Рис. 2.3 - Суммарная гранулометрическая характеристика разгрузки конусной дробилки среднего дробления
Находим массы продуктов по формуле и из уравнений баланса:
Q5 = Q3 ·,
где - содержание класса - a III мм. в разгрузке дробилки среднего дробления КСД, находим из рисунка 2 - ; - эффективность классификации на сите aIII мм, аIII = 17 мм,
Q4 = 2367.4·0.35·0.85 = 704.3 т/ч; 4 =Q4 · 100 / Q1= 70430 / 2367.4 = 29.7 %.
Из уравнения баланса:
Q5 = Q3 – Q4 = 2367.4 - 704.3 = 1663.1 т/ч; 5 =1 - 5 = 100 - 29.7 = 70.3 %.
Ситовая характеристика крупности представлена в таблице 2.6.
Таблица 2.6 - Ситовая характеристика продукта дробилки мелкого дробления
-
-
Классы крупности , мм
|
Выход, %
|
+20,0
|
9,3
|
-20,0+15,0
|
19,5
|
-15,0+10,0
|
8,3
|
-10,0+5,0
|
20,8
|
-5,0+2,0
|
9,4
|
-2,0+1,0
|
6,8
|
-1,0+0,8
|
0,9
|
-0,8+0,56
|
4,5
|
-0,56+0,4
|
3,4
|
-0,4+0,28
|
4,5
|
-0,28+0,2
|
5,5
|
-0,2+0,14
|
3,2
|
-0,14+0,1
|
4,5
|
-0,1+0,071
|
3,1
|
-0,071+0,044
|
2,3
|
-0,044
|
3,3
|
Всего:
|
100,0
|
Гранулометрическая характеристика крупности продуктов разгрузки дробилки для мелкого дробления приведена на рис. 2.4
Рис. 2.4 - Гранулометрическая характеристика продукта дробилки мелкого дробления
Находим массы продуктов:
Q5 + Q8 = Q5 · [1/(EV-aV) + 5+aIII/bV-)] = 1663.1 · (1 / 0.85 + 0.65 / 0.84) =
= 3249.4 т/ч;5+8 = 3249.4· 100 / Q1 = 135.3 %
Q8 = 3249.4 – Q5 = 3249.4 - 1663.1 = 1586.3 т/ч; 8 = Q8 · 100 / Q1 = 65 %;
Q5 = Q7 = 1663.1 т/ч; 5 =7 = 70.3 %;
Q9 = Q4+ Q7 = 704.3 + 1663.1 =2367.4 т/ч;
Q1 = Q9= 2367.4 т/ч.
Проверяем соответствие выбранной схемы и степеней дробления выпускаемому заводами оборудованию. Определим требуемое количество принятых к установке дробилок и коэффициенты их загрузки, используя полученные при расчетах значения масс продуктов, полученных по уточным расчетам. Данные вносим в таблицу 2.7.
Q1 = 2367.4 / 2.0 = 1183.7 м3/ч; Q3 = 2367.4 / 2.0 = 1183.7 м3/ч;
Q6 = 3249.4 / 2.0 = 1624.7 м3/ч.
Окончательно, устанавливаем:
в крупном дроблении - Nдр = 1183.7 / 1350 = 0.87; kI = 1183.7 / (1350 · 1) = 0.87;
в среднем дроблении - Nдр = 1183.7 / 637.5 = 1.85; kII = 1183.7 / (637.5 · 2) = 0.92;
в мелком дроблении - Nдр = 1624.7 / (336.8 · 1.4) = 3.4; kIV = 1624.7 / (471.52 · 4) =
= 0.86.
По предварительному расчету было: kI = 0.82; kII = 0.93; kIII =0.71.
Значения ki по предварительному расчетам приблизительно равны, поэтому окончательно принимаем к установке следующие типы дробилок:
для первой стадии дробления одну дробилки ККД-1500/200- 1 дробилка;
для второй стадии дробления две дробилки КСД-3000Т- 2 дробилки;
для третьей стадии дробления три дробилки КМД-3000Т - 4 дробилки.
Основные технологические параметры выбранных к установке дробилок указаны в таблице 2.7
Таблица 2.7 - Параметры принятых к установке дробилок
Ста-
дия дро-
бле-ния
|
Типоразмер дробилки
|
Производительно-
сть, м3/ч
|
N
|
kз
|
Установочная мощность, кВт
|
Масса, т
|
Требуе-мая
|
Расчет-ная
|
Одной
|
Всех
|
Одной
|
Всех
|
I
|
ККД-1500/180
|
1260.51
|
1350
|
1
|
0.82
|
400
|
400
|
406
|
406
|
II
|
КСД-3000Т
|
1260.51
|
637.5
|
2
|
0.93
|
400
|
800
|
230
|
660
|
III
|
КМД-3000Т
|
1510.97
|
336.8
|
4
|
0.71
|
400
|
1200
|
230
|
690
|
2.4. Выбор и расчет оборудования для операций грохочения
В подверженном дроблению материале всегда есть куски руды мельче того размера, до которого дробится руда. Для выведения таких кусков руды из материала, который идет на дробление, с получением готового по крупности продукта применяют классификацию - процесс разделения рудного сырья по крупности.
Грохочение - процесс разделения рудного сырья на классы по крупности, осуществляемый на просеивающей поверхности (решетах, ситах и др.). Аппараты, на которых осуществляется процесс грохочения, называются грохотами.
Для удобства компоновки и снижения затрат при капитальном строительстве грохота должны работать в паре с дробилками, следовательно, перед второй стадией дробления необходимо установить три грохота, а перед третьей стадией дробления требуется установка двух грохотов. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы / под ред. О.С. Богданова, В.А. Олевского. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1982. - 365с.
Требуемую площадь грохочения F рассчитываем по удельным нагрузкам с учетом поправочных коэффициентов на условия грохочения по формуле:
где - производительность по исходному питанию, т/ч; k, l, m, n, o, p- поправочные коэффициенты, определяемые по справочным данным; q - удельная производительность грохота по насыпному объёму при заданном отверстии сита, м/ч; ρн - насыпная плотность руды, т/м; Разумов
При определении рабочей площади сита F для выбора коэффициентов (k) и (l) необходимо знать содержание в питании зерен размером меньше половины отверстий сита и избыточных зерен размером больше отверстий сита.
Расчет грохотов для предварительного грохочения перед мелким дроблением (III операция): Qисх = 2367.4 т/ч;
Q = 26.5 м3/м3·ч - удельная производительность на 1 м2 поверхности сита при отверстиях сита 17 мм;
ρн= 2.0 т/м3 - насыпная плотность руды; = 0.7 - коэффициент влияния мелочи;
= 2.0 - коэффициент влияния крупных зерен; = 1.2 - коэффициент эффективности грохочения при = 85%; = 1 - коэффициент формы зерен; = 1 - коэффициент влажности; = 1 - коэффициент способа грохочения. Разумов
Находим необходимую площадь сита:
F = 2367.4 / (26.5 · 2 · 0.7 · 2 · 1.2 · 1 · 1 · 1) = 2367.4 / 89.04 = 26.6 м2.
Определяем потребную площадь на одну дробилку: NF= 26.6 / 2 = 13.3 м2.
К установке принимаем 2 самобалансных грохота типа ГСТ 71М (на каждую дробилку по одному), с площадью просеивающей поверхности F = 15.5 м2.
Расчет грохотов для поверочного грохочения в операции мелкого дробления (V операция): Qисх = 2012.3 т/ч;
Q = 26.5 м3/м3·ч - удельная производительность на 1 м2 поверхности сита при отверстиях сита 17 мм;
ρн = 2.0 т/м3 - насыпная плотность руды; = 0.8 - коэффициент влияния мелочи;
= 1.07 - коэффициент влияния крупных зерен; = 1.2 - коэффициент эффективности грохочения при = 85%, = 1 - коэффициент формы зерен; = 1 - коэффициент влажности; = 1 - коэффициент способа грохочения. Разумов
Находим необходимую площадь сита:
F = 2012.3 / (26.5 · 2 · 0.8 · 1.07 · 1.2 · 1 · 1 · 1) = 2012.3 / 54.44 = 36.9 м2.
Определяем потребную площадь на одну дробилку: NF = 36.9 / 4 = 9.2м2.
К установке принимаем 4 самобалансных грохота тяжелого типа ГСТ 71М (на каждую дробилку по одному), с площадью просеивающей поверхности F = 15.5 м2. Грохот односитный ГИСТ 71 предназначен для разделения по крупности сыпучих материалов объемной массой насыпного груза до 2,8т/м3 при угле наклона просеивающей поверхности 0-5 градусов на операциях обезвоживания, обесшламливания, мокрого и сухого грохочения (с поверхностной влагой материала не более 5%) , а также отмыва суспензии от продуктов обогащения. Грохот изготавливается в опорном исполнении с приводом через гибкую (лепестковую) муфту. Основные технические параметры выбранных грохотов приведены в таблице 2.8
Таблица 2.8 - Основные технические параметры выбранных грохотов
Параметры
|
ГСТ-71М
|
Производительность по питанию (регулируемая), т/ч, не более
|
1500
|
Размеры просевающей поверхности, мм
|
25006200; 25004000
|
Количество сит
|
1
|
Угол наклона короба, град
|
0 … 5
|
Амплитуда колебаний (полуразмах), мм
|
4,1 … 8,1
|
Мощность привода, кВт
|
2 · 22
|
Габаритные размеры, мм
длина
ширина
высота
|
6950
4040
2275
|
Масса грохота, кг
|
17300
|
2.5 Расчет качественно-количественной и водно-шламовой схем обогащения
.Используя рис. 2.5, данные практики обогащения аналогичных руд, а также информацию справочников Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики / под ред. О.С. Богданова, Ю.Ф. Ненарокомова, 2-е изд. перераб. и доп. М.: Недра, 1984. - 355с. Разумов К.А., Петров В.А. Проектирование обогатительных фабрик: учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1982. - 497с. Справочник по обогащению руд. Основные процессы / под ред. О.С. Богданова, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1983. - 379с.
:
Складирование и усреднение
:
+_
9
ММС 1-ая стадия VII
10
12
11
-_
13
14
Классификация IX
15
16
Пески
17
18
Слив
19
20
21
22
Хвосты
23
24
Кек
Складирование и сушка
ВОДА
Измельчение 1-ая стадия VI
до крупности 50% -0.074
Грохочение VIII
Измельчение 2-ая стадия X
до крупности 85% -0.074
ММС 2-ая стадия XI
ММС 3-ая стадия XII
Фильтрация XIII
Фильтрат и перелив
Рис. 2.5 - Совмещенная качественно-количественная и водно-шламовая схема обогащения
Найдём число исходных показателей по формуле: N = C· (np-ap+ 1) - 1,
где С = 1 + е, е - число определяемых компонентов, по которым рассчитывается схема С = 1 + 1 = 2; np- число продуктов разделения = 12; ap- число операций разделения = 6;
N= 2 · (12 - 6 + 1) - 1 = (2 · 7) - 1 = 14 - 1 = 13.
Найдём число исходных показателей, относящихся к продуктам обработки по формуле:Nп = С · (np- ap) = 2 · (12 - 6) = 12.
Найдём число исходных показателей, относящихся к руде по формуле: Nр =Nп -N= 13 - 12 = 1.
Найдём максимальное возможное число извлечений, задаваемых по схеме для продуктов обработки по формуле: Nεmax= np- ap= 12 - 6 = 6
Найдем число показателей содержания в продуктах обработки по формуле:
Nβ =N -Nεmax= 13 - 6 = 7
Задаёмся исходными показателями ε и β для следующих продуктов:
по извлечению: 15,,,,
по содержанию, , ,,.
.18235.9491.4.=0.25 %;
, , ,,
Исходные показатели для расчета схемы
Находим недостающие показатели по уравнениям баланса.
Рассчитываем выхода продуктов. для которых имеются содержания по формуле:
nn
Рассчитываем недостающие показатели содержания по формуле:
nnn ,
Рассчитываем абсолютные массы продуктов по формуле:
Qn= Q1* n ,
Исходя из рассчитанной ранее производительности корпуса дробления, принимаем часовую производительность главного корпуса равную Qч =Q к.д.ч = 2367.4 т/ч.
Результаты расчёта качественно-количественной схемы приведены в таблице 2.9.
Таблица 2.9 - Результаты расчёта качественно-количественной схемы обогащения
№
|
Наименование операций и продуктов
|
Q,т/ч
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
VI
9
|
Измельчение 1 стадия
поступает:
Дробленая руда
Вода
|
2367.4
-
|
100
-
|
22.5
-
|
100
-
|
|
Итого
|
2367.4
|
100
|
22.5
|
100
|
10
|
выходит:
Слив мельницы
|
2367.4
|
100
|
22.5
|
100
|
|
Итого
|
2367.4
|
100
|
22.5
|
100
|
VII
10
|
ММС- 1-ая стадия
поступает:
Слив мельницы
Вода
|
2367.4
-
|
100
-
|
22.5
-
|
100
-
|
|
Итого
|
2367.4
|
100
|
22.5
|
100
|
11
12
|
выходит:
Концентрат ММС-I
Хвосты ММС-I
|
1091.4
1276.0
|
46.1
53.9
|
45.8
2.6
|
93.8
6.2
|
|
Итого
|
2367.4
|
100
|
22.5
|
100
|
VIII
11
|
Грохочение
поступает:
Концентрат ММС-I
Вода
|
1091.4
-
|
46.1
-
|
45.8
-
|
93.8
-
|
|
Итого
|
1091.4
|
46.1
|
45.8
|
93.8
|
13
14
|
выходит:
Надрешетный продукт
Подрешетный продукт
|
778.9
312.5
|
32.9
13.2
|
44.6
48.4
|
65.3
28.5
|
|
Итого
|
1091.4
|
46.1
|
45.8
|
93.8
|
IX
13
18
|
Классификация
поступает:
Надрешетный продукт
Слив мельницы 2-ст.
Вода
|
778.9
2083.3
-
|
32.9
88.0
-
|
44.6
58.8
-
|
65.3
230.0
-
|
|
Итого
|
2862.2
|
120.9
|
54.9
|
295.3
|
16
17
|
выходит:
Пески классификации
Слив классификации
|
2083.3
778.9
|
88.0
32.9
|
58.8
44.6
|
230.0
65.3
|
|
Итого
|
2862.2
|
120.9
|
54.9
|
295.3
|
Продолжение таблицы 2.9
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
X
16
|
Измельчение 2 стадия
поступает:
Пески классификации
Вода
|
2083.3
-
|
88.0
-
|
58.8
-
|
230
-
|
|
Итого
|
2083.3
|
88.0
|
58.8
|
230
|
18
|
выходит:
Слив мельницы 2-ст.
|
2083.3
|
88.0
|
58.8
|
230
|
|
Итого
|
2083.3
|
88.0
|
58.8
|
230
|
XI
14
17
|
ММС- 2-ая стадия
поступает:
Подрешетный продукт
Слив классификации
Вода
|
312.5
778.9
-
|
13.2
32.9
-
|
48.4
44.6
-
|
28.5
65.3
-
|
|
Итого
|
1081.4
|
46.1
|
45.8
|
93.8
|
19
20
|
выходит:
Концентрат ММС-2 ст.
Хвосты ММС-2 ст.
|
794.8
286.6
|
34.0
12.1
|
60.7
3.9
|
91.7
2.1
|
|
Итого
|
1081.4
|
46.1
|
45.8
|
93.8
|
XII
19
|
ММС- 3-ая стадия
поступает:
Концентрат ММС-2 ст.
|
794.8
|
34.0
|
60.7
|
91.7
|
|
Итого
|
797.8
|
34.0
|
60.7
|
91.7
|
21
22
|
выходит:
Концентрат ММС-3 ст.
Хвосты ММС-3 ст.
|
752.9
44.9
|
32.1
1.9
|
64.1
3.5
|
91.4
0.3
|
|
Итого
|
797.8
|
34.0
|
60.7
|
91.7
|
XIII
21
|
Фильтрация
поступает:
Концентрат ММС-3 ст.
|
752.9
|
32.1
|
64.1
|
91.4
|
|
Итого
|
752.9
|
32.1
|
64.1
|
91.4
|
23
24
|
выходит:
Кек в/фильтров
Фильтрат + перелив в/ф
|
748.1
11.8
|
31.6
0.5
|
64.0
63.0
|
90.0
1.4
|
|
Итого
|
752.9
|
32.1
|
64.1
|
91.4
|
Баланс основных технологических показателей приведен в таблице 2.10
Таблица 2.10- Баланс основных технологических показателей
№
Проду-ктов
|
Наименование продуктов
|
Q,т/ч
|
|
|
Вода, м3/ч
|
1
|
Поступает:
Исходное питание
|
2367.4
|
100
|
100
|
Поступает -7383.6
|
12
20
22
23
24
|
выходит:
Хвосты ММС-1стадия
Хвосты ММС-2 стадия
Хвосты ММС-3 стадия
Кек в/фильтров
Фильтрат и перелив в/ф
|
1276.0
286.6
44.9
748.1
11.8
|
6.2
2.1
0.3
90.0
1.4
|
53.9
12.1
1.9
31.6
0.5
|
Уходит из процесса
1111.6
1741.6
3991.1
67.3
472.0
|
|
Итого
|
2367.4
|
100
|
100
|
7383.6
|
Согласно заданной технологической схеме (рисунок 2.2) рассчитывается водно-шламовая схема, целью расчета которой является: обеспечение оптимальных отношений Ж:Т в операциях схемы; определение количества воды, добавляемой в операции или, наоборот, выделяемой из продуктов при операциях обезвоживания; определение отношений Ж:Т в продуктах схемы; определение объемов пульпы для всех продуктов и операций схемы; определение общей потребности воды по обогатительной фабрике и составление баланса по воде.
Принятые обозначения: Rn - весовое отношение жидкого к твердому в операции или в продукте, численно равное отношению м3воды /1 ттвердого (этот параметр задаем);Т – процентное содержание твердого; Wn- количество воды в операции или в продукте, м3в единицу времени; Ln - количество воды, добавляемой в операцию или к продукту, м3в единицу времени; Sn - влажность продукта в долях единицы;Vn - объем пульпы в продукте, м3 в единицу времени;ln - удельный расход свежей воды, добавляемой в отдельные операции, м3/т твердого.
Согласно заданной схеме, представленной на рисунке 2.5, рассчитываем водно-шламовую схему, используя при расчете следующие основные соотношения:
Расчет потребного количества воды для продукта или операции:
м3/ч.
Количество свежей воды, которое необходимо добавить в операцию для обеспечения заданного разжижения:
Lоп = Wоп - Wисх , м 3/ч.
Влажности продукта, т.е. отношение массы воды в продукте к массе воды и твердого в нем, доли ед.:
Расчет потребного количества воды для операции по содержанию твёрдого в пульпе:
Wоп = (Qисх (100 - тв)) / тв ,
где тв - содержание твердого в пульпе, %.
Расчёт объёма пульпы в продукте:
|