msgbartop
Щековые, молотковые, пружинные дробилки
msgbarbottom







02 Мар 13 2.3 Выбор и расчет схемы измельчения и измельчительного оборудования

2.3.1 Выбор схемы измельчения

Согласно заданию измельчение руды перед коллективной флотацией производится до 50% класса –0,074 мм. При таком помоле целесообразно применение одностадийного измельчения в замкнутом цикле с классифицирующим аппаратом. Хвосты коллективной флотации являются отвальным продуктом, а коллективный концентрат доизмельчается до 85% класса –0,074 мм и затем направляется на селективную флотацию. На фабриках, перерабатывающих полиметаллические руды, для доизмельчения коллективных концентратов применяются обычно одностадийные схемы измельчения в шаровых мельницах в замкнутом цикле с классификацией (обычно в варианте совмещенных предварительной и контрольной классификации). Аналогичную схему принимаем и в нашем случае. Арабскими цифрами нумеруем продукты.

Руда дробленая

1

Измельчение

2

Классификация

4 слив 3 пески

Коллективная флотация

5 9

6

Классификация хвосты отвальные

7 10

Измельчение Слив на селекцию

8

Рисунок 3 – Схема измельчения

2.3.2 Расчет качественно-количественной схемы измельчения

Принимаем следующие условные обозначения:

g — выход продукта, % от исходной руды;

Q – выход продукта, т/ч;

b — содержание расчетного класса –0,074 мм в продукте, %;

К – коэффициент использования оборудования, принимаем К=0,95

Часовая производительность отделения измельчения равна:

где — годовая производительность фабрики, т/год;

340 – количество рабочих дней отделения измельчения, дней/год;

24 – количество рабочих часов в сутки;

К – коэффициент использования оборудования.

Q4 = Q1 = 348 т/ч

Q9 =

Q10 = Q1 — Q9 = 348 – 244 = 104 т/ч

Q5 = Q10 = 104 т/ч

Величину циркулирующей нагрузки принимаем по практическим данным [5, стр. 380, табл. 178]:

g3 = 200%, g8 = g7 = 250 % от операции или g8 = 250 × 0,3 = 75% от руды.

Тогда

Содержание расчетного класса –0,074 мм в дробленой руде принимаем по усредненным практическим данным [4, стр. 352]:

B1-74 = 8%

Результаты расчета наносим на схему (рисунок 4)

2.3.3 Расчет водно-шламовой схемы измельчения

Принимаем следующие условные обозначения:

γ – выход твердого, % от исходного питания;

βт – содержание твердого в продукте, %;

Q – количество твердого, т/ч;

Т – объем твердого в продукте, м3/ч;

R – разжижение пульпы;

W – количество воды в продукте, м3/ч;

V – объем пульпы, м3/ч;

L – количество свежей воды, подаваемой в продукт или операцию, м3/ч.

Расчетные формулы:

, (10)

(11)

γ5=30

Q5=104

γ6=105

Q6=365

γ4=100

Q4=348

β4=50

γ1=100

Q1=348

β1=8

γ2=300

Q2=1044

Руда дробленая

Измельчение

Классификация

γ3=200

Q3=696

Коллективная флотация

γ9=70

Q9=244

γ8=75

Q8=261

Классификация

γ10=30

Q10=104

β10=85

Слив на селекцию

Измельчение

γ7=75

Q7=261

Хвосты

отвальные

Рисунок 4 – Качественно-количественная схема измельчения

Содержание твердого βт в продуктах принимаем на основании практических и литературных данных [5, стр.288, рис. 202]:

; ; ; ; ; ; — по условию задания.

Результаты расчета сводим в таблицы 3,4 и наносим на схему (рисунок 5). Римскими цифрами нумеруем операции.

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

По уравнениям баланса воды, поступающей в операцию и выходящей из нее, определяем количество свежей воды, подаваемой в операции.

I

м3/ч

II

м3/ч

III

м3/ч

IV

м3/ч

V В измельчение коллективного концентрата вода не подается, поэтому L5=0

Объем пульпы рассчитывается по формуле:

, (12)

Где δ – плотность руды, в нашем случае δ=2,9 т/м3.

Рисунок 5 – Водно-шламовая схема

Таблица 3 – Результаты расчета водно-шламовой схемы

Наименование и нумерация продуктов и операций

Твердого

Воды

W м3/ч

Разжи —

Жение

R

Объем пульпы,

V м3/ч

Выход

γ, %

Коли-чество,

Q т/ч

Объем

Т, м3/ч

I Измельчение руды

Поступает:

1 Руда дробленая

3 Пески классификации

Вода L1

Итого поступает

Выходит

2 Разгрузка мельницы

Итого выходит

100

200

300

300

300

348

696

1044

1044

1044

120

240

360

360

360

22

298

28

348

348

348

0,06

0,43

0,33

0,33

0,33

142

538

28

708

708

708

II Классификация

Поступает:

2 Разгрузка мельницы

Вода L2

Итого поступает

Выходит:

3 Пески классификации

4 Слив классификации

Итого выходит

300

300

200

100

300

1044

1044

696

348

1044

360

360

240

120

360

348

596

944

298

646

944

0,33

0,90

0,43

1,86

0,90

708

596

1304

538

766

1304

III Коллективная флотация

Поступает:

4 Слив классификации

Вода L3

Итого поступает

Выходит:

5 Коллективный концентрат

9 Хвосты отвальные

Итого выходит

100

100

30

70

100

348

348

104

244

348

120

120

36

84

120

646

242

888

156

732

888

1,86

2,55

1,50

3,00

2,55

766

242

1008

192

816

1008

IV Классификация цикла измельчения колл. конц-та

Поступает:

5 Коллективный концентрат

8 Разгрузка мельницы

Вода L4

Итого поступает

Выходит:

7 Пески классификации

10 Слив классификации

Итого выходит

30

75

105

75

30

105

104

261

365

261

104

365

36

90

126

90

36

126

156

174

156

486

174

312

486

1,50

0,67

1,33

0,67

3,00

1,33

192

264

156

612

264

348

612

Продолжение таблицы 3

Наименование и нумерация продуктов и операций

Твердого

Воды

W м3/ч

Разжи —

Жение

R

Объем пульпы,

V м3/ч

Выход

γ, %

Коли-чество,

Q т/ч

Объем

Т, м3/ч

V Измельчение коллективного концентрата

Поступает:

7 Пески классификации

Итого поступает

Выходит:

8 Разгрузка мельницы

Итого выходит

75

75

75

75

261

261

261

261

90

90

90

90

174

174

174

174

0,67

0,67

0,67

0,67

264

264

264

264

Таблица 4 – Баланс воды

Поступает

М3/ч

Выходит

М3/ч

С дробленой рудой W1

Свежей: L1

L2

L3

L4

Итого поступает

22

28

596

242

156

1044

С хвостами флотации W9

Со сливом классификации

Цикла измельчения коллек —

Тивного концентрата W10

Итого выходит

732

312

1044

2.3.4 Выбор и расчет мельниц

Исходные данные для расчета:

– производительность мельниц по руде 348 т/ч;

– производительность мельниц доизмельчения 104 т/ч;

– номинальная крупность дробленой руды 15 мм;

– крупность питания мельниц доизмельчения 50 % кл. – 0,074 мм;

– коллективный концентрат доизмельчается до 85 % кл. – 0,074 мм;

– измельчаемость руды относительно джезказганской медной руды 1,03;

– содержание класса – 0,074 мм в дробленой руде 8 %.

Схема измельчения нами выбрана ранее. Для измельчения руды выбираем шаровые мельницы с разгрузкой через решетку (как имеющие большую производительность по сравнению с мельницами с центральной разгрузкой), для доизмельчения коллективного концентрата – мельницы с центральной разгрузкой.

Расчет производительности мельниц производим двумя методами – по удельной производительности и по эффективности измельчения.

2.3.4.1 Расчет рудных мельниц по удельной производительности

Производительность мельницы по руде определяется формулой:

, т/ч (13)

Где Q – производительность по руде, т/ч;

Q – удельная производительность по вновь образованному расчетному классу, т/ч·м3;

V – рабочий объем мельницы, м3;

β – содержание расчетного класса в измельченном продукте, доли единицы;

α – содержание расчетного класса в исходном продукте, доли единицы.

Величину q определяем методом подобия, основываясь на показателях работы мельницы МШР 3200×3100 на Джезказганской фабрике [5, стр.364, табл.174], по формуле:

, (14)

Где q – удельная производительность проектируемой мельницы, т/м3·ч;

Q1 – фактическая удельная производительность работающей (эталонной) мельницы, т/м3·ч;

Кк – коэффициент, учитывающий разницу в крупности исходного и конечного продуктов измельчения работающей (эталонной) и проектируемой мельниц;

Ки – коэффициент измельчаемости проектируемой руды по отношению к измельчаемости перерабатываемой руды;

Д2 – диаметр проектируемой мельницы, м;

Д1 – диаметр работающей (эталонной) мельницы, м;

Кт – коэффициент, учитывающий тип мельниц.

Определяем значения всех составляющих формулы (14). т/м3·ч по таблице [5, стр.364, табл.174].

, (15)

Где m1 – относительная производительность работающей (эталонной) мельницы при фактической крупности исходного и конечного продуктов измельчения;

M – относительная производительность той же мельницы при измененной (проектной) крупности исходного и конечного продуктов измельчения.

Значения m и m1 определяем по таблице 5, составленной на основании литературных данных [4, стр.354, табл.29] и [5, стр.361, табл.172]

Таблица 5 – Относительная производительность m шаровых мельниц, рассчитанная по литературным данным [4, стр.354, табл.29] и [5, стр.361, табл.172]

Крупность исходного материала, мм

Содержание класса – 0,074 мм в измельченном продукте, %

40

48

50

55

60

65

72

-40+0

0,77

0,81

0,81

0,82

0,83

0,82

0,81

-30+0

0,83

0,86

0,86

0,86

0,87

0,86

0,85

-25+0

0,86

0,89

0,89

0,89

0,89

0,88

0,87

-20+0

0,89

0,91

0,92

0,92

0,92

0,90

0,88

-15+0

0,96

0,98

0,98

0,97

0,96

0,94

0,91

-10+0

1,02

1,03

1,02

1,01

1,00

0,97

0,93

-5+0

1,15

1,13

1,12

1,08

1,05

1,01

0,95

-3+0

1,19

1,16

1,14

1,10

1,06

1,01

0,95

;

Коэффициент — по заданию.

Коэффициент — в обоих случаях мельницы МШР.

Отношение рассчитываем для мельниц нескольких размеров, так как заранее неизвестно, какие из них будут приняты к установке. Выбираем мельницы диаметром 3,2; 3,6; 3,7; 4,0; 4,5 м [4, стр.409, прилож.18], диаметр Д1 нам известен и равен 3,2 м. С учетом толщины футеровки (75 мм) диаметры этих мельниц в свету равны 3,05-3,45-3,55-3,85-4,35 м. Отношение равно:

Мельница Д=3,2 м —

Мельница Д=3,6 м —

Мельница Д=3,7 м —

Мельница Д=4,0 м —

Мельница Д=4,5 м —

Удельная производительность мельниц равна:

Q3,2 = 1,03·1,10·1,03·1,00·1,00 =1,17 т/м3·ч

Q3,6 = 1,03·1,10·1,03·1,06·1,00 =1,24 т/м3·ч

Q3,7 = 1,03·1,10·1,03·1,08·1,00 =1,26 т/м3·ч

Q4,0 = 1,03·1,10·1,03·1,12·1,00 =1,31 т/м3·ч

Q4,5 = 1,03·1,10·1,03·1,19·1,00 =1,39 т/м3·ч

Рабочий объем мельниц, принятых к расчету, равен [4, стр.409, прилож.18]:

V3,2×3,1 = 22 м3 V3,7×5,0 = 45 м3

V3,2×4,5 = 32 м3 V4,0×5,0 = 55 м3

V3,6×4,0 = 36 м3 V4,5×6,0 = 68 м3

Производительность мельниц по руде равна:

МШР 3200×3100 т/ч

МШР 3200×4500 т/ч

МШР 3600×4000 т/ч

МШР 3700×5000 т/ч

МШР 4000×5000 т/ч

МШР 4500×600 т/ч

2.3.4.2 Расчет рудных мельниц по эффективности измельчения

Эффективность измельчения по вновь образованному классу определяется формулой:

, (16)

Где Э – эффективность измельчения, т/(кВт·ч);

Q – производительность мельниц по руде, т/ч;

β – содержание расчетного класса в измельченном продукте, доли единицы;

α – содержание расчетного класса в исходной руде, доли единицы;

N – потребляемая мельницей мощность, кВт.

В качестве эталонной выбираем мельницу МШР 3200×3100, перерабатывающую эталонную медную руду на Джезказганской обогатительной фабрике [5, стр.365, табл.174]. Производительность этой мельницы по руде Q=52 т/ч, содержание расчетного класса – 0,074 мм в исходной руде α=0,03 и измельченном продукте β=0,5, мощность двигателя N=600 кВт [4, стр.409, прилож.18]. Эффективность измельчения этой мельницы равна (по формуле 16):

т/(кВт·ч)

Эффективность измельчения проектируемых мельниц определится формулой

, (17)

Где Кк и Ки – коэффициенты крупности и измельчаемости, они определены при расчете мельниц по удельной производительности и равны Кк=1,10 и Ки=1,03.

т/(кВт·ч)

При расчете мельниц по эффективности измельчения расчетная мощность двигателя принимается равной 85 % от установленной мощности. С учетом этого коэффициента производительность мельниц по руде составит:

МШР 3200×3100 т/ч

МШР 3200×4500 т/ч

МШР 3600×4000 т/ч

МШР 3700×5000 т/ч

МШР 4000×5000 т/ч

МШР 4500×6000 т/ч

2.3.4.3 Выбор мельниц

Результаты расчета мельниц заносим в таблицу. К установке принимаем мельницы с наименьшей расчетной производительностью, полученной по разным методикам расчета.

По расходу энергии конкурирующими являются варианты с установкой мельниц размером 3600×4000 и 3700×5000. Последний не имеет запаса по производительности и мы от него отказываемся. Окончательно к установке в цикле рудного измельчения принимаем 4 мельницы МШР 3600×4000.

2.3.4.4 Выбор и расчет мельниц для доизмельчения коллективного концентрата

На обогатительных фабриках, перерабатывающих руды цветных металлов, для II стадии измельчения и доизмельчения различных продуктов обогащения используются шаровые мельницы с центральной разгрузкой. Такие же мельницы предусматриваем и в данном проекте.

Наиболее удобным компоновочным решением является соотношение количества рудных мельниц и мельниц для доизмельчения 1:1, его мы и принимаем.

Таблица 6 — Результаты расчета мельниц

Размер мельниц

Требуемая производительность, т/ч

Расчетная производитель

Ность

Кол-во мельниц для установки

Потребляемая мощность, квт

Коэф. запаса по произ-вод.

По уд. произв.

По эффектив-ности

Одной мельницы

Всех

МШР 3200 х 3100

348

61,3

55,9

7

600

4200

1,12

МШР 3200 х 4500

348

89,1

83,8

5

900

4500

1,2

МШР 3600 х 4000

348

93,0

93,1

4

1000

4000

1,07

МШР 3700 х 5000

348

135,0

116,4

3

1250

3750

1,00

МШР 4000 х 5000

348

171,5

186,2

3

2000

6000

1,48

МШР 4500 х 6000

348

225,0

232,7

2

2500

5000

1,29

Требуемая производительность одной мельницы для доизмельчения составляет :

Q = = 26 т/ч

Достаточно точных методик расчета производительности мельниц II стадии измельчения и доизмельчения нет. Обычно для этих целей используются результаты полупромышленных испытаний или же промышленные данные. Если таких данных не имеется, то производительность мельниц доизмельчения можно принять в пределах 0,7 -0,75 от производительности мельниц рудного цикла [ 5, стр. 371]. Принимаем среднее значение 0,725.

Рассчитанные для рудного цикла мельницы имеют производительность, превышающую в несколько раз требуемую для доизмельчения коллективного концентрата, поэтому необходимо произвести расчет мельниц меньшего размера. Останавливаемся на мельницах диаметром 2100 и 2700 мм. Для определения их удельной производительности используем формулу (14):

Значения q1,KK, Ku определены ранее и составляют 1,03; 1,10 и 1,03 соответственно. Коэффициент КТ, учитывающий тип мельниц, принимаем равным 0,87 [4, стр.353]. Остается определить коэффициент, учитывающий диаметр мельниц.

Мельница Д = 2,1 м —

Мельница Д = 2,7м —

Удельная производительность мельниц равна:

Q2,1= т/

Q2,7= т/

С учетом коэффициента перехода от I стадии ко II (или доизмельчению), равным 0,725, удельная производительность составит:

Q2,1= т/

Q2,7= т/

Рабочий объем мельниц МШЦ — , , равен 6,8 м3, 8,5 м3 и 17,5 м3 соответственно.

Производительность мельниц по питанию составит (по формуле 13):

т/ч

т/ч

т/ч

По производительности подходят мельницы МШЦ , их и принимаем к установке. Коэффициент запаса выбранных мельниц по производительности равен

Оставить комментарий