книги / Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. Обогатительные процессы и аппараты

Результаты фракционного гравитационного анализа угля

и через точки на серединах ординат проводят плавную кривую так, чтобы площади треугольников, образующихся при построении кривой в пределах каждой фракции, были равны (см. рис. 2.6, а);

Р — зависимость между суммарным выходом всплывших или извлеченных магнитной сепарацией или флотацией фрак­ ций (концентрата) и содержанием в них золы или железа;

0 — зависимость между суммарным выходом утонувших или неизвлеченных магнитной сепарацией или флотацией фрак­ ций (хвостов) и содержанием в них железа;

р — зависимость между суммарным выходом всплывших или извлеченных магнитной сепарацией или флотацией фрак­ ций и условиями разделения: плотностью, напряженностью магнитного поля или продолжительностью флотации.

При правильном построении кривых обогатимости ко­ нечная точка кривой р и начальная точка кривой 0 лежат на прямой, которая параллельна оси ординат и проходит через точку на оси абсцисс, отвечающей зольности или содержанию металла в исходной пробе; начальные точки кривых р и X, и конечные точки кривых 0 и X совпадают.

С помощью кривых обогатимости устанавливают теоре­ тически возможные выходы продуктов обогащения при за­ данной зольности или содержании металла в них, определяют теоретические условия, например, раздельного обогащения уг­ ля нескольких классов крупности с целью определения наи­ большего возможного выхода общего концентрата, находят теоретическую плотность, напряженность магнитного поля или продолжительность флотации при разработке технологии обогащения полезных ископаемых.

2.4.3. Уровень комплексности использования сырья

Уровень комплексности использования сырья в настоя­ щее время характеризуют системой показателей, отражающих как результаты комплексного использования сырья в каждом конкретном случае, так и специфику самого сырья. К ним от­ носятся: содержание ценных компонентов в продуктах обо­ гащения, их извлечение в одноименные и потери в разно­ именные концентраты, степень комплексности и полнота ис­ пользования сырья.

Условно-обобщающий коэффициент комплексности исполь­ зования сырья представляет собой отношение стоимости из­ влеченных компонентов к стоимости ценных компонентов в сырье по единым ценам. Фактический коэффициент ком­ плексности отражает достигнутый уровень извлечения цен­ ных компонентов из перерабатываемого сырья за данный пе­ риод. Потенциальный коэффициент комплексности оценивают отношением стоимости ценных компонентов, извлечение ко­ торых экономически целесообразно в ближайший перспек­ тивный период, к стоимости ценных компонентов в сырье при оптимальной полноте их извлечения. Разность между потен­ циальным и фактическим коэффициентами комплексности характеризует экономически обоснованные резервы использо­ вания минерального сырья.

2.5. Технологические схемы обогащ ения

Технологической схемой обогащения называют графиче­ ское изображение последовательности технологических опе­ раций при обогащении полезных ископаемых.

Ее разновидностями (рис. 2.7 и 2.8) в зависимости от ха­ рактера приводимой на схеме информации являются:

качественная схема (рис. 2.7, а), содержащая информацию о качественных изменениях полезного ископаемого в процессе его переработки (например, изменении крупности) и режиме осуществления отдельных технологических операций;

количественная схема (рис. 2.7, б), содержащая количествен­ ные данные о распределении полезного ископаемого и его ценных компонентов по отдельным технологическим опера­ циям в единицах массы (т/сут, т/ч) и в процентах от исходной руды, количество которой принимается за 100 %;

водно-шламовая схема (рис. 2.8, а), содержащая данные о ко­ личестве воды (м3/сут, м3/ч) и твердого (т/сут, т/ч) в каждой операции и продуктах обогащения. Количество воды на схеме может указываться также в виде соотношения массовых ко­ личеств жидкого и твердого (Ж : Т), в виде удельного расхода жидкого на единицу твердого (м3/т) и в процентах (массовых);

схема цепи аппаратов (рис. 2.8, б), представляющая собой графическое изображение пути движения полезного ископае­ мого и продуктов его обогащения через аппараты, начиная с поступления полезного ископаемого на фабрику и кончая вы­ дачей товарных концентратов и отвальных хвостов. При этом аппараты, машины и транспортные средства изображают ус­ ловно с указанием их числа, типа и размера. Движение про­ дуктов от агрегата к агрегату обозначается стрелками.

Качественная, количественная и водно-шламовая схемы мо­ гут изображаться с помощью условных обозначений как отдель­ но, так и в совмещенном виде на одном чертеже. Наиболее часто используемая качественно-количественная схема совмещает в се­ бе данные качественной и количественной схем обогащения.

Технологическая схема, предусматривающая комбиниро­ вание операций обогащения и металлургии или химии при пе­ реработке полезных ископаемых называется комбинированной схемой.

Осуществить подготовку руды к обогащению и ее обога­ щение с получением конечных продуктов в один прием обыч­ но не удается: получаемые концентраты в процессе одной операции еще недостаточно богаты, а хвосты — недостаточно бедны. Повторные операции обогащения называются перечистными, если они применяются к полученным концентратам, и контрольными, если применяются к хвостам предыдущих опе­ раций обогащения (см. рис. 2.7 и 2.8). Получаемые в ходе перечистных и контрольных операций продукты называются промежуточными, или промпродуктами, и направляются в предыдущую технологическую операцию или перерабатыва­ ются отдельно. Операции дробления и измельчения называют­ ся стадиями. При одностадиальном дроблении или измельче­ нии исходный продукт доводится до необходимой для после­ дующего измельчения или обогащения крупности в один при­ ем: при двухстадиальном — в два последовательных приема и т.д. При наличии между стадиями операций обогащения схе­ ма называется схемой стадиального обогащения.

3.1. КласспФпкаипя процессов разделения по к р у п н о с т и и пх технологическое назначение

Грохочение и классификация являются основными про­ цессами разделения сыпучих материалов на продукты раз­ личной крупности, называемые классами крупности.

Грохочение — процесс разделения зернистого материала на классы крупности путем просеивания его через одно или не­ сколько сит или решет с калиброванными отверстиями. Остаю­ щийся на сите материал называют надрешетным, или верх­ ним, а прошедший через отверстия сита — подрешетным, или нижним, продуктами. При осуществлении грохочения в воз­ душной среде оно называется сухим, в водной среде — мокрым. В обоих случаях грохочение осуществляется в аппаратах, на­ зываемых грохотами.

Классификацией называется процесс разделения материа­ ла на классы крупности по скоростям падения зерен в жидкой или газообразной среде под действием силы тяжести (в грави­ тационном поле), центробежной силы (в центробежном поле) или при одновременном действии этих сил. В отличие от гро­ хочения, разделяющего материал по крупности, классифика­ ция делит материал по равнопадаемости, т. е. каждый класс, полученный при классификации, содержит крупные зерна лег­ ких минералов и мелкие зерна тяжелых минералов, имеющие одинаковые скорости падения в среде. Если классификация осуществляется в водной среде, она называется гидравлической, если в воздушной среде — пневматической.

Гидравлическую классификацию производят в классифи­ каторах, пневматическую — в воздушных сепараторах. При разделении на два класса крупный продукт называют песка-

ми, a мелкий — сливом (при гидравлической классификации) или тонким продуктом (при пневматической классификации).

Грохочению может подвергаться материал крупностью от 1200 до 0,05 мм, классификации — не крупнее 10— 13 мм, ча­ ще не более 3— 4 мм. В зависимости от величины наибольших кусков в исходном питании и размера отверстий в просе­ ивающих поверхностях различают крупное, среднее, мелкое, тонкое и особо тонкое грохочение. Крупному грохочению под­ вергается обычно материал крупностью -1200 +0 мм на ко­ лосниковых решетках с отверстиями от 300 до 100 мм; сред­ нему грохочению — материал крупностью -350 +0 мм на ре­ шетках и решетах с отверстиями от 75 до 25 мм; мелкому гро­ хочению — материал крупностью -75 +0 мм на решетах и си­ тах с отверстиями от 25 до 6 мм; тонкому грохочению — ма­ териал крупностью -10 +0 мм на ситах с отверстиями от 5 до 0,5 мм; особо тонкому грохочению (например, при сортировке абразивов и шлифовальных порошков) — материал до 0,5 мм на специальных ситах.

При грохочении на три и более класса последователь­ ность их выделения в зависимости от расположения сит на грохоте может быть от крупного к мелкому, от мелкого к круп­ ному классам, а также комбинированная. Классификация ос­ нована на выносе движущимися водными или воздушными потоками мелких частиц. В производственных условиях иде­ ально точное разделение по крупности обычно не достигается. Так, при грохочении часть зерен размером менее отверстий си­ та остается в надрешетном продукте, а при классификации про­ исходит не только засорение крупных продуктов более мелкими зернами, но и тонких продуктов зернами крупностью, превы­ шающей размер, по которому осуществляется разделение.

Процессы разделения по крупности имеют важное значе­ ние при обогащении полезных ископаемых. По техническому назначению, например, грохочение может быть:

• самостоятельным, или окончательным, когда оно исполь­ зуется для выделения продуктов заданной крупности (стан­ дартных классов крупности угля, антрацита, строительных ма­ териалов, крупнокусковой железной руды и др.), представля­ ющих собой готовые товарные продукты (сорта), отправляе­