Дробление и грохочение

4.1 Технологический процесс дробления включает следующие операции

Приёмка и трёхстадиальное дробление руды с предварительным грохочением во второй стадии и поверочным в третьей стадии дробления; В ходе реконструкции перед четырьмя дробилками мелкого дробления (номера 1,8,9,10) с целью предварительного грохочения дополнительно установлены грохота ГИСТ-72.

Доставка системой конвейеров дробленой руды в бункер главного корпуса.

Основное технологическое оборудование, введенное в эксплуатацию в составе дробильного комплекса, в полном объеме проекта включает:

- конусные дробилки для крупного дробления типа ККД-1500/180 – 2шт.

- конусные дробилки для среднего дробления типа КСД-ЗООТ – 3 шт., с предварительным грохочением на ГИСТ-72 М.

- конусные дробилки для мелкого дробления типа КМД-ЗООТ – 10 шт.

- грохота типа ГИСТ-72 с размерами сита 2500×6200 мм – 20 шт.

Всё технологическое оборудование связано системой конвейерных линий, обеспечивающих нормальную работу дробильного комплекса. Дробление руды осуществляется в три стадии с замкнутым циклом в третьей стадии для обеспечения крупности готового продукта по классу -25 + 0 мм.

В корпусе крупного дробления установлены две дробилки ККД-1500/180ГРЩ, пластинчатые питатели 2-24-90 с шириной ленты 2400 мм.

В дробилках типа ККД-ГРЩ предусмотрено гидравлическое регулирование. Конусные дробилки для крупного дробления не имеют маховика и работают при небольшой частоте вращения эксцентрикового стакана и малом эксцентриситете.

Техническая характеристика дробилки крупного дробления с гидравлическим регулированием выходной щели:

Таблица 4.1 - Техническая характеристика ККД-1500/180

В корпусе среднего дробления установлены пластинчатые питатели 2-15-120, двухситные грохота типа ГИСТ-72М с размером сит 2500×6200 мм и конусные дробилки типа КСД-ЗОООТ.

В корпусе мелкого дробления установлено 10 дробилок для мелкого дробления типа КМД-ЗОООТ, а также питающие их рудой ленточные конвейера с шириной ленты 1200мм.

Для конусных дробилок среднего и мелкого дробления расход электроэнергии на дробление колеблется от 0.5 до 2.5 кВт-ч/т.

Из приемного бункера руда крупностью 1200 мм непосредственно поступает в конусные дробилки типа ККД-1500/180 (2 шт.), где дробится до крупности -275+о мм. Крупнодробленая руда из разгрузочных камер 4-мя пластинчатыми питателями 2-24-90 с шириной полотна 2400 мм распределяется на наклонные конвейера номеров 1 и 2 с шириной ленты 2000 мм и транспортируется в корпус среднего дробления на конвейера номеров 3 и 4, которыми распределяется по бункеру (5000 т.)

Из бункера 2-мя пластинчатыми питателями 2-15-120 руда подается на двухситные грохоты типа ГИСТ-72М.

Руда крупностью -70+25 мм (надрешетный продукт нижнего сита) объединяется с дробленым продуктом второй стадии дробления и поступает на передвижные конвейера и далее по наклонным конвейерам транспортируется в склад среднедробленной руды, емкостью 75000 тонн.

Распределение руды по складу осуществляется ленточными конвейерами, оснащенными разгрузочными тележками. Руда крупностью -25+0 мм (подрешетный продукт нижнего сита) системой конвейеров, а также реверсивных конвейеров подается на конвейеры номеров 39.40 и далее конвейерами номеров 41,42 – в бункера главного корпуса.

Среднедробленая руда крупностью -70 + 0мм системой ленточных питателей и конвейеров направляется в корпус мелкого дробления на 10 дробилок для мелкого дробления типа КМД-ЗОООТ номеров 1-10, с предварительным грохочением на КМД номеров 1,8,9,10 с шириной разгрузочной щели 6-9 мм.

После 3-й стадии дробления руда крупностью -40+0мм подается на приемный бункер корпуса грохочения.

Из бункера корпуса грохочения руда подается через ленточные питатели с приводом от ЭКТ на грохоты типа ГИСТ-72М с размером отверстий сита 25-22 мм.

Надрешетный продукт контрольного грохочения +25 мм, являясь циркуляционной нагрузкой 3-й стадии дробления системой конвейеров номеров 36 и 37, номеров 13 и 14 передается на конвейеры номеров 17 и 18, где объединяясь со среднедробленой рудой, передается на конвейеры номеров 19 и 20 и возвращается в склад среднедробленой руды.

