Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Дробление. Теоретические основы процесса. Стадии дробления. Схемы дробления. Классификация дробильных машин.



Устройство и принцип действия дробилок ударного действия (молотковые, роторные). Разновидности. Область применения.

 

Молотковые дробилки применяются для крупного, среднего и мелкого дробления, различных по крепости руд. Дробление в них происходит за счет удара кусков молотками, закрепленными на быстровращающемся роторе. Ротор состоит из вала и укрепленного на нем диска. Материал на дробление подается по ходу вращения молотков, чтобы он увлекался молотками, а не отбрасывался обратно в загрузочное отверстие. Попадая под удар молотков, материал разрушается и отбрасывается на стенки корпуса, на котором укреплены броневые плиты. Ударившись о плиты, куски вновь дробятся, отлетают от нее и снова попадают под молотки. Такое движение продолжается до тех пор, пока частицы не попадут на колосниковую решетку и не пройдут через ее отверстия. Оставшиеся на решетке куски истираются молотками. Таким образом, молотковые дробилки обеспечивают высокую степень дробления.

По способу соединения молотков с ротором различают 2 типа молотковых дробилок: с шарнирно- и с жестко закрепленными на роторе молотками. Выпускаются также молотковые дробилки одно- и двухроторные, реверсивные и нереверсивные, с колосниковыми и без колосниковых решеток.

Роторные дробилки применяются для дробления крупных кусков. Дробление в них происходит за счет удара кусков жестко закрепленными на роторе билами. Отличаются большой производительностью и небольшим процентом мелочи в готовом продукте.

 

Устройство и принцип действия центрифуги отстойного типа со шнековой выгрузкой осадка.

Эта центрифуга относится к центрифугам отстойного типа. Состоит из конического отстойного барабана, вращающегося на полом валу (число оборотов 700-900 об/мин) и внутреннего барабана со шнековыми лопастями, вращающимися с меньшей скоростью (на 1-2% меньше число оборотов). Суспензия вводится на разделение по трубе во внутренний барабан и через отверстие в нем выбрасывается в отстойный барабан, где и происходит ее разделение. Фугат отводится через отверстие в торцевой стенке барабана, а осадок перемещается с помощью шнека и выбрасывается в кожух и отводится из центрифуги.

Достоинства:

1. Непрерывность действия

2. Возможность применения для разделения суспензий с высоким содержанием твердой фазы.

Недостатки:

1. Повышенная влажность осадка

2. Переизмельчение осадка

3. Значительное содержание твердой фазы в фугате.

 

Применение гидроциклонов

· классификация по крупности в водной среде измельченных руд и других материалов (на слив и пески) – осуществляется в гидроциклонах классифицирующих;

· обогащение мелко- и среднезернистых руд по методу сепарации в тяжелых суспензиях, воде – в гидроциклонах для обогащения в среде: суспензионных гидроциклонах;

· обесшламливание, сгущение и осветление продуктов обогащения рудных и других полезных ископаемых – в гидроциклонах для обесшламливания;

· обезвоживание продуктов обогащения рудных и других полезных ископаемых.

Гидроциклоны, применяемые на нашем предприятии:

· СВП-710, СВП-500 - гидроциклоны спиральные вихревые полиуретановые, диаметром 710 мм и 500мм соответственно;

· ГЦР-500 – гидроциклон, футерованный износоустойчивой резиной, диаметром 500 мм.

 

Параметры процесса. Устройство и принцип действия сгустителей с центральным и периферическим приводом. Область применения.

Отстаивание – процесс разделения жидких неоднородных систем, основанный на осаждении твёрдых частиц, под действием сил тяжести. Применяется для обезвоживания тонкозернистого материала до влажности W=30-50%.

Цель процесса отстаивания – получение чистой, свободной от твёрдой фазы жидкости, т.е слива.

Основные фазы процесса отстаивания.

 I – зона уплотнённого сгущенного продукта (осадка);

II – зона стеснённого осаждения;

III – зона свободного осаждения частиц;

IV – зона осветлённой жидкости.

В непрерывно действующем сгустителе образуется несколько зон. Верхняя зона IV осветлённой жидкости обычно составляет 0,3 – 0,6м. Вторая сверху зона пульпы III первоначальной плотности, в которой происходит стеснённое падение частиц. Ниже промежуточная зона II перехода от зоны стеснённого осаждения в зону уплотнения (сжатия). Внизу I зона уплотнения. Плотный осадок в виде сгущенного продукта удаляется из нижней части сгустителя, а осветлённая жидкость – из верхней. Для ускорения осаждения частиц и получения чистого слива в пульпу добавляют реагенты.

Если процесс протекает периодично, то завершается при наличии двух зон – I и IV (с течением времени зоны II и III исчезают).

Сгуститель с центральным приводом представляет собой чан с плоским или коническим днищем. Угол наклона конического днища от 5 до 12 град. Чем меньше крупность частиц, тем меньше угол конусности. По центру проходит вал. К нижней части крепится гребковая рама. Вал с гребковой рамой вращается со скоростью до 1 об/мин, и предназначена для уплотнения сгущенного продукта и продвижения его к разгрузке. Осветлённая жидкость отводится через кольцевой желоб, снабжённый сливной трубой. Для отвода слива самотёком, днище кольцевого желоба имеет небольшой уклон. Подаётся исходная суспензия в зону свободного осаждения частиц, сгуститель снабжён подъёмным механизмом для подъёма вала с гребковым устройством. Вал приводится во вращение от электрического двигателя через червячную передачу. Изготавливается, в основном, из железобетона, диаметр до 18 м, глубина до 3,5м.

Сгуститель с периферическим приводом имеет диаметр до 100 м, глубина до 7 м. По центру сгустителя проходит ж/б колонна. Перемешивающее устройство в сгустителе – это передвижная металлическая ферма, которая одним концом опирается на подшипник, расположенный по центру колонны, вторым концом опирается на тележку. Тележка перемещается по монорельсу расположенному по периферии сгустителя. Скорость вращения 1 об/мин. Сгуститель оборудован неподвижной фермой, на которой уложена труба для подачи исходной суспензии. Суспензия подаётся через приёмный карман в зону свободного осаждения частиц. Содержание твёрдого в сгущенном продукте до 60 %. Скорость ходящего потока для сгустителей 0,5 - 0,6 м/ч. Скорость регулируется объёмом питания и объёмом разгрузки.

 

 Классификация грохотов. Устройство и принцип действия колосниковых (дуговых), вибрационных грохотов.

 

Все грохоты, применяемые в обогатительной промышленности, можно разделить на группы по следующим признакам:

1. по типу просеивающей поверхности (колосниковые, валковые, дуговые, барабанные);

2. по состоянию рабочей поверхности во время просеивания (неподвижные, подвижные с возвратно-поступательным движением, виброконсольные, качающиеся, инерционные, вращающиеся);

3. по расположению сит (горизонтальные, наклонные);

4. по насыпной массе классифицируемого материала (лёгкого типа, при плотности ρ < 1 т/м3, среднего типа - ρ = 1-1,6 т/м3, тяжёлого типа – ρ >1,6 т/м3).

Колосниковые грохоты. Дуговой грохот применяется для мокрого грохочения материала крупностью 0,15-3 мм. Рабочая поверхность представляет собой щелевидное сито 1 из проволоки клиновидного сечения, которое закрепляется в корпусе 2.  Радиус кривизны сита 500-800мм. Щелевые отверстия расположены поперек потока пульпы (мокрое грохочение) или вдоль (обезвоживание продуктов).

Пульпа подается по касательной к ситу грохота под небольшим напором. Возникающая при этом центробежная сила способствует эффективному выделению воды и мелочи через щелевые отверстия.

Достоинства: простота конструкции, большая производительность, высокая эффективность грохочения.

Недостаток: быстрый износ сеток.

Вибрационный грохот совершает колебания под действием неуравновешенных масс дебалансов 5 и 7, установленных на валу 6. Вал вращается только в двух подшипниках и ось его вращения непрерывно смещается в зависимости от массы загрузки сита.

Короб 1 с ситом 2 подвешивается на упругих подвесках или устанавливается на рессорах 3. Привод осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу на шкив 4. При вращении вала и дебалансов возникают центробежные силы инерции, в результате чего короб описывает эллиптическую траекторию.

 

 

Флотационные машины механического типа («Механобр», ФМР, с «кипящим слоем»). Устройство, принцип работы, достоинства и недостатки.

 

К флотомашинам механического типа относятся машины, в которых перемешивание и аэрация пульпы осуществляется с помощью импеллера.

Флотомашина «Механобр»

Состоит из камер, в каждой установлен блок-аэратор, который состоит из полой трубы, которая книзу расширяется, образуя надимпеллерный стакан. В стакане есть 3 отверстия, к одному присоединяется всасывающая труба, два других предназначены для возврата промпродукта в камеру. К нижней части стакана крепится надимпеллерный диск с отверстиями, предназначенными для внутрикамерной циркуляции пульпы, и радиальными лопатками, расположенными под углом 60˚ к радиусу диска. Надимпеллерный диск – статор машины. Внутри полой трубы проходит вал, в нижней части которого крепится импеллер (вогнутый диск с радиальными лопатками – ротор машины). Статор и ротор гуммируются резиной. Вал приводится во вращение от электродвигателя через клиноременную передачу. При вращении импеллера возникает разрежение, за счет которого пульпа по всасывающей трубе засасывается из загрузочного кармана. Воздух засасывается по патрубку, присоединенному к центральной трубе. При вращении импеллера происходит перемешивание пульпы и диспергация воздуха. Минеральные частицы контактируют с воздушными пузырьками и поднимаются на поверхность пульпы. Пенный продукт отводится пеногоном или сливается самотеком в желоб. Несфлотировавшиеся частицы через отверстие в перегородке переходят в следующую камеру для повторной флотации. Из последней камеры флотомашины отводятся нефлотируемые частицы в виде камерного продукта (хвосты).

Достоинства:

1.достаточно высокая аэрация (регулируется частотой вращения импеллера);

2.возможность компоновки машины из различного числа камер;

3.простота обслуживания и ремонта;

4.отсутствие воздуходувного хозяйства и насосов для возвращения промпродукта;

5.установка машин на одном уровне;

6.легкий запуск после остановки

Недостатки:

1.несовершенство успокоительных устройств;

2.наличие вращающихся частей;

3.быстрый износ статора и ротора;

4.отсутствие достаточной и регулируемой аэрации

ФМР (флотационная механическая рудная машина)

Усовершенствованной машиной механического типа является машина ФМР, у которой есть отличия от машины «Механобр»:

1. В машине задняя стенка камеры выполнена изогнутой в сторону пенного порога. Такое устройство устраняет застаивание пены в задней части камеры и ускоряет съем пены;

2. Производительность машины ФМР выше по потоку пульпы. Для этого увеличены диаметры питающей трубы и всасывающего патрубка, уменьшена площадь отверстий для внутрикамерных циркуляций;

3. В машине ФМР гасится вращательное движение пульпы за счет успокоителей (поставленные на ребро Г-образные пластины), которые расположены на дне камеры вокруг блок – импеллера.

Собиратели

Применяются для уменьшения смачиваемости поверхности минерала, как правило, ценного компонента водой. В качестве собирателей применяются поверхностно - активные органические гетерополярные соединения. По способности диссоциировать в воде на ионы все гетерополярные соединения делятся на 2 класса:

1. ионногенные:

а) катионные

б) анионные (сульфгидрильные, оксигидрильные)

2. неионногенные:

     а) аполярные

     б) гетерополярные

Применяются также собиратели, которые представляют собой углеводородные аполярные жидкости, которые не имеют гетерополярного строения. Они практически нерастворимы в воде и не диссоциируют на ионы. Механизм действия таких собирателей заключается в закреплении их на поверхности минерала за счет сил Ван-дер-Ваальса. Эти собиратели не взаимодействуют с поверхностью минерала. Они закрепляются на поверхности природно - гидрофобных минералов или на поверхности тех минералов, коорые были предварительно гидрофобизированы. Таким образом, они увеличивают гидрофобность минералов.

При флотации сильвина в качестве реагента – собирателя применяются первичные алифатические амины с длиной цепочки С16 – С18 (полярный собиратель). Для перевода амина в водорастворимую форму применяют соляную кислоту. Аполярный собиратель – парафин жидкий.

Активаторы

Активаторы – вещества, которые применяются для улучшения условий адсорбции собирателя на поверхности минерала и для нейтрализации действия депрессора, т.е. активаторы – вещества, которые способствуют взаимодействию собирателя с поверхностью минерала.

Механизм их действия заключается в образовании на поверхности минерала пленки, которая легко адсорбирует собиратель, или в удалении депрессора с поверхности минерала.

В качестве активаторов применяются медный купорос, серная кислота, сернистый натрий.

Депрессоры

Предназначены для увеличения смачиваемости поверхности минералов, как правило, пустой породы. За счет депрессоров подавляется флотоактивность данных минералов. Адсорбируясь на поверхности минералов, флотацию которых нужно задержать, депрессоры препятствуют закреплению на ней собирателей. В результате минералы теряют способность прилипать к пузырьку воздуха и не всплывают на поверхность.

Механизм действия депрессора на поверхность минералов может быть различным:

1.образование на поверхности минерала труднорастворимого химического соединения, которое обладает гидрофильными свойствами. Предотвращается адсорбция на нем собирателя;

2.вытеснение с поверхности минерала ранее адсорбированного собирателя;

3.депрессор может реагировать с собирателем в пульпе. В результате образуется труднорастворимое соединение, которое не обладает собирательными свойствами

В практике флотации наиболее широко применяются в качестве депрессоров следующие реагенты:

- неорганические депрессоры (щелочи, кальцинированная сода, цианиды, цинковый купорос, сернисто-кислый натрий, сернистый натрий, жидкое стекло);

- органические депрессоры (некоторые органические, низко- и высокомолекулярные соединения). В зависимости от типа содержащихся в них полярных групп они делятся на неионогенные, анионактивные, катионактивные органические депрессоры. К неионогенным депрессорам относится крахмал, который нерастворим в воде, поэтому его подвергают гидролизу при высокой температуре в присутствии щелочи. Он применяется для депрессии силиката, оксида железа, шламов при флотации сильвинитовых руд и молибдена. Кроме крахмала, используют и полиакриламид (ПАА).

Регуляторы среды

Применяются для создания благоприятных условий для ведения процесса флотации. Эти вещества предназначены для изменения рН среды, регулирования структуры пены, регулирования взаимодействия реагентов, для нейтрализации «нежелательных» ионов, т.е. ионов, мешающих закреплению, для регулирования процессов диспергации и флокуляции шламов.

Для регулирования рН среды на практике используют щелочи и кислоты (для создания щелочной среды – Са(ОН)2 в виде известкового молока, NаОН, реже соду; для создания кислой среды – серную кислоту). Эти вещества наиболее дешевы. Сода, кроме создания щелочной среды, способствует удалению из раствора пульпы «нежелательных» ионов жесткости и ионов тяжелых металлов. «Нежелательные» ионы – ионы, оказывающие вредное влияние на флотацию:

1.ионы, уменьшающие концентрацию собирателя в пульпе. Взаимодействуют с ионами собирателя, в результате чего образуется труднорастворимое соединение, которое не обладает собирательными свойствами. Уменьшается концентрация собирателя в пульпе.

2.ионы, которые мешают разделению минералов (ионы, активирующие минералы, которые в данной операции нужно депрессировать, и наоборот, депрессируют минералы, подлежащие флотации).

Введение регуляторов в пульпу связывает «нежелательные» ионы и приводит их в осадок. Во флотопульпах имеет место флокуляция тонких шламов и налипание их на крупные частицы. Для предотвращения этих процессов в пульпу вводят реагенты - диспергаторы (крахмал, жидкое стекло).

 

 Специальные методы обогащения (обогащение сортировкой, избирательное дробление, измельчение, истирание, обогащение по упругости, трению и форме, обогащение на жировых поверхностях).

Рудоразборка

Обогащение сортировкой (рудоразборка) осуществляется за счет различия цвета, блеска минералов. При ручной сортировке рабочие-выборщики выбирают из общего потока руды куски, резко отличающиеся по цвету и блеску. Процесс осуществляется на рудоразборных столах, вращающихся вокруг своей оси, либо на рудоразборных лентах. Крупность кусков руды – 50 - 250 мм. Руда подается на стол слоем, высота которого равна диаметру куска. Для улучшения разделения руда может омываться водой. Часто проводится в шахтах, особенно при невысоком содержании ценного компонента в руде. Применяется в том случае, если свойства минералов изменяются при применении других методов обогащения, например, при обогащении длинноволокнистого асбеста, слюды, драгоценных камней.

Достоинства:

1.простота

Недостатки:

     1.трудоемкость процесса;

     2.высокая стоимость;

     3.малая производительность;

     4. длительность процесса;

     5.невозможность обогащения мелкокусковых руд

Избирательное дробление

Основано на различной твердости минералов, входящих в состав руды. Осуществляют в результате более интенсивного разрушения слабых пород в процессе дробления и последующего выведения менее прочных мелких фракций в отходы или отсевы в процессе грохочения. Этот способ не требует дополнительных капитальных вложений и применяется в тех случаях, когда с его помощью можно достичь ощутимый эффект.

Избирательное измельчение

Заключается в раздельной подготовке ситового состава компонентов или групп компонентов. Может применяться для обеспечения дробления только крупных частиц руды, для предотвращения передрабливания основной массы руды. Эта схема целесообразна в том случае, если на предприятие поступают руды с большим содержанием мелочи. Выделяемая мелочь является готовым продуктом и не участвует в измельчении.

Избирательное истирание

Применяется для очистки частиц от пленок; как самостоятельная операция подготовки руд и концентратов к обогащению или совместно с операцией обогащения; в процессах перемешивания пульп высокой плотности и / или вязкости; в процессах дезинтеграции глин; при механизации пульп перед флотацией; в процессах расслаивания глин и слюд.

