-насадки под одним и тем же гидростатическим давлением.

Флотационные машины в цехе флотации размещаются параллельно или перпендикулярно оси бункера. Параллельное расположение машин возможно при крутом и пологом или горизонтальном рельефе площадки, на которой располагается цех. Перпендикуляр­ное оси бункера размещение флотационных машин можно принимать только при слабонаклонных и горизонтальных площадках.

В последние годы намечается тенденция к установке пневмомеха­нических флотационных машин. Флотационные машины этого типа не подсасывают пульпу в камеру, так как воздух в зону импеллера подается под давлением от воздуходувки и импеллер служит только для его диспергации и перемешивания пульпы.

При осуществлении сложных схем со многими перечистками вместо насосов предпочитают устанавливать специальные пульпо-подъемные камеры (чаны), подсасывающие пульпу и поднимающие ее на высоту загрузки во флотационную машину.

Камера имеет форму ящика прямоугольного сечения объемом около 1,5 м3. В ней устроено двойное дно, вертикальными перегородками посредине пространства между днищами выгорожен канал, в который подводится пульпа с любой стороны камеры. По центру камеры в верхнем днище имеется вырез, по которому пульпа из канала попадает в камеру. Над этим отверстием вращается турбинка насосного типа, укрепленная на вертикальном валу. Турбинку можно насадить на конец вала аэратора флотационной машины типа «Механобр». Пульпоподъемная камера может поднимать пульпу на высоту до 1,5 м. Пульпа из камеры разгружается через трубу у верхнего борта. Включение подъемной камеры в ряд пневмомеханических машин по­зволяет сократить число уступов в отделении флотации и осуществить сложные схемы при установке машин на одном уровне.

Цехи измельчения и флотации на большинстве обогатительных фабрик компонуются по уступчато-одноэтаж­ной схеме. В отдельных пролетах при крутом рельефе площадки фло­тационные машины могут устанав­ливаться на двух этажах. Центро­бежные насосы устанавливаются на нижних уступах, а также в зумпфах и траншеях верхних уступов. Жела­тельно насосы собрать в одном или в нескольких отдельных местах и устанавливать их в ряд для удобства обслуживания одним краном или тельфером.

Применение гидроциклонов вместо классификаторов заставляет по-новому отнестись к выбору уклона площадки для главного кор­пуса. При установке классификаторов обычно стремятся слив пода­вать во флотационное отделение самотеком, чтобы не перекачивать большие объемы рудной пульпы. Для этого, естественно, площадка должна иметь крутой уклон. При пологой площадке слив классифи­каторов можно подавать во флотацию самотеком только заглубляя галерею насосов для перекачки промпродуктов и хвостов. Питание в гидроциклоны во всех случаях подается насосами, поэтому, уста­навливая гидроциклоны на высоте, достаточной для самотека слива их во флотацию, можно и при малом уклоне местности, поднимая уровень флотационных машин, не заглублять насосные галереи и избежать усложнений, связанных с их дренажем. Подъем гидроциклонов повлечет за собой некоторый перерасход энергии, но эти расходы окупаются преимуществами размещения фабрики на пологих площадках - удобные подъезды к корпусам, меньшие объемы планировки площадки, удобство расширения и др. На первой стадии проектирования не следует стремиться к стесненному размещению оборудования и узким проходам. Необходимо помнить, что в цехе будут еще установлены вспомогательное оборудование и другие устройства механические пробоотбиратели, приборы контроля и регулирования, пусковые устройства электродвигателей, отопительная и вентиляционная аппаратура,воздухо- и во­допроводы.

Размещение оборудования в цехах магнитного обогащения. При проектировании магнитообогатительных фабрик для желез­ных руд с сухой магнитной сепарацией часто применяется многоэтажная схема размещения оборудования В верхнем этаже фабрики располагается бункер с питателями, подающими руду на предварительное грохочение перед магнитной сепарацией. В следующем за ним этаже размещены грохоты и маг­нитные сепараторы. В нижних этажах проходят конвейеры для продуктов обогащения. При крутом уклоне площадки фабрики обору­дование ее можно размещать также по уступчато-одноэтажной схеме.

