Технологии обогащения полезных ископаемых
Подождите немного. Документ загружается.
23
13
12
СС
СС
WW
пп
; (13)
/
пр
в
пр
п
пр
QWW
; (14)
прпр
п
пр
СQW /
; (15)
Производительность по воде продукта, м
3
/ч:
/
38
3838
QWW
пв
; (16)
в
пр
W
= Q
пр
∙ W
r
/(100 – W
r
). (17)
Объемный выход продукта, %:
п
исх
п
пр
об
пр
WW /100
. (18)
Объемная концентрация утяжелителя в суспензии:
С
у
с
= (
с
– 1000) / (
у
– 1000), (19)
где
с
и
у
– плотность суспензии и утяжелителя, кг/м
3
.
Количество воды в суспензии, м
3
/ч: W
в
= W
с
(1 – C
у
с
), (20)
где W
с
– объём суспензии , м
3
/ч.
Количество утяжелителя в суспензии, кг/ч:
q = W
с
C
у
с
c
. (21)
3. Результаты расчета схемы оформляются в виде табл. 1.
10
Таблица 1
Результаты расчета водно-шламовой схемы
№
операций
и
продуктов
Наименование операций
и продуктов
Q , т/ч А
d
, %
W
в
, м
3
/
ч
I Мокрая классификация
Поступает:
1 Рядовой уголь Q
1
A
d
1
W
1
в
Оборотная вода Q
шл
A
d
шл
W
шл
Итого Q
I
А
d
I
W
I
в
Выходит:
2 Надрешетный продукт Q
2
А
d
2
W
2
в
3 Подрешетный продукт Q
3
А
d
3
W
3
в
Итого
и так далее
Q
I
А
d
I
W
I
в
4. Составляется баланс продуктов обогащения в виде табл. 2.
Таблица 2
Баланс продуктов обогащения
№
продукт
ов
Наименование
продуктов
Q,
т/ч
А
d
,
%
W
в
,
м
3
/ч
W
r
,
%
8
48
Концентрат т.с.
Концентрат после сушки
Итого концентрата
11
34
Промпродукт т.с.
Промпродукт отсадки
Итого промпродукта
14
28
52
Отходы т.с.
Отходы отсадки
Осадок фильтр-прессов
Итого отходов
Всего
11
5. Составляется баланс воды по фабрике в виде табл. 3.
Таблица 3
Баланс воды по фабрике
№ Поступает
в процесс
W
в
, м
3
/ч № Выходит
из процесса
W
в
, м
3
/
ч
1 С рядовым углем
в
W
1
С продуктами
обогащения
в
пр
W
I На
классификацию
в
обI
W
22 Слив М.С.
в
W
22
На
приготовление
суспензии
в
сус
W
36 Шламовая вода
в
W
36
IV,
V,V
I
На отмывку
продуктов
в
VIVIV
W
,,
47 Пар
в
W
47
IX На отсадку
в
IX
W
51 Слив сгущения
в
W
51
Итого Итого
1.4. Задание на курсовой проект
Выбрать и рассчитать водно-шламовую схему УОФ,
используя исходные данные по фабрике (прил. 1) и результаты
предварительного расчета качественно-количественной схемы из
курсового проекта «Гравитационные методы обогащения» или
по приложению 2. В приложении 2 номера операций и
продуктов указаны в соответствии с технологической схемой,
приведенной на рис. 4. Варианты задания на курсовой проект
выбираются студентами по прил. 1 по предпоследней цифре
шифра зачетной книжки, а по прил. 2 – по последней цифре
шифра.
При использовании результатов расчета курсового проекта
«Гравитационные методы обогащения» составляется табл. 4, в
которую заносятся выходы и зольности продуктов с номерами,
соответствующими технологической схеме (рис. 4) курсового
12
проекта. После составления таблицы необходимо проверить
баланс продуктов по выходу и зольности.
При необходимости студенту может быть выдано
индивидуальное задание по выбору и расчету водно-шламовой
схемы действующей или проектируемой фабрики.
Таблица 4
Результаты расчета отдельных операций схемы из курсового
проекта «Гравитационные методы обогащения»
№ Наименование операций и продуктов
, % А
d
, %
I Мокрая классификация
1 Поступает: рядовой уголь
5
А
d
5
2 Выходит: надрешётный продукт
6
А
d
6
3 подрешётный продукт
7
А
d
7
Всего
5
А
d
5
VIII Обесшламливание
3 Поступает: подрешётный продукт
7
А
d
7
24 Выходит: обесшламленный продукт
23
А
d
23
25 шлам
22
А
d
22
Всего
7
А
d
7
II Обогащение крупного угля
2 Поступает: надрешётный продукт
6
А
d
6
4 Выходит: концентрат
8
А
d
8
4
ш
в т. ч. шлам Х
3
А
d
х3
6 промпродукт
9
А
d
9
6
ш
в т. ч. шлам 0,04
9
А
d
9
7 отходы
10
А
d
10
7
ш
в т. ч. шлам 0,04
10
А
d
10
Всего
6
А
d
6
IX Обогащение мелкого угля
24 Поступает: обесшламленный продукт
23
А
d
23
26
Выходит: концентрат
24
А
d
24
26
ш
в т. ч. шлам Х
2
А
d
х2
27 промпродукт
25
А
d
25
28 отходы
26
А
d
26
Всего
23
А
d
23
13
2. ПРИМЕР ВЫБОРА И РАСЧЕТА
ВОДНО-ШЛАМОВОЙ СХЕМЫ
2.1. Задание : Выбрать и рассчитать водно-шламовую схему
УОФ производительностью Q
1
= 1250 т/ч. Исходный уголь: золь-
ность А
d
1
= 20,1 %; влажность W
1
r
= 7 %; марка – К. Крупность
машинных классов: 13-150 мм и 0,5-13 мм. Плотность твердого
во всех продуктах ρ = 1,6 т/м
3
. Содержание твёрдого: в
оборотной воде
об
тв
С
= 0,03 т/м
3
; в осветлённой воде
ос
тв
Q
= 0,005
т/м
3
.
Методы обогащения угля: крупного – тяжёлая среда (нижняя
и верхняя плотности разделения соответственно:
н
= 1500 кг/м
3
;
в
= 1800 кг/м
3
); мелкого – отсадка; шлама – флотация.
Зольность отходов флотации
флd
отх
А
= 64,0 %.
Результаты предварительного расчета качественно-
количественных показателей для операций мокрой
классификации, обесшламливания и обогащения крупного и
мелкого угля с учетом их эффективности и шламообразования,
взятые из курсового проекта «Гравитационные методы
обогащения» или по приложению 2, приведены в табл. 5.
2.2. Выбор водно-шламовой схемы и оборудования
для основных технологических операций
Для данной УОФ выбрана комбинированная водно-
шламовая схема (рис. 4), в которой предусмотрено объединение
всей шламовой воды с последующим направлением одной части
ее в оборот, а другой – на окончательную регенерацию с
получением осветленной воды. Количество шламовой воды,
направляемой сразу в оборот, определяется из соотношения
содержания твердого в шламовой, осветленной и оборотной
воде.
Для основных технологических операций выбрано
следующее оборудование: мокрая классификация – грохот
ГИСЛ; обогащение крупного угля – сепаратор СКВП;
обесшламливание – грохот ГК; отсадка – отсадочная машина
МО; обезвоживание и отмывка магнетита – грохоты ГИСЛ;
магнитное обогащение – сепараторы ЭБМ; обезвоживание
концентрата отсадки: стадия – багер-элеватор ЭБК; II стадия –
центрифуги ФВВ; обезвоживание промпродукта – центрифуги
ФВВ; флотация – флотомашины МФУ; фильтрация
флотоконцентрата – фильтры ДОО 250; сгущение отходов
флотации – сгустители С-10; фильтрация отходов флотации –
ленточные фильтр-прессы; сушка – барабанная сушилка.
Таблица 5
Результаты предварительного расчета отдельных операций
технологической схемы
№ Наименование операций и продуктов
, % А
d
, %
I Мокрая классификация
1 Поступает : рядовой уголь 100 20,1
2 Выходит : надрешётный продукт 35,3 27,7
3 подрешётный продукт 64,7 15,9
Всего 100 20,1
VIII Обесшламливание
3 Поступает : подрешётный продукт 64,7 15,9
24 Выходит: обесшламленный продукт 49,0 14,0
25 шлам 15,7 21,9
Всего 64,7 15,9
II Обогащение крупного угля
2 Поступает : надрешётный продукт 35,3 27,7
4 Выходит : концентрат 24,5 9,9
4
ш
в т. ч. шлам 1,7 14,1
6 промпродукт 2,8 33,7
6
ш
в т. ч. шлам 0,1 33,7
7 отходы 8,0 80,2
7
ш
в т. ч. шлам 0,3 80,2
Всего 35,3 27,7
IX Обогащение мелкого угля
24 Поступает : обесшламленный продукт 49,0 14,0
26
Выходит: концентрат 43,8 7,9
26
ш
в т. ч. шлам 9,3 13,2
27 промпродукт 1,7 43,5
28 отходы 3,5 75,7
Всего 49,0 14,0
2.3. Расчёт водно-шламовой схемы
Характеристики оборотной и шламовой воды
Содержание шлама в оборотной воде
об
тв
С
= 0,03 т/м
3
(задание), а зольность
шлd
об
А
этого шлама находим следующим
образом.
1. Определяем соотношение количества твердого в
осветленной
ос
тв
Q
и в шламовой воде
шл
тв
Q
по формуле:
шл
тв
ос
тв
шл
тв
об
тв
шл
тв
oc
тв
тв
СС
СС
Q
Q
К
/1/1
/1/1
,
где содержание твердого в шламовой воде
шл
тв
С
зависит от:
- количества всего шлама, находящегося в технологической
схеме
шл
(из задания)
шлшлшлшлшлшл
2676425
= 27,1 %;
- удельного расхода оборотной воды q
об
, который
рассчитывается по принятым показателям: удельный расход
воды на мокрую классификацию
об
I
q
= 1,4 м
3
/т и на отсадку
об
IХ
q
=
2,9 м
3
/т
[1, табл. 7.7; 4, прил. 47]
100//)(
24
1241
об
IX
об
I
об
IX
об
I
об
qqQQqQqq
= 1,4+2,9∙49,0/100 = 2,821 м
3
/т;
- содержания твердого в оборотной воде
об
тв
С
= 0,03т/м
3
.
Содержание твердого в шламовой воде
шл
тв
С
определяем,
используя эмпирическую зависимость:
)445,3915()(1,210
68,03 шлоб
тв
шлоб
тв
обшл
тв
ССqС
= 0,126 т/м
3
.
К
тв
= (1/0,03 – 1/0,126) / (1/0,005 – 1/0,126) = 0,131.
2. Определяем
d
шл
А
– зольность шлама, находящегося в
технологической схеме (из задания):
А
d
щл.
=
( А
d
шл.
i
iшл. i
) /
шл. i
=
= (1,714,1+0,133,7+0,380,1+9,313,12+15,721,9) /
27,1=19,114 %.
3. Определяем зольность шлама в оборотной воде по
формуле
d
шлтв
флd
отхтв
шлd
об
АКАКА )1()3(
,
тогда
11,19)131,01()364(131,0
шлd
об
А
25,402 %.
Мокрая классификация (операция I)
1. На мокрую классификацию поступает рядовой уголь
Q
1
= 1250 т/ч и оборотная вода.
2. Расход воды на мокрую классификацию равен 1,4 м
3
/т
[1, табл., 7.7; 4, прил. 47].
в
I
W
= Q
1
1,4 = 1750 м
3
/ч.
3. Количество воды, поступающей с рядовым углем,
находим по формуле (17):
в
W
1
= 1250 7 / ( 100 – 7 ) = 94,1 м
3
/ч.
4. Количество оборотной воды:
в
обI
W
=
в
I
W
–
в
W
1
= 1750 - 94,1 = 1655,9 м
3
/ч.
5. Количество твердого в оборотной воде (формула 9):
/1/1
об
тв
в
обI
об
I
С
W
Q
= 1655,9 / (1/0,03 – 1/1,6) = 50,63 т/ч;
I
об
= 100 Q
I
об
/ Q
1
=100 50,63 / 1250 = 4,05 %.
6. Принимаем влажность надрешётного продукта W
2
r
= 9 %
[4, прил. 48].
2
= 35,3 % (табл. 5); Q
2
=
2
Q
1
/ 100 = 441, 25 т/ч.
По формуле (17) находим:
W
2
в
= 441,25 9 / (100 – 9) = 43,64 м
3
/ч.
7. Рассчитываем подрешётный продукт.
Q
3
= Q
1
+ Q
I
об
– Q
2
= 1250 + 50,63 – 441,25 = 859,38 т/ч;
3
=
1
+
I
об
–
2
= 100 + 4,05 – 35,3 = 68,75 %;
A
d
3
= ( 100 20,1 + 4,05 25,4 – 35,3 27,7 ) / 68,75 = 16,50 %;
W
3
в
= W
I
в
– W
2
в
= 1750 – 43,64 = 1706,36 м
3
/ч.
Обогащение в тяжёлосредном сепараторе
с плотностью суспензии 1500 кг/м
3
(операция II)
На обогащение поступает надрешетный продукт
производительностью Q
2
= 441,25 т/ч. Исходя из этого
устанавливаем сепаратор СКВП-40 с максимальной
производительностью до 600 т/ч и шириной ванны 4 м.
1. Определяем количество циркулирующей суспензии с
плотностью 1500 кг/м
3
. Принимаем количество суспензии,
проходящей через 1 м ширины ванны – 80 м
3
/ч [1, c. 26].
W
II
с
= 80 4 = 320 м
3
/ч.
2. Определяем объемную концентрацию магнетита в
суспензии по формуле (19)
С
у
с
II
= (1500 – 1000) / (4600 – 1000) = 0,14.
3. Находим количество воды в суспензии по формуле (20)
W
II
в
= 320 ∙ (1 – 0,14) = 275,57 м
3
/ч.
4. Расход дополнительной воды в суспензии:
W
доп
II
= W
II
в
– W
2
в
= 275,2 – 43,4 = 231,92 м
3
/ч.
5. Находим количество магнетита в суспензии по формуле
(21)
q
II
= 320 0,14 4,6 = 204,44 т/ч.
6. Определяем количество суспензии, воды и магнетита,
удаляемых с потонувшей фракцией. Количество удаляемой
суспензии составляет 0,05–0,10 от циркулирующей суспензии,
при этом большие значения следует принимать при размокаемых
породах [1, c. 26].
W
c
5
= W
c
II
0,07 = 22,4 м
3
/ч.
По формуле (20) W
5
= 22,4 ∙ (1 – 0,14) = 19,28 м
3
/ч.
По формуле (21) q
5
= 22,4 0,14 4,6 = 14,31 т/ч.
7. Определяем количество суспензии, воды, магнетита,
удаляемых с концентратом.
W
4
с
= W
II
с
– W
5
с
= 320 – 22,4 = 297,6 м
3
/ч;
W
4
в
= W
II
в
– W
5
в
=275,2 – 19,3 = 256,27 м
3
/ч;
q
4
= q
II
– q
5
= 204,44 – 14,31 = 190,13 т/ч.