Истирание в обогащении полезных ископаемых – процесс разрушения частиц твердого материала для доведения их размера до требуемой крупности от -1+0,5 мм до -0,1+0,05 мм.

Обогащение по упругости

Основано на различии траекторий, по которым отбрасываются частицы минералов с неодинаковой упругостью при падении на плоскость. Такое разделение частиц применяют при обогащении строительных материалов (щебня, гравия и др.) и осуществляют, как правило, в барабанных сепараторах. Для обогащения гравия иногда используют сепараторы с наклонной плитой. Падая на нее, более упругие частицы отражаются под большим углом с большей скоростью; менее упругие непрочные частицы отражаются незначительно и попадают в соответствующие приемники.

Сущность каждого способа.

Флотация – метод обогащения полезных ископаемых, основанный на различии физико-химических свойств поверхности минералов, выражающемся в различной способности минералов смачиваться водой. Находясь в тонкоизмельченном состоянии в водной среде, частицы одних минералов не смачиваются водой, а прилипают к содержащимся в воде пузырькам воздуха и всплывают на поверхность, в то время как частицы других минералов смачиваются водой и тонут в ней или находятся во взвешенном состоянии.

Флотационную способность минералов, т.е. степень смачиваемости минералов водой, можно изменять искусственно, обрабатывая их поверхность флотационными реагентами.

Различают пенную, пленочную и масляную флотации. Наибольшее промышленное значение имеет пенная фло­тация, при которой гидрофобные (не смачиваемые) частицы, прилипшие к пузырь­кам воздуха, пропускаемого через пульпу, выносятся ими (флотируются, всплывают) на поверхность пульпы, образуя слой мине­рализованной пены, который непрерывно удаляют. Гидрофильные (смачиваемые) частицы, оставшиеся внутри пульпы, разгружаются отдельно.

При пленочной флотации разделение минералов происходит на поверхности воды, на которой гидрофобные частицы остаются, об­разуя пленку, и переносятся к месту разгрузки, а гидрофильные частицы тонут и удаляются снизу. Этот процесс имеет ограничен­ное применение из-за низкой производительности. Он использует­ся при флотогравитационном способе доводки концентратов ред­ких металлов.

Масляная флотация отличается прилипанием гидрофобных ча­стиц к каплям масла, добавляемого в пульпу. Всплывая, частицы образуют слой минерализованного масла. Гидрофильные час­тицы остаются в пульпе. В настоящее время этот процесс не применяется из-за его неэкономичности.

Процесс, названный ионной флотацией, применяется для из­влечения тонкодисперсных гидро­фобных остатков, находящихся в растворе или образующихся при взаимодействии ионов рас­твора с добавляемыми реаген­тами.

Наиболее перспективно про­мышленное использование ион­ной флотации для выделения металлов из бедных растворов с целью извлечения основного металла или элементов-спутников, присутствующих в руде.

 

 Физические основы магнитных методов обогащения. Динамика и режимы магнитной сепарации. Классификация минералов и магнитных сепараторов.

Сущность магнитного метода обогащения заключается в воздействии на зерна руды магнитной и механической сил, в результате которого зерна с различными магнитными свойствами приобретают различные траектории движения. Перемещаясь по своим траекториям, магнитные и немагнитные зерна выводятся из магнитного поля в виде отдельных продуктов, отличающихся не только по магнитным свойствам, но и по вещественному составу.

Разделение руды в магнитном поле под влиянием магнитных и механических сил осуществляется в режиме извлечения магнитных минералов или в режиме их удерживания. В режиме извлечения руда подается под ленту, барабан или валок и перемещается по рабочей зоне сепаратора по прямолинейной или криволинейной траектории. В режиме удерживания руда подается в верхнюю часть барабана и перемещение ее через рабочую зону сепаратора происходит по криволинейной траектории.

Средой, в которой осуществляется разделение минералов, может быть воздух или вода. В соответствии с этим процесс называется мокрой или сухой магнитной сепарацией.

Все минералы по величине удельной магнитной восприимчивости и возможности их разделения на магнитных сепараторах делят на три группы:

- сильномагнитные, удельная магнитная восприимчивость  м3/кг. Эти минералы (магнетит, маггемит, пирротин и др.) могут извлекаться в магнитную фракцию на сепараторах с относительно слабым магнитным полем напряженностью 70-120 кА/м.

- слабомагнитные, удельная магнитная восприимчивость  м3/кг. Эта группа включает все марганецсодержащие минералы, оксиды железа, титана, вольфрама и др. минералы. Для извлечения эти минералов в магнитную фракцию напряженность магнитного поля сепараторов должна быть в пределах 480-1600 кА/м.

- немагнитные, удельная магнитная восприимчивость  м3/кг. Эти минералы не извлекаются в магнитную фракцию даже на сепараторах с сильным магнитным полем.

Классификация магнитных сепараторов:

1. по конструктивным отличиям магнитных систем и других узлов:

- электромагнитные

- с постоянным магнитом;

2. по величине напряженности магнитного поля:

- со слабым магнитным полем (напряженность магнитного поля от 70 до 120 кА/м и сила поля от 3*105 до 6*105 кА23), предназначенные для выделения руд сильномагнитных минералов;

- с сильномагнитным полем (напряженность магнитного поля от 800 до 1600 кА/м и сила поля от 3*107 до 1210*107 кА23), предназначенные для выделения руд слабомагнитных минералов.

3. по типу среды, в которой проводится сепарация:

- сухие;

- мокрые.

4. по направлению движения продуктов относительно друг друга:

- с прямоточной ванной;

- с противоточной ванной;

- с полупротивоточной ванной.

5. по конструктивному исполнению основного рабочего органа:

- барабанные;

- валковые;

- дисковые.

 

  Схемы флотации. Операции флотации. Назначение и роль каждой

Минералогический состав.

Состав руды определяет её переработку. Переработка калийных руд возможна лишь при детальном изучении их вещественного состава и разработке на этой основе рациональных методов переработки сырья.

Руда Старобинского месторождения представляет собой механическую смесь минералов: галита (NaCl), сильвина (КСl), карналлита (MgC l 2 . KC l . 6H2O), глинисто-карбонатно-сульфатного материала (н.о.), а также в незначительном количестве: тригидрита, соединений брома, йода, рубидия и других элементов.

Галит (NaC l ) – доминирующий компонент – минерал неорганическими и органическими примесями окрашивается в различные оттенки: серый и медно-серый; жёлтый, розовый и красный; бурый. Размер зерен галита колеблется от 1 до 6 мм. Теоретический состав галита: Na ~ 39%, Cl ~ 61 %. Плотность и твёрдость 2. Минерал легко растворим в воде, имеет соленый вкус.

Сильвин (КСl) (22 – 32%) имеет красную окраску различных оттенков: от темно-сургучной и кирпично-красной до светлой и красновато-розовой. Среднезернистые сильвиниты содержат сильвин размером от 1 до 6 мм. Сильвинит мелкозернистой структуры сложен зернами сильвина размером от долей до 2 мм. Твердость 1,5 – 2, плотность около 2, хрупок. Теоретический состав: K ~ 52 %, Cl ~ 48 %. Минерал легко растворим в воде, по вкусу сильвин горько-солёный.

Глинисто-карбонатный материал (н.о.) (5 – 10%) сосредоточен в прослоях мощностью от долей до десятков сантиметров и представлен алюмосиликатами (60 – 90%), карбонатными минералами (30%) и ангидридами (1%).

С точки зрения переработки калийных руд важным является не только количество глинисто-карбонатных пород, но и их химический и гранулометрический состав. Этим определяются их физико-химические свойства, способность к адсорбции, ионному обмену, что имеет большое значение во всех технологических операциях. Отрицательное влияние на процесс разделения калийных солей оказывает тонкодисперсная глинистая фракция меньше 0,001мм.

Кристаллы карналлита (MgCL2 . KCL . 6H2O) содержатся в руде в виде разностей от полупрозрачного до жёлтого и красно-бурого цвета. Весьма хрупок и гигроскопичен. Вкус горький. Легко растворяется в воде.

Гранулометрический состав.

На переработку флотационным способом поступает руда, дробленная до крупности 10мм (масс. доля фракций более10мм должна составлять не более 15 – 20%).

На переработку галургическим способом поступает руда, дробленная до крупности 5мм (масс. доля фракций более 5мм должна составлять не более 17% и фракций менее 1мм не более 48%).

 

 Привести схему флотации сильвина. Объяснить назначение каждой операции в схеме, привести основные параметры процесса.

Схема флотации сильвина включает себя следующие операции:

1. Основную флотацию.

2. Контрольную флотацию.

3. Перечистные флотации.

Основная флотация – первая операция в схеме флотации, предназначена для выделения ценного компонента из руды, поступающей на флотацию. В результате получается черновой концентрат и промежуточные хвосты. Черновой концентрат – концентрат невысокого качества. Для повышения качества, т.е для увеличения массовой доли ценного компонента в концентрате, он поступает на перечистные операции.

Перечистная операция – повторная операция флотации, предназначена для повышения качества чернового концентрата. Проводится за счёт остаточных реагентов. В результате перечисток получается кондиционный концентрат и промежуточные продукты. Перечистных флотаций может быть от одной до трех.

Контрольная флотация – предназначена для доизвлечения ценного компонента из промежуточных хвостов. В результате получаются отвальные хвосты и промежуточный продукт (пенный продукт контрольной флотации).

Промежуточные продукты направляют в голову процесса, как правило в ту точку, где они наиболее походят по гранулометрическому и вещественному составу.

 

 

Для снижения потерь крупных частиц KCL в перечистных операциях возможно применение классификации чернового концентрата, в результате чего крупная фракция минуя перечистки поступает на выщелачивание:

Выбор схемы флотации зависит от следующих факторов:

1. От свойств минералов входящих в состав руды.

2. От качества исходного сырья и качества концентрата, который необходимо получить

3. От устройства применяемого флотационного оборудования.

Параметры процесса:

-температура маточника не менее 18˚С;

-крупность флотируемой руды не более10-15% фракций более1,25мм;

-массовая доля Н.О. в питании флотации не более 2%;

-время контактирования с собирателем 1 мин, с депрессором 2мин;

-время основной флотации 5 мин, контрольной флотации 2-3 мин, перечистных флотаций 2-3мин;

-рабочие растворы амина водные с концентрацией 0,5-0,6%, при температуре 60-65˚С, и рН 2-2,5 (при температуре маточника менее 25˚С применяют зимние марки аминов, а при температуре маточника более 25˚С применяют летние марки аминов с увеличенным содержанием аминов с длиной углеводородного радикала С20-22), расход 30-35г/т стандартной руды;

-депрессоры (крахмал, тапиока, мезга) солевые растворы 160-200г/т натуральной руды;

-массовое соотношение жидкой и твердой фаз основной флотации 3-3,5 и перечистных операций 5-5,5;

-качество чернового концентрата не менее 70% по твердой фазе;

-массовая доля КС1 в хвостах контрольной флотации не более 1,5% по твердой фазе;

-качество концентрата после перечистки не менее 92% по твердой фазе;

-качество концентрата после выщелачивания не менее 98% по твердой фазе.

 

Применение хлористого калия. Агрохимическое значение соединений калия.

Одно из ведущих мест в современной промышленности занимают минеральные удобрения, в том числе и калийные. До 90% калия, вырабатываемого в виде растворимых солей, используют в качестве удобрений, остальная часть – в различных отраслях промышленности. Поэтому развитие калийной промышленности тесно связано непосредственно с сельским хозяйством.

Калий необходим растениям для образования углеводов. Поэтому растения, богатые крахмалом, сахаром (картофель, сахарная свекла, овощные культуры), больше нуждаются в калии и, причем более, чем растения бедные ими. При достаточном обеспечении растений калием повышается их морозоустойчивость, стебли становятся более прочными. Недостаток калия приводит к поражению растений грибковыми заболеваниями.   

 Схема сушки и очистки дымовых газов на флотационной ОФ.

 

Сушка концентрата осуществляется в сушильных барабанах. В качестве теплоносителя используются топочные газы, полеченные сжиганием мазута или газа в выносной горизонтальной топке и смешиваемым с воздухом. Воздух подаётся вентилятором. Высушенный продукт поступает на склад либо на грануляцию. Отработанные дымовые газы отсасываются дымососом и пройдя сухую очистку в циклонах и мокрую – в КОП выбрасывается через дымовые трубы в атмосферу. Уловленная в циклонах пыль поступает на склад или грануляцию. Слив КОП самотёком поступает в бак, куда добавляется раствор соды для нейтрализации кислот образовавшихся при использовании в качестве топлива мазут. Затем насосами перекачивается в сгуститель. Сгущённый продукт поступает на шламохранилище, а осветлённая жидкость подаётся в бак, а затем насосами часть перекачивается в отделение флотации на выщелачивание, а часть возвращается в КОП.


                                                                                             

 Объяснить сущность галургического способа производства хлористого калия из сильвинита. Привести основные стадии процесса, достоинства и недостатки галургического способа получения KCL.

 

Галургический способ получения KCL основан на различной растворимости KCL и NaCL с повышением температуры. При повышении температуры растворимость KCL увеличивается, а растворимость NaCL увеличивается незначительно. При таком способе применяется горячий растворяющий щёлок ( температура щелока должна быть не менее 117оС ), насыщенные по NaCL и ненасыщенные по KCL. При соприкосновении растворяющего щёлока с подготовленной по крупности рудой происходит растворение из руды сильвина. В результате образуется раствор насыщенный по KCL и NaCL ( насыщенный щёлок ). Полученный насыщенный щёлок (температура щёлока должна быть не менее 95оС ) после осветления от твёрдых взвешенных частиц подаётся на вакуум-кристаллизацию. В результате чего из раствора выделяется KCL в виде кристаллов. Полученная хлоркалиевая суспензия подаётся на обезвоживание, где происходит отделение кристаллов KCL от жидкой фазы. Жидкая фаза – это оборотный маточный щёлок, который возвращается в процесс, а обезвоженный концентрат подаётся на сушку. При галургическом способе производства хлористого калия получают концентрат с содержанием KCL до 98% по твёрдой фазе.

