Козин В.З. Исследование руд на обогатимость

Подождите немного. Документ загружается.

269

Среднечасовая производительность дробильно-обогатительной фабрики

по сырой руде 1366 т/ч.

Баланс продуктов дробления и обогащения приведен в таблице 10.1.

Исходная руда, Q

Крупное дробление

Среднее дробление

Грохочение

Мелкое дробление

Грохочение

Сухая магнитная сепарация

Магнитный продукт

сухого обогащения

Хвосты для производства

фракционированного щебня

100,0ε

33,2

0,100γ

круп.1200-0 мм

Q=1336 т/ч натуральная масса

Q=1339 т/ч сухая масса

круп.350-0 мм

т/ч1339

0,100γ

т/ч1339

100,0γ

круп.80-0 мм

кл.15-0 мм

Q=1060,5 т/ч

мм 1580 кл.

2,79γ

−

21,43ε

34,2

20,8γ

Q=278,5 т/ч

т/ч2571

0,192γ

1510,5т/ч

8,112γ

С=142 %

кл.15-0 мм

Q=1060,5 т/ч

5778,ε

32,94

79,2γ

0,001ε

33,2

100,0γ

Q=1339 т/ч

52,29ε

40,0

76,8γ

48,7ε

10,7

23,2γ

Q=1028,4 т/ч

Q=310,6 т/ч

Рис. 10.1 Качественно-количественная схема переработки руды на дробильно-

обогатительной фабрике

270

Таблица 10.1 – Баланс продуктов обогащения

Произведено (сухая масса)

№

п.п.

Продукты обогащения

годовое про-

изводство,

тыс.т/год

среднечасо-

вое производ-

ство, т/ч

Вы-

ход, %

Массо-

вая доля

железа,

Извле-

чение

железа,

Дробильно-обогатительная фабрика (Годовое время работы 7320 часов)

Магнитный продукт су-

хой магнитной сепарации

7526,8 1028,4 76,8 40,0 92,52

Хвосты сухой магнитной

сепарации

2273,2 310,6 23,2 10,7 7,48

Исходная руда

9800,0 1339,0 100,0 33,2 100,00

Обогатительная фабрика (Годовое время работы 8160 часов)

1 Магнетитовый концентрат 3155,9 386,8 32,2 65,8 63,82

Гематитовый концентрат

705,8 86,5 7,2 62,6 13,58

3 Суммарный концентрат 3861,7 473,3 39,4 65,2 77,40

Хвосты мокрой магнит-

ной сепарации

3665,1 449,2 37,4 13,4 15,12

Магнитный продукт су-

хой магнитной сепарации

7526,8 922,5 76,8 40,0 92,52

Суммарные показатели

1 Магнетитовый концентрат 3155,9 386,8 32,2 65,8 63,82

2 Гематитовый концентрат 705,8 86,5 7,2 62,6 13,58

3 Суммарный концентрат 3861,7 473,3 39,4 65,22 77,40

Хвосты сухой магнитной

сепарации

2273,2 278,6 23,2 10,7 7,48

Хвосты мокрой магнит-

ной сепарации

3665,1 449,2 37,4 13,4 15,12

6 Суммарные хвосты 5938,3 727,8 60,6 12,38 22,60

7 Исходная руда 9800 1201 100 40 100,00

По разработанной технологии из исходной руды с массовой долей желе-

за общего 33,2 %, в том числе магнетитового 22,0 %, производится 1028,4 т/ч

продукта сухого обогащения, или 7526,8 тыс. т в год (сухая масса). Выход маг-

нитного продукта сухой магнитной сепарации 76,8 % с массовой долей железа

40,0 %. Извлечение железа 92,52 %.

На фабрике выделяется в год 2273,2 тыс. т сухих

хвостов, которые мо-

гут быть использованы в качестве строительного щебня.

11. КАЧЕСТВЕННО-КОЛИЧЕСТВЕННАЯ И ВОДНО-ШЛАМОВАЯ СХЕМА

ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ

Качественно-количественная и водно-шламовая схема переработки

промпродукта сухого обогащения на обогатительной фабрике представлена на

рис. 11.1.