На магнитообогатительных фабриках для тонковкрапленных магнетитовых руд, требующих тонкого измельчения и мокрой маг­нитной сепарации, цехи измельчения и магнитной сепарации ком­понуются аналогично главным корпусам флотационных фабрик. Все мельницы и классификаторы или гидроциклоны располагают в одном пролете, где организуется большая ремонтно-монтажная площадка, и мельницы обслуживаются мостовыми кранами большой грузоподъемности. К пролету мельниц примыкает обогатительный цех с магнитными сепараторами и классифицирующим оборудова­нием (гидроциклонами или гидросепараторами), необходимым для обесшламливания или уплотнения продуктов обогащения.

Размещение этого оборудования возможно по двум основным схемам - многоэтажной и уступчато-одноэтажной. Лучшей признается уступчато-одноэтажная схема, позволяющая создать свободный высокий машинный зал, обслуживаемый одним мостовым краном. Почти на всех магнитообогатительных фабриках для тонковкрапленных магнетитовых руд, построенных за последние годы, принята уступчато-одноэтажная схема размещения обору­дования фабрики.

Для уплотнения магнетитового концентрата не требуется боль­ших сгустителей, в то же время из-за большого выхода концентрата приходится устанавливать много вакуум-фильтров. Последние раз­мещаются в пролете обогащения или в соседнем с ним пролете по всей длине корпуса обогащения.

Склад влажного концентрата строится отдельным зданием или примыкает к корпусу обогащения.

Площадь, требуемая для магнитных сепараторов, несколько меньше, чем для флотационных машин, поэтому на магнитообогати­тельных фабриках получается другое соотношение площадей цехов измельчения и обогащения, чем на флотационных фабриках. В глав­ном корпусе флотационных фабрик между пролетом мельниц и фло­тационных машин часто включают специальный пролет для размещения электрооборудования. На магнитообогатительных фабриках для создания больших уклонов желобов и труб для пульпы из цеха измельчения, пролет обогащения примыкают к пролету мельниц, а электрооборудование размещают в подбункерном и мельничном пролетах или в специальном пролете между бункерами и мельницами.

По данным института Механобр, для главных корпусов магнито­обогатительных фабрик большой производительности (более 9 млн. т в год), перерабатывающих тонковкрапленные магнетитовые руды, на 1 млн. т годовой производительности требуется в среднем 55— 70 тыс. м³строительного объема здания .

Сократить строительный объем главного корпуса при проектир­вании можно применением оборудования (мельниц) максимальных размеров, заменой спиральных классификаторов гидроциклонами и уменьшением объемов вспомогательных помещений (ремонтно-монтажных площадок и др.).

ВОПРОС 70

Выбор схем подготовки руды для флот и магнитообог фабрик.

Схема дробления тесно связана со способом и схемой измельчения. Для выбора наиболее выгодной схемы дробления необходимо для каждого из сравниваемых вариантов определять суммарные капитальные и эксплуатационные затраты по цехам дробления и измельчения. Поэтому выбор схемы дробления при подготовке руд к измельчению должен производиться в следующем порядке.

Первоначально технико-экономическим сравнением выбирается оптимальный вариант схемы при использовании стержневых и шаровых мельниц. Сравнению подлежат варианты, указанные (для заданной производительности) .Найденный оптимальный вариант далее необходимо сравнивать с тремя вариантами, включа­ющими операции самоизмельчения: дробление руды до 200—350 мм и рудное самоизмельчение в мельницах типа «Каскад»; дробление руды до 15—25 мм и рудно-галечное самоизмельчение; дробление руды до 15—25 мм, измельчение в стержневых или шаровых мельни­цах и тонкое рудно-галечное самоизмельчение.

Сравнение вариантов производится по основным показателям — числу машин, суммарному их весу, общей установочной мощности электродвигателей, общей стоимости основного оборудования, стои­мости зданий цехов дробления и измельчения, суммарным эксплуата­ционным расходам на дробление и измельчение. Необходимо также учитывать технологическую надежность сравниваемых вариантов, возможность и степень надежности автоматического регулирования операций дробления и измельчения, санитарные условия труда.

Схемы дробления влажных и глинистых руд. Влажные и глинистые руды слеживаются в бункерах и на складах, а в зимнее время смерзаются. В схемы дробления таких руд перед подачей их на склад или в бункера включают операции грохочения для выделения мел­кого (наиболее влажного) класса, направляемого в мельницы непо­средственно с конвейеров или через бункера малой емкости, в кото­рых мелкая руда не успевает слежаться и смерзаться. В зависимости от свойств руды и конкретных условий проекта мелочь выделяется из руды после среднего или мелкого дробления и соответственно предусматривают хранение среднедробленой или мелкодробленой руды. Подобные схемы дробления с отсевом влажной и содержащей снег мелочи и складированием и бункерованием кусковой части руды осуществлены на апатитовой фабрике в Кировске и на Норильской фабрике для медно-никелевых руд. Обе эти фабрики расположены в суровых условиях Заполярья. При высоком содержании глины и влаги руда не только слежи­вается и смерзается, но и часто замазывает дробилки, что снижает их производительность и вызывает простои оборудования всего цеха дробления. В таких случаях применяют промывку руды и ведут мокрое дробление с подачей воды в рабочую зону дробилок. Промывке подвергают исходную руду, если крупность максимальных кусков руды не превышает 300 мм, или руду после крупного дробления. Для промывки крупной руды устанавливают скрубберы (глухие бочки) или бутары (барабанные грохоты). Если руда легко промывается, то достаточно промывки на гро­хотах перед дробилками и мокрого дробления. Слив скруббера или нижний продукт бутары направляют в механические (спиральные) классификаторы, устанавливаемые в дробильном цехе. Пески клас­сификаторов направляют на конвейеры дробленой руды, а слив подается в гидроциклоны. Слив гидроциклонов обычно используют как оборотную воду для промывки, а пески подают в отделение из­мельчения. Если режимы работы дробильного цеха и отделения из­мельчения фабрики не совпадают, то слив механических классификаторов направляют в сгуститель, из которого сгущенный продукт можно равномерно подавать на измельчение.

Выбор схемы дробления при подготовке полезного ископаемого к операциям обогащения. При обогащении отсадкой или в тяжелых суспензиях крупно­вкрапленных руд дробление их обычно производится до 6—30 мм. В этом случае схема крупного и среднего дробления выбирается аналогично описанному выше порядку. Для получения постоянной крупности дробленого продукта желательно применение операции по­верочного грохочения в последней стадии дробления. Если дробление производится до крупности, меньшей 15—20 мм, то применение поверочного грохочения является обязательным. Особенно оно не­обходимо при отсадке классифицированной руды.

При обогащении валунчатых железных и крупновкрапленных разновидностей коренных магнетитовых руд, а также углей опера­ции обогащения начинаются при крупности 50—100 мм. В зависи­мости от крупности максимальных кусков в исходном сырье схемы дробления этих полезных ископаемых включают одну или две стадии дробления с предварительным грохочением перед каждой стадией. Поверочное грохочение обычно не производится.

При обогащении мелковкрапленных руд редких металлов они подвергаются дроблению до 6—20 мм. Дробленый продукт напра­вляется в измельчение, обычно производимое в стержневых мельни­цах до 2—0,3 мм.

Вопрос 71

Выбор схем измельчения полезных ископаемых.

Выбор схем измельчения производится путем проверки вариантов схем на опытной О.Ф. или опытной секции фабрики. При отсутствии такой проверки выбирают наиболее рациональные варианты схемы измельчения в зависимости от главных условий, влияющих на их выбор, т.е. от крупности начального и конечного продуктов измельчения, производительности О.Ф.необходимости раздельной обработки песков и шламов, необходимости стадиальности обогащения, физических свойств руды.

Одностадиальные схемы измельчения без контрольной классификации слива могут применяться только при одностадиальных схемах обогащения и сравнительно небольшой степени измельчения или же при малой производительности О.Ф..

Двухстадиальные схемы измельчения:

1. с установкой в первой стадии стержневых мельниц могут эффективно применяться лишь при большой производительности секции О.Ф. и повышенной крупности исходного питания и конечного продукта измельчения.

2. применяются при тонком поле руды или при двухстадиальной схеме обогащения.

3. удобно применять при необходимости избежать аккумуляции благородных металлов в циклах измельчения.

Многостадиальные схемы измельчения применяются при многостадиальных схемах обогащения.

Окончательный выбор варианта схемы измельчения производится на основе технико-экономического сравнения конкурирующих вариантов.

ВОПРОС 72

Выбор и построение схемфлотации п.и.

Схемы флотации отличаются по числу стадий и циклов обогащения, по числу перечисток концентрата и контрольных флотации хвостов в отдельных циклах, по точкам, в которые возвращаются промпродукты в цикл флотации. Перечистки - операции флотации концентратной ветви схемы, производимые для повышения качества концентрата; контрольные флотации операции флотации хвостовой ветви схемы, производимые для понижения содержания полезного минерала в хвостах. Число стадий и циклов обогащения является наиболее важным отличительным признаком, определяющим принципиальную схему флотации. Последние два признака определяют детали построения схемы флотации внутри отдельных стадий и циклов обогащения.