Подрешетный продукт контрольного грохочения крупностью -25+0 мм конвейерами номеров 35 и 38 подается на конвейеры номеров 15 и 16 и далее по схеме конвейерами подается на бункера главного корпуса.

Крупность дробленой руды, поступающей в бункер главного корпуса, не должна превышать 3.5 процента класса +25 мм.

4.2 Представление компании «Derrick» и ее продукции

С момента своего создания в 1951 г. Генрихом Уильямом Дерриком частная компания Derrick^® Corporation занима­лась разработкой и производ­ством оборудования для тон­кого грохочения и обогащения в горной и химической отрас­лях промышленности. В 1977 г. разработаны новые незабиваемые, многослой­ные тонкие сита для грохота, запатентованные как «панель сэндвич», и уникальный грохот с мультипитанием «Multifeed»^™ для тон­кого мокрого грохочения, ко­торый по производительности и техническим характеристи­кам превзошел все существую­щие аналоги. Эти достижения позволили корпорации Derrick получить широкое мировое признание в области мокрого тонкого грохочения.

Следующая ключевая раз­работка компании — долго­вечные полиуретановые сита с большой рабочей поверхно­стью и высоким коэффициен­том живого сечения — осуществлена в середине 80-х годов. При прочности, не усту­пающей плетеным стальным проволочным ситам, срок службы полиуретановых па­нелей Derrick — в 10-20 раз дольше.

За свою деятельность Derrick^® Corpo­ration не только успешно со­хранила, но и упрочила пози­цию одного из ведущих производителей оборудо­вания для тонкого грохочения.

Корпорация Derrick в настоя­щее время производит высоко­частотные низкоамплитудные грохоты для сухого и мокрого грохочения с размером ячей­ки от 38 микрон до 10 мм, осо­бенностями которых являются оригинальный вибрационный привод и рациональное ис­пользование рабочей поверх­ности сит за счет оптималь­ного распределения питания, что обеспечивает высокую технологиче­скую эффективность. Модель­ный ряд грохотов весьма раз­нообразен, что позволяет при­менять их в различных технологических операциях.

Рассмотрим краткие характеристики и принцип работы наиболее популярных моделей грохотов для мокрого грохочения, интересующих нас, как вариант замены гидроциклонов и спиральных классификаторов на данные грохота:

1) Stack Sizer - при сравнительно малой занимаемой площади, сочетает в себе высокую производительность (до 250 т/ч) и эффективность (до 97%) процесса классификации. В зависимости от необходимой производительности грохот выпускается с количеством дек от одной до пяти. Деки установлены на одной раме параллельно друг другу и имеют независимую подачу питания. На каждой деке устанавливается две ситовые панели. Между ситовыми панелями может быть установлен репульпирующий гуммированный желоб, в котором надрешётное распульповывается направленными в жёлоб брызгалами. Грохот предназначен для получения двух продуктов и независимо от количества дек работает от двух вибромоторов Derrick Corporation общей мощностью 3,7 кВт. Применяется в основном в циклах измельчения на крупных обогатительных предприятиях, а также при высоких требованиях к производительности и ограниченных производственных площадях. Резко снижает затраты на измельчение, повышает выход полезного минерала.

Масса 4,09, размер 5293 ×1478 ×3827

Рисунок 4.2.1 Принципиальная схема грохота Stack Sizer 48

2) Multifeed «с мультипитанием» - одна дека грохота оборудована тремя точками подачи питания. На каждом участке подачи питания устанавливается одна ситовая панель. С помощью делителя пульпа в равных пропорциях подается на каждую ситовую панель. Грохот предна­значен для получения двух продуктов и работает от одного вибромотора Derrick Corporation. Применяется, как и Stack Sizer в стеснённых по высоте помещениях.

Масса 1,6, размер 2992 ×1387 ×3436

Рисунок 4.2.2 Кинематическая схема грохота Multifeed «с мультипитанием»

3) Repulp^™ «с репульпацией» - позволяет высокоэффективно классифицировать материал, содержащий большее количества плюсового класса. Грохот имеет одну деку и в зависимости от модификации на грохоте можно установить от двух до четырех панелей, между панелями ус­тановлены репульпирующие гуммированные желоба и распылительные насадки, подающие воду в желоба. В процессе грохочения материал, пройдя классификацию на одной ситовой панели, попадает в желоб, где интенсивно репульпируется и по­сле этого поступает на следующую ситовую панель. Грохот предназначен для получения двух продуктов, имеет одну точку подачи питания и работает от одного вибромотора Derrick Corporation. Масса 2,1, размер 3809 ×1481 ×3436

Грохоты Derrick Corporation в целом характеризуются вы­сокой эффективностью грохо­чения, простотой техническо­го обслуживания, небольшими энергозатратами, оптимальным сочетанием габаритов и произ­водительности, небольшим сро­ком окупаемости (6-9 мес.). При работе грохотов практически не передаются динамические нагрузки на здания и сооруже­ния; вибромоторы грохотов ос­нащены подшипниками, не требующими периодической смазки (замена блока подшипников производится в среднем 1 раз в два года); замена полиуретановых сит быстра и несложна, практически полностью исключена возможность их «забиваемости».

Сита Derrick Corporation

Для обеспечения эффектив­ной работы высокочастотных грохотов Derrick Corporation изготовляет совместимые па­нели сит для использования их на грохотах всех моделей.

В настоящее время корпо­рация производит несколь­ко запатентованных моделей сит: стандартные, Sandwiсh^тм (незабивающиеся многослой­ные стальные сита — сэндвич), Piramid^™ Screen (стальные пи­рамидальные сита), полиуретановые и др. Размер наиболее мелкой ячейки для стальных сит — 38 мкм, полиуретановых — 100 мкм.

Стальные сита Sandwich имеют оригиналь­ное многослойное плетение из стальной проволоки, боль­шое живое сечение и повышенную износостойкость.

Пирамидальные сита Piramid Screenиме­ют волнистую поверхность с разным углом изгиба: ост­рым на вершине волны и ме­нее острым у нижней просеи­вающей плоскости.

Верхняя поверхность имеет удлиненные отверстия на на­клонных участках и частично на изгибах. Размер отверстий верхней и нижней просеиваю­щих поверхностей одинаков.

Полиуретановые ситаот­личаются большим живым сечением (35-45процентов), ма­лым весом, размерами отвер­стий менее 0,1 мм (140 меш), незабиваемостью в процессе эксплуатации, высокой долго­вечностью и удельной произ­водительностью. Все перечисленные сита не имеют аналогов и являются оригинальными запатентован­ными разработками Derrick Corporation.

4.3 Примеры и преимущества применения тонкого грохочения

Классификация

Преимущества тонкого грохочения в циклах измель­чения наиболее ярко прояв­ляются в случае значитель­ной разницы в плотности ценного минерала и пустой породы. При традиционных методах классификации, с применением гидроцикло­нов или спиральных класси­фикаторов, разделение час­тиц происходит по разнице в скорости осаждения. Одна­ко, при наличии разницы в удельном весе измельчае­мых минералов, крупные час­тицы жильной породы, части­цы промежуточных продук­тов измельчения и тонкие частицы концентрата имеют сходные скорости осажде­ния. Это приводит к непра­вильной классификации, и как результат, тонкий кон­центрат направляется обрат­но в мельницу и переизмель­чается. В таком случае ис­пользование тонкого грохо­чения, классифицирующего частицы только по геометри­ческому размеру, может да­вать значительные преимущества, как в смысле произ­водительности мельницы, так и снижая удельное энер­гопотребление на тонну из­мельчаемой продукции.

В качестве примера приве­дем замену гидроциклонов в секциях измельчения на тонкие грохоты при про­изводстве ильменита. Цирку­ляционная нагрузка снизи­лась с 300-350 процентов до 100 процентов производительность секции возросла на 30 процентов.

Национальная Сталепроизводящая Компания произведя замену гидроциклонов на грохота Derrick добилась существенных преимуществ — производитель­ность возросла на 30-34 процентов, а удельное энергопотребле­ние снизилось на 24 процентов. Более того, с уменьшением количе­ства промежуточного про­дукта измельчения (в связи с более эффективной класси­фикацией на грохоте) было получено то же качество кон­центрата при более грубом помоле.

Еще один пример — ОАО «Соколово-Сорбайское ГПО» — одно из крупнейших пред­приятий по производству же­лезорудного концентрата на территории СНГ. После проведения промышленных испытаний высокочастотного грохота Стек Сайзер, был подписан контракт на постав­ку 24 грохо­тов Derrick. Часть грохо­тов применяется для получе­ния магнетитового концен­трата с содержанием железа выше 68 процентов. Остальные используются как часть про­граммы для исключения од­ной из стадий измельчения на каждой из секций обогаще­ния, что привело к радикаль­ному снижению затрат (в т.ч. и энергозатрат) на измельче­ние.

Предприятие по пере­работке полевого шпата Esan (Турция) модернизи­ровали технологический процесс, применив высоко­частотные грохоты с ПУ пане­лями 0.23 и 0.50мм. Общая эффектив­ность рассева достигала — 94-99 процентов. Предпочтение использованию грохотов было отдано, