Современные проблемы гидрометаллургии (стр. 6 )

На Сорской обогатительной фабрике дробление длительное время осуществляли по трехстадиальной схеме с получением конечного продукта крупностью –25 мм при работе дробилок мелкого дробления в замкнутом цикле с грохотами.

6.3. Модернизация традиционных и создание новых измельчающих аппаратов

Наиболее существенный прогресс в создании эффективного отечественного дробильного оборудования достигнут за счет разработки конструкций принципиально новых инерционных конусных дробилок. В этих дробилках приводом дробящего конуса служит не эксцентрик, а дебалансный вибратор. При этом появляется возможность качения дробящего конуса по внутренней поверхности наружной футеровки без повреждения ее конструкции. Процесс дробления осуществляется под действием центробежных сил дебаланса и конуса. В итоге крупность дробленого продукта определяется не разгрузочной щелью, которая может достигать 60 мм, а величиной дробящей силы. По сравнению с конусными степень дробления инерционных дробилок

увеличивается в 3–4 раза, сокращается количество вспомогательного оборудования (питателей, грохотов, конвейеров и др.); повышается производительность мельниц измельчения за счет питания их более мелким материалом; отсутствует необходимость сооружения массивных фундаментов; сокращается объем зданий и сооружений; упрощается автоматизация работы дробильных установок. В ближайшие годы в области рудоподготовки будет усиливаться тенденция к внедрению на обогатительных фабриках оборудования большой единичной мощности: дробилок КСД-3000, КМД-3000, грохотов с большой площадью просеивающей поверхности (15, 18, 21 м2) ГСТ 72 М, ГИСТ 72, ГСТ 81 Р, ГИСТ 82. Весьма важно, чтобы в работах по совершенствованию технологии была четко сформулирована основная цель этого передела для каждой конкретной руды с учетом ее специфических свойств. Не так давно эта цель представлялась в основном как достижение необходимой крупности частиц для раскрытия зерен полезных минералов. При этом в ряде случаев упускалось из виду то, что схемы измельчения тесно связаны с технологией флотации. В результате стремление к более тонкому измельчению руд не всегда приводило к получению ожидаемых показателей извлечения металлов. Определено, что переизмельчение так же вредно, как и загрубление помола. Исходя из этого главная цель передела измельчения должна состоять в дезинтеграции руды до оптимальной крупности, обеспечивающей получение отвальных хвостов на последующей стадии обогащения. Выбор схемы измельчения, наиболее рациональной для той или иной руды и объекта в целом, определяется: конечной и промежуточной крупностью измельчения руды, позволяющей при оптимальных условиях флотации получить отвальные хвосты и зерновой (монометаллический или коллективный) концентрат; вещественным составом и физическими свойствами руды (крупностью и характером вкрапленности минералов, крепостью и измельчаемостью, наличием первичных шламов и склонностью к переизмельчению формой и трудностью или легкостью разрушения крупных фракций дробленой руды в начале процесса измельчения); наличием в руде благородных минералов; производительностью фабрики; стоимостью электроэнергии и измельчающей среды. Совокупность перечисленных факторов обуславливает также стадиальность схемы измельчения и необходимость включения в нее межцикловых операций обогащения (пенной сепарации, гравитации) и выделения первичных шламов. Оптимальную конечную и промежуточную (по стадиям) крупность измельчения выбирают на основании зависимости показателей обогащения от тонины помола руды. Условно различают крупное (50–60 % класса –0,074 мм), среднее (60–85 % класса –0,074 мм) и тонкое (> 85 % класса –0,074 мм) измельчение. Схемы измельчения в барабанных мельницах с использованием в качестве измельчающей среды стальных стержней и шаров находят наибольшее применение на действующих фабриках и продолжают быть основными при проектировании и строительстве новых фабрик. В последние годы использование стержневых мельниц несколько сокращается, так как они могут эффективно работать лишь при относительно невысокой степени сокращения материала крупностью 10–15 мм, небольшом содержании крупных кусков в питании при равномерной подаче руды. Размеры стержневых мельниц ограничиваются допустимой длиной стержней, которые не должны изгибаться при работе мельниц. В настоящее время длина стержней находится в пределах 1,25–6,0 м. Такие ограничения не позволяют разрабатывать мощные стержневые мельницы, их предельный диаметр может составлять только 4,5 м. Объем шаровых мельниц может быть увеличен за счет длины барабана. За последнее время крупные шаровые мельницы получили довольно широкое распространение, особенно на фабриках с большой производительностью, перерабатывающих относительно сухие (не более 6 % влаги) и неглинистые руды, легко поддающиеся дроблению в замкнутом цикле до крупности 10–13 мм. При этих условиях двухстадиальная схема уступает по экономической эффективности одностадиальному измельчению в крупных шаровых мельницах, если по условиям флотации допускается осуществлять помол до крупности 50–60 % класса –0,074 мм. При производительности фабрик 30–40 тыс. т/сут одностадиальное измельчение в мощных шаровых мельницах более выгодно по капитальным затратам, нежели двухстадиальное в обычных агрегатах. Одностадиальное измельчение при крупном помоле наиболее устойчиво, легко автоматизируется, проще и надежнее в эксплуатации. Легкодробленая (до 10–15 мм) руда исключает отрицательное влияние сегрегации в складах и бункерах, дает наилучшее естественное усреднение по измельчаемости и качеству, проходя через весь тракт, предшествующий измельчению. По схеме одностадиального измельчения построены фабрики, перерабатывающие медные и медно-молибденовые руды преимущественно порфирового типа. Из них наиболее крупные «Сиерита», «Пинто Вэлли» (США),__ «Бугенвиль» (Новая Гвинея) «Ла-Коридад» (Мексика), «Куахоне» (Перу), «Сар-Чермех» (Иран). В Швеции на одной из обогатительных фабрик установлена шаровая мельница объемом 320 м3. Поскольку сконструировать отдельный электродвигатель для этой мельницы представлялось весьма сложным, барабан мельницы был превращен в ротор, вращающийся внутри обхватывающего его статора. Крупнейшая шаровая мельница установлена за рубежом на обогатительной фабрике «Киркенес» (Норвегия): DxL = 6,5x9,65 м; двигатель безредукторный низкочастотный мощностью 8 100 кВт. Шаровая разгрузка мельницы составляет 25 % объема, скорость вращения – 65–70 % от критической. Мельница работает в открытом цикле без классификатора. При этом удельный расход энергии ниже, чем у мельниц, работающих в замкнутом цикле с классификатором; стоимость измельчения на 30 % ниже.

Наряду с рудным измельчением в шаровых мельницах перед основными циклами флотации в большинстве случаев возникает необходимость тонкого доизмельчения коллективных, черновых концентратов и промпродуктов в перечистных операциях, выход которых относительно невелик. При более тонком измельчении, которое требуется для полного раскрытия минералов и их сростков, появляется опасность ошламования, что приводит к потерям металлов при флотации. Кроме того, ввиду низкой эффективности шаровых мельниц по приросту тонких классов доизмельчение в них указанных выше продуктов связано с большими капитальными затратами. Поэтому в практике обогащения появились предложения об использовании для доизмельчения аппаратов различной конструкции, в частности горизонтальных и вертикальных центробежных мельниц. Однако надежного образца (промышленного) центробежной мельницы для серийного производства в России пока не создано. Для решения этой проблемы необходимы длительное промышленное использование различных конструкций центробежных аппаратов и отработка их надежности в промышленных условиях. В мировой практике обогащения руд цветных металлов основным классифицирующим оборудованием в циклах измельчения в настоящее время являются гидроциклоны. Механические классификаторы, в т ом ч исле и спиральные, повсеместно заменяются гидроциклонами. При этом на освобождающихся площадях устанавливают дополнительное количество мельниц, что способствует повышению производительности фабрик и улучшению их технико-экономических показателей. Однако еще встречаются схемы, сочетающие применение спиральных классификаторов с гидроциклонами. Наиболее эффективной является конструкция трехпродуктового гидроциклона, созданная в Гинцветмете. Промышленный образец трехпродуктового гидроциклона диаметром 350 мм использован на Урупской, а диаметром 750 мм – на Гайской обогатительной фабрике. Испытания показали, что на трехпродуктовом гидроциклоне практически можно исключить попадание в шламы частиц крупностью выше заданной при извлечении в пески 70–72 % класса +0,043 мм. Производительность составляет 16–20 т/ч (350 мм). Трехпродуктовые гидроциклоны просты в изготовлении, монтаже и эксплуатации, обеспечивают достаточно четкую классификацию на три различных по крупности продукта, позволяют вывести готовый материал в процессе измельчения, исключить переошламование измельченного материала, повысить общую производительность и эффективность узла измельчения.

Л Е К Ц И Я 7

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ОБОГАЩЕНИЕ

РУД ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

План лекции

7.1. Возможности предварительного обогащения [1, 3, 6].

7.2. Методы предварительной концентрации [1, 3, 6].

7.1. Возможности предварительного обогащения

Предварительное обогащение позволяет резко сократить капитальные и эксплуатационные расходы, что важно при постоянном снижении качества руды и росте потребностей народного хозяйства в металлах. Использование предварительной концентрации дает возможность:

1) отделить до 25–80 % породы из крупнодробленой руды и за счет этого сократить удельные затраты на измельчение, флотацию, расширить сырьевую базу, вовлекая в переработку забалансовые руды, и резко снизить стоимость добычи руды применением более производительных систем отработки, связанных со значительным разубоживанием руд;

2) выделить (иногда) уже на предварительной стадии обогащения и вывести из процесса часть материала в виде готовой продукции. Легкая фракция на Зыряновской фабрике пригодна для изготовления бетона, асфальтобетона, в качестве железнодорожного балласта, для закладки горных выработок;