Cтадии переработки руды галургическим способом:

● Дробление руды с предварительным грохочением.

● Подогрев щелоков.

● Растворение руды.

● Фильтрация галитовых отходов.

● Осветление насыщенного щелока.

● Кристаллизация хлористого калия.

● Сгущение и центрифугирование хлоркалиевой суспензии.

● Сушка хлористого калия и подогрев продукта перед гранулированием.

● Удаление отходов производства.

● Гранулирование хлористого калия.

● Складирование, хранение и погрузка.

● Охлаждение оборотной воды и резерв щелоков.

● Приготовление реагентов.

● Обработка хлористого калия реагентами пылеподавителями.

● Фасовка и затаривание хлористого калия.


Дробление. Теоретические основы процесса. Стадии дробления. Схемы дробления. Классификация дробильных машин.

Дробление – процесс уменьшения размеров кусков, зерен полезного ископаемого путем разрушения внутренней силы сцепления частиц твердого вещества при механическом воздействии на материал.Задача дробления - полное раскрытие руды при минимальном шламообразовании. Степень дробления зависит от структуры и состава руды, а так же схемы и режима дробления.

Способы дробления отличаются видом деформации материала - раздавливание, раскалывание, излом, истирание, удар, срезывание. Выбор усилия для дробления полезных ископаемых зависит от их свойств: твердости, крупности, хрупкости, влажности, плотности и др.

Дробление может происходить в открытом и замкнутом циклах. При работе в открытом цикле руда, прошедшая дробилку, готова по крупности и материал проходит через дробилку только один раз. При работе в замкнутом цикле дробленый продукт поступает на грохочение, в результате выделяется недодробленный продукт, т.е. большая часть материала проходит через дробилку многократно.

Как правило, в продуктах, поступающих на дробление, содержится значительное количество класса готового продукта. Для снижения нагрузки на дробилку, расхода электроэнергии, степени переизмельчения в схемы дробления включены операции предварительного грохочения, а для контроля крупности готового продукта- операции поверочного грохочения, которые применяются в последней стадии дробления. Поверочное грохочение не допускает поступления в мельницу продуктов повышенной крупности.

Дробление может проводиться в одну, две и три стадии. ОДНОСТАДИАЛЬНОЕ ДРОБЛЕНИЕ

ДВУХСТАДИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ДРОБЛЕНИЯ  применяются для получения более мелкого и равномерного по крупности продукта. Включает в себя операции предварительного грохочения в каждой стадии.

ТРЕХСТАДИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ включают предварительное грохочение в каждой стадии, поверочное грохочение в последней стадии. Дробилка третей стадии работает в замкнутом цикле.

Технологически различают операции крупного, среднего и мел­кого дробления. При крупном дроблении размер кусков доводят до 50 - 20 мм; при среднем дроблении - до 5 мм; при мелком дроблении - до 4-5 мм и меньше. На обогатительных фабриках для крупного дробления применяют щековые и конусные дробилки, для среднего и мелкого дробления - конусные дробилки.

В щековых дробилках дробление происходит между двумя щеками, одна из которых подвижная, и боковыми стенками. В конусных дробилках дробление происходит в кольцевом пространстве между подвижным дробящим конусом и неподвижной конической чашей (усилия - сжатие, изгиб, истирание). Валковые дробилки бывают: одно- и двухвалковые, с зубчатыми,  гладкими и рифлеными валками. Дробление материала в них происходит между двумя встречно вращающимися валками или между одним валком и корпусом дробилки однократным сжатием. Дробленный продукт отличается однородностью, малым содержанием мелочи. К ударным дробилкам относятся роторные с жестко закрепленными на роторе билами и молотковые с шарнирно-подвешенными билами-молотками. Дробимый материал разрушается ударами бил быстро вращающегося ротора, а также ударами об отражательные плиты в камере дробления.

Выбор типа дробилок определяется прочностью дробимого материала. Для твердых пород применяются щековая, конусная дробилки; для мягких и крупных - валковые с зубчатыми валками, роторные и молотковые.

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-03-22; Просмотров: 185; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.123 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь