|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Гравитационное обогащениеСтр 1 из 5Следующая ⇒
СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Гравитационное обогащение 2. Краткая характеристика обогащаемой руды 3.Общие принципы разделения частиц при гравитационном обогащении 4. Теоретический баланс продуктов обогащения 5. Расчет качественно-количественной схемы 6. Расчет водно-шламовой схемы 7. Выбор и расчет основного оборудования 8. Расчет схем заключительных операций. 9. Краткое описание методов опробования продуктов обогащения и методов контроля технологического процесса с использованием средств автоматизации 10. Основные мероприятия по технике безопасности Вывод Список использованной литературы Введение. Гравитационные методы обогащения, широко используемые при первичной обработке руды, основаны на различиях в плотности, крупности и форме разделяемых минералов, вызывающих различный характер их движения в среде под воздействием силы тяжести и сил сопротивления.Гравитационные методы занимают ведущее место среди других методов обогащения, особенно в практике переработки руды. Гравитационные процессы в настоящее время осуществляются в высокопроизводительных машинах, что позволяет упрощать схему цепи аппаратов, более экономично использовать промышленные мощности и объемы зданий, в результате чего уменьшать удельные капительные затраты. Также они позволяют перерабатывать крупнозернистый материал. Это обстоятельство особенно важно, если учесть некоторые крупнозернистые продукты обогащения имеют значительно больший спрос потребителей и большую стоимость, чем мелкозернистые. Увеличение добычи многих полезных ископаемых стало возможным благодаря освоению гравитационных методов обогащения. Современная гравитационная обогатительная фабрика — это предприятие, ежегодно перерабатывающее десятки миллионов тонн рудного сырья, со сложной схемой цепи аппаратов, включающей дробилки, грохоты, отсадочные машины, промывочные машины, классификаторы, сгустители. Гравитационные методы занимают ведущее место среди других методов обогащения, особенно в практике переработки угля, золотосодержащих, вольфрамовых руд и руд черных металлов. Высокая производительность гравитационных машин позволяет упрощать схему цепи аппаратов фабрик, чтобы экономично использовать производственные площади и объемы зданий, в результате чего снижаются удельные капитальные затраты на строительство обогатительных фабрик, уменьшается число обслуживающего персонала, снижается себестоимость переработки. Гравитационные процессы обогащения по широте диапазона исходных характеристик обогащаемого сырья, разнообразию условий применения их в технологических схемах обогатительных фабрик, простоте производственного комплекса, высокой производительности обогатительных аппаратов. Гравитационное обогащение Современные изменения в области гравитационного обогащения относятся главным образом к созданию высокопроизводительного, высокоэффективного, но недорогого оборудования; современные гравитационные фабрики просты и недороги по сравнению с более ранними. Относительная дешевизна гравитационного обогащения крупных частиц обусловливает его преимущество при определении способа отсортировки относительно крупных безрудных отходов даже на больших флотационных фабриках. Сколько руды измельчают до флотационной крупности, не задумываясь о действительной степени раскрытия ценных минералов? Сколько материальных и трудовых ресурсов можно сэкономить, не придерживаясь принципа измельчать каждую тонну руды до крупности, требуемой для флотации? Сколько раз имелась альтернатива, в то время как применялись дорогостоящие процессы, хотя гравитационное обогащение было не только дешевле, но и обеспечивало лучшие характеристики получаемых продуктов? Например, в работе показано, что гравитационное обогащение золота перед цианированием, используемым только в качестве контрольной операции, обеспечивает значительное повышение извлечения очень тонкого золота. С точки зрения экономики и затрат как труда, так и материалов не имеет смысла игнорировать любой путь, который может существенно уменьшить и то, и другое. Так, где может быть использовано гравитационное обогащение? Очевидно, в настоящее время в угольной и железорудной отраслях промышленности гравитационное разделение считают основным методом обогащения. А в других областях? Гравитационное обогащение предпочтительно использовать для богатых руд, раскрытие минералов которых происходит при крупных размерах частиц, россыпных месторождений, а также для предварительного обогащения и переработки руд в отдаленных районах или там, где требуются минимальные затраты. Наиболее трудно перерабатывать жильные руды. В стадии сокращения крупности всегда получается определенная доля шламов, труднее всего извлекаемых гравитационными методами. Эффективность обогащения наиболее тяжелых минералов россыпных месторождений высока, так как обычно в них порода полностью раскрывается с малым образованием шламов, а крупная фракция безрудна (пустая). Гравитационное обогащение — практически универсальный способ переработки бедных руд россыпных месторождений, как в Северной Америке, так и в СНГ. И хотя применяемая технология может выглядеть архаичной, она проста, недорога, потребляет мало энергии и остается наиболее экономичной. Главная проблема гравитационного обогащения— извлечение шламов— заключена в самом процессе. Разделение по плотности обычно происходит при пропускании друг за другом через процесс отдельных частиц. Это требует большой площади концентрации. Даже наиболее сложные гравитационные аппараты для переработки шламов ограничивают нижний предел крупности практически 10 мкм. Однако в настоящее время гравитационное обогащение используется для переработки не одного-двух, а целого ряда минералов— от андалузита до циркона, от угля до алмазов, от минеральных песков до оксидов металлов и от’ промышленных минералов до редких металлов. Несмотря на то, что гравитационные методы издавна широко используются во всем мире для обогащения многих минералов, не существует точной науки, которая могла бы дать модель и математическое описание процесса. Очевидно, что очень разнородное оборудование используется из-за недостаточного понимания процессов гравитационного обогащения. В течение, длительного времени различные исследователи изучают механизм действия этого оборудования; однако единой теории обогащения не существует, и она не может быть создана. РАСЧЕТ ВОДНО-ШЛАМОВОЙ СХЕМЫ На основании справочных данных и по результатам работы действующих фабрик, для расчета водно-шламовой схемы, задаются значения — Т %. Расчет ведем по следующим формулам: [Разумов, стр. 108] где — весовое отношение жидкого к твердому в операции или продукте, численно равное отношению м3 воды/т твердого; — количество воды в операции или продукте, м3 в единицу времени; % - содержание твердого в питании операции или продукте обогащения. Шламовая схема дает возможность составить баланс общей и свежей воды по обогатительной фабрике. Суммарное количество воды, поступающей в процесс, должно равняться суммарному количеству воды, уходящему из процесса с конечными продуктами. Поэтому баланс общей воды выразится равенством: , [Разумов, стр. 206] Где — количество воды, поступающее с исходным сырьем; — суммарное количество воды, добавляемой в процесс; — суммарное количество воды, уходящее из процесса с конечными продуктами. Для рассчитанной шламовой схемы, баланс общей воды приведен в табл. 5.2. Таблица 5.1. Результаты расчета водно-шламовой схемы Баланс общей воды по фабрике
Таблица 5. 2
Расход воды на обогатительной фабрике будет [Разумов, стр. 206]. Для нашего случая При условии использования слива сгустителя расход свежей воды будет [Разумов, стр. 206]. Тогда Все приведенные выше подсчеты относятся к воде потребляемой для технологических цепей. Все расчеты шламовой схемы выражены на рис. 2.
7. ВЫБОР И РАСЧЕТ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ Для измельчения выбираем стержневые мельницы. Для грохочения после I стадии измельчения целесообразно установить дуговой грохот. Расчет оборудования для гидравлической классификации I, II стадий. Крупность питания поступающего на гидравлическую классификацию I ст. 0− 2 мм. Выбираем конусный песковый классификатор ККП — 1, 8. этот аппарат наиболее подходит для обезвоживания зернистых материалов. Они наиболее просты и устанавливаются под углом 60− 65°. Производительность классификаторов колеблется от 2 до 20 т/ч [Разумов, стр. 104]. К установке для I ст. гидравлической классификации принимаем 9 аппаратов. Крупность питания поступающего на гидравлическую классификацию II ст. > 0, 5 мм. Применяем гидравлический классификатор в виде конуса ККП — 1, 8. Производительность равна 18 т/ч [Разумов, стр. 104]. Принимаем к установке 7 гидравлических классификаторов. Расчет оборудования для отсадки. На операцию отсадки 1 поступает продукт крупностью — 2 + 1 мм, поэтому для такой крупности питания принимаем отсадочную машину типа МОД-2 [Шохин, стр. 214]. Определяем производительность отсадочной машины по формуле [Шохин, стр. 229] где — средняя плотность обогащаемого материала, т/м3; — площадь отсадки, м2; — высота постели, м; — скорость расслоения постели, 1/с; — безразмерный коэффициент (критерий качества или критерий точности разделения); [Шохин, стр. 229] где — суммарное содержание посторонних фракций в продуктах обогащения, в процентах от исходного продукта. [Шохин, табл. 10, стр. 214] Тогда т/ч Из расчета для отсадки устанавливаем 2 отсадочные машины МОД — 2. Определяем расчетное число отсадочных машин для отсадки 2. где — требуемая производительность Q6=34 т/ч, Q — производительность аппарата = 29, 7 т/ч К установке принимаем 2 отсадочные машины типа МОД — 2. Определяем производительность отсадочной машины МОД -2 (крупность питания поступающего на операцию отсадки > 0, 5 мм). [Шохин, стр. 229] =6, 7т/ч; ;; Из расчета для отсадки устанавливаем 1 отсадочную машину МОД — 2. Определяем расчетное число отсадочных машин для отсадки 3 где — требуемая производительность Q10=24, 75 т/ч, — производительность отсадочной машины =41, 8 т/ч, Принимаем к установке 1 отсадочную машину МОД — 2. Выбор и расчет концентрационных столов Определяем расчетное число концентрационных столов где — требуемая производительность т/ч (Q6, Q7) — производительность по паспорту К установке принимаем концентрационный стол типа СКО — 45. Основными параметрами, влияющими на режим работы концентрационных столов, являются вещественный состав: обогащение на столах происходит эффективно, если в питании зерна более — 0, 15 + 0, 074 мм. В нашем случае на операцию концентрации поступает продукт крупностью — 0, 3 + 0, 15 мм. Для обогащения оловянных руд принимаем столы СКМ — 1. Определяем производительность стола по эмпирической формуле: [Разумов, стр. 278] где — производительность по сухому исходному питанию, т/ч — площадь деки стола, м2 — среднеарифметическая крупность зерен в питании, мм — плотность собственно руды, полученного минерала (тяжелой фракции) и пустой породы (легкой фракции) г/см3 F = 7, 5 см2; dср = 0, 2 мм; S = 6, 7 т/м3; S1 = 6, 7 т/м3; S2 = 3, 4 т/м3 Тогда Принимаем к установке 2 концентрационных стола СКМ — 1. Определяем производительность стола СКМ — 1 (крупность питания поступающего на концентрацию — 0, 15+0, 074 мм). [Разумов, стр. 278] F = 7, 5 м2; dср = 0, 1 мм; S = 6, 7 т/м3; S1 = 6, 7 т/м3; S2 = 3, 4 т/м3 [Шохин, стр. 265 табл.7. 3] К установке принимаем 3 концентрационных стола СКМ — 1. Выбор и расчет оборудования для сгущения Сгуститель выбираем в зависимости от конструкции и расположения привода механизма разгрузки сгустителя. Сгустители с центральным приводом находят наибольшее применение на обогатительной фабрике, более целесообразны. Определим производительность сгустителя Ц-70 и их расчетное число. , где q — удельная нагрузка одноярусных сгустителей (т/м3·сут.) S — номинальная площадь осаждения, м2 q = 1, 5(т/м3·сут.)=0, 06 (т/ч·м3) [Разумов, стр. 104 табл. 62]. S=3850 м2 [Справочник по проектированию ОФ; книга 1, 1998 г. ] где — требуемая производительность, т/ч — производительность аппарата, т/ч К установке принимаем один одноярусный сгуститель с центральным приводом Ц-70. Выводы. Увеличение добычи многих полезных ископаемых стало возможным благодаря освоению гравитационных методов обогащения. В настоящее время более 90 % углей и марганцевых руд, железных руд обогащаются гравитационными методами. Ежегодно повышается долевое участие гравитационных методов в переработке окисленных железных, полиметаллических и золотосодержащих руд. Таким образом, растет значение гравитационных процессов в обогащении. Гравитационные процессы обогащения по широте диапазона исходных характеристик обогащаемого сырья, разнообразию условий применения их в технологических схемах обогатительных фабрик, в простоте производственного комплекса, высокой производительности обогатительных аппаратов в сравнимых условиях превосходит многие другие процессы обогащения и обеспечивают эффективное разделение минеральных смесей при относительно низких материальных, трудовых и энергетических затрат.
Список использованной литературы: 1. Койбаш В.А., Король В.Я. Проектирование углеобогадительных фабрик. – М.: Гос. н.т.и. лит. по горн. делу, 1962. 328с. 2. Разумов К.А., Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик. Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1982. 518с. 3. Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. Учебник для вузов. М.: Недра, 1980. 400с. 4. Обогащение полезных ископаемых. Комплексное использование сырья, продуктов и отходов обогащения: Учебное пособие/ В.Г, Харитонов, А.В.Ремезов, О.В. Сорокин и др.; ГОУ ВПО «КузГТУ» - Кемерово: Кузбассвузизд, 2006. – 327с.
СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Гравитационное обогащение 2. Краткая характеристика обогащаемой руды 3.Общие принципы разделения частиц при гравитационном обогащении 4. Теоретический баланс продуктов обогащения 5. Расчет качественно-количественной схемы 6. Расчет водно-шламовой схемы 7. Выбор и расчет основного оборудования 8. Расчет схем заключительных операций. 9. Краткое описание методов опробования продуктов обогащения и методов контроля технологического процесса с использованием средств автоматизации 10. Основные мероприятия по технике безопасности Вывод Список использованной литературы Введение. Гравитационные методы обогащения, широко используемые при первичной обработке руды, основаны на различиях в плотности, крупности и форме разделяемых минералов, вызывающих различный характер их движения в среде под воздействием силы тяжести и сил сопротивления.Гравитационные методы занимают ведущее место среди других методов обогащения, особенно в практике переработки руды. Гравитационные процессы в настоящее время осуществляются в высокопроизводительных машинах, что позволяет упрощать схему цепи аппаратов, более экономично использовать промышленные мощности и объемы зданий, в результате чего уменьшать удельные капительные затраты. Также они позволяют перерабатывать крупнозернистый материал. Это обстоятельство особенно важно, если учесть некоторые крупнозернистые продукты обогащения имеют значительно больший спрос потребителей и большую стоимость, чем мелкозернистые. Увеличение добычи многих полезных ископаемых стало возможным благодаря освоению гравитационных методов обогащения. Современная гравитационная обогатительная фабрика — это предприятие, ежегодно перерабатывающее десятки миллионов тонн рудного сырья, со сложной схемой цепи аппаратов, включающей дробилки, грохоты, отсадочные машины, промывочные машины, классификаторы, сгустители. Гравитационные методы занимают ведущее место среди других методов обогащения, особенно в практике переработки угля, золотосодержащих, вольфрамовых руд и руд черных металлов. Высокая производительность гравитационных машин позволяет упрощать схему цепи аппаратов фабрик, чтобы экономично использовать производственные площади и объемы зданий, в результате чего снижаются удельные капитальные затраты на строительство обогатительных фабрик, уменьшается число обслуживающего персонала, снижается себестоимость переработки. Гравитационные процессы обогащения по широте диапазона исходных характеристик обогащаемого сырья, разнообразию условий применения их в технологических схемах обогатительных фабрик, простоте производственного комплекса, высокой производительности обогатительных аппаратов. Гравитационное обогащение Современные изменения в области гравитационного обогащения относятся главным образом к созданию высокопроизводительного, высокоэффективного, но недорогого оборудования; современные гравитационные фабрики просты и недороги по сравнению с более ранними. Относительная дешевизна гравитационного обогащения крупных частиц обусловливает его преимущество при определении способа отсортировки относительно крупных безрудных отходов даже на больших флотационных фабриках. Сколько руды измельчают до флотационной крупности, не задумываясь о действительной степени раскрытия ценных минералов? Сколько материальных и трудовых ресурсов можно сэкономить, не придерживаясь принципа измельчать каждую тонну руды до крупности, требуемой для флотации? Сколько раз имелась альтернатива, в то время как применялись дорогостоящие процессы, хотя гравитационное обогащение было не только дешевле, но и обеспечивало лучшие характеристики получаемых продуктов? Например, в работе показано, что гравитационное обогащение золота перед цианированием, используемым только в качестве контрольной операции, обеспечивает значительное повышение извлечения очень тонкого золота. С точки зрения экономики и затрат как труда, так и материалов не имеет смысла игнорировать любой путь, который может существенно уменьшить и то, и другое. Так, где может быть использовано гравитационное обогащение? Очевидно, в настоящее время в угольной и железорудной отраслях промышленности гравитационное разделение считают основным методом обогащения. А в других областях? Гравитационное обогащение предпочтительно использовать для богатых руд, раскрытие минералов которых происходит при крупных размерах частиц, россыпных месторождений, а также для предварительного обогащения и переработки руд в отдаленных районах или там, где требуются минимальные затраты. Наиболее трудно перерабатывать жильные руды. В стадии сокращения крупности всегда получается определенная доля шламов, труднее всего извлекаемых гравитационными методами. Эффективность обогащения наиболее тяжелых минералов россыпных месторождений высока, так как обычно в них порода полностью раскрывается с малым образованием шламов, а крупная фракция безрудна (пустая). Гравитационное обогащение — практически универсальный способ переработки бедных руд россыпных месторождений, как в Северной Америке, так и в СНГ. И хотя применяемая технология может выглядеть архаичной, она проста, недорога, потребляет мало энергии и остается наиболее экономичной. Главная проблема гравитационного обогащения— извлечение шламов— заключена в самом процессе. Разделение по плотности обычно происходит при пропускании друг за другом через процесс отдельных частиц. Это требует большой площади концентрации. Даже наиболее сложные гравитационные аппараты для переработки шламов ограничивают нижний предел крупности практически 10 мкм. Однако в настоящее время гравитационное обогащение используется для переработки не одного-двух, а целого ряда минералов— от андалузита до циркона, от угля до алмазов, от минеральных песков до оксидов металлов и от’ промышленных минералов до редких металлов. Несмотря на то, что гравитационные методы издавна широко используются во всем мире для обогащения многих минералов, не существует точной науки, которая могла бы дать модель и математическое описание процесса. Очевидно, что очень разнородное оборудование используется из-за недостаточного понимания процессов гравитационного обогащения. В течение, длительного времени различные исследователи изучают механизм действия этого оборудования; однако единой теории обогащения не существует, и она не может быть создана. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-06-08; Просмотров: 592; Нарушение авторского права страницы