Операції класифікації в схемах подрібнення (стр. 2 )

Валкові дробарки з гладкими валками (табл. 9.7) застосовують для середнього і дрібного дроблення руд, коли неприпустиме переподрібнення цінного крихкого мінералу (марганцеві, каситеритові, вольфрамітові руди, калійні солі), іноді їх застосовують для середнього дроблення вугілля й коксу.

Крупне дроблення м'яких і крихких порід роблять у дробарках, які працюють переважно за принципом розколювання (зубчатих, голчастих і пікових), а середнє і дрібне дроблення -- у дробарках ударної дії (молоткових, роторних і дробарках вибіркового дроблення).

Зубчаті дробарки (табл. 9.8) призначені для крупного і середнього дроблення вугілля, антрацитів і сланців при необхідності одержати кусковий дроблений продукт з невеликим вмістом дріб'язку. Зубчаті дробарки працюють при ступенях дроблення 4 -- 6. Продуктивність зубчатих дробарок розраховують за формулою (9.3).

Для зубчатих дробарок також повинна виконуватися умова захоплення куска матеріалу, що дробиться:

DB = (1,5 … 3,5) Dmax (9.4)

де DB і Dmax - діаметр валків і максимальний розмір кусків матеріалу, що дробиться, мм.

Валкові дробарки мають багато переваг: простота конструкції, компактність, надійність в експлуатації і невеликий вміст дріб'язку в готовому продукті. Однак вони мають низьку продуктивність і велику питому витрату електроенергії.

Дробарки ударної дії (молоткові і роторні) використовуються для дроблення матеріалів не тільки низької і середньої, але й підвищеної міцності. Переваги дробарок ударної дії - простота конструкції, надійність, компактність, велика продуктивність, високий ступінь дроблення (20 і більше) і порівняно невелика питома витрата електроенергії. Тому вони широко застосовуються для дроблення кам'яного вугілля, коксової шихти, вапняку, руд чорних, кольорових, рідкісних і благородних металів, калійних солей, баритових, флюоритових і азбестових руд, будівельних матеріалів.

Грохоти

У циклі підготовчих операцій за технологічним призначенням розрізняють попереднє, перевірне, підготовче грохочення і знешламлювання. Для цих цілей застосовують нерухомі і рухливі грохоти різних типів. Вибір типу грохота залежить від розміру кусків вихідного матеріалу, крупності розділення, необхідної ефективності грохочення і фізичних властивостей корисної копалини, з яких основна роль належить густині.

Нерухомі колосникові грохоти встановлюють на першій стадії дроблення при наявності у вихідному матеріалі понад 15 % дріб'язку (за масою) або при відсутності достатнього запасу продуктивності у дробарки крупного дроблення. При подачі корисної копалини з вагоноперекидача ширина грохота має дорівнювати довжині вагона, при завантаженні пластинчастим живильником -- ширині живильника. Щоб уникнути зависання кусків матеріалу між бічними стінками грохота, мінімальна його ширина приймається:

- при великому вмісті крупних кусків у вихідному:

B = 3Dmax , мм, (9.8)

де Dmax -- розмір максимального куска у вихідному, мм;

- при незначному вмісті великих кусків у вихідному:

B = 2Dmax + 100, мм. (9.9)

Довжина грохота звичайно береться в 2 рази більшою від ширини:

L = 2B , мм. (9.10)

Кут нахилу робочої поверхні колосникового грохота при грохоченні вугілля беруть 30 - 35о, при грохоченні руд -- 40 - 45о, при грохоченні вологих матеріалів і матеріалів, що злипаються, кут нахилу збільшують до 55о.

Необхідну площу грохочення розраховують за формулою:

F = Q / (qoaδk), м2 , (9.11)

де Q -- необхідна продуктивність, т/год; qo -- питома об'ємна продуктивність (м3/год·м2) на 1 мм щілині; a -- розмір щілини сита грохота, мм; δ -- насипна густина живлення, т/м3; k -- коефіцієнт, що враховує ефективність грохочення (k = 1 при Е = 65 - 70 % і k = 2 при Е = 50 - 60 %).

Барабанні (циліндричні) грохоти застосовують в операціях попереднього грохочення вугілля, промивання легко - і середньопромивних руд, промивання і сортування щебеню, для вловлювання скрапу і крупних кусків руди зі зливу млинів. Технічні характеристики циліндричних грохотів наведені в табл. 9.11.

Об'ємну продуктивність барабанних (циліндричних) грохотів визначають за формулою:

Q = qo aφ, м3/год (9.12)

де qo -- питома об'ємна продуктивність (м3/год·м2) на 1 мм щілині; a -- розмір щілини, мм; F -- площа сита, м2; φ -- коефіцієнт заповнення грохота (φ = 0,15 -- 0,25).

Інерційні грохоти на збагачувальних фабриках використовують для попереднього і перевірного просівання, зневоднення і знешламлювання, тонкої сухої і мокрої класифікації, промивання, відділення суспензії і відмивання обважнювача, розділення концентрату на товарні продукти.

Залежно від насипної густини вихідного матеріалу інерційні грохоти підрозділяються на 3 типи:

- легкого типу Л -- для грохочення матеріалів з насипною густиною до 1,4 т/м3;

- середнього типу С -- для грохочення матеріалів з насипною густиною до 1,8 т/м3;

- важкого типу Т -- для грохочення матеріалів з насипною густиною 2,8 т/м3.

З урахуванням траєкторії коливань грохоти мають такі виконання: І - інерційні з круговими або близькими до них коливаннями (ГІЛ, ГІС, ГІТ); С - самобалансні з прямолінійними коливаннями (ГСЛ, ГСС, ГСТ); ІС -- інерційні з самосинхронізовуваними віброзбуджувачами (інерційно-самобалансні) з коливаннями, близькими до прямолінійних (ГІСЛ, ГІСТ).

Дугові і конічні грохоти застосовують для мокрого грохочення дрібного і тонкого матеріалу, для зневоднення і знешламлювання, для відділення кондиційної суспензії від продуктів збагачення у важкосередовищних гідроциклонах, для рівномірного розділення матеріалу за шириною решета відсаджувальної машини при одночасному знешламлюванні.

Млини

Для подрібнення корисних копалин застосовують головним чином барабанні циліндричні млини таких типів:

- МСЦ -- млини стержневі з центральним розвантаженням,

- МШЦ -- млини кульові з центральним розвантаженням,

- МШР -- млини кульові з розвантаженням через решітки,

- ММС -- млини мокрого самоподрібнення з розвантаженням через решітки,

- МРГ -- млини рудногалькового подрібнення з центральним розвантаженням.

Тип застосовуваного млина визначається крупністю вихідного матеріалу, необхідним розміром подрібненого продукту, шламоутворенням матеріалу при подрібненні і змочуваністю поверхні зерен після подрібнення сталевим середовищем.

Стержневі млини з центральним розвантаженням (МСЦ) застосовують для мокрого грубого подрібнення різних матеріалів крупністю до 20 мм (іноді до 40 мм) з одержанням подрібненого продукту з максимальною крупністю 0,5-6 мм. Подрібнений продукт виходить одноманітним і рівномірним за крупністю і являє собою ідеальне живлення для кульових млинів. Стрижневі млини звичайно працюють у першій стадії багатостадійних схем збагачення при направленні подрібненого продукту першої стадії в цикл збагачення (наприклад, у схемах збагачення магнетитових, олов'яних, вольфрамітових руд). Стержневі млини застосовують також у першій стадії подрібнення поліметалічних руд.

Кульові млини з центральним розвантаженням (МШЦ) застосовують для одержання тонкоподрібненого продукту з максимальної крупністю до 0,2 мм. Подрібнений продукт кульових млинів виходить рівномірним за крупністю. Щоб уникнути переподрібнення матеріалу, кульові млини звичайно використовують у замкненому циклі з гідроциклонами. Оптимальним живленням для млинів цього типу є подрібнений продукт стержневих млинів крупністю до 6 мм або інший аналогічний матеріал.

Кульові млини з розвантаженням через решітки (МШР) застосовують для одержання продукту з максимальною крупністю частинок до 0,4 мм. Оптимальні результати подрібнення у млинів цього типу одержують при живленні їх вихідним продуктом дробарок дрібного дроблення крупністю до 10 мм. У млини можна завантажувати і більш крупний матеріал (до 40 мм) при відповідному зниженні питомої продуктивності.

Млини типу МШР мають велику питому продуктивність у порівнянні з млинами типу МШЦ, але більш складні в конструктивному відношенні. Млини типу МШР застосовують у схемах переробки середньовкраплених руд і в першій стадії збагачення руд з аґреґатним вкрапленням, які збагачують за багатостадійними схемами.

Технічні характеристики кульових млинів з розвантаженням через решітку наведені в табл. 9.19.

Млини рудного само - і напівсамоподрібнення (ММС і МРГ) використовують при переробці залізних, золотовмісних, мідномолібденових, алмазовмісних і інших руд.

Продуктивність барабанних млинів розраховують за методом подібності, виходячи з практичних даних роботи млинів на подібній сировині при режимах, близьких до оптимального. Розрахунок роблять за питомою продуктивністю або за ефективністю подрібнення. При розрахунку враховують відмінності в подрібнюваності, крупності вихідного і подрібненого продуктів, розмірах і способі розвантаження млина.

Класифікатори і гідроциклони

На збагачувальних фабриках гідравлічні класифікатори використовують для замикання циклу подрібнення, знешламлювання продуктів, розділення вихідного матеріалу перед збагаченням, зневоднення продуктів. З цією метою застосовують головним чином гідроциклони (ГЦ) і класифікатори багатокамерні гідравлічні (КГ), спіральні з незануреною спіраллю (КСН), елеваторні (ЭОБ, ЭОСБ) і скребкові (КО).

Гідравлічні багатокамерні класифікатори використовують для підготовки подрібнених руд до збагачення. Гідравлічні класифікатори мають високу ефективність і призначені для розділення матеріалів на кілька класів за швидкістю їх осадження у водяному середовищі (наприклад, перед концентрацією на столах).

Об'ємна продуктивність гідравлічних багатокамерних класифікаторів розраховується за формулою:

Q0 = 3600 L B V, м3/год, (9.25)

де L і B -- довжина і ширина ванни класифікатора, м; V -- кінцева швидкість осадження граничного зерна, м/с.

Технічні характеристики гідравлічних багатокамерних класифікаторів наведені в табл. 9.25.

Елеваторні класифікатори (багер-зумпфи) з механічною видачею осаду застосовуються в практиці вуглезбагачення для попереднього зневоднення і виділення шламів із дрібного концентрату і рідше для виділення грубозернистої частини з дрібних продуктів і знешламлювання рядового вугілля. Площа дзеркала елеваторного класифікатора найчастіше визначається відстанню між колонами будівлі фабрики (звичайно 6000 х 6000 мм).