Расчет гидроциклонов для предварительной и поверочной классификации II

На предварительную и поверочную классификацию II поступает 803,34м3/ч пульпы, образуется 473,37м3/ч слива и 339,96 м3/ч песков. Содержание твердого в исходной пульпе, сливе и песках составляет 45,955%;27,468 %; 65 % соответственно.

Номинальная крупность слива, содержащего 95 % класса минус 0,074 мм, составляет 70 мкм.

Для расчета предварительно выбираем гидроциклоны: ГЦ – 360,

Производительность гидроциклонов ГЦ – 360:

м3

 

Необходимое количество гидроциклонов ГЦ – 360:

Берем к установке 8 гидроциклонов ГЦ – 360. Необходимое давление на входе в гидроциклон (4.29):

Нагрузка на песковое отверстие рассчитывается по формуле (4.30):

Эта нагрузка должна находиться в пределах 0,5 – 2,5 т/(м3∙ч).

Насадка диаметром 13 см удовлетворяет требованию по удельной нагрузке на песковое отверстие.

Крупность номинального зерна в сливе рассчитывается по формуле (4.31):

– номинальная крупность слива, содержащего 95 % класса минус 0,074 мм.

Выбранный гидроциклон ГЦ – 360 соответствует номинальной крупности слива, содержащего 95 % класса минус 0,074 мм.

Во второй стадии классификации принимаем к установке две батареи по 6 гидроциклонов, в т.ч. 8 рабочих и 4 резервных гидроциклона ГЦ – 360.

3) Расчет гидроциклонов для контрольной классификации.

На контрольную классификацию поступает 645,04 м3/ч пульпы, образуется 601,15 м3/ч слива и 43,88 м3/ч песков. Содержание твердого в исходной пульпе, сливе и песках составляет

20,817 %;18 %;50 % соответственно.

Номинальная крупность слива, содержащего 95% класса минус 0,074 мм, составляет 70 мкм.

Для расчета предварительно выбираем гидроциклоны: ГЦ – 360 и ГЦ – 500

Расчет производительности идет по формуле (4.28):

Производительность гидроциклонов ГЦ – 360:

м3

Необходимое количество гидроциклонов ГЦ – 360:

Производительность гидроциклонов ГЦ – 500:

м3

Необходимое количество гидроциклонов ГЦ – 500:

 

Принимаем к установке 1 батарею из 6 гидроциклонов ГЦ –500, в т.ч. 4 рабочих и 2 резервных.

Необходимое давление на входе в гидроциклон рассчитывается по формуле (4.29):

 

(4.29)
где производительность гидроциклона, м3/ч; поправка на угол конусности гидроциклона; поправка на диаметр гидроциклона; диаметр питающего отверстия, см; d - диаметр шламового отверстия, см; рабочее давление пульпы на входе в гидроциклон, МПа.  

 

Нагрузка на песковое отверстие рассчитывается по формуле (4.30):

 

(4.30)
где нагрузка на песковое отверстие, т/(м3∙ч); производительность по пескам, т/ч; ; количество гидроциклонов, шт.  

 

Эта нагрузка должна находиться в пределах 0,5 – 2,5 т/(м3∙ч).

Насадка диаметром 15 см удовлетворяет требованию по удельной нагрузке на песковое отверстие.

 

Крупность номинального зерна в сливе рассчитывается по формуле (4.31):

 

(4.31)
где номинальная крупность слива, мкм; диаметр гидроциклона, см; содержание твердого в исходной пульпе, %; плотность твердого, г/см3; плотность жидкой фазы, г/см3.  

 

– номинальная крупность слива, содержащего 95 % класса минус 0,074 мм.

Выбранный гидроциклон ГЦ–500 соответствует номинальной крупности слива, содержащего 95 % класса минус 0,074 мм.

 

Таблица 4.12 – Принятые к установке гидроциклоны

Наименование операции Объем пульпы, м3 Крупность слива, минус 0,074 мм, % Диаметр гидроциклона, мм Количество гидроциклонов, шт.
Расчетное Установочное
Классификация I 931,733
Классификация II 803,34
Классификация III 645,04

 

2) Расчет концентрационных столов

Концентрация на столе

Производительность концентрационного стола определяется по формуле:

 

, (30)

где ρр - плотность руды, кг/м3;

ρт, - плотность тяжелого минерала, кг/м3;

ρл - плотность легкого минерала, кг/м3;

dср - среднеарифметическая крупность зерен в питании, мм;

F - площадь деки, м2

m - число дек.

 

Число устанавливаемых машин определяется по формуле:

 

, (31)

где Q – требуемая производительность, т/ч;

Qкс –производительность концентрационного стола данного типоразмера, т/ч.

 

Рассчитываем производительность для СКО-7,5 ШС по формуле (30): т/ч.

Итак, по формуле (31)

К установке принимаем 5 концентрационных стола СКО-7,5 ШС

 

Доводка на концентрационном столе Gemeni

По требуемой производительности 6,13 т/ч, выбирается концентрационный стол Gemeni 1000 с производительностью 450,00 кг/ч. Количество концентрационных столов определяется по формуле (31):

К установке принимаем 5 концентрационных столов СКО-7,5 ШС

Результаты расчета концентрационных столов сведены в таблице 16.

Таблица 16 – Результаты расчета концентрационных столов

Наименование операции Требуемая производительность, т/ч Производительность стола, т/ч Типоразмер концентрационного стола Количество, шт.
Концентрация на столе 1 6,13   6,25 СКО-7,5 ШС
           

 

Технические характеристики концентрационных столов представлены в таблице Б.5.

3) Расчет центробежных концентраторов

В какой узел По требуемой производительности 473,32 м3/ч выбирается центробежный концентратор Knelson KC CVD-64 c производительностью 500 м3/ч в количестве .

И на второй гравитационный концентратора с требуемой производительностью 419,31 м3/ч выбирается центробежный концентратор Knelson KC CVD-64 с производительностью 500 м3/ч в количестве 1.

Результаты расчета концентраторов сведены в таблице 17.

Таблица 17 – Результаты расчета центробежного концентратора

Наименование операции Требуемая производительность, м3 Производительность концентратора, м3 Типоразмер концентратора Количество, шт.
Гравитация-1(центробежный концентратор) 473,32 Knelson KC CVD-64
         
Гравитация-2(центробежный концентратор 419,31 Knelson KC CVD-64

Техническая характеристика центробежного концентратора Knelson KC CVD-64 представлена в таблице Б.6.

2.5.6 Выбор и расчет оборудования для сгущения хвостов гравитационного обогащения

Необходимая площадь сгущения определяется по формуле:

, (32)

где S – необходимая площадь сгущения, м2;

Q – производительность по твердому в сгущаемом продукте, т/сут;

q – удельная производительность, т/(м2·сут).

 

Итак, по формуле (32): м2.

Число сгустителей определяется по формуле:

 

, (33)

где n – число сгустителей, шт;

Sсг – площадь осаждения сгустителя, м2.

 

Итак, по формуле (33):

К установке принимается 4 сгустителя Ц-50А.

Результаты расчета сгустителя приведены в таблице 19

 

Таблица 19 – Результаты расчета сгустителя

Наименование операции Производи-тельность, т/ч   Удельная производи-тельность, т/(м2·ч) Типоразмер сгустителя Номинальная площадь осаждения, м2 Количество, шт.
Сгущение хвостов гравитационного обогащения 7345,2 0,4 Ц-50

 

Технические характеристики сгустителей представлены в таблице Б.8.

Следует учесть следующее:

1. Площадь, занимаемая четырьмя сгустителями Ц-50 значительно превышает площадь фабрики.

2. Под открытым небом в северных районах сгустители ставить нельзя.

3. Получение чистого слива при работе по предлагаемой схеме не обязательно.

4. Применение известкового молока в данной схеме не предусмотрено.

В силу вышеизложенного, вместо четырех радиальных сгустителей Ц-50 принимаем к установке два пластинчатых сгустителя СП 18 А.

2.5.8 Выбор вспомогательного оборудования

Для перемешивания пульпы используются контактные чаны КЧ-6,3 и КЧ-3,2.

Для транспортировки руды используются конвейеры ленточные шириной 800, 1000 мм. Максимально допустимый угол наклона конвейера 18-20°.

Для перекачивания пульпы применяются насосы ГРАК 350/40, ГРАК 170/40.

Склады и бункера руды на обогатительной фабрике предназначены для обеспечения условий максимальной ритмичности работы фабрики при различии режимов работы рудника и фабрики. Бункера (или склады) предназначаются также для распределения потока руды по отдельным секциям. Во всех случаях применения бункеров и складов следует использовать их, по возможности, как усредняющие средства.

На фабриках с рудным самоизмельчением склады или бункера перед мельницами представляет собой единый запас руды между рудником и фабрикой, обеспечивающий нормальный режим работы рудника и фабрики.

При рудном самоизмельчении (крупность руды 350-0 мм) применяются преимущественно склады, и в редких случаях бункера, например при ограниченных размерах площадки фабрики.

Доставленная с рудника руда складируется на складе напольного типа, который будет располагаться перед отделением измельчения.

Полная вместимость склада 1000 т. Из напольного склада руда подается пластинчатыми питателями и ленточными конвейерами на первую стадию измельчения.

Тип и вместимость склада крупнодробленой руды указан в таблице 21.

 

Таблица 21 – Склад крупнодробленой руды обогатительной фабрики

Наименование Вместимость, т
Склад крупнодробленой руды напольный с одноточечной разгрузкой

 

Реагентное хозяйство

2.6.1 Реагентное отделение фабрики

Реагентное отделение представляет собой одноэтажное здание, которое имеет сообщение с главным корпусом посредством галереи. Реагентное отделение состоит из участков:

1) Участок, где производится растворение реагентов.

2) Теплый склад, где хранятся реагенты.

3) Холодный склад, где хранятся отдельные виды реагентов.

Реагенты доставляются автомобильным транспортом, в металлической, бумажной таре.

2.6.2 Описание применяемых на проектируемой фабрике реагентов

Флотационными реагентами называются такие вещества, подача которых в рудную пульпу делают возможным или ускоряют процесс флотации.

Без флотационных реагентов область применения процесса флотации была бы ограничена рудами, содержащими естественно флотирующиеся минералы.

В зависимости от места действия флотореагенты делятся на два класса. К первому классу относятся флотореагенты, непосредственно взаимодействующие или регулирующие взаимодействие других реагентов с поверхностью минералов. Ко второму – реагенты, действующие на поверхности раздела газ – жидкость.

 

Реагенты первого класса в зависимости от выполняемых функций подразделяются на 5 групп:

 

 

1) коллекторы или собиратели;

2) депрессоры или подавители;

3) активаторы или побудители;

4) реагенты, способствующие закреплению коллектора на поверхности минерала;

5) регуляторы среды.

Собиратели представляют собой органические соединения, которые, избирательно закрепившись на поверхности гидрофильных минералов, уменьшают их смачиваемость водой и способствуют их прилипанию к воздушному пузырьку.

По способности диссоциировать на ионы собиратели подразделяются на ионогенные, диссоциирующие на ионы в водной среде, и неионогенные, не распадающиеся на ионы.

В зависимости от того, какая часть молекул является адсорбционно активной - анион или катион ионогенные собиратели делятся на две группы: анионные и катионные. Анионные собиратели получили наибольшее распространение в практике флотации, в частности бутиловый ксантогенат калия (БКК).

Бутиловый ксантогенат калия представляет собой кристаллы от светло-серого до желтого цвета со специфическим запахом, хорошо растворим в воде.

Формула ксантогената:

а) эмпирическая –

б) структурная –

В промышленных условиях ксантогенат получают путем обработки щелочных алкоголяторов спиртов сероуглеродом по реакции:

 

 

Бутиловый ксантогенат калия выпускают по ГОСТ 7927-75 с содержанием основного вещества не менее 85 %. На фабрике используют 5 % раствор ксантогената.

Для повышения показателей флотационного обогащения институтом «Иргиредмет» предложено совместно с БКК использовать гидразинсульфат, применение которого в качестве микродобавки к БКК способствует увеличению извлечения благородных металлов.

Гидразинсульфат (N2H4·4H2SO4·HNO3) – твердое кристаллическое вещество с температурой плавления 254 ºС, плотность 1,38 г/см3. По заключению Института гигиены труда и профзаболеваний (г.Ангарск) создание токсических концентраций при микродобавках к БКК в отношении 3:100 практически маловероятны.

Обязательным условием успешной флотации является применение пенообразователя, обеспечивающего образование обильной и устойчивой пены. На фабрике применяют в качестве пенообразователя сосновое масло. Сосновое масло - прозрачная жидкость от светло-желтого до темно-желтого цвета, горючая, с запахом скипидара.

Технологическая режимная карта представлена в таблице В.1.