271

Технологической схемой предусматриваются:

- три стадии измельчения руды; крупность измельчения в I стадии

0,2-0 мм (52,1 % класса -0,044 мм); во второй стадии 75-80 % класса -0,044 мм и

в третьей стадии 98 % класса -0,044 мм;

- три стадии мокрой магнитной сепарации;

- дешламация сливов гидроциклонов II и III стадии измельчения;

- классификация в гидроциклонах концентрата II и III стадии мокрой

магнитной сепарации и разгрузки шаровой

мельницы III стадии измельчения;

- размагничивание материала перед классификацией;

- высокоинтенсивная мокрая магнитная сепарация хвостов мокрой маг-

нитной сепарации;

- тонкое грохочение магнитного продукта высокоинтенсивной мокрой

магнитной сепарации по классу -0,044 мм;

- перечистка подрешетного продукта тонкого грохочения в высокоин-

тенсивном магнитном поле;

- доводка гематитового концентрата гравитацией;

- сгущение суммарного магнетитового и гематитового концентратов;

фильтрование суммарного железорудного концентрата;

- сушка железорудного концентрата;

- сгущение отвальных хвостов высокоинтенсивной мокрой магнитной

сепарации.

Среднечасовая нагрузка по фабрике 941,5 т/ч по натуральной массе или

922,5 т/ч по сухой массе.

По разработанной технологии из магнитного продукта сухой магнитной

сепарации с массовой долей железа 40,0 %, в том числе 28,36 % магнетитового,

выделяется 32,2 % магнетитового концентрата

с массовой долей железа 65,8 %

и 7,2 % гематитового концентрата с массовой долей железа 62,6 %. Выход сум-

марного концентрата с массовой долей железа 65,22 % составляет 39,4 %, из-

влечение железа в концентрат 77,4 %. Массовая доля железа в хвостах 13,42 %,

в том числе магнетитового 1,05 %.

Удельный расход технологической воды 17,98 м

на тонну концентрата.

Сгущение хвостов позволяет выделить 8205 м

/ч оборотной воды и пере-

качать в хвостохранилище 580 м

/ч пульпы с массовой долей твердого 50,0 %.

В хвостохранилище укладывается в год 3665,1 тыс. т хвостов мокрой

магнитной сепарации.

272

Измельчение I стадия

Классификация

Магнитная сепарация

Размагничивание

Классификация

Измельчение II стадия

Дешламация

Магнитная сепарация

Размагничивание

Магнитная сепарация

Классификация

Измельчение III стадия

Классификация

Дешламация

Магнитная сепарация

52,92ε

40,0Fe

76,8γ

98 ;286

195,922 +

6,153γ

57 ;1146

6151845 +

57,6 ;1889

13581845 +

8,76γ =

80 ;495

2315,922 +

Слив

52,29ε

40,0Fe

76,8γ

54 ;1394

11275,922 +

03 ;2419

21525,922 +

62,5/52,1

77,12ε

50,5Fe

50,7γ

50 ;783

6090,609 +

К=45

4,15ε

19,6Fe

26,1γ

Хвосты

С=200

1,152γ

36,5 ;3702

31801827 +

16,9 ;1636

15435,313 +

4,101γ

75 ;754

4061218 +

СливПески

277,1ε

50,5Fe

50,7γ

18 ;2948

27740,609 +

Пески

Слив

173,6ε

53,9Fe

45,3γ

45 ;820

6651,544 +

3,0 ;2128

21099,64 +

51,3ε

21,6Fe

5,4γ

27,69ε

58,66Fe

39,2γ

50 ;606

4719,470 +

344,ε

23,6Fe

6,1γ

8,4 ;819

7992,73 +

хвосты

3,7 ;841

8312,32 +

21,76ε

61,1Fe

36,52γ

50 ;564

4397,438 +

062,ε

25,5Fe

2,68γ

хвосты

Концентрат II ст.

