Обогатительная фабрика производительностью 11,0 млн.т./год на базе Гусевогорского месторождения
Технология обогащения железной руды на Гусевогорском месторождении. Расчёт технологии рудоподготовительного цикла, схема и технологический режим дробления. Расчёт основного оборудования обогащения. Модернизация сепараторов 2пбс 90/250а в цехе обогащения.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.06.2010 |
Размер файла | 11,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
63
96
федеральное агенство по образованию
гоу впо
«уральский государственный горный университет»
кафедра «обогащение полезных ископаемых»
дипломный проект
Пояснительная записка
Обогатительная фабрика производительностью 11,0 млн.т./год на базе Гусевогорского месторождения
Екатеринбург, 2010
СОДЕРЖАНИЕ
- ВВЕДЕНИЕ
1. Технология обогащения железной руды на Гусевогорском месторождении
1.1 Характеристика месторождения
- 1.2 Характеристика сырья
- 1.3 Практика обогащения
- 1.4 Выбор метода обогащения13
- 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- 2.1 Баланс продуктов обогащения
- 2.2 Выбор и расчёт технологии рудоподготовительного цикла
- 2.3 Режим работы фабрики и цехов
- 2.4 Выбор схемы и технологического режима дробления
- 2.5 Расчёт схемы дробления
- 2.6 Выбор и расчёт основного оборудования отделения рудоподготовки
- 2.7 Выбор и расчёт качественно-количественной схем обогащения
- 2.8 Расчёт водно-шламовой схемы
- 2.9 Выбор и расчёт основного оборудования в корпусе обогащения
- 2.10 Выбор и расчёт вспомогательного оборудования
- 2.11 Компоновочные решения
- 3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Модернизация сепараторов 2пбс 90/250а в цехе обогащения
- Отчет по промышленным испытаниям сепараторов 2ПБС-90/250А (с нижними барабанами на 0,25Тл) на 17,18 и 21т.с. цеха обогащения в период с 1.06.08 по 18.06.0871
- 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- 4.1 Расчёт производственной программы
- 4.2 Расчёт капитальных вложений
- 4.3 Расчёт эксплуатационных затрат на обогащение сырья
- 4.4 Расчёт и распределение прибыли105
- 4.5 Технико-экономические показатели107
- 5. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ109
- 5.1 Система управления охраны труда109
- 5.2 Производственная санитария110
- 5.3 Техника безопасности на обогатительной фабрике116
- 5.4 Пожарная безопасность125
- 5.5 Общие требования по безопасности при работе на обогатительной фабрике129
- 6. ОПРОБОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА132
- 7. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СЛУЖБЫ136
- 7.1 Хвостовое хозяйство136
- 7.2 Автоматизация технологического процесса137
- 7.3 Энергоснабжение обогатительной фабрики139
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ142
- ЛИТЕРАТУРА143
Введение
Гора Качканар была известна ещё в конце XVII века. Впервые её описал русский академик П.С. Паллас. Определенный вклад в изучение Качканара Р.И. Мурчисон, А.И. Антипов, К. Гофман, Е.Н. Барбот де Марни, Н.К. Высоцский и др.
В советское время началась планомерная разведка Качканара - А.И. Медведев (1931 г.). После войны Уральским геологоразведочным управлением (1946-1952 гг.) была проведена детальная разведка Качканара.
10 июня 1950 года Совет Министров СССР принял постановление о строительстве Качканарского ГОКа. В 1954 году институтами «Уралгипроруда», «Уралмеханобр» и другими выполнен первоначальный проект по добыче и переработке Гусевогорского месторождения титаномагнетитовых руд. Их добычу и обогащение осуществляет Качканарский ГОК, введённый в эксплуатацию в 1963 году. Кроме титаномагнетитовых руд, золота и платины в районе имеются месторождения киноварь, большие запасы известняков и мраморов, незначительное скопления бурого и красного железняка серебросодержащего свинцового блеска, медных руд и отдельные находки алмазов в платиновых россыпях.
В экономическом отношении месторождение находится в развитом горнопромышленном районе. К югу от него в 130 км находится крупный Нижне-Тагильский металлургический комбинат, к северу в 160 км находится Серовский металлургический комбинат, к западу в 150 км Чусовской металлургический завод, непосредственно в районе находятся прииски по добыче золота и платины, а также ведутся лесоразработки.
1. ТЕХНОЛОГИЯ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ ГУСЕВОГОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
1.1 Характеристика месторождения
Качканарская группа месторождений (Качканарское и Гусевогорское) титаномагнетитовых руд находится на восточном склоне Среднего Урала в Нижне-Туринском районе Свердловской области, примерно, в 250 км на север от г. Екатеринбург и в 120 км от г. Н-Тагил.
Район месторождения представляет переходную зону от высокогорной осевой части Уральского хребта к восточной увалистой полосе. Господствующей вершиной района является гора Качканар, имеющая абсолютную отметку 881,5 м. Ее восточным предгорьем является Большая и Малая Гусевы горы с абсолютными отметками 300 и 460 м. Минимальную отметку -220 м. имеет долина реки Ис.
Рудной базой Качканарского ГОКа является Гусевогорское месторождение, содержание железа в котором составляет в среднем 16 %. Свыше 85 % запасов Гусевогорского месторождения сосредоточено в Северной, Главной, Западной и Промежуточной залежах, которые наиболее благоприятны для эксплуатации.
Гусевогорское месторождение титаномагнетитовых руд связано с Качканарским габбро-пироксенитовым интрузивным комплексом и непосредственно приурочено к его восточному - Гусевогорскому пироксенитовому массиву, имеющему сложное строение и разнообразный состав слагающих пород.
Месторождение меридионально вытянуто, длиной по простиранию 8,5 км при средней ширине 2,5 км, круто падает к востоку под углом 75 - 80°. Преобладающая часть массива сложена пироксенитами от мелко- и среднекристаллических до крупнокристаллических разновидностей.
Массив имеет полосчатое строение, в отдельных полосах пироксенита содержатся различные количества оливина, полевого шпата, роговой обманки и рудных зёрен. Некоторые зоны значительно обогащены титаномагнетитом, который ассоциирует с пироксеном и оливином. Гусевогорский массив можно рассматривать как рудное тело с крупными запасами убогих руд. Вмещающие Качканарское и Гусевогорское тела габбро содержат в той или иной степени рудную вкрапленность, но меньшую по сравнению с пироксенитами и оливинитами. Характерно, что в габбро, наряду с титаномагнетитом, встречаются зёрна магнетита и ильменита.
Морфологические особенности оруднения заключаются в том, что титаномагнетит распространён, главным образом, в виде вкрапленности в пироксенитах и оливинитах, реже в габбро, а также в виде струек, сгустков, небольших прожилок и линз, редко достигающих по мощности одного или нескольких метров в длину. Титаномагнетитовое оруднение Гусевогорского месторождения приурочено преимущественно к безоливиновым пироксенитам. Рудные минералы представлены, главным образом, титаномагнетитом с низким содержанием титана, редкими зёрнами ильменита и очень редкими - халькопирита, пирита, пентландита и борнита. В крайне незначительном количестве из других рудных минералов присутствуют платина, золото, скандий.
Нерудные минералы представлены пироксеном, оливином, серпентином, эпидотом.
1.2 Характеристика сырья
Качественный минеральный состав руды Гусевогорского месторождения представлен в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Минеральный состав руды Гусевогорского месторождения
Минерал |
Содержание, % |
Минерал |
Содержание, % |
|
Титаномагнетит |
18,7 |
Оливин, серпентин |
1,8 |
|
Ильменит |
0,8 |
Шпинель |
0,3 |
|
Титанит |
ед. знач. |
Кальцит, карбонаты |
ед. знач. |
|
Сульфиды |
ед. знач. |
Кварц |
ед. знач. |
|
Сфалерит |
ед. знач. |
Плагиоклаз |
7,7 |
|
Пироксен, амфибол |
64,4 |
Верлиты |
2,9 |
|
Роговая обманка |
3,2 |
Физические и физико-механические свойства основных рудных и породных минералов приведены в таблице 1.2.
Выделения титаномагнетита различны по форме и размеру. В основном это ксеноморфные зёрна или агрегаты зёрен, заполняющие промежутки между нерудными минералами, и создающие типичные сидеронитовые структуры вкрапленных руд.
Наибольшее распространение на Гусевогорском месторождении получил процесс распада твёрдого раствора ильменит-магнетита, продуктом которого являются пластинчатые и игольчатые выделения иьменита и магнетита, образующие сложный минеральный агрегат. Размер рудных включений титаномагнетита от нескольких мкм до 5 мм, нерудных от долей мм до 15 мм в поперечнике.
Чем меньше зерно магнетита, тем тоньше включения ильменита, тем труднее отделить ильменит от магнетита, даже при очень тонком измельчении.
Таблица 1.2 - Физические свойства минералов |
||||||
Минерал |
Твдость, ед. шкалы Мосса |
Плотность, кг/м3 |
Диэлектрическая проницаемость |
Удельная магнитная восприимчивость, м3/кг |
Химическая формула |
|
Магнетит |
5,5 - 6,0 |
4800 - 5200 |
33,7 - 81,0 |
(0,146 - 1,02)*10- 3 |
Fe3O4 |
|
Ильменит |
5,0 - 6,0 |
4600 - 4800 |
33,7 - 81,0 |
(14,2 - 33,0)*10- 7 |
FeTiO3 |
|
Пироксен |
5,5 - 6,0 |
3000 - 4000 |
7,8 - 8,0 |
(6 - 41)*10- 9 |
Ca(Mg, Fёрe)(Si4) |
|
Амфибол |
5,0 - 6,0 |
2800 - 3600 |
- |
- |
A2-3B5[(Si,Al)4O11]2(OH)2, где А=Mg, Fe2+, Ca или Na; В=Mg, Fe2+, Fe3+ или Al |
|
Оливин |
6,5 - 7,0 |
3200 - 4400 |
3,3 - 9,1 |
18*10- 9 |
MgFe2[SiO4] |
|
Серпентин |
2,5 - 3,0 |
2500 - 2700 |
- |
- |
Mg6[Si4O11](OH)8 |
|
Роговая обманка |
5,5 - 6,0 |
3100 - 3300 |
4,9 - 12,0 |
37*10- 9 |
NaCa2(Mg, Fe, Al)3[(SiAl4)O11]O(OH)2 |
|
Плагиоклаз |
6,0 - 6,5 |
2600 - 2800 |
6,0 - 7,2 |
- |
Na[Al, Si3O8], Ca[Al2Si3O8] |
|
Эпидот |
6,0 - 7,0 |
3200 - 3500 |
9,6 - 10,5 |
(22 - 24)*10- 9 |
Ca2(Al,Fe)3[SiO4] [Si2O7] O(OH)2 |
1.3 Практика обогащения
На базе руд Гусевогорского месторождения в настоящее время работает Качканарский горно-обогатительный комбинат производитель-ностью почти 50 млн. т. в год с получением агломерата и окатышей.
Месторождение разрабатывается открытым способом. Руда на фабрику доставляется железнодорожным транспортом.
Технологическая схема обогащения представлена на рисунке 1.2 и включает в себя следующие циклы: цикл рудоподготовки, цикл сухой магнитной сепарации, цикл сортировки, цикл мокрой магнитной сепарации и цикл обезвоживания.
Цикл рудоподготовки включает в себя операции дробления и грохочения. Технологический процесс дробления показан на рисунке 1.1. Процесс дробления по 1 и 2 линиям включает в себя 4 стадии дробления, грохочение после третьей стадии, транспортировку и распределение готовой дроблёной руды по бункерам цеха обогащения. Процесс дробления по 3 линии включает в себя три стадии дробления, грохочение после второй стадии и те же операции транспортировки, что и у технологических линий 1 и 2.
Цикл сухой магнитной сепарации проводится на сухом магнитном сепараторе 2ПБС - 90/250. Верхний барабан служит для выделения большей магнитной части, а второй для доизвлечения железа. Наличие сухой магнитной сепарации выделяет Качканарскую фабрику из ряда других фабрик. Сухая магнитная сепарация обусловлена технологическими и экономическими соображениями. Из-за этого происходит потеря железа и уход его в хвосты. Напряжённость магнитного поля на верхнем барабане у сепаратора 2ПБС - 90/250 составляет 80 мА, а у нижнего - 110 мА.
Цикл сортировки мелкодробленой руды проходит на двухситных грохотах ГИТ - 72 с получением фракционированного товарного щебня.
Цикл мокрой магнитной сепарации включает в себя три стадии. Схема построена по выделению в хвосты немагнитной фракции в наиболее крупном виде. Первая стадия включает в себя операцию мокрой магнитной операции. Промежуточная стадия мокрой магнитной сепарации находится внутри цикла измельчения. Третья стадия может включать основную мокрую магнитную сепарацию, для повышения качества - очистную операцию. Особенностью схемы является наличие операции размагничивания, ввиду наличия основных магнито-жёстких минералов. Недостатком схемы является то, что процесс регулируется по наличию общего железа, когда нужно регулировать процесс по магнитному железу и чистому магнетиту.
Цикл обезвоживания проводится путём предварительного сгущения концентрата в сгустителях и фильтровании на дисковых вакуум-фильтрах. В цехе установлены два сгустителя П - 24 и четыре П - 30.
Установка, замена, ремонт оборудования производится по плану, установленному руководством фабрики.
Рисунок 1.1 - Схема дробления технологических линий 1, 2 и 3:
а) линии 1 и 2;
б) линия 3.
Рисунок 1.2 - Технологическая схема обогащения Качканарского ГОКа
1.4 Выбор метода обогащения
Из обзора свойств минералов (таблица 1.3) следует:
1) имеется существенная разница в плотности между двумя группами минералов: магнетит и ильменит - тяжёлые, а все остальные минералы - лёгкие;
2) по твёрдости минералы практически не различаются;
3) по электрическим свойствам выделяются ильменит и магнетит, являющиеся проводниками, все остальные минералы - непроводники;
4) по магнитным свойствам имеются три группы минералов: магнетит - сильномагнитный, ильменит обладает слабомагнитными свойствами все остальные минералы немагнитные.
Таким образом, исходя из контрастности свойств минералов руды, возможно использовать разницу в плотности, электропроводности и магнитных свойствах.
Железный концентрат возможно получить двумя способами:
- гравитационное обогащение в голове технологической схемы с получением титаномагнетито-ильменитового концентрата с последующим разделением указанных минералов в слабом магнитном поле;
- метод магнитной сепарации в слабом магнитном поле с получением железного концентрата и направлением остальных минералов в хвосты.
Выделение из руды железного концентрата методом электросепарации невозможно, так как в этом случае будет получен железо-ильменитовый концентрат. Если обратить внимание на характер вкрапленности, поведение минералов при измельчении и необходимость тонкого измельчения руды в соответствии с требованиями, предъявляемыми к гранулометрическому составу железного концентрата для агломерата (81 - 85 % класса - 0,071 мм), то становится очевидным, что метод гравитационного обогащения в данном случае непригоден, так как при этом основное количество рудной массы перейдет в шламы и будет потеряно при обогащении.
Таким образом, для обогащения титаномагнетитовых руд Гусевогорского месторождения принят метод магнитной сепарации в слабом магнитном поле.
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Баланс продуктов обогащения
Используя исходные данные и формулы 2.1, 2.2, и 2.3, рассчитываем технологический баланс и заносим его в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 - Технологический баланс продуктов обогащения
Наименование продукта |
Производительность тыс. т/год |
Выход, % |
Содержание, % |
Извлечение, % |
|
Концентрат |
1884,96 |
17,136 |
60,8 |
69,0 |
|
Хвосты |
9115,04 |
83,864 |
5,649 |
31,00 |
|
Исходная руда |
11000,00 |
100,00 |
15,10 |
100,00 |
, %; (2.1)
, %
; (2.2)
, %;
, %; (2.3)
, %.
Проверка:
; (2.4)
;
;
Невязка: 0,055
2.2 Выбор и расчёт технологии рудоподготовительного цикла
Исходными данными для выбора и расчёта цикла рудоподготовки является крупность исходного материала: Dmax = 1050мм.
Крупность руды после цикла рудоподготовки не должна превышать 25мм. Для получения материала такой крупности применяется трёхстадиальная схема дробления.
Гранулометрический состав исходной руды представлен в таблице 2.2 и на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 Гранулометрическая характеристика исходной руды.
Крепость руды - средняя, ѓ =8-15 (по Протодьяконову);
влажность руды - 2,2 %;
крупность питания мельниц d = 25мм;
плотность с = 3,4 т/м3.
2.3 Режим работы фабрики и цехов
1) Определение режима работы и производительности отделения крупного дробления.
Режим работы, обуславливающий величину производительности оборудования для крупного дробления, зависит от:
- характера горных пород;
- графика доставки руды на фабрику.
Способ добычи руды - открытый. При открытой добыче график определяется категорией предприятия, исходя из годовой производительности по горной массе и районам расположения фабрики.
Суточная и часовая производительности отделения крупного дробления рассчитываются по формулам 2.5 и 2.6:
, т/сут; (2.5)
, т/ч, (2.6)
где Qф.год - годовая производительность фабрики, млн. т/год;
Kн - коэффициент, учитывающий неравномерность свойств руды, которые влияют на производительность оборудования, Kн = 1,0;
nсут - количество рабочих дней в году;
nсм - количество смен в сутки, nсм = 2;
tсм - продолжительность смены, ч, tсм = 12;
K - поправочный коэффициент, K = 0,95.
nсут = 365 • k, (2.7)
где k - коэффициент использования оборудования.
По данным практики, принимаем k = 0,8;
nсут = 365 • 0,8 = 292;
Qсут. ц. др. = 11000000/(292•0,95)=39653,93 т/сут;
Qчас. ц. др. = (1,0 • 11000000) / (292 • 2 • 12 • 0,95) = 1652,24 т/ч.
2) Определение режима работы и производительности отделения среднего и мелкого дробления.
Режим работы отделения средне-мелкого дробления (КСМД) определяется наличием складирования крупнодроблёной руды. В данном случае складирование не предусмотрено. При отсутствии складирования крупнодроблёной руды режим работы КСМД совпадает с режимом работы отделения крупного дробления.
3) Определение режима работы и производительности главного корпуса.
Для главного корпуса k = 0,83;
nсут = 365 • 0,83 = 303;
Qсут. гл. = 11000000 / (303 • 0,98) = 37044,52т/сут;
Qчас. гл. = 11000000 • 1,0 / (303 • 2 • 12 • 0,98) = 1543,52 т/ч.
Схема рудоподготовки приведена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Схема рудоподготовки
2.4 Выбор схемы и технологического режима дробления
Выбор степеней дробления по стадиям
Общая степень дробления определена по формуле:
; (2.8)
средняя степень дробления определена по формуле:
.
Принимая степени дробления по стадиям, необходимо учитывать величины iср и Dmax .
iI = 3,5; iII = 3,7; iIII = 3,2.
Определение крупности продуктов по стадиям дробления
Максимальная крупность по стадиям дробления (крупность разгрузки дробилок) dj определена по формуле:
dj = Dj / ij , (2.10)
где j - номер стадии дробления;
Dj - максимальная крупность питания, мм;
i - степень дробления в j-ой стадии.
dI = 1050 / 3,5 = 300мм;
dII = 300/ 3,7 = 81мм;
dIII = 81 / 3,2= 25мм.
Определение ширины загрузочных отверстий дробилок по стадиям дробления
Ширина загрузочных отверстий (Bj) должна на 10 % превышать размер максимального куска, поступающего в дробилку.
Bj=1,1• Dj ; (2.11)
ВI = 1050 • 1,1 = 1155 мм;
ВII = 300• 1,1 = 330 мм;
ВIII = 90 • 1,1 = 89,1 ?90 мм
Определение ширины разгрузочных щелей дробилок
В соответствии с характером руды и производительностью намечаются типы дробилок по стадиям дробления. Определение ширины разгрузочных щелей дробилок (Sj) ККД, КСД и КМД производится через максимальную относительную крупность (Zmax) по формуле:
Sj=dj / (Zmax)j , мм; (2.12)
SI = 300/ 1,8 = 166,6 ? 170 мм;
SII = 81/ 2,2 = 36,8 ? 40 мм;
SIII = 25 / 3,0 = 8,33 ? 9 мм.
Определение отверстий сит для грохочения
В проекте приняты размеры отверстий сит аII = 65 мм, аIII = 25 мм, но с учётом наклона грохотов под углом 10є к горизонту, отверстия сит будут следующими:
аIII = 65 • 1,1 = 71,5 ? 72мм.
аIII = 25 • 1,1 = 27,5 ? 28мм.
2.5 Расчёт схемы дробления
Расчёт схемы дробления заключается в определении выходов продуктов и их качества, построение гранулометрических характеристик продуктов дробления. Гранулометрические характеристики разгрузки дробилок первой (продукт 2) , второй (продукт 5) и третьей (продукт 9) стадий дробления представлены на рисунках 2.3, 2.4, 2.5 соответственно.
В связи с необходимостью для дальнейших вычислений, был рассчитан гранулометрический состав объединенного продукта шесть. Для этого использовалось правило “золотого сечения” по Леонардо Да Винчи и формула:
, %, (2.13)
где dk - диаметр k-го куска, мм;
'' - либо класс «+s» при dk? ? s, либо класс «+dk» при dk? > s.
, %;
, %;
, %;
, %;
, %.
После построения характеристики были рассчитаны выхода и количество продуктов по формулам:
, %; (2.14)
, %; (2.15)
, %; (2.16)
, %;
, %; (2.17)
, %; (2.18)
, %; (2.19)
, т/ч; (2.20)
, т/ч; (2.21)
, т/ч;
, т/ч;
, т/ч;
, т/ч.
Рисунок 2.3 - Гранулометрический состав разгрузки дробилки первой стадии дробления
Рисунок 2.4 - Гранулометрический состав разгрузки дробилки второй стадии дробления
Рисунок 2.5 - Гранулометрический состав разгрузки дробилки третьей стадии дробления
Рисунок 2.6 - Гранулометрический состав продукта №6
Рисунок 2.7 - Гранулометрический состав продукта №10
Расчёт схемы дробления приведён в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Расчёт качественно-количественной схемы дробления
Поступает |
Выходит |
|||||
Наименование |
Выход, % |
Производи- тельность, т/ч |
Наименование |
Выход, % |
Производи- тельность, т/ч |
|
Дробление I |
||||||
1. Исходная руда |
100,00 |
1652,24 |
2. Разгрузка дробилки I ст. др. |
100,00 |
1652,24 |
|
Итого |
100,00 |
1652,24 |
Итого |
100,00 |
1652,24 |
|
Грохочение II |
||||||
2. Разгрузка дробилки I ст. др. |
100,00 |
1652,24 |
3. Класс -64+0, мм |
25,5 |
421,32 |
|
4. Класс -317+64, мм |
74,5 |
1230,92 |
||||
Итого |
100,00 |
1652,24 |
Итого |
100,00 |
1652,24 |
|
Дробление II |
||||||
4. Класс -317+64мм |
74,5 |
1230,92 |
5. Разгрузка дробилки II ст. др. |
74,5 |
1230,92 |
|
Итого |
74,5 |
1230,92 |
Итого |
74,5 |
1230,92 |
|
Грохочение III |
||||||
5. Разгрузка дробилки II ст. др. |
74,5 |
1230,92 |
7. Класс -25+0, мм |
50,4 |
832,73 |
|
6. Класс -64+0, мм |
25,5 |
421,32 |
8. Класс -86+25, мм |
49,6 |
819,51 |
|
Итого |
100,00 |
1652,24 |
Итого |
100,00 |
1652,24 |
|
Дробление III |
||||||
8. Класс -86+25,мм |
49,6 |
819,51 |
9. Разгрузка дробилки III ст. др. |
49,6 |
819,5 |
|
Итого |
49,6 |
819,51 |
Итого |
49,6 |
819,5 |
2.6 Выбор и расчёт основного оборудования отделения рудоподготовки
Выбор и расчёт дробилок
Проектом приняты три стадии дробления. Во всех стадиях выбраны конусные дробилки. Один вид дробилок позволяет лучше эксплуатировать оборудование. Исходные данные для выбора и расчёта типоразмеров дробилок приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Исходные данные для выбора и расчета дробилок
Наименование параметров |
Стадия дробления |
|||
I |
II |
III |
||
Размер загрузочного отверстия, мм |
1155 |
330 |
90 |
|
Размер максимального куска в питании, мм |
1050 |
300 |
81 |
|
Размер разгрузочной щели, мм |
170 |
40 |
9 |
|
Производительность по питанию, т/ч |
1652,24 |
1230,92 |
819,5 |
Производительность дробилки в проектных условиях рассчитывается по формуле:
Qдр. = Qкат. прив. . сн . kf . kкр . kвл . kц; (2.22)
где Qк - производительность дробилки по каталогу, т/ч, м3/ч;
сн - насыпная плотность руды, т/м3;
Kf , Kкр , Kвл - поправочные коэффициенты на крепость, крупность и влажность руды соответственно;
Kц - коэффициент учёта цикла дробления.
В литературе значения Qк даются либо при номинальной ширине выходной щели, либо при максимальной и минимальной разгрузочных щелях. Если проектная щель не совпадает с указанными в каталоге значениями, то каталожная производительность для формулы (2.22) рассчитывается по следующим формулам:
Qкат.прив.= Qмакс. - (Qмакс. - Qмин.)·(sмакс. - sпроект.) / (sмакс. - sмин.); (2.23)
Qкат. прив.= Qном. · sпроект./ sном . (2.24)
где Qmax, Qmin, Qном - максимальная, минимальная и номинальная производительность дробилки по каталогу;
smax, smin, sном, sпр - максимальная, минимальная, номинальная и проектная разгрузочная щель, мм.
Для нахождения коэффициента Kкр необходим график грансостава питания дробилок.
Количество дробилок для j-той стадии дробления рассчитывается по формуле:
n = Qj / (Qдрj • kн. пит). (2.25)
Пример расчёта дробилки ККД-1500/180 для первой стадии дробления:
Qmax = 1500 м3/ч , Qmin = 1200 м3/ч;
smax =200 мм; smin = 160 мм;
Qкат.прив. = 1500 - (1500 - 1200) · (200 - 190) / (200 - 160) = 1425 м3/ч;
kf = 1,0;
kкр .= 1,042;
kвл .= 1,0;
kц = 1,0.
Qдр = 1425*2,04*1*1,042*1,0*1 = 3029 т/ч,
nрасч. = 1652,24 / (3029*0,95) = 0,57;
nприн.=1.
Расчёты приведены в таблицах 2,4 и 2,5.
Проектом приняты:
- для I стадии дробления одна дробилка ККД 1500/180;
- для II стадии дробления две дробилки КСД 2200Гр-Да1;
- для III стадии дробления четыре дробилки КМД 2200Т;
Таблица 2.4 - Расчёт дробилок
Стадия дробления |
Q, т/ч |
Типоразмер дробилки |
сн |
kf |
kкр |
kвл |
kц |
Qкат, м3/ч |
Qдр, т/ч |
Kн.пит. |
nрас |
nприн |
|
I |
1652,24 |
ККД 1500/180 |
2,04 |
1,0 |
1,042 |
1,0 |
1,0 |
1425 |
3029 |
0,95 |
0,57 |
1 |
|
ККД 1200/150 |
840 |
2083 |
0,83 |
1 |
|||||||||
II |
1230,92 |
КСД 2200Гр1 |
1,009 |
513 |
1162 |
1,1 |
2 |
||||||
КСД 2200Гр2 |
591 |
1338 |
0,96 |
1 |
|||||||||
КСД 2200Гр-Да1 |
463 |
1049 |
1,2 |
2 |
|||||||||
III |
819,5 |
КМД 1750Гр |
1,021 |
95 |
198 |
0,98 |
4,22 |
5 |
|||||
КМД 2200Т(Эм) |
190 |
396 |
2,11 |
4 |
|||||||||
КМД2200Т(Ум) |
196 |
408 |
2,04 |
4 |
Таблица 2.5 - Технико-экономическое сравнение вариантов дробилок
Стадия дробления |
Типоразмер дробилки |
Кол-во дробилок |
Коэф-т загрузки |
Производительность, т/ч |
Установленная мощность электродвигателя, кВт |
Стоимость, руб |
||||
одной |
всех |
одной |
всех |
одной |
всех |
|||||
I |
ККД 1500/180 |
1 |
0,56 |
3617 |
3617 |
400 |
400 |
3914000 |
3914000 |
|
ККД 1200/150 |
1 |
0,58 |
1220 |
1220 |
315 |
315 |
368000 |
368000 |
||
II |
КСД 2200Гр1 |
2 |
0,89 |
1019 |
2038 |
250 |
500 |
119000 |
238000 |
|
КСД 2200Гр2 |
2 |
0,83 |
1097 |
2194 |
250 |
500 |
119000 |
238000 |
||
КСД 2200Т-Да |
2 |
0,73 |
630 |
1260 |
400 |
800 |
278000 |
556000 |
||
III |
КМД 1750Гр |
4 |
0,91 |
186 |
744 |
160 |
640 |
60600 |
242400 |
|
КМД 2200Т(Эм) |
4 |
0,47 |
432 |
1728 |
250 |
1000 |
123000 |
492000 |
||
КМД 2200Т(Ум) |
4 |
0,55 |
373 |
1492 |
250 |
1000 |
123000 |
492000 |
Выбор и расчёт грохотов
Исходя из крупности и насыпной плотности, проектом принимаются вибрационные (инерционные) грохота с практически круговым движением короба в вертикальной плоскости. Исполнение грохотов - тяжёлое (ГИТ), т.к с =2,04 т/м3.
Необходимая площадь для грохочения рассчитана по формуле:
F = ,м2, (2.26)
где Q- производительность операции грохочения, т/ч;
q - удельная производительность, м3/(м2 • ч);
сн - насыпная плотность руды, т/м3;
k - коэффициент, учитывающий влияние мелочи;
l - коэффициент, учитывающий влияние крупных зёрен;
m - коэффициент, учитывающий эффективность грохочения;
n - коэффициент, учитывающий форму зёрен;
o - коэффициент, учитывающий влияние влажности;
p - коэффициент, учитывающий способ грохочения;
k`ж.с. - коэффициент учёта величины живого сечения просеивающей поверхности.
k`ж.с. = kж.с./50, (2.27)
где kж.с. - коэффициент живого сечения принимаемой просеивающей поверхности, %.
Количество грохотов рассчитано по формуле:
n=. (2.28)
Проверка на толщину слоя произведена по формуле:
h = P+ / (3,6 • сн • Bр • х), (2.29)
где P+ - производительность грохота по надрешётному продукту, т/ч;
сн - насыпная плотность, т/м3;
Bр - рабочая ширина грохота, м;
х - скорость движения материала по грохоту, м/с.
Расчёты грохотов закончен определением номера сетки (размера отверстия просеивающей поверхности), которую необходимо установить на грохот с учётом угла наклона грохота (б, град):
ауст. = k •aрасч., (2.30)
где k - поправочный коэффициент на угол наклона грохотов.
Пример расчёта грохотов для второй стадии дробления:
- удельная производительность определяется в зависимости от размера отверстия сита: а = 65 мм,
q = 46 + (50 - 46)*(65 - 60)/(70 - 60) = 48 м3/(м2 • ч);
- коэффициент, учитывающий влияние мелочи зависит от содержания в питании зёрен размером меньше половины размера отверстия сита -а/2:
= 15 %;
k = 0,5 + (0,6 - 0,5)*(14 - 10)/(20 - 10)= 0,55 д.е.;
- коэффициент, учитывающий влияние крупных зёрен зависит от содержания в питании зёрен +а:
впит = 70 %;
l = 1,55 д.е.;
- коэффициент, учитывающий эффективность грохочения определя-ется в зависимости от эффективности грохочения:
Е = 90 %,
m = 1,00 д.е.;
- коэффициент, учитывающий форму зёрен зависит от материала и его формы, так как руда дроблёная, то n = 1,0 д.е.;
- коэффициент, учитывающий влияние влажности зависит от характера сетки и материала, так как размер сетки больше 25 мм, а руда малой влажности, o = 0,98 д.е.;
- коэффициент, учитывающий способ грохочения р = 1,0 д.е.;
- коэффициент учёта величины живого сечения просеивающей поверхности:
kж.с = 70 %;
k`ж.с. = kж.с./50 = 70/50 = 1,4 д.е.
Необходимая площадь для грохочения:
F = 1652,24 / (48*2,04*0,75*3,36*1*0,98*1*1,4) = 4,88 м2.
Для ГИТ-41 количество грохотов равно:
Fгрохота = 0,85*B*L = 0,85*1,5*3,5 = 4,46м2;
nрасч = 4,88 /(4,46*0,95) = 1,15;
nприн = 2.
Результаты расчёта сведены в таблице 2.6.
Таблица 2.6 - Расчёт грохотов для среднего и мелкого дробления
Стадия дробления |
Q, т/ч |
а, мм |
q |
сн |
Коэффициент |
Fгр, м2 |
Типоразмер грохота и его площадь, м2 |
ni |
nприн |
kз |
||||||||
k |
l |
m |
n |
o |
p |
k`ж.с |
||||||||||||
II |
1652,24 |
65 |
48 |
2,04 |
0,75 |
3,36 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,4 |
4,88 |
ГИТ-41 |
4,46 |
1,15 |
2 |
0,6 |
|
ГИТ-51 |
5,72 |
0,89 |
2 |
0,5 |
||||||||||||||
ГИТ-71 |
10,63 |
0,48 |
2 |
0,24 |
||||||||||||||
III |
1652,24 |
25 |
31 |
2,04 |
1,70 |
1,25 |
1,2 |
1,0 |
0,98 |
1,0 |
0,88 |
5,9 |
ГИТ-41 |
4,46 |
2,13 |
4 |
0,53 |
|
ГИТ-51 |
5,74 |
1,66 |
2 |
0,83 |
||||||||||||||
ГИТ-71 |
10,63 |
1,59 |
2 |
0,79 |
||||||||||||||
Главный корпус |
1230,92 |
10 |
19 |
2,04 |
0,90 |
1,033 |
1,175 |
1,0 |
0,98 |
1,0 |
1,18 |
26,9 |
ГИТ-41 |
4,46 |
6,36 |
8 |
0,79 |
|
ГИТ-51 |
5,74 |
4,69 |
6 |
0,78 |
||||||||||||||
ГИТ-71 |
10,63 |
2,66 |
3 |
0,88 |
Проверка на толщину слоя:
h = 1230,92/ (3,6*2,04*1,5*0,6*2) = 93 < 100мм, что удовлетворяет условию;
ауст. = 1,15*65 = 75.
Аналогично рассчитываются грохота для третьей стадии.
Проектом приняты:
- для II стадии грохочения два грохота ГИТ-41;
- для III стадии грохочения четыре грохота ГИТ-41;
2.7 Выбор и расчёт качественно-количественной схем обогащения
Качественно-количественная схема обогащения является одной из основных схем обогащения. Она отражает всю совокупность технологических операций обогащения.
При разработке схемы обогащения в проекте было обращено особое внимание на вкрапленности основного рудного минерала - магнетита, что привело к принятию операций измельчения, позволяющих максимально раскрыть сростки; операций классификации, позволяющих выводить из процесса разномерные агрегаты.
При магнитном обогащении, для которого характерна низкая селективность разделения, магнитные продукты содержат свободные зёрна и сростки, имеющие магнитные свойства. Содержание железа в магнитном продукте определяется количеством перечистных операций.
Сравнение закономерностей различных методов разделения железорудных продуктов показывает, что механизм перечистных операций носит общий характер и, очевидно, не зависит от применяемых методов разделения, а является следствием их несовершенства.
Применение стадиальных схем обогащения преследует цель периодического вывода из процесса готового продукта в виде рудных или не рудных минералов по мере их вскрытия. Этим достигается экономия затрат на обогащение, так как количество материала, требующего доработки в следующих стадиях, уменьшается.
Наиболее высокий рост содержания железа в концентрате наблюдается при трёх-, четырёх-, пятистадиальных схемах обогащения.
Схема обогащения включает в себя три стадии измельчения, вторая и третья стадии в замкнутых циклах с операциями размагничивания и классификации. Первая стадия мокрой магнитной сепарации позволяет отделять в большом количестве магнитный продукт от хвостов. Вторая стадия находится внутри второй стадии измельчения. Третья и четвёртая стадии работают с операциями размагничивания и классификации. После четвёртой стадии мокрой магнитной сепарации пульпа идёт на сгущение, а потом направляется на фильтрование. Решено направлять фильтрат и перелив в операцию сгущения. Фильтрование позволяет получить концентрат с заданной влажностью. Качественно-количественная схема обогащения представлена на рисунке 2.7.
Для расчёта качественно-количественной схемы обогащения определено содержание железа в продуктах обогащения по всей схеме, затем методом составления систем балансовых уравнений по каждой операции и решением этих систем найдены выхода продуктов обогащения и их извлечение.
Расчёт схемы обогащения был произведён, начиная с последних операций - от последней стадии мокрой магнитной сепарации до первой стадии мокрой магнитной сепарации и первого цикла измельчения.
Расчёт цикла измельчения был произведён также методом составления систем балансовых уравнений, но уже по расчётному классу -71 мкм (-0,071мм).
ММС IV:
%;
%;
Измельчение III:
%;
%;
%.
Рисунок 2.7 - Качественно-количественная схема обогащения
ММС III:
%;
%.
Классификация II:
%;
%.
ММС II:
%;
%.
Грохочение:
, %; (2.31)
a = 10мм;
Е = 85 %;
Для нахождения , был построен график гранулометрической характеристики объединённого продукта 10 (рисунок 2.8), используя правило “золотого сечения” по Леонардо Да Винчи и формула:
, %, (2.32)
где dk - диаметр k-го куска, мм;
'' - либо класс «+s» при dk? ? s, либо класс «+dk» при dk? > s.
%;
%;
%;
%;
%;
%;
%.
СМС:
По результатам испытаний сепаратора 2ПБС-90/250А, было принято:
%;
%;
%;
, %; (2.33)
%;
%;
, %; (2.34)
%;
ММС I:
%;
, %; (2.35)
%.
Проверка:
; (2.36)
1510,00 = 1510,018;
Невязка: 0,018.
Расчёт качественно-количественной схемы приведён в таблице 2.7.
Таблица 2.7 - Расчёт технологической схемы
Поступает |
Выходит |
|||||||||||
Продукт |
Q, т/ч |
г, % |
вFe, % |
в-71, % |
е, % |
Продукт |
Q, т/ч |
г, % |
вFe, % |
в-71, % |
е, % |
|
Грохочение |
||||||||||||
11. Складированная руда |
1652,24 |
100,00 |
15,10 |
- |
100,00 |
12. Класс -10+0 |
898,82 |
54,4 |
15,15 |
- |
54,56 |
|
13. Класс -25+10 |
753,42 |
45,6 |
15,03 |
- |
45,44 |
|||||||
Всего |
1652,24 |
100,00 |
15,10 |
- |
100,00 |
Всего |
1652,24 |
100,00 |
15,10 |
- |
100,00 |
|
СМС |
||||||||||||
13. Класс -25+10 |
753,42 |
45,6 |
15,03 |
- |
45,44 |
14. Концентрат СМС |
655,44 |
39,67 |
16,37 |
- |
43,00 |
|
15. Хвосты СМС |
97,97 |
5,93 |
6,09 |
- |
2,44 |
|||||||
Всего |
753,42 |
45,6 |
15,03 |
- |
45,44 |
Всего |
753,41 |
45,6 |
15,03 |
- |
45,44 |
|
Измельчение I |
||||||||||||
12. Класс -10+0 |
898,82 |
54,4 |
15,15 |
- |
54,56 |
17. Измельчённый пр-кт |
1554,26 |
94,07 |
15,66 |
14,5 |
97,56 |
|
14. Концентрат СМС |
655,44 |
39,67 |
16,37 |
- |
43,00 |
|||||||
Всего |
1554,26 |
94,07 |
15,66 |
5 |
97,56 |
Всего |
1554,26 |
94,07 |
15,66 |
14,5 |
97,56 |
|
ММС I |
||||||||||||
17. Измельчённый пр-кт |
1554,26 |
94,07 |
15,66 |
14,5 |
97,56 |
18. Концентрат ММС I |
668,82 |
40,48 |
29,25 |
8,5 |
78,42 |
|
19. Хвосты ММС I |
885,44 |
53,59 |
5,39 |
- |
19,14 |
|||||||
Продолжение таблицы 2.7 |
||||||||||||
Всего |
1554,26 |
94,07 |
15,66 |
14,5 |
97,56 |
Всего |
1554,26 |
94,07 |
15,66 |
14,5 |
97,56 |
|
Измельчение II |
||||||||||||
18. Концентрат ММС I |
668,83 |
40,48 |
29,25 |
8,5 |
78,42 |
21. Измельчённый пр-кт |
1764,42 |
106,8 |
38,28 |
- |
270,75 |
|
25. Пески |
1095,76 |
66,31 |
43,8 |
14,5 |
192,34 |
|||||||
Всего |
1764,59 |
106,8 |
38,28 |
14,4 |
270,75 |
Всего |
1764,42 |
106,8 |
38,28 |
28,4 |
270,75 |
|
ММС II |
||||||||||||
21. Измельчённый пр-кт |
1764,59 |
106,8 |
38,28 |
28,4 |
270,75 |
22. Концентрат ММС II |
1484,54 |
89,83 |
44,38 |
27,4 |
263,98 |
|
23. Хвосты ММС II |
280,45 |
16,96 |
5,89 |
- |
6,76 |
|||||||
Всего |
1764,59 |
106,8 |
38,28 |
28,4 |
270,75 |
Всего |
1764,59 |
106,8 |
38,2 |
27,4 |
270,75 |
|
Размагничивание |
||||||||||||
22. Концентрат ММС II |
1484,54 |
89,83 |
44,38 |
27,4 |
263,98 |
24. Размагниченный пр-кт |
2206,35 |
99,25 |
48,70 |
26,60 |
306,30 |
|
Всего |
1484,54 |
89,83 |
44,38 |
27,4 |
263,98 |
Всего |
2206,35 |
99,25 |
48,70 |
26,60 |
306,30 |
|
Классификация II |
||||||||||||
24. Размагниченный пр-кт |
1484,54 |
89,83 |
44,38 |
27,42 |
263,98 |
25. Пески |
1095,76 |
66,31 |
43,8 |
17,5 |
192,34 |
|
26. Слив |
389,27 |
23,52 |
46,1 |
55,3 |
71,64 |
|||||||
Всего |
1484,54 |
89,83 |
44,38 |
27,42 |
263,98 |
Всего |
1484,21 |
89,83 |
44,42 |
27,42 |
263,98 |
|
Продолжение таблицы 2.7 |
||||||||||||
ММС III |
||||||||||||
26. Слив |
389,27 |
23,56 |
46,1 |
55,3 |
71,93 |
27. Концентрат ММС III |
390,14 |
17,55 |
58,20 |
62,60 |
68,58 |
|
28. Хвосты ММС III |
96,26 |
4,33 |
6,70 |
53,94 |
1,65 |
|||||||
Всего |
389,27 |
23,56 |
46,1 |
55,3 |
71,93 |
Всего |
486,40 |
21,88 |
48,00 |
60,90 |
70,23 |
|
Размагничивание |
||||||||||||
27. Концентрат ММС III |
310,29 |
18,78 |
56,2 |
61,2 |
69,92 |
29. Размагниченный пр-кт |
309,8 |
18,78 |
56,2 |
61,2 |
69,9 |
|
Всего |
310,29 |
18,78 |
55,2 |
61,2 |
69,92 |
Всего |
309,8 |
18,78 |
56,2 |
61,2 |
69,9 |
|
Классификация III |
||||||||||||
29. Размагниченный пр-кт |
309,8 |
18,78 |
56,2 |
69,9 |
69,78 |
31. Пески |
367,29 |
22,23 |
56,1 |
49,4 |
82,59 |
|
33. Измельчённый пр-кт |
367,29 |
22,23 |
56,1 |
66,10 |
82,59 |
32. Слив |
309,8 |
18,78 |
56,1 |
83,00 |
69,78 |
|
Всего |
756,07 |
41,01 |
56,14 |
64,24 |
152,37 |
Всего |
756,07 |
42,44 |
56,14 |
64,24 |
152,27 |
|
Измельчение III |
||||||||||||
31. Пески |
367,29 |
22,23 |
56,1 |
49,4 |
82,59 |
33. Измельчённый пр-кт |
367,29 |
22,23 |
56,1 |
66,1 |
82,59 |
|
Всего |
367,29 |
22,23 |
56,1 |
49,4 |
82,59 |
Всего |
367,29 |
22,23 |
56,1 |
66,1 |
82,59 |
|
ММС IV |
||||||||||||
32. Слив |
309,8 |
18,75 |
56,2 |
81,30 |
69,79 |
34. Концентрат |
283,19 |
17,14 |
60,8 |
81,30 |
69,0 |
|
Окончание таблицы 2.7 |
||||||||||||
35. Хвосты ММС IV |
26,66 |
1,61 |
7,4 |
- |
0,79 |
|||||||
Всего |
309,8 |
18,75 |
56,2 |
81,30 |
69,79 |
Всего |
309,8 |
18,75 |
56,2 |
81,3 |
69,79 |
|
Сгущение |
||||||||||||
34. Концентрат |
283,19 |
17,14 |
- |
- |
- |
37. Сгущёный пр-кт |
290,53 |
17,47 |
- |
- |
- |
|
40. Фильтрат |
7,34 |
0,33 |
- |
- |
- |
38. Слив |
0,00 |
0,00 |
- |
- |
- |
|
Всего |
290,53 |
17,47 |
- |
- |
- |
Всего |
290,53 |
17,47 |
- |
- |
- |
|
Размагничивание |
||||||||||||
37. Сгущёный пр-кт |
290,53 |
17,47 |
- |
- |
- |
39. Размагниченный пр-кт |
290,53 |
17,47 |
- |
- |
- |
|
Всего |
290,53 |
17,47 |
- |
- |
- |
Всего |
290,53 |
17,47 |
- |
- |
- |
|
Фильтрование |
||||||||||||
39. Размагниченный пр-кт |
290,53 |
17,47 |
- |
- |
- |
40. Фильтрат |
7,34 |
0,33 |
- |
- |
- |
|
- |
- |
- |
41. Кек |
290,53 |
17,47 |
- |
- |
- |
||||
Всего |
290,53 |
17,47 |
- |
- |
- |
Всего |
297,87 |
17,80 |
- |
- |
- |
2.8 Расчёт водно-шламовой схемы
Расчёт водно-шламовой схемы осуществляется с целью определения общего расхода воды для осуществления технологического процесса обогащения руды, для расчёта объёмов пульпы различных продуктов, протекающих через машины и аппараты. Последние данные используются при расчёте количества машин и аппаратов, необходимых для осуществления принятой схемы обогащения.
Водно-шламовую схему рассчитывают на основании выбранных исходных данных, приведённых в таблице 2.8.
Исходные данные по содержанию твёрдого в руде и продуктах обогащения приняты на основании данных действующей обогатительной фабрики Качканарского ГОКа.
Таблица 2.8 - Исходные данные для расчёта водно-шламовой схемы
Стадия |
Наименование продукта |
Содер- жание тв., % |
Стадия |
Наименование продукта |
Содер- жание тв., % |
|
Исходная руда Надрешёт. прод. Магн. прод. СМС |
98,7 98,7 98,7 |
II |
Питание ММС III Магн. пр. ММС III |
19,1 50,5 |
||
I |
Питание мельниц Слив мельниц Магн. пр. ММС |
80,0 80,0 61,6 |
||||
III |
Питание класс. III Пески классиф. III Слив мельниц III |
40,5 65,0 65,0 |
||||
II |
Пески классиф. II Питание ММС II Магн. пр. ММС II |
74,0 47,5 63,5 |
Расчёт водно-шламовой схемы начинают с „головы” процесса от операции измельчения I к операции мокрой магнитной сепарации IV.
Сухая магнитная сепарация не рассчитывается.
Рисунок 2.9. Вводно-шламовая схема
Поступает |
Выходит |
|||||||||||
Продукт |
Твёрдое |
Жидкое |
Всего, т/ч |
Продукт |
Твёрдое |
Жидкое |
Всего, т/ч |
|||||
% |
т/ч |
% |
т/ч |
% |
т/ч |
% |
т/ч |
|||||
Измельчение I |
||||||||||||
12. Класс -10+0 |
98,7 |
898,82 |
1,3 |
11,92 |
910,74 |
17. Измельчённый пр-кт |
80,0 |
1554,26 |
20,0 |
388,56 |
1942,82 |
|
14. Концентрат СМС |
98,7 |
655,44 |
1,3 |
8,63 |
664,07 |
|||||||
Вода |
- |
- |
100,0 |
368,01 |
388,01 |
|||||||
Всего |
80,0 |
1554,26 |
20,0 |
388,56 |
1942,82 |
Всего |
80,0 |
1554,26 |
20,0 |
388,56 |
1942,82 |
|
ММС I |
||||||||||||
17. Измельчённый пр-кт |
80,0 |
1554,26 |
20,0 |
388,56 |
1942,82 |
18. Концентрат ММС I |
61,6 |
668,83 |
38,4 |
416,9 |
1085,76 |
|
Вода |
- |
- |
100,0 |
1551,12 |
1549,02 |
19. Хвосты ММС I |
36,8 |
885,44 |
63,2 |
1520,64 |
2406,08 |
|
Всего |
44,5 |
1554,26 |
55,5 |
1937,54 |
3491,84 |
Всего |
44,5 |
1554,26 |
55,5 |
1937,54 |
3491,84 |
|
Измельчение II |
||||||||||||
18. Концентрат ММС I |
61,6 |
668,83 |
38,4 |
416,9 |
1089,76 |
21. Измельчённый пр-кт |
67,6 |
1764,59 |
32,4 |
845,75 |
2610,34 |
|
25. Пески |
74,0 |
1095,76 |
26,0 |
385,0 |
1480,75 |
|||||||
Вода |
- |
- |
100,0 |
43,85 |
43,85 |
|||||||
Всего |
67,6 |
1764,59 |
32,4 |
845,75 |
2610,34 |
Всего |
67,6 |
1764,59 |
32,4 |
845,75 |
2610,34 |
|
ММС II |
||||||||||||
21. Измельчённый пр-кт |
67,6 |
1764,59 |
32,4 |
845,75 |
2610,34 |
22. Концентрат ММС II |
63,5 |
1484,04 |
36,5 |
853,03 |
2337,07 |
|
Вода |
- |
- |
100,0 |
1186,25 |
1186,25 |
23. Хвосты ММС II |
19,2 |
2280,28 |
80,8 |
1179,25 |
1459,48 |
|
Всего |
46,5 |
1764,59 |
53,5 |
2032,28 |
3796,55 |
Всего |
46,5 |
1764,26 |
53,5 |
2032,28 |
3796,55 |
Размагничивание |
||||||||||||
22. Концентрат ММС II |
63,5 |
1484,04 |
36,5 |
853,03 |
2337,07 |
24. Размагниченный пр-кт |
63,5 |
1484,04 |
36,5 |
853,03 |
2337,07 |
|
Всего |
63,5 |
1484,04 |
36,5 |
853,03 |
2337,07 |
Всего |
63,5 |
1484,04 |
36,5 |
1268,22 |
3474,57 |
|
Классификация II |
||||||||||||
24. Размагниченный пр-кт |
63,5 |
1484,04 |
36,5 |
852,03 |
2337,07 |
25. Пески |
74,0 |
1095,76 |
26,0 |
385,0 |
1484,04 |
|
Вода |
- |
- |
100,0 |
1148,03 |
1147,3 |
26. Слив |
19,5 |
389,27 |
80,5 |
1610,06 |
2002,46 |
|
Всего |
42,7 |
1484,04 |
57,3 |
2000,04 |
3484,37 |
Всего |
42,7 |
1484,04 |
57,3 |
2000,04 |
3484,37 |
|
ММС III |
||||||||||||
26. Слив |
19,5 |
389,27 |
80,5 |
1610,06 |
2002,46 |
27. Концентрат ММС III |
50,5 |
310,29 |
49,5 |
304,14 |
616,85 |
|
28. Хвосты ММС III |
5,7 |
78,98 |
94,3 |
1306,6 |
1385,61 |
|||||||
Всего |
19,5 |
389,27 |
80,5 |
1610,06 |
2002,46 |
Всего |
19,5 |
388,98 |
80,5 |
1610,7 |
2002,46 |
|
Размагничивание |
||||||||||||
27. Концентрат ММС III |
50,5 |
310,29 |
49,5 |
305,57 |
616,85 |
29. Размагниченный пр-кт |
50,5 |
310,29 |
49,5 |
305,57 |
616,85 |
|
Всего |
50,5 |
310,29 |
49,5 |
305,57 |
616,85 |
Всего |
50,5 |
310,29 |
49,5 |
305,57 |
616,85 |
|
Классификация III |
||||||||||||
29. Размагниченный пр-кт |
50,5 |
310,29 |
49,5 |
305,57 |
616,85 |
31. Пески |
65,0 |
367,29 |
35,0 |
197,77 |
565,06 |
|
33. Измельчённый пр-кт |
65,0 |
367,29 |
35,0 |
197,77 |
563,06 |
32. Слив |
19,1 |
309,8 |
80,9 |
1311,82 |
1621,62 |
|
Вода |
- |
- |
100,0 |
1006,26 |
1006,26 |
|||||||
Всего |
31,1 |
677,58 |
68,9 |
1509,6 |
2186,68 |
Всего |
31,1 |
677,09 |
68,9 |
1509,6 |
2186,68 |
|
Измельчение III |
||||||||||||
31. Пески |
65,0 |
367,29 |
35,0 |
197,77 |
565,06 |
33. Измельчённый пр-кт |
65,0 |
367,29 |
35,0 |
197,77 |
565,56 |
|
Всего |
65,0 |
367,29 |
35,0 |
197,77 |
565,06 |
Всего |
65,0 |
367,29 |
35,0 |
197,77 |
565,56 |
|
ММС IV |
||||||||||||
32. Слив |
19,1 |
309,8 |
80,9 |
1311,82 |
1621,67 |
34. Концентрат |
51,0 |
283,19 |
49,0 |
272,08 |
555,27 |
|
35. Хвосты ММС IV |
2,5 |
26,66 |
97,5 |
1039,74 |
1066,4 |
|||||||
Всего |
19,1 |
309,8 |
80,9 |
1311,82 |
1621,67 |
Всего |
19,1 |
309,85 |
80,9 |
1311,82 |
1621,67 |
|
Сгущение |
||||||||||||
34. Концентрат |
51,0 |
283,19 |
49,0 |
272,08 |
555,27 |
37. Сгущёный пр-кт |
62,0 |
290,53 |
38,0 |
177,7 |
468,23 |
|
40. Фильтрат |
4,5 |
7,34 |
95,5 |
155,77 |
163,11 |
38. Слив сгустителя |
0,0 |
0,00 |
100,0 |
252,68 |
252,68 |
|
Вода |
- |
- |
100,0 |
2,53 |
2,53 |
|||||||
Всего |
40,3 |
290,53 |
59,7 |
430,39 |
720,91 |
Всего |
40,3 |
290,53 |
59,7 |
430,38 |
720,91 |
|
Размагничивание |
||||||||||||
37. Сгущёный пр-кт |
66,0 |
290,53 |
34,0 |
149,67 |
440,19 |
39. Размагниченный пр-кт |
66,0 |
290,53 |
34,0 |
149,67 |
440,19 |
|
Всего |
66,0 |
290,53 |
34,0 |
149,67 |
440,19 |
Всего |
66,0 |
290,53 |
34,0 |
149,67 |
440,19 |
|
Фильтрование |
||||||||||||
39. Размагниченный пр-кт |
66,0 |
290,53 |
34,0 |
149,67 |
440,13 |
40. Фильтрат |
5,7 |
7,34 |
94,3 |
121,67 |
128,94 |
|
41. Кек |
91,0 |
283,19 |
9,0 |
28 |
311,19 |
|||||||
Всего |
66,0 |
290,53 |
34,0 |
149,67 |
440,13 |
Всего |
66,0 |
290,53 |
34,0 |
149,67 |
440,13 |
Для расчёта были использованы формулы:
%ж = 100 - %тв, %; (2.37)
W = Q • , м3/ч; (2.38)
L = W + Q; (2.39)
%ж = • 100, %; %тв = • 100, %; (2.40)
где %ж, %тв - процентное содержание жидкого, твёрдого в продукте, %;
Q,W,L - масса твёрдого, объём жидкого, общая масса продукта, т/ч, м3/ч.
Таблица 2.10 - Баланс воды на фабрике
Поступает |
Выходит |
|||
1. Класс -10+0 |
11,92 |
1. Хвосты ММС I |
1520,6 |
|
2. Концентрат СМС |
8,63 |
2. Хвосты ММС II |
1179,2 |
|
3. Вода Изм I |
468,01 |
3. Хвосты ММС III |
1306,6 |
|
4. Вода ММС I |
1551,12 |
4. Хвосты ММС IV |
1039,7 |
|
5. Вода Изм II |
43,9 |
5. Слив сгустителя |
252,6 |
|
6. Вода ММС II |
1186,3 |
6. Кек |
36,5228,0 |
|
7. Вода Классиф II |
1148,0 |
|||
8. Вода Классиф III |
1006,26 |
|||
9. Сгущение |
2,53 |
|||
Всего |
5326,67 |
5326,67 |
Определены удельные расходы воды на 1 т руды и на 1 т концентрата:
qруды = W / Qруды = 5306,12/1652,24=3,21м3/т;
qк - та = W / Qк - та = 5306,12/283,19=18,74м3/т.
2.9 Выбор и расчёт основного оборудования в корпусе обогащения
Отделение измельчения входит в состав корпуса обогащения. Так как складирование измельчённых продуктов затруднено, отделение измельчения напрямую связано с процессами обогащения. Чтобы обеспечить бесперебойную работу главного корпуса и усреднить руду, предусматрено складирование мелкодроблёной руды. Для этого проектом приняты бункера, ёмкость которых должна обеспечивать 24 - 48 часов бесперебойной работы цеха обогащения.
Объём складируемой руды составил:
V = (24 ч 48) · Qчас. изм. / сн. (2.41)
V = 36 • 1652,24/ 2,04 = 29157,176?30000м3.
Выбор и расчёт мельниц
Для первой стадии измельчения принимаем стержневые мельницы с центральной разгрузкой, а для второй и третьей стадии - шаровые с центральной разгрузкой.
Расчёт мельниц, работающих в замкнутом цикле, производится по питанию цикла измельчения.
Для расчёта мельниц используются следующие формулы:
- производительность цикла по классу -71 мкм, т/ч:
Q-71 = Qцикла • (в-71 - б-71) / 100, (2.42)
где б-71, в-71 - массовая доля класса -71 мкм на входе в цикл и на выходе из цикла, %;
- удельная производительность i-ого типоразмера мельницы для проектных условий равна в т/(ч•м3):
qi = qэт • kизм • kт • kкр • kДi, (2.43)
где qэт - удельная производительность по руде эталонной мельницы, т/(ч•м3);
qэт = Qэт • (вэт-71 - бэт-71) / (хэт • 100), (2.44)
где Qэт - производительность по руде эталонной мельницы, т/ч;
вэт-71, бэт-71 - массовая доля класса -71 мкм в эталонной руде до и после измельчения, %;
хэт - объём эталонной мельницы, м3;
kизм - коэффициент сравнительной измельчаемости руды, заложенной в проект и эталонной руды;
kт - коэффициент, который учитывает разницу в типах мельниц эталонной и проектируемой к установке;
kкр - коэффициент, учитывающий разницу в крупности руды и конечного продукта для мельниц эталонной и проектной. Определяется по формуле:
(2.45)
где m1 и m2 -относительная производительность (д. е.) по расчётному классу -71 мкм для эталонных и проектных условий соответственно;
kДi - коэффициент, которым учитывается разница в диаметрах барабанов мельниц проектируемой и эталонной. Находится по формуле:
(2.46)
где Dпроект., Dэт. - диаметр (в свету) барабана мельниц проектируемой и эталонной, м;
Дпроект., Дэт. - толщина футеровки, м.
Результаты расчётов сведены в таблицу 2.11.
Необходимый объём мельниц для измельчения рассчитывается в м3 повариантно по формуле:
Vi = Q-71 / (qi • kн. пит) (2.47)
Число мельниц в i-том варианте равно:
ni = Vi / хi (2.48)
Пример расчёта мельниц для I стадии измельчения.
Принимаем эталонную мельницу МСЦ 3600Ч4500.
Производительность цикла измельчения по классу -71 мкм:
Q-71 = 1554,26 • (15,75-5) / 100 = 145,25 т/ч.
На основании данных практики, удельная производительность эталонной мельницы по классу -71 мкм равна 0,75 т/(ч•м3).
Удельная производительность мельницы МСЦ 3200Ч4500:
qi = qэт • kизм • kт • kкр • kДi,
kизм = 1,0;
kт = 1,0;
kкр = 1,0;
;
qi = 0,75 • 1,0 • 1,0 • 1,0 • 0,94 = 0,705 т/(ч•м3).
Необходимый объём мельниц для измельчения равен:
Vi = 145,25/ 0,705 • 0,98 = 210,24м3.
Число мельниц:
ni = 210,24 / 32 = 6,7 ? 8.
Проверка на пропускную способность:
qдопустимая = 8 • с / 1,6 = 8 • 2,04 = 16,32 т/м3,
qпроектируемая = Qпит/(ni прин.·нi) = 1554,26/ (8• 32) = 6,07т/м3.
Так как 6,07 < 16,32, то принятая мельница удовлетворяет условию пропуска всего потока руды.
Аналогично рассчитываются мельницы для II и III стадий измельчения. Расчёт мельниц приведён в таблице 2.11.
Таблица 2.11 - Расчёт мельниц
Стадия |
Типоразмер мельницы |
Рабочий объём, хi, м3 |
Диаметр в свету, м |
Дi, м |
kизм |
kт |
kкр |
kДi |
Уд. произ-водительн. т/м3•ч |
Q-71, т/ч |
kн. пит |
Vi, м3 |
Кол-во мельниц |
|||
nрасч |
nпр |
|||||||||||||||
qэт |
qi |
|||||||||||||||
I |
МСЦ 3200Ч4500 МСЦ 3600Ч4500 МСЦ 3600Ч5500 |
32 41 49 |
3,2 3,6 3,6 |
0,105 0,110 0,110 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,94 1,00 1,00 |
0,75 |
0,705 0,750 0,750 |
145,25 |
0,98 |
210,24 197,62 197,62 |
6,7 4,8 4,09 |
8 6 6 |
|
II |
МШЦ 3600Ч4500 МШЦ 3600Ч5500 МШЦ 4000Ч5500 |
40 49 60 |
3,6 3,6 4,0 |
0,110 0,120 0,120 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,03 1,00 1,06 |
0,83 |
0,855 0,830 0,880 |
242,63 |
0,98 |
289,57 289,29 281,34 |
7,93 6,08 4,6 |
8 8 6 |
|
III |
МШЦ 3600Ч4500 МШЦ 3600Ч5500 МШЦ 4000Ч5500 |
40 49 60 |
3,6 3,6 4,0 |
0,110 0,120 0,120 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,03 1,00 1,06 |
0,35 |
0,361 0,350 0,371 |
24,61 |
0,98 |
69,53 71,75 67,69 |
1,69 1,46 1,12 |
4 4 2 |
Таблица 2.12 - Технико-экономическое сравнение вариантов мельниц
Стадия измельчения |
Типоразмер мельницы |
Объём мельницы, м3 |
Количество мельниц |
Коэффициент загрузки |
Масса, т |
Установленная мощность, кВт |
Стоимость, р |
|||||
одной |
всех |
одной |
всех |
одной |
всех |
одной |
всех |
|||||
I |
МСЦ 3200Ч4500 МСЦ 3600Ч4500 МСЦ 3600Ч5500 |
32 41 49 |
256 246 294 |
8 6 6 |
0,83 0,8 0,67 |
115 175 161 |
920 1050 966 |
900 1000 1250 |
7200 6000 750 |
98700 113700 153230 |
789600 682200 919380 |
|
II |
МШЦ 3600Ч4500 МШЦ 3600Ч5500 МШЦ 4000Ч5500 |
40 49 60 |
320 392 360 |
8 8 6 |
0,99 0,96 0,77 |
172 161 250 |
1376 1288 1500 |
1120 1250 2000 |
8960 10000 12000 |
153230 153230 181000 |
1225840 1225840 108600 |
|
III |
МШЦ 3600Ч4500 МШЦ 3600Ч5500 МШЦ 4000Ч5500 |
40 49 60 |
160 196 240 120 |
4 4 2 |
0,42 0,36 0,61 |
172 161 250 |
688 644 500 |
1120 1250 2000 |
4480 5000 4000 |
153230 153230 181000 |
612920 612920 362000 |
Проектом приняты:
- I стадия 8 мельниц МСЦ 3600Ч4500;
- II стадия 8 мельниц МШЦ 3600Ч4500;
- III стадия 4 мельниц МШЦ 3600Ч4500
При этом учитывались технологическая совместимость, ремонто-способность и технико-экономические показатели.
Выбор и расчёт гидроциклонов
В качестве классифицирующего оборудования на фабрике принимаем гидроциклоны, позволяющие хорошо разделять тонкоизмельчённые материалы. Для расчёта гидроциклонов применены следующие формулы:
Dmax = 1,2 • (dп / dсл)2 • (dном)2 • (с - с0) • / втв. пит, (2.49)
где Dmax - максимальный диаметр, см;
dп, dсл - диаметр пескового и сливного насадков, см;
dном - номинальная крупность зёрен в сливе гидроциклона, мкм;
с, с0 - плотность твёрдой и жидкой фаз, т/м3;
H - рабочий напор пульпы на входе в гидроциклон, МПа;
втв. пит - массовая доля твёрдого в питании гидроциклона, %.
Соотношение (dп/dсл) обычно принимается равным (0,5 ч 0,6); в дальнейшем оно учитывается при выборе размеров насадков. При выборе величины этого соотношения нужно учитывать частный выход песков гп':
если гп' > 70 %, то (dп / dсл) = 0,7 ч 0,8;
если гп' < 30 %, то (dп / dсл) = 0,2 ч 0,3.
Подобные документы
Технология обогащения железной руды и концентрата, анализ опыта зарубежных предприятий. Характеристика минерального состава руды, требования к качеству концентрата. Технологический расчет водно-шламовой и качественно-количественной схемы обогащения.
курсовая работа [218,3 K], добавлен 23.10.2011Качественно-количественные операции флотации железной руды. Расчет процесса дробления-грохочения, крупности и выхода продуктов. Показатели обогащения: выход концентратов, хвостов; содержание компонентов. Технологическая эффективность процессов обогащения.
курсовая работа [66,6 K], добавлен 20.12.2014Выбор технологической схемы обогащения железной руды. Расчет мощности и выбор типа обогатительного сепаратора. Определение производительности сепараторов для сухой магнитной сепарации с верхним питанием. Технические параметры сепаратора 2ПБС-90/250.
контрольная работа [433,6 K], добавлен 01.06.2014Геологическая характеристика Учалинского месторождения. Нормы и параметры процессов дробления и грохочения. Технологический процесс обогащения руд на Учалинской обогатительной фабрике. Теоретические основы процесса измельчения и классификации руды.
курсовая работа [55,7 K], добавлен 13.11.2011Выбор процесса обогащения и машинных классов. Построение кривых обогатимости для шихты и машинных классов. Составление практического баланса продуктов обогащения. Расчет оборудования для грохочения, обезвоживания концентратов и обесшламливания.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 25.03.2023Способы обогащения руд. Технология флотации: обогащение марганцевых руд, дообогащение железорудных концентратов, извлечение металлов из "хвостов" магнитного и гравитационного обогащений. Технологическая схема обогащения апатит-штаффелитовой руды.
реферат [665,6 K], добавлен 14.11.2010Проект фабрики по переработке сульфидных медно-цинковых вкрапленных руд Гайского месторождения производительностью 1,5 млн. тонн в год флотационным методом. Технология переработки вкрапленной медно-цинковой руды. Схема обезвоживания пиритного концентрата.
дипломная работа [462,3 K], добавлен 29.06.2012Изучение вещественного состава руды. Выбор и расчет мельниц первой и второй стадий измельчения, гидроциклонов, магнитных сепараторов. Расчет дешламатора для операции обесшламливания. Требования к качеству концентрата. Расчет водно-шламовой схемы.
курсовая работа [120,0 K], добавлен 15.04.2015Выбор и обоснование схемы измельчения, классификации и обогащения руды. Вычисление выхода продукта и содержания в нем металла. Расчет качественно-количественной и водно-шламовой схемы. Методы контроля технологического процесса средствами автоматизации.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 23.10.2011Технологический процесс обогащения полезного ископаемого (угля) в тяжелосредных трехпродуктовых гидроциклонах ГТ-710. Анализ исходного сырья. Выбор схемы его обработки. Выбор основного и вспомогательного оборудования. Расчёт потребности в аппаратах.
курсовая работа [200,6 K], добавлен 14.02.2015