Целта на овие операции е целосно или делумно отворање на зрна од минерали што содржат злато, главно честички од природно злато, и доведување на рудата во состојба која обезбедува успешно завршување на последователните процеси на збогатување и хидрометалуршки. Операциите за дробење и особено фино мелење се енергетски интензивни, а нивните трошоци сочинуваат значителен дел од вкупните трошоци за преработка на рудата (од 40 до 60%). Затоа, мора да се има предвид дека мелењето секогаш треба да се заврши во фазата кога тие се доволно отворени за нивно финално извлекување или за нивна средна концентрација.
Бидејќи главниот метод за екстракција на злато и сребро за повеќето руди се хидрометалуршки операции, потребниот степен на мелење треба да обезбеди можност за контакт на растворите со отворени зрна злато и сребрени минерали. Доволноста на изложеност на овие минерали за дадена руда обично се одредува со прелиминарни лабораториски процесни тестови за екстракција на благородни метали. За да се направи тоа, примероците од рудата се подложени на технолошка обработка по различни степени на мелење со истовремено одредување на екстракција на злато и придружно сребро.Јасно е дека колку е пофино вклучувањето на златото, толку подлабоко треба да биде мелењето. За крупни златни руди, обично е доволно грубо мелење (90% одделение -0,4 mm). Но бидејќи во повеќето руди, заедно со големото злато, има и ситно злато, најчесто рудите се дробат поситно (до -0,074 mm).Во некои случаи рудата треба да биде подложена на уште пофино мелење (до 0,044 mm).
Се воспоставува економски изводлив степен на мелење земајќи ги предвид голем број фактори;
1) степенот на екстракција на метал од руда;
2) зголемување на потрошувачката на реагенси со поинтензивно мелење;
3) трошоците за дополнително мелење при доведување на рудата до дадена големина;
4) влошување на згуснувањето и филтрирањето на ситно мелените руди и придружните дополнителни трошоци за операциите на згуснување и филтрирање.
Шемите на дробење и мелење варираат во зависност од материјалниот состав на рудите и нивните физички својства. Вообичаено, рудата прво се подложува на грубо и средно дробење во виличните и конусните дробилки со тест скрининг. Понекогаш се користи трета фаза на фино дробење, изведена во дробилки со кратки конуси. По двостепеното дробење, обично се добива материјал со големина на честички од 20 mm; по тристепено дробење, големината на материјалот понекогаш се намалува на 6 mm.
Скршениот материјал се внесува на влажно мелење, кое најчесто се изведува во мелници со топчиња и прачки. Рудите обично се дробат во неколку фази. Двостепеното мелење стана најраспространето, а за првата фаза се претпочита да се користат мелници со прачки, кои произведуваат производ што е поеднаков по големина со помалку премелење.
Во моментов, во претпријатијата за ископување злато, автогеното мелење руда и руди-камче стана широко распространето во циклусот на подготовка на рудата. Во автогеното мелење на рудата, медиумот за мелење е парчиња од самата дробена руда, некласифицирани по големина; се обезбедува само одредена контрола над горната големина на парчињата. Во случај на автоматско мелење руда-камче, медиумот за мелење е фракција на парчиња дробена руда (камчиња) специјално избрани за големина и јачина.
Автогеното мелење на рудата се врши во воздушна или водена средина во специјални мелници, во кои односот на дијаметарот и должината на мелницата е зголемен во споредба со конвенционалните топчести мелници. Бидејќи ефектот на мелење на парчињата руда е полош од оној на челичните топчиња, дијаметарот на автогените мелници достигнува 5,5-11,0 m.
За суво автогено мелење се користи мелница Аерофол. Тоа е краток барабан поставен на масивна основа. На внатрешната површина на барабанот долж неговата генератрикс, на одредено растојание едни од други се поставени полици направени од I-зраци или шини, кои подигнуваат парчиња руда кога барабанот се ротира. Како што паѓаат, парчињата ја дробат рудата долу, а дополнително, кога ќе удрат во полиците додека паѓаат, големите парчиња се делат. На крајните капаци на барабанот има водечки прстени со триаголен пресек, чија цел е да ги насочат парчињата во средината на барабанот. Брзината на ротација на мелницата е 80-85% од критичната.
Мелењето руди во мелниците Аерофол обезбедува производ кој е поеднаков по големина во споредба со мелењето во конвенционалните мелници со топчиња. Во мелниците Аерофол, прекумерното мелење на рудата се намалува, што ја подобрува филтрирањето и згуснувањето на добиените пулпи. По мелењето во овие мелници, се подобруваат и перформансите на хидрометалуршката обработка: потрошувачката на реагенси (цијанид) се намалува за 35%, а се зголемува обновувањето на златото (до 4%). Сувото мелење без топки на златни руди во некои случаи е поекономично. Сепак, наметнува строги барања за содржината на влага во рудата (не повеќе од 1,5-2%). Зголемената влажност драматично ја намалува ефикасноста на процесите на мелење и класификација. Дополнително, сувото мелење е придружено со формирање на голема прашина, за што е потребен развиен систем за собирање прашина и ги влошува работните услови.Затоа, почесто е самомелење во водена средина.
Автогеното мелење на влажна руда се врши во мелниците Каскада. Оваа мелница има краток барабан со конусенкрајни капачиња. Шупливите оски и барабанот се потпираат на лежиштата. Рудата од мелницата се испушта преку решетка. Каскадните мелници работат во затворен циклус со механички класификатор или хидроциклони.
Автогеното мелење руда-камче се врши, по правило, во водена средина. Слични се дизајните на руди-камчести и топчести мелници со истовар преку решетка.
Големината на жолчките на рудата што се користат како медиум за мелење се одредува според фазата на мелење. Во првата фаза на мелење обично се користат жолчки со големина од -300+100 mm, во втората - 100+25 mm. Скринингот на жолчките се врши на екрани. Обликот на галија за мелење не е важен.
Во шемите за преработка на златна руда, значајно место заземаат операциите на класификација на дробениот материјал по големина. Неодамна, во повеќето фабрики за ископување злато, хидроциклоните со различен дизајн станаа широко распространети како апарати за класификација во сите фази на обработка, вклучително и во затворен циклус на примарно мелење, наместо класификатори со спирала, решетката и садот. Грубата класификација на мелничките производи во некои случаи се врши со скрининг во тапани монтирани на краевите за испуштање на мелниците.
Пред хидрометалуршка обработка или збогатување со флотација, златните руди се бришат ако тињата се троши во злато и негативно влијае на технолошките операции. За бањи со тиња, се користат хидроциклони или згуснувачи. Со користење на такви техники, до 30-40% од нагло исцрпениот материјал понекогаш се отстранува на депонијата, што не само што ги подобрува технолошките перформанси, туку и го намалува обемот на опремата за последователни операции.
Сортирање и примарно збогатување на паушалната руда
Вообичаено, во ископуваната карпеста маса, заедно со парчиња златна руда, има и парчиња отпадна карпа, чие исклучување од последователна обработка може значително да ги подобри техничките и економските показатели.
Рачното сортирање понекогаш се користи за отстранување на отпадните карпи. Во овој случај, отпадната карпа или се отстранува од карпестата маса или се изолира рудна фракција збогатена со злато. Општото правило за сортирање е дека извлечената карпа не треба да биде побогата со содржина на злато од јаловината на фабриката за обновување злато.
Вообичаено, сортирањето на рудата се користи за материјал поголем од 40-5C mm. За да се подобри проверката на парчињата, на подвижните ленти за сортирање им се дава вибрирачко движење. Сепак, рачното сортирање на рудите е трудоинтензивен и нископродуктивен процес. Затоа, моментално не се користи (со исклучок на неколку претпријатија во Јужна Африка).
Во последниве години, напредокот во науката и технологијата овозможи, наместо рачно сортирање, да се користат порационални и економски изводливи методи за прелиминарно збогатување на релативно големи грутки руда, особено процесот на збогатување во тешки средини, кој е целосно механизиран. и прилично едноставен во дизајнот. Најперспективната примена на збогатувањето во тешки средини е сулфидните руди, во кои тоа е поврзано само со сулфиди, е рамномерно распоредено, а неговата содржина во збогатената суровина е речиси пропорционална со содржината на сулфидите. Затоа, кога се збогатува во тешки средини, се концентрира заедно со сулфиди во тешки фракции; Лесните фракции содржат карпи-домаќини кои речиси не се минерализирани за оваа група на златни руди.
Бакарната руда има различен состав, што влијае на нејзините квалитетни карактеристики и го одредува изборот на метод за збогатување на суровина. Во составот на карпата може да доминираат сулфиди, оксидиран бакар или може да има мешана количина на компоненти. Во исто време, за руда ископана во Руската Федерација, се користи методот на збогатување со флотација.
Преработката на дисеминирана и континуирана бакарна сулфидна руда, која содржи не повеќе од четвртина оксидиран бакар, се врши во Русија во погоните за преработка:
- Балхаш;
- Џезказган;
- Среднеуралскаја;
- Красноуралскаја.
Технологијата за преработка на суровини е избрана во согласност со видот на изворниот материјал.
Работата со дисеминирани руди вклучува екстракција на сулфиди од карпата и нивно преместување во осиромашени концентрати со користење на хемиски соединенија: средства за дување, јаглеводороди и ксантат. Примарниот метод што се користи е прилично грубо мелење на карпата. По преработката, посниот концентрат и средните се подложени на дополнителен процес на мелење и чистење. За време на преработката, бакарот се ослободува од меѓурастења со пирит, кварц и други минерали.
Хомогеноста на порфиритната руда обезбедена за преработка овозможува да се флотира во големи погони за преработка. Високото ниво на продуктивност овозможува да се намалат трошоците за постапката за збогатување, како и да се прифати руда со мала содржина на бакар (до 0,5%) за преработка.
Дијаграми на процесот на флотација
Самиот процес на флотација е изграден според неколку основни шеми, од кои секоја се разликува и по нивото на сложеност и по цена. Наједноставната (најевтина) шема вклучува префрлување на отворен циклус на обработка на рудата (во третата фаза на дробење), мелење на рудата во една фаза, како и спроведување на последователна постапка за мелење за да се добие резултат од 0,074 mm.
За време на процесот на флотација, пиритот содржан во рудата е подложен на депресија, оставајќи во концентратите доволно ниво на сулфур неопходно за последователно производство на згура (мат). За да се изврши депресија, се користи раствор од вар или цијанид.
Цврстите сулфидни руди (купроусни пирити) се одликуваат со присуство на значителна количина на минерали кои содржат бакар (сулфати) и пирит. Бакарните сулфиди формираат тенки слоеви (ковелит) на пирит, а поради сложеноста на хемискиот состав, плутабилноста на таквата руда е малку намалена. Ефективниот процес на збогатување бара внимателно мелење на карпата за да се олесни ослободувањето на бакарни сулфиди. Вреди да се одбележи дека во голем број случаи, темелното мелење не е економски изводливо. Станува збор за ситуации кога пирит концентрат, подложен на процес на печење, се користи во висока печка за да се извлечат благородни метали.
Флотација се врши со создавање на алкална средина со висока концентрација. Следниве се користат во процесот во одредени пропорции:
- вар;
- ксантат;
- fleetoil.
Постапката е доста енергетски интензивна (до 35 kW h/t), што ги зголемува трошоците за производство.
Процесот на мелење руда е исто така сложен. Како дел од неговата имплементација, обезбедена е повеќестепена и повеќефазна обработка на изворниот материјал.
Средно збогатување на рудата
Преработката на руда со содржина на сулфид до 50% е слична во технологијата на обработката на цврста сулфидна руда. Единствената разлика е во степенот на неговото мелење. Материјал од погруб фракција е прифатен за обработка. Покрај тоа, раздвојувањето на пирит не бара подготовка на средина со толку висока содржина на алкали.
Во концентрационата постројка Пишмински се практикува колективна флотација проследена со селективна обработка. Технологијата овозможува користење на 0,6% руда за да се добие 27% бакар концентрат со последователна екстракција на над 91% бакар. Работата се изведува во алкална средина со различни нивоа на интензитет во секоја фаза. Шемата за обработка овозможува намалување на потрошувачката на реагенси.
Технологија на комбинирани методи на збогатување
Вреди да се напомене дека рудата со ниска содржина на нечистотии од глина и железен хидроксид е подобро прилагодена на процесот на збогатување. Методот на флотација ви овозможува да извлечете до 85% бакар од него. Ако зборуваме за огноотпорни руди, тогаш употребата на поскапи комбинирани методи на збогатување, на пример, технологијата на В. Мостович, станува поефикасна. Неговата употреба е релевантна за руската индустрија, бидејќи количината на огноотпорна руда сочинува значителен дел од вкупното производство на бакарна руда.
Технолошкиот процес вклучува дробење суровини (големина на фракција до 6 mm) проследено со потопување на материјалот во раствор на сулфурна киселина. Ова овозможува песок и тиња да се одвојат и слободниот бакар да оди во раствор. Песокот се мие, се исцеди, се минува низ класификатор, се дроби и лебди. Бакарниот раствор се комбинира со кашеста маса и потоа се подложува на лужење, цементирање и флотација.
Во работата со методот Мостович, се користи сулфурна киселина, како и компоненти за таложење. Употребата на технологијата се покажува поскапа во споредба со стандардната флотација.
Употребата на алтернативната шема на Мостович, која вклучува обновување на бакар од оксидот со флотација по дробење на рудата подложена на термичка обработка, овозможува донекаде да се намалат трошоците. Технологијата може да се поевтини со користење на евтино гориво.
Флотација на бакар-цинкова руда
Процесот на флотација на бакар-цинкова руда е трудоинтензивен. Тешкотиите се објаснуваат со хемиските реакции што се случуваат со повеќекомпонентните суровини. Ако ситуацијата со примарната сулфидна бакар-цинкова руда е нешто поедноставна, тогаш ситуацијата кога започнале реакциите на размена со рудата веќе во самото наоѓалиште може да го комплицира процесот на збогатување. Селективната флотација може да не е можна кога во рудата има растворени бакарни и кавелински филмови. Најчесто оваа слика се јавува со руда ископана од горните хоризонти.
При збогатувањето на рудата Урал, која е прилично сиромашна со содржина на бакар и цинк, ефективно се користат и селективните и колективните технологии за флотација. Во исто време, методот на комбинирана обработка на рудата и шемата на колективно селективно збогатување се повеќе се користат кај водечките претпријатија во индустријата.
Бакарот може да се произведува како главен производ или како копроизвод со злато, олово, цинк и сребро. Се ископува на северната и јужната хемисфера и првенствено се троши на северната хемисфера со САД како главен производител и потрошувач.
Погон за преработка на бакар обработува бакар од метална руда и бакар отпад. Водечки потрошувачи на бакар се мелниците за жица и мелниците за бакар, кои користат бакар за производство на бакарна жица итн. Крајната употреба на бакар вклучува градежни материјали, електронски производи, транспорт и опрема.
Бакарот се ископува во каменоломи и под земја. Рудите обично содржат помалку од 1% бакар и често се поврзани со сулфидни минерали. Рудата е дробена, концентрирана и суспендирана со вода и хемикалии. Дува воздух низ смесата го прицврстува бакарот, предизвикувајќи тој да лебди на врвот на кашеста маса.
Комплекс за дробење за бакарна руда
Голема сурова бакарна руда се внесува во дробилката за вилица на бакарна руда, рамномерно и постепено, со вибрирачки фидер низ примарниот бункер за дробење бакарна руда. Откако ќе се одвојат, дробените парчиња бакарна руда можат да го задоволат стандардот и ќе се земат како финален производ.
По првото дробење, материјалот ќе се префрли на ударна дробилка за бакарна руда, дробилка за конус на бакарна руда, секундарен транспортер за дробење. Потоа згмечените материјали се пренесуваат во вибрирачкото сито за одвојување. Конечното производство на бакарна руда ќе биде одземено, а другите делови од бакарна руда ќе се вратат во ударната дробилка за бакарна руда, формирајќи затворено коло.
Димензиите на финалниот производ од бакарна руда може да се комбинираат и оценети според барањата на клиентите. Можеме да опремиме и системи за отстранување на пепел за да ја заштитиме животната средина.
Мелнички комплекс за бакарна руда
По примарна и секундарна обработка во линијата за производство на бакарна руда, може да влезе во следната фаза за мелење на бакарната руда. Конечниот прашок за бакарна руда произведен од опремата за мелење на бакарна руда Зенит обично содржи помалку од 1% бакар, додека сулфидните руди преминале во фазата на збогатување, додека оксидираните руди се користат за резервоари за истекување.
Најпопуларната опрема за мелење бакарна руда се топчестите мелници. Топчестата мелница игра важна улога во процесот на мелење бакарна руда. Топчестата мелница Зенит е ефективна алатка за мелење бакарна руда во прав. Постојат два методи на мелење: сув процес и влажен процес. Може да се подели на тип на маса и тип на проток според различни форми на празнење на материјалот. Мелницата за топчиња е клучна опрема за мелење после дробени материјали. Тоа е ефикасно средство за мелење разни материјали во прав.
Може да користи и мелници како што се трапезоидни мелници од европски тип MTW, ултрафини мелници XZM, мелници за мелење груб прашок MCF, вертикални мелници итн.
Минералниот минерал во повеќето случаи е мешавина од парчиња со различни големини, во кои минералите тесно пораснале заедно, формирајќи монолитна маса. Големината на рудата зависи од видот на рударството и, особено, од методот на минирање. Во рударството на отворено, најголемите парчиња се со дијаметар од 1-1,5 m, во подземното рударство - нешто помали.За да се одделат минералите еден од друг, рудата мора да се дроби и меле.
За да се ослободат минералите од меѓурастење, во повеќето случаи е потребно фино мелење, на пример до -0,2 mm и пофино.
Односот на дијаметарот на најголемите парчиња руда (D) до дијаметарот на дробениот производ (г) се нарекува степен на дробење или степен на мелење (К):
На пример, со D = 1500 mm и d = 0,2 mm.
K = 1500 ÷ 0,2 = 7500.
Дробењето и мелењето обично се одвиваат во неколку фази. Во секоја фаза се користат дробилки и мелници од различни типови, како што е прикажано во табелата. 68 и на сл. 1.
Дробењето и мелењето може да биде суво или влажно.
Во зависност од крајниот практично можен степен на мелење во секоја етапа се избира бројот на фази.Доколку потребниот степен на мелење е К, а на поединечни фази - k1, k2, k3..., тогаш
Целокупниот степен на мелење се одредува според големината на оригиналната руда и големината на финалниот производ.
Дробењето е поевтино колку е помала ископуваната руда. Колку е поголем волуменот на кофата на багерот за ископување, толку е поголема ископуваната руда, што значи дека мора да се користат поголеми единици за дробење, што не е економски исплатливо.
Степенот на дробење е избран така што цената на опремата и трошоците за работа се минимални. Големината на отворот за полнење треба да биде 10-20% поголема од попречната големина на најголемите парчиња руда за дробилки со вилица; за конусни и конусни дробилки треба да биде еднаква на парче руда или малку поголема. Продуктивноста на избраната дробилка се пресметува врз основа на ширината на отворот за испуштање, земајќи го предвид фактот дека дробениот производ секогаш содржи парчиња руда два до три пати поголеми од избраниот отвор. За да добиете производ со големина на честички од 20 mm, треба да изберете дробилка за конус со отвор за празнење од 8-10 mm. Со мала претпоставка, можеме да претпоставиме дека продуктивноста на дробилките е директно пропорционална со ширината на празнината на празнење.
Дробилките за мали фабрики се избираат да работат во една смена, за фабрики со средна продуктивност - во две, за големи фабрики, кога се инсталираат неколку дробилки во фазите на средно и ситно дробење - во три смени (по шест часа).
Ако, со минимална ширина на вилицата што одговара на големината на парчињата руда, дробилката за вилица може да ја обезбеди потребната продуктивност во една смена, а конусната дробилка ќе биде недоволно оптоварена, тогаш се избира дробилка за вилица. Ако конусна дробилка со големина на отворот за полнење еднаква на големината на најголемите парчиња руда е обезбедена со работа во една смена, тогаш предност треба да се даде на дробилката со конус.
Во рудната индустрија ретко се поставуваат ролни, тие се заменуваат со дробилки со кратки конуси. За дробење меки руди, како што се руди од манган, како и јаглен, се користат заби валјаци.
Во последниве години, ударните дробилки станаа релативно широко распространети, чија главна предност е високиот степен на мелење (до 30) и селективноста на дробење поради расцепување на парчиња руда по рамнините на минерална акреција и на најслабите точки. Во табелата 69 покажува компаративни податоци за ударните и виличните дробилки.
Се поставуваат ударни дробилки за подготовка на материјал во металуршки продавници (дробење варовник, жива руди за процесот на печење итн.). Mechanobrom тестираше прототип на дизајнот на инерцијална дробилка развиен од HM со 1000 вртежи во минута, обезбедувајќи степен на дробење од околу 40 и овозможувајќи да се произведе ситно дробење со голем принос на фини фракции. Во масовно производство ќе биде пуштена дробилка со дијаметар на конус од 600 mm. Заедно со Uralmashzavod се дизајнира дробилката за примероци со дијаметар на конус од 1650 mm.
Мелењето, и суво и влажно, се врши главно во мелници за тапани. Општ приказ на мелници со крајно истоварување е прикажан на сл. 2. Димензиите на барабанот се одредуваат како производ од DxL, каде што D е дијаметарот на барабанот, L е должината на барабанот.
Волумен на мелница
Краток опис на мелниците е даден во Табела. 70.
Продуктивноста на мелницата во тежински единици на производ со одредена големина или класа по единица волумен по единица време се нарекува специфична продуктивност. Обично се дава во тони на 1 m3 на час (или ден). Но, ефикасноста на мелниците може да се изрази во други единици, на пример, во тони готов производ по kWh или во kWh (потрошувачка на енергија) по тон готов производ. Вториот се користи најчесто.
Моќта што ја троши мелницата е составена од две количини: W1 - моќност што ја троши мелницата со брзина на празен òд, без оптоварување за дробење и руда; W2 - моќност за подигнување и ротирање на товарот. W2 - продуктивна моќ - се троши на мелење и придружни загуби на енергија.
Вкупна потрошувачка на енергија
Колку е помал односот W1/W, т.е., колку е поголема релативната вредност на W2/W, толку е поефикасна работата на мелницата и помала е потрошувачката на енергија по тон руда; W/T, каде што Т е продуктивноста на мелницата. Најголемата продуктивност на мелницата под овие услови одговара на максималната моќност што ја троши мелницата. Бидејќи теоријата за работа на мелниците не е доволно развиена, оптималните услови за работа на мелницата се наоѓаат експериментално или се одредуваат врз основа на практични податоци, кои понекогаш се контрадикторни.
Специфичната продуктивност на мелниците зависи од следните фактори.
Брзина на ротација на барабанот за мелница. Кога мелницата се ротира, топчињата или прачките се под влијание на центрифугална сила
mv2/R = mπ2Rn2/30,
каде што m е масата на топката;
R - радиус на ротација на топката;
n - број на вртежи во минута,
се притиснати на ѕидот на барабанот и, во отсуство на лизгање, се креваат со ѕидот до одредена висина додека не се оттргнат од ѕидот под влијание на гравитацијата mg и не летаат надолу по парабола, а потоа паѓаат на ѕидот на барабан со руда и, при удар, врши работа на дробење. На Ho може да му се даде толкав број вртежи што топките He ќе се одлепат од ѕидот (mv2/R>mg) и ќе почнат да ротираат со него.
Минималната брзина на ротација со која топчињата (во отсуство на лизгање) не се симнуваат од ѕидот се нарекува критична брзина, соодветниот број на вртежи е критичниот број на вртежи ncr. Во учебниците можете да го најдете тоа
каде што D е внатрешниот дијаметар на барабанот;
d е дијаметарот на топката;
h - дебелина на облогата.
Работната брзина на ротација на мелницата обично се одредува како процент од критичната брзина. Како што може да се види од сл. 3, моќта што ја троши мелницата се зголемува со зголемување на брзината на ротација над критичната граница. Според тоа, продуктивноста на мелницата треба да се зголеми. Кога работите со брзина над критичната брзина во мелница со мазна облога, брзината на движење на барабанот е поголема од брзината на движење на топчињата во непосредна близина на површината на барабанот: топчињата се лизгаат по ѕидот, ротирајќи околу нивната оска, абразија и дробење на рудата. Кога се обложуваат со подигачи и без лизгање, максималната потрошувачка на енергија (и перформанси) се менува кон помали брзини на ротација.
Во современата практика најзастапени се мелниците со брзина на ротација од 75-80% од критичната. Според најновите податоци од практиката, поради поскапувањето на челикот, се поставуваат мелници со помали брзини (ниска брзина). Така, во најголемата фабрика за молибден, Climax (САД), мелниците се 3,9x3,6 M со мотор од 1000 КС. Со. работат со 65% од критичната брзина; во новата фабрика Пима (САД), брзината на вртење на мелницата со прачки (3,2x3,96/1) и топчестите мелници (3,05x3,6 m) е 63% од критичната; Во фабриката во Тенеси (САД), новата топчеста мелница има брзина од 59% од критичната брзина, а мелницата за прачки работи со невообичаено голема брзина за мелниците со прачки - 76% од критичната брзина. Како што може да се види на сл. 3, зголемувањето на брзината на 200-300% може да ја зголеми продуктивноста на мелниците неколку пати со нивниот волумен да остане непроменет, но за тоа ќе биде потребно структурно подобрување на мелниците, особено лежиштата, отстранување на колибри, итн.
Дробење средина. За мелење во мелници, се користат прачки од манган челик, кован или леано челик или топчиња од легиран леано железо, руди или кварцни камчиња. Како што може да се види на сл. 3, колку е поголема специфичната тежина на медиумот за дробење, толку е поголема продуктивноста на мелницата и помала е потрошувачката на енергија по тон руда. Колку е помала специфичната тежина на топчињата, толку е поголема брзината на вртење на мелницата за да се постигне истата продуктивност.
Големината на телата за дробење (dsh) зависи од големината на храната за мелница (dр) и нејзиниот дијаметар D. Приближно треба да биде:
Колку е пофина храната, толку може да се користат помали топчиња. Во пракса, познати се следните големини на топчиња: за руда 25-40 mm = 100, поретко, за тврди руди - 125 mm, и за меки руди - 75 mm; за руда - 10-15 mm = 50-65 mm; во втората фаза на мелење при хранење со големина на честички од 3 mm dsh = 40 mm и во вториот циклус при хранење со големина на честички од 1 mm dsh = 25-30 mm; При повторно мелење концентрати или индустриски производи се користат топчиња не поголеми од 20 mm или камчиња (руда или кварц) - 100+50 mm.
Во мелниците со прачки, дијаметарот на прачките е обично 75-100 mm. Потребниот волумен на медиумот за дробење зависи од брзината на вртење на мелницата, начинот на истоварување и природата на производите. Вообичаено, при брзина на вртење на мелницата од 75-80% од критичното оптоварување, се полни 40-50% од волуменот на мелницата. Меѓутоа, во некои случаи, намалувањето на оптоварувањето на топката е поефикасно не само од економска, туку и од технолошка гледна точка - обезбедува поселективно мелење без формирање на тиња. Така, во 1953 година, во фабриката Copper Hill (САД), волуменот на полнење на топката е намален од 45 на 29%, како резултат на што продуктивноста на мелницата се зголемила од 2130 на 2250 тони, потрошувачката на челик се намалила од 0,51 на 0,42 kg/ t ; Содржината на бакар во јаловината е намалена од 0,08 на 0,062% поради подобро селективно мелење на сулфидите и намалено прекумерно мелење на ганг.
Факт е дека при брзина на вртење на мелницата од 60-65% од критичната, во мелница со централно истоварување, со мал волумен на полнење на топката, се создава релативно мирно огледало на протокот на пулпата што се движи кон истовар, што е не вознемирени од топките. Од овој тек, големите и тешки честички на рудата брзо се таложат во зона исполнета со топчиња и се дробат, додека тенки и крупни лесни честички остануваат во течењето и се растовараат без да има време за повторно дробење. При полнење до 50% од волуменот на мелницата, целата пулпа се меша со топчињата и фините честички повторно се мелеат.
Метод на истовар на мелница. Вообичаено, мелниците се истоваруваат од крајот спроти утоварниот (со ретки исклучоци). Растоварувањето може да биде високо - во центарот на крајот (централно растоварување) преку шуплива оска, или ниско - преку решетка вметната во мелницата од крајот на истовар, а пулпата што поминала низ решетката се подига со подигачи и исто така се истоварува преку шуплива оска. Во овој случај, дел од волуменот на мелницата окупиран од решетката и подигачите (до 10% од волуменот) не се користи за мелење.
Мелницата со централно истоварување се полни со пулпа до нивото на одводот. тежина Δ. Топки со уд. тежина b во таква каша стануваат полесни по удар. Тежина. пулпа: δ-Δ. т.е., нивниот ефект на дробење се намалува и колку е помал δ, толку е поголем. Во мелниците со мало празнење, испарувањата што паѓаат не се потопуваат во пулпата, па нивното дробење е поголемо.
Следствено, продуктивноста на мелниците со решетка е поголема за δ/δ-Δ пати, т.е. со челични топчиња - за околу 15-20%, при мелење со руда или кварцни камчиња - за 30-40%. Така, при префрлување од централно истоварување на истовар преку решетки, продуктивноста на мелницата се зголеми во фабриката Castle Dome (САД) за 12%, кај Кировскаја - за 20%, кај Миргалимсајскаја - за 18%.
Ова важи само за грубо мелење или едностепено мелење. Со фино мелење на фина храна, на пример, во втората фаза на мелење, губењето на тежината на телото за дробење е помалку важно и главната предност на мелниците со решетки исчезнува, додека нивните недостатоци - нецелосна употреба на волумен, голема потрошувачка на челик, висока трошоци за поправка - остануваат, што ги принудува преферираните мелници со централно празнење. Така, тестовите во фабриката Балхаш дадоа резултати кои не се во корист на мелниците за решетки; во фабриката во Тенеси (САД), зголемувањето на дијаметарот на списанието за истовар не даде подобри резултати; во фабриката Тулсиква (Канада), кога беше отстранета решетката и поради тоа се зголеми обемот на мелницата, продуктивноста остана иста, а трошоците за поправки и потрошувачката на челик се намалија. Во повеќето случаи, не е препорачливо да се инсталираат мелници со решетки во втората фаза на мелење, кога работата со абразија и дробење е поефикасна (брзина на ротација 60-65% од критичната) отколку работа со удар (брзина 75-80% од критички).
Поставата на мелницата. Различни видови облоги се прикажани на сл. 4.
При мелење со абразија и со брзини над критичните, се препорачуваат мазни облоги; при дробење со удар - облоги со подигачи. Облогата прикажана на сл. е едноставна и економична во однос на потрошувачката на челик. 4, g: просторите помеѓу челичните шипки над дрвените летви се полни со мали топчиња, кои, испакнати, ги штитат челичните шипки од абење. Колку е потенка и поотпорна на абење поставата, толку е поголема продуктивноста на мелниците.
За време на работата, топчињата се истрошуваат и се намалуваат во големина, па мелниците се преполнуваат со топчиња со една поголема големина. Во цилиндрична мелница, големите топчиња се тркалаат кон крајот на испуштањето, па нивната ефикасност се намалува. Тестовите покажаа дека со елиминирање на тркалањето на големите топчиња кон истовар, продуктивноста на мелницата се зголемува за 6%. За да се елиминира движењето на топчињата, предложени се различни облоги - скалести (сл. 4, ж), спирални (сл. 4, з) итн.
На крајот на испуштањето на мелниците со прачки, големи парчиња руда, кои паѓаат меѓу прачките, го нарушуваат нивниот паралелен распоред додека се тркалаат преку површината за товарење. За да се елиминира ова, облогата добива конусна форма, задебелувајќи ја кон крајот на испуштањето.
Големина на мелница. Како што се зголемува количината на обработена руда, големината на мелниците се зголемува. Ако во триесеттите најголемите мелници имаа димензии од 2,7x3,6 m, инсталирани во фабриките Балхаш и Среднеуралск, тогаш во тоа време тие произведуваат мелници со прачки 3,5x3,65, 3,5x4,8 m, топчести мелници 4x3,6 m, 3 ,6x4,2 m, 3,6x4,9, 4x4,8 m итн. Современите мелници со прачка обработуваат до 9000 тони руда дневно во отворен циклус.
Потрошувачката на енергија и специфичната продуктивност Td се експоненцијална функција на n - брзината на ротација, изразена како процент од критичната nk:
каде n е бројот на вртежи на мелницата;
D - дијаметар на мелницата, k2 = T / 42,4;
К1 е коефициент кој зависи од големината на мелницата и се определува експериментално;
од тука
Т - вистинската продуктивност на мелницата е пропорционална на нејзиниот волумен и е еднаква на специфичната продуктивност помножена со волуменот на мелницата:
Според експериментите во Outokumpu (Финска), m = 1,4, во фабриката Саливан (Канада) кога се работи на мелница за прачки m = 1,5. Ако земеме m=1,4, тогаш
T = k4 n1,4 * D2,7 L.
При ист број на вртежи, продуктивноста на мелниците е директно пропорционална со L, а со иста брзина како процент од критичната брзина, таа е пропорционална на D2L.
Затоа, попрофитабилно е да се зголеми дијаметарот на мелниците отколку должината. Затоа, топчестите мелници обично имаат дијаметар поголем од нивната должина. При дробење со удар во мелници со поголем дијаметар, кои се обложени со кревачи, при подигање на топчињата на поголема висина, кинетичката енергија на топчињата е поголема, па ефикасноста на нивното користење е поголема. Можете да ставите и помали топчиња, што ќе го зголеми нивниот број и ќе ја зголеми продуктивноста на мелницата. Ова значи дека продуктивноста на мелниците со мали топчиња со иста брзина на вртење се зголемува побрзо од D2.
Во пресметките често се претпоставува дека продуктивноста се зголемува пропорционално со D2,5, што е претерано.
Специфичната потрошувачка на енергија (kW*h/t) е помала поради фактот што односот W1/W, т.е., релативната потрошувачка на енергија за празен òд, се намалува.
Мелниците се избираат според специфичната продуктивност по единица волумен на мелницата, според одредена класа на големина по единица време или според специфичната потрошувачка на енергија по тон руда.
Специфичната продуктивност се определува експериментално во пилот мелница или по аналогија врз основа на податоци од практиката на фабриките кои работат со руди со иста цврстина.
Со големина на храна од 25 mm и мелење до приближно 60-70% - 0,074 mm, потребниот волумен на мелницата е околу 0,02 m3 на тон дневна продуктивност на рудата или околу 35 мелни волумени на 24 часа за класа - 0,074 mm за Zolotushinsky, Zyryanovsky руди . Џезказган, Алмалик, Којаран, Алтин-Топкан и други полиња. За магнетитни кварцити - 28 i/ден на 1 m3 мелнички волумен според класа - 0,074 mm. Мелниците со прачки, при мелење до - 2 mm или до 20% - 0,074 mm, поминуваат 85-100 t/m3, а за помеки руди (фабрика Оленегорск) - до 200 m3/ден.
Потрошувачката на енергија при мелење по тон - 0,074 mm е 12-16 kW*h/t, потрошувачката на облогата е 0,01 kg/t за никел челик и мелници со дијаметар од над 0,3 mm и до 0,25 /sg/g за манган челик во помали мелници. Потрошувачката на топчиња и прачки е околу 1 kg/t за меки руди или грубо мелење (околу 50% -0,74 mm); за средно тврди руди 1,6-1,7 kg/t, за тврди руди и фино мелење до 2-2,5 kg/t; потрошувачката на топчиња од леано железо е 1,5-2 пати поголема.
Суво мелење се користи за подготовка на прашкаст јаглен во индустријата за цемент и, поретко, за мелење на руди, особено за златни, ураниум, итн. Во овој случај, мелењето се врши во затворен циклус со пневматски класификација (сл. 5).
Во последниве години, во рудната индустрија, за суво мелење почнаа да се користат кратки мелници со голем (до 8,5 m) дијаметар со воздушна класификација, а рудата се користи како медиум за дробење и мелење во форма во која се добива. од рудникот - со големина на честички до 900 mm . Рудата со големина на честички од 300-900 mm веднаш се дроби во една фаза до 70-80% - 0,074 mm.
Овој метод се користи за мелење златни руди во фабриката Ранд (Јужна Африка); Во фабриките Месина (Африка) и Голдстрим (Канада), сулфидните руди се дробат до големина на флотација од 85% - 0,074 мм. Трошоците за мелење во такви мелници се пониски отколку во мелниците со топчиња, додека цената на класификација е половина од сите трошоци.
Во фабриките за злато и ураниум, кога се користат такви мелници, можно е да се избегне контаминација со метално железо (абразија на топчиња и облоги); железото, со апсорпција на кислород или киселина, ја нарушува екстракцијата на златото и ја зголемува потрошувачката на киселина за време на лужењето на рудите на ураниум.
Селективното мелење на потешките минерали (сулфиди, итн.) и отсуството на формирање на тиња доведува до подобрени стапки на обновување на металот, зголемена стапка на седиментација при згуснување и стапка на филтрирање (за 25% во споредба со мелењето во мелници со топчиња со класификација).
Понатамошниот развој на опремата за мелење, очигледно, ќе го следи патот на создавање центрифугални топчести мелници, кои истовремено вршат улога на класификатор или работат во затворен циклус со класификатори (центрифугални), како постоечките мелници.
Мелењето во мелниците за вибрации спаѓа во областа на ултрафино мелење (боја и сл.). Нивната употреба за мелење на рудите на Хе ја напушти експерименталната фаза; Најголемиот волумен на тестирани Bibromills е околу 1 m3.
Машините што се користат за дробење - дробилки - можат да ја намалат големината на парчињата на 5-6 mm. Пофиното дробење се нарекува мелење и се врши во мелници.
Во повеќето случаи, дробењето заедно со мелењето се подготвителни операции пред обновувањето на рудата. Иако е можно да се дроби во една единица од 1500 mm, на пример, до 1-2 mm или помалку, практиката покажува дека тоа е економски неисплатливо, затоа, во фабриките за дробење и преработка, дробењето се врши во неколку фази, со користење на најсоодветен тип на дробилката за секоја фаза: 1) грубо дробење од 1500 до 250 mm; 2) просечно дробење од 250 до 50 mm; 3) ситно дробење од 50 до 5-6 mm; 4) мелење до 0,04 mm.
Повеќето дробилки што се користат во индустријата работат на принципот на дробење парчиња руда помеѓу две челични површини кои се приближуваат една кон друга. За дробење руди се користат вилички дробилки (крупно и средно дробење), конусни дробилки (крупно, средно и ситно дробење), валчести и чекани (средно и ситно дробење).
Дробилка за вилица(сл. 1, а) се состои од три главни делови: - фиксирана челична вертикална плоча, наречена фиксиран образ, - подвижен образ висен во горниот дел, - механизам на чудак што дава осцилаторни движења на подвижниот образ. Материјалот се вчитува во дробилката одозгора. Кога образите ќе се спојат, парчињата се распаѓаат. Кога вилицата што се движи се оддалечува од фиксираната, смачканите парчиња паѓаат под влијание на сопствената тежина и излегуваат од дробилката низ отворот за испуштање.
Ориз. 1 дробилки: а – вилица; б – конусна; в – чекан; g – валјак
Конусни дробилкиТие работат на истиот принцип како и образите, иако значително се разликуваат од вторите во дизајнот. Конусна дробилка (слика 1, б) се состои од фиксиран конус и подвижен конус кој е суспендиран во горниот дел. Оската на подвижниот конус со долниот дел ексцентрично влегува во ротирачкото вертикално стакло, поради што подвижниот конус прави кружни движења во внатрешноста на големото. Кога подвижниот конус се приближува до некој дел од фиксираниот, се дробат парчиња, пополнувајќи го просторот помеѓу конусите во овој дел од дробилката, додека во дијаметрално спротивниот дел од дробилката, каде што површините на конусите се максимално отстранети. растојание, се растоварува дробена руда. За разлика од дробилките со вилица, конусните дробилки немаат празен òд, поради што продуктивноста на вторите е неколку пати поголема. За средно и ситно дробење, се користат кратки конусни дробилки, кои работат на истиот принцип како и конусните дробилки, но малку различни во дизајнот.
ВО ролна дробилкатадробењето на рудата се случува помеѓу два хоризонтални челични паралелни ролни кои се вртат еден кон друг (сл. 1, в).
За дробење на кршливи карпи со мала и средна јачина (варовник, боксит, јаглен итн.) чекан дробилки, чиј главен дел (слика 1, г) е роторско вратило кое ротира со голема брзина (500-1000 вртежи во минута) со прицврстени челични чекани плочи. Дробењето на материјалот кај дробилките од овој тип се случува под влијание на бројни удари со чекан на парчиња материјал што паѓаат.
Најчесто се користи за мелење руди топкаили Шипкамелници, кои се цилиндрични тапани со дијаметар од 3-4 m кои се вртат околу хоризонтална оска, во кои се наоѓаат челични топчиња или долги прачки заедно со парчиња руда. Како резултат на ротација со релативно висока фреквенција (~20 мин -1), топчињата или прачките, откако достигнале одредена висина, се тркалаат или паѓаат, мелејќи парчиња руда помеѓу топчињата или помеѓу топчињата и површината на тапан. Мелниците работат во континуиран режим - товарењето со руда се случува преку една шуплива оска, а истоварувањето преку друга. Како по правило, мелењето се врши во водена средина, поради што не само што се елиминираат емисиите на прашина, туку се зголемува и продуктивноста на мелниците. За време на процесот на мелење, честичките автоматски се подредуваат по големина - малите стануваат суспендирани и се вадат од мелницата во форма на каша (мешавина од честички од руда со вода), додека поголемите, кои не можат да се суспендираат, остануваат во воденицата и понатаму се дробат.
Се вчитува...