Принципиальной схемой флотации называется такое изображение схемы, на котором указаны только стадии и циклы обогащения, исходные и конечные продукты каждой стадии и цикла. В зависимости от числа стадий схемы флотации подразделяются на одно-, двух- и многостадиальные.

Каждая стадия обогащения может включать один или несколько циклов. Например, при одностадиальной схеме флотации моно­металлических руд может быть один, два или несколько циклов. В первом случае схема имеет только две ветви - ветвь перечисток концентрата и ветвь контрольных флотации хвостов. Два цикла появляются в тех случаях, когда руда перед флотацией разделяется на два продукта - пески и шламы с последующим раздельным их обогащением или когда промпродукты обогащаются в отдельном, самостоятельном цикле.

Выбор принципиальной схемы флотации монометаллических руд. Выбор принципиальной схемы флотации монометаллических руд зависит в основном от характеристики вкрапленности в руде полез­ного минерала и способности полезного минерала и пустой породы к ошламованию при измельчении.

Общее правило:чем более неравномерна по крупности выделений вкрапленность полезного минерала и чем он больше шламуется при измельчении, тем больше оснований для применения стадиального обогащения.

При проектировании схемы обогащения должен соблюдаться принцип: извлекать полезный минерал в окончательный концентрат и удалять пустую породу в хвосты по возможности в крупном виде (не дробить ничего лишнего).

Стадиальное обогащение применяется для того, чтобы не допустить излишнего переизмельчения полезных минералов и пустой породы. Особенно важно избежать тонкого измельчения большого количества пустой породы, что достигается выводом из процесса основной массы хвостов, по возможности в крупном виде. Если при грубом измельчении руды часть полезного минерала остается в сро­стках, то эти сростки должны быть выделены в промпродукт, доизмельчение, которого стоит дешевле, чем измельчение всей массы руды.

Число стадий обогащения зависит от характера вкрапленности в руде полезного минерала и его способности к ошламованию при операциях измельчения. Эта зависимость устанавливается при рас­смотрении ряда примеров, встречаемых в практике обогащения.

Выбор принципиальной схемы флотации для, отдельных типов полиметаллических руд.В зависимости от минералогического состава и содержания металлов полиметаллические руды подразделяются на четыре группы.

Первая группа - сплошные сульфидные руды с высо­ким содержанием цветных металлов. Эти руды состоят в основном из сульфидов свинца, меди, цинка и железа. Общее содержание сульфидов 75—90%, содержание цветных металлов 6-15%.

Для обогащения руд этой группы обычно применяется прямая селективная флотация. В тех случаях, когда хвосты флотации доста­точно богаты серой и могут быть использованы в качестве сырья для сернокислотной промышленности, схемы с прямой селективной флотацией наиболее рациональны.

Если содержание пустой породы в руде больше 15-20%, то хвосты селективной флотации будут иметь содержание серы ниже кондиционного. Тогда при равных технологических показателях предпочтение следует отдать схеме с предварительной коллективной флотацией.

Вторая группа - сплошные сульфидные руды с низким содержанием цветных металлов и высоким содержанием серы. К этой группе относятся руды большинства месторождений медисто-цинко-вистых пиритов. Содержание меди в медисто-цинковистых пиритах составляет 1-2% и цинка 1-2,5%.

Для обогащения руд этой группы наиболее перспективной яв­ляется схема с предварительной коллективной флотацией сульфидов меди и цинка и получением богатых пиритных хвостов. При пони­женном содержании серы в руде хвосты коллективной флотации будут некондиционными по содержанию серы. В этом случае наиболее выгодной является схема с предварительной коллективной флотацией всех сульфидов.

Третья группа — вкрапленные полиметаллические руды с высоким содержанием цветных металлов. К этой группе относится значительное число руд эксплуатируемых свинцово-цинковых и медно-цинковых месторождений. Суммарное содержание меди, свинца и цинка в рудах этого типа достигает 8—15%.

При крупной вкрапленности полезных минералов руды обога­щаются по схеме с прямой селективной флотацией. При агрегатной вкрапленности более экономичной будет схема с предварительной коллективной флотацией.

Четвертая группа — вкрапленные руды с низким содержанием цветных металлов. Суммарное содержание цветных металлов в рудах, как правило, не превышает 3—4%, а в некоторых случаях — 2%. Содержание пирита иногда достигает 30—40%. Для обогащения руд этой группы по экономическим условиям сле­дует применять схемы с предварительной коллективной флотацией.

Построение схемы флотации в отдельных стадиях и циклах обогащения.

После выбора принципиальной схемы флотации необходимо до­полнительно решить вопрос о числе и последовательности операций в каждом цикле обогащения и выбрать точки возврата промпродук-тов в цикл.Число и последовательность операций в отдельных циклах обогащения. Разнообразие применяемых на практике схем флотации так велико, что нет воз­можности рассматривать отдельные конкретные случаи. Нашей целью будет лишь установление основных направлений в развитии флотационных схем и выявление причин, обусловливающих такое развитие.

Простейшим примером цикла обогащения является одна операция флотации. Однако такая простая схема может применяться лишь в тех случаях, когда в цикле получается только один конечный продукт, например когда в первой стадии флотации получается часть готового концентрата и богатые хвосты, поступающие в измельчение и во вторую стадию обогащения.

Если в цикле обогащения необходимо получить два конечных продукта - кондиционный концентрат и отвальные хвосты, то применяются более сложные схемы флотации. В дальнейшем вопросы построения схем флотации внутри отдельных циклов рассматриваются на примере одностадиальных одноцикловых схем. Выводами, установленными при рассмотрении одноцикловых схем, можно руководствоваться и при построении схем флотации внутри отдельных циклов для сложных схем.

Развитие схемы может происходить как в направлении увеличе­ния числа контрольных флотации хвостов, так и в направлении уве­личения числа перечисток концентрата или же в обоих указанных направлениях одновременно.

Направление развития схемы флотации зависит главным образом от трех условий - содержания полезного минерала в руде, конди­ций, предъявляемых к концентрату, флотационных свойств полезного минерала и вмещающей породы.

Ниже рассмотрены типичные случаи, иллюстрирующие эту зависимость.

1. Высокое содержание полезного минерала в руде, пониженные кондиции на концентрат пустая порода нефлотоактивна. Может применяться схема флотации без перечисток концентрата, но с контрольной флотацией хвостов (одной или двумя) для повышения извлечения в концентрат полезного минерала. Такая схема часто встречается на углеобогатительных фабриках, а также на некоторых фабриках, перерабатывающих богатые руды цветных металлов.

2. Полезный минерал обладает пониженной флотируемостью, кондиции на концентрат низкие. Сфлотированные минералы нежелательно под­вергать перечисткам и следует быстрее выводить из процесса. Схема получает развитие в направлении увеличения числа контрольных флотации. В качестве примера можно привести схему флотации медно-пиритной руды на Среднеуральской обогатительной фабрике. Медные сульфиды (ковеллин, халькопирит) этой руды сильно шламуются и быстро окисляются. Лишь небольшая часть концентрата подвергается перечистке. Схема получила развитие в направлении увеличения числа контрольных флотации, как указано стрелкой.

3. Низкое содержание полезного минерала в руде, высокие кондиции на концентрат, хорошая флотируемость полезного минерала. Схема флотации получает развитие в направлении увеличения числа перечисток концентрата. Примеры использования схем с многократными перечистками концентрата дает практика обогащения молибденовых и графитовых руд. Низкое содержание молибдена в рудах и высокие кондиции на концентрат приводят к необходимости введения в схему 5-8 перечисток концентрата. Хорошая флотируемость молибденита позволяет подвергать его большому числу операций флотации без опасения потерь в хвостах. При обогащении бедных графитовых руд, например на Завальевской графитовой фабрике, применяется схема флотации с шестью перечистками концентрата.

Указанные в приведенных примерах сочетания условий флотации не исчерпывают всех встречающихся в практике случаев. Поэтому часто на обогатительных фабриках применяются схемы флотации, занимающие промежуточное положение между рассмотренными типами схем.

Схема флотации с одной перечисткой концентрата применяется в тех случаях, когда не требуется высокой степени концентрации полезного компонента: при бедной руде и низких кондициях на концентрат, при средних рудах и средних кондициях, при богатых рудах и высоких кондициях. Такая схема часто встречается в основном цикле флотации медных и в циклах коллективной флотации полиметаллических руд.

Схема с двумя и тремя перечистками концентрата и одной контрольной флотацией применяется при необходимости получения более высокой степени концентрации полезного минерала или когда пустая порода обладает повышенной флотационной активностью. Она часто применяется в циклах свинцовой и цинковой флотации при обогащении полиметаллических руд.