31,0 ;1101

9767,438 +

71,32ε

58,0Fe

18,72γ

65 ;185

1219,224 +

Слив

5,34ε

64,4Fe

17,8γ

20 ;916

8558,223 +

С=250

52,65γ

68,5 ;587

3621,787 +

Пески

8,46γ =

70 ;402

2412,562 +

Пески Слив

132,7ε

58,0Fe

18,72γ

15 ;1338

12749,224 +

2167,ε

61,1Fe

36,52γ

17,1 ;2254

21297,478 +

Слив

21,67ε

61,1Fe

1,6γ

66,01ε

62,76Fe

34,92γ

45 ;633

5135,419 +

Пески

64,53ε

64,88Fe

33,02γ

50 ;510

3977,396 +

1,48ε

25,86Fe

1,9γ

хвосты

3,8 ;589

5828,22 +

Хвосты

63,82ε

65,8Fe

32,2γ

50 ;498

3878,386 +

2,19ε

26,73Fe

2,72γ

1,8 ;541

5399,9 +

23,9ε

21,2Fe

37,6γ

9,5 ;4426

42946,451 +

2,8 ;1130

11217,32 +

0,71ε

28,7Fe

0,82γ

365

743

1025

2165

605

799

537

1153

466

529

129

Вода, м

/ч

Магнитный продукт СМ

273

Высокоградиентная сепарация

Грохочение

Высокоградиентная сепарация

Гравитация

Сгущение

Фильтрование

Сгущение

Сушка

2,19ε

26,73Fe

2,72γ

23,9ε

21,2Fe

37,6γ

9,5 ;4426

42946,451 +

2,8 ;1130

11217,32 +

Хвосты

18,1ε

40,36Fe

14,9γ

25 ;624

573179 +

5,89ε

8,62Fe

22,7γ

6,6 ;3922

38416,272 +

Магнитный продукт

1,1ε

10,5Fe

3,5γ

50 ;54

4242 +

Надрешетный продукт

17,0ε

49,53Fe

11,4γ

Подрешетный продукт

20,5 ;570

531137 +

Магнитный продукт

15,8ε

55,2Fe

9,5γ

18,58ε

54,59Fe

11,3γ

25 ;376

3431,114 +

23,6 ;479

4408,135 +

Хвосты

1,2ε

20,97Fe

1,9γ

6,9 ;314

3088,22 +

13,58ε

62,6Fe

7,2γ

35 ;186

1615,86 +

5,0ε

40,5Fe

4,1γ

15 ;293

2793,49 +

Пром. продукт

Концентрат

46,3 ;687

5483,473 +

77,4ε

65,22Fe

39,4γ

2,78ε

51,28Fe

1,8γ

30 ;56

506,21 +

2,22ε

32,05Fe

2,3γ

10,1 ;254

2467,27 +

15,12ε

13,42Fe

37,4γ

15,12ε

13,42Fe

37,4γ

60 ;452

3163,473 +

77,4ε

65,22Fe

39,4γ

77,4ε

65,22Fe

39,4γ

89,5 ;192

103,473 +

260 м

/ч

492 м

/ч

46 м

/ч

Пар

Конечный

концентрат

77,4ε

65,22Fe

39,4γ

4,9 ;8785

86542,449 +

15,12ε

13,42Fe

37,4γ

Сгущенные

хвосты

50 ;580

4492,449 +

Вода в оборот

8205 м

/ч

129

120

Удельный расход технологической воды 17,98 м

на тонну концентрата

% ,;

пульпы

жтв

QQ +

Рис. 11.1 Качественно-количественная и водно-шламовая схема переработки руды

12. ВЫБОР И РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

12.1. Выбор и расчет оборудования для дробления и грохочения

12.1.1. Выбор дробилок

Согласно исходным данным, на дробильно-обогатительную фабрику

поступает 1366 т/ч руды крупностью 1200 мм.

Для первой стадии дробления принимаем щековые дробилки

ЩДП-15х21 в количестве 2 штук. Производительность дробилок для руды

средней прочности составит 900 т/

ч.

274

Гематито-магнетитовые кварциты по крепости относятся к горным по-

родам средней крепости. Показатель крепости по Протодьяконову равен 7,4.

Расчет производительности дробилок среднего и мелкого дробления

выполнен в соответствии с данными характеристик дробленых продуктов и

технической характеристики дробилок по данным ОАО «Объединенные маши-

ностроительные заводы».

Вторая стадия дробления должна обеспечивать доведение руды крупно

стью 350 мм в количестве 1339 т/ч до крупности 70-0 мм.

Учитывая, что для I стадии дробления выбраны две щековые дробилки

ЩДП-15х21, во второй стадии целесообразно предусмотреть также две дробил-

ки КСД. В соответствии с типовой характеристикой дробленого продукта дро-

билки КСД-3000Т при требуемой крупности готового материала 75-0 мм и раз-

грузочной

щели 30 мм, выход класса -75 мм составит 90 %.

По технической характеристике дробилки КСД-3000Т производитель-

ность ее при щели 30 мм колеблется от 425 до 850 м

/ч и для исследуемой руды

может быть принята 500 м

/ч, или 800 т/ч.

Для второй стадии дробления принимаем две дробилки КСД-3000Т.

Третья стадия дробления предусматривает дробление руды с 75-0 до

15-0 мм в замкнутом цикле с грохочением. Крупность дробленой руды 15-0 мм

принята с учетом лещадности руды и грохочением материала на ситах с щеле-

видными отверстиями.

Нагрузка на мелкое дробление Q

пит

т/ч0,2571

58,075,0

1060

0ммкл.15гр

подр

пит

⋅

−

где Q

пит

– производительность дробилки, т/ч;

гр

– эффективность грохочения, %, принимаем 75 %;

кл.15-0 мм

– содержание класса 15-0 мм в разгрузке дробилки, %, прини-

маем 58 % по типовой ситовой характеристике;

подр

– производительность по подрешетному продукту, т/ч.

По результатам расчетов величина циркуляционной нагрузки опреде-

лится: нагрузка на дробилку 2571 т/ч, подрешетный продукт выделяется

1060,5 т/ч; на додрабливание выделяется 1510,5 т/ч, что составляет 142,0 %.

Согласно технической характеристике, производительность дробилки

КМД-3000Т при щели 10 мм составляет 410 м

/ч, или 650 т/ч.

Потребное число дробилок КМД-3000Т составит: 2571 т/ч: 650 т/ч≈4.

Принимаем 4 дробилки КМД-3000Т.

Удельный расход футеровочной стали 0,085 кг/т руды.

Данные приняты по средним показателям работы горно-обогатительных

предприятий, перерабатывающих железистые кварциты.

12.1.2. Выбор грохотов

В технологии рудоподготовки предусматривается две операции грохо-

чения. Первая операция предусматривает

разделение магнитного продукта

крупностью 75-0 мм на классы 75-15 и 15-0 мм. Нагрузка на грохот 1339 т/ч.

275

Вторая операция грохочения осуществляется на материале разгрузки

КМД-3000Т. Крупность материала 35 мм.

Расчет грохотов перед мелким дроблением производится по формуле

м 7,30

0,10,125,109,19,078,120

1339

⋅⋅⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅

ponmlkq

F ,

где Q – нагрузка на грохот, т/ч;

q – удельная производительность грохота на 1 м

поверхности,

q=20 м

/м

ч;

δ – насыпная масса материала – 1,78 т/м

;

Поправочные коэффициенты, учитывающие: k – влияние мелочи, k=0,9;

l – влияние крупных зерен, l=1,09; m – эффективности грохочения, m=1,25; n –

формы зерна, n=1,0; o – влияние влажности, о=1,0; p – способ грохочения,

р=1,0.

Количество грохотов определится: 30,7 м

:16 м

≈2.

К установке принимаем 2 грохота ГСТ-72.

Расчет грохотов на материале крупностью 35-0 мм после мелкого дроб-

ления:

- нагрузка на грохот – 2571 т/ч;

- q=20 м

/м

- δ=1,78 т/м

;

- поправочные коэффициенты, учитывающие: k – влияние мелочи,

k=0,85; l – влияние крупных зерен, l=1,14; m – эффективности грохочения,

m=1,5; n – формы зерна, n=1,0; o – влияние влажности, о=1,0; p – способ грохо-

чения, р=1,0.

м 7,49

0,10,15,114,185,078,120

2571

⋅⋅⋅⋅⋅⋅

=F .

Определяем необходимое число грохотов ГСТ-72

n=49,7:16=3,1 грохота.

Для удобства компоновки принимаем 4 грохота ГСТ-72.

Результаты расчетов оборудования дробильно-обогатительной фабрики

приведены в таблице 12.1.

12.1.3. Выбор сухих магнитных сепараторов

Для сухой магнитной сепарации принимаем к установке сепараторы

2ПБС-90/250 А с напряженностью магнитного поля 0,25 Тл. Производитель-

ность сепаратора на руде крупностью 15-0 мм составит

250 т/ч. Количество се-

параторов

n=1339:250=5,4.

Принимаем к установке 6 сепараторов 2 ПБС-90/250 А.

12.2. Выбор и расчет измельчительного оборудования

Выбор и расчет измельчительного оборудования сделан с учетом опыта

работы действующих железорудных комбинатов, результатов испытаний желе-

зорудного сырья в непрерывном процессе на магнитообогатительной установке

276

и результатов измельчаемости магнетитовых руд, выполненных в ОАО «Урал-

механобр».

Крупность измельчения по стадиям принята:

- I стадия – 62,5 % класса -0,071 мм, в том числе 52,1 % класса -0,044 мм;

- II стадия – 95 % класса -0,071 мм, в том числе 82,2 % класса -0,044 мм;

- III стадия – 98 % класса -0,044 мм.

Расчет объема мельниц I стадии измельчения

Крупность измельчения в I стадии принята 62,5 % класса -0,071 мм, в

том

числе 52,1 % класса -0,044 мм.

Материал такой крупности может быть получен в шаровой мельнице,

работающей в замкнутом цикле с классификатором.

Расчет необходимого объема шаровых мельниц ведется с учетом из-

мельчаемости изучаемой руды и руды Стойленского месторождения, а также

промышленного опыта работы горно-обогатительных комбинатов, перерабаты-

вающих железистые кварциты: ЮГОКа, НКГОКа и ИнГОКа.

Средние

показатели работы предприятий характеризуются следующими

цифрами:

- удельная производительность по руде 4,67 т/м

ч;

- удельная производительность по классу -0,071 мм 1,32 т/м

ч;

- содержание класса -0,071 мм в сливе классификатора 58,6 %.

Мельницы I стадии измельчения на Стойленском комбинате имеют сле-

дующие показатели:

- крупность руды 16,0 мм;

- удельная производительность по руде 3,29 т/м

ч;

- удельная производительность по классу -0,071 мм 1,5 т/м

ч;

- удельная производительность по классу -0,044 мм 1,15 т/м

ч;

- содержание класса -0,071 мм в сливе классификатора 58,8 %, класса

-0,044 мм – 39,6 %.

Первая стадия измельчения руд должна обеспечить при нагрузке

922,5 т/ч и крупности руды 15-0 мм содержание в сливе классификатора класса

-0,071 мм 62,5 %, класса -0,044 мм – 52,1 %.

Расчет необходимого объема мельниц I стадии измельчения ведем по

удельной производительности мельниц по руде. Поскольку руды Стойленского

месторождения близки

по вещественному составу и имеют крупность 16-15 мм,

для расчета принимаем удельную производительность мельницы по руде для

Стойленского комбината, равную 3,26 т/м

ч.

Объем мельницы для I стадии

м 280

3,29

922,5

==V .

Принимаем две мельницы объемом по 140 м

Удельная производительность мельницы по классу -0,044 мм

(

)

ч т/м539,1

100280

5,4-52,1922,5

0,044-

⋅

277

Расчет объема мельниц II и III стадии измельчения

Во второй стадии измельчения требуемая крупность материала 95 %

класса -0,071 мм, в том числе 82,2 % класса -0,044 мм.

К установке принимаем две мельницы объемом по 140 м

Удельная производительность мельницы по классу -0,044 мм

(

)

ч т/м7,0

100280

50,0-82,2096

0,044-

⋅

=q .

Для получения конечного концентрата с содержанием железа 65,8 %

измельчение в конечной стадии должно осуществляться до 98 % класса

-0,044 мм.

В этом случае потребуется доизмельчить 224,9 т/ч песков гидроциклона

предварительной классификации с 63,8 % класса -0,044мм до 98 % класса

-0,044 мм.

Установка мельницы объемом 140 м

при удельной производительности

по классу -0,044 мм 0,55 т/м

ч обеспечит получение материала требуемой круп-

ности.

Таким образом, для проектирования принимаем 5 мельниц объемом по

140 м

Удельные расходы на измельчение, кг/т руды: футеровочной стали –

0,166; шаров – 1,617.

Данные приняты по средним показателям работы горно-обогатительных

предприятий, перерабатывающих кварциты.

12.3. Выбор и расчет обогатительного оборудования

Мокрые магнитные сепараторы и гидроциклоны рассчитаны с учетом

практики работы действующих железорудных комбинатов.

В технологическом процессе в первой и второй стадиях мокрого

маг-

нитного обогащения предусматриваются сепараторы ПБМ-150/200П с противо-

точной ванной. В третьей стадии устанавливаются сепараторы с полупротиво-

точными ваннами. Это высокоэффективные производительные сепараторы. В

зависимости от крупности материала производительность их колеблется в пре-

делах от 60 до 150 т/ч.

Для классификации пульпы по стадиям измельчения рекомендуются

гидроциклоны ФУГП «Турбонасос», г. Воронеж

. Системы «насос-

гидроциклон», разработанные ФУГП «Турбонасос», аналогичные системы

фирмы «Engineering Dobersek», успешно работают на ЗФ ОАО «Норильский

никель» и ОАО «Стойленский ГОК».

Гидроциклоны Ср 200; Ср 400; Ср 800; Ср 2000; диаметром 480 и

650 мм футерованы износостойкой резиной и специальным материалом на ос-

нове полиуретана с наполнителем.

Для классификации магнетитовых пульп на обогатительной фабрике

принимаем гидроциклоны диаметром

650 мм.

278

Размагничивающие аппараты по заказу изготавливает фирма ООО «Са-

теллит», г. Н. Тагил.

Высокоградиентная мокрая магнитная сепарация немагнитных продук-

тов обогащения, полученных в слабом поле, производится на роторных сепара-

торах 4ЭРМ-35/315. Производительность сепаратора 75 т/ч.

Доводка гематитового концентрата осуществляется на пятизаходных

винтовых шлюзах диаметром 2000 мм с перечисткой промежуточного продук-

та.

Дешламация сливов

гидроциклонов и сгущение железорудного концен-

трата производится в магнитных дешламаторах диаметром 9 м.

Производительность дешламаторов принята по результатам ранее вы-

полненных исследований и практики работы действующих горно-

обогатительных комбинатов.

Для фильтрования тонкоизмельченного (98 % класса -0,044 мм) мате-

риала используются современные дисковые фильтры «Мастер» площадью

фильтрации 150 м

. Удельная производительность фильтра принята 0,35 т/м

по результатам исследований.

В зимнее время концентрат подвергается сушке в барабанных сушилках

БН 3,5-27 производительностью 115 т/ч. Сушка концентрата влажностью

10,5 % производится до влажности 2,0 %.

Отвальные хвосты магнитного обогащения обезвоживаются в сгустите-

ле Супафло диаметром 50 м с целью снижения объема перекачиваемых хвостов

и организации внутреннего водооборота. Для получения чистого слива приме-

няют

флокулянты ПАА с расходом 60 г/т. Удельная производительность сгу-

стителя 5 м

/м

ч.

Перечень выбранного оборудования приведен в таблице 12.2.

Выбранное оборудование соответствует современным требованиям,

предъявляемым к технике и технологии переработки железорудного сырья и

качеству товарной продукции.

Таблица 12.2 – Выбор и расчет основного технологического оборудования

№

п.п

Операции технологической схемы

Количе-

ство

мате-

риала,

т/ч, м

/ч

Круп-

ность

материа-

ла, мм

Рекомендуемое

оборудование

Допусти-

мая на-

грузка, т/ч,

/ч

Рас-

четное

коли-

чество

штук

Дробильно-обогатительная фабрика

1 Крупное дробление 1339 1200-0 ЩДП-15х21 900 2

2 Среднее дробление 1339 350-0 КСД-3000Т 800 2

3 Грохочение 1339 80-0 ГСТ-72 41,2 т/м

ч 2

4 Мелкое дробление 2571 80-15 КМД-300Т 645 4

5 Грохочение 2571 40-0 ГСТ-72 39,6 т/м

ч 4

6 Сухая магнитная сепарация 1339 15-0 2ПБС-90/250А 250 6

Обогатительная фабрика

змельчение, I стадия 922,5 15-0 МШЦУ-55х65

1,539 т/м

ч по

кл. -0,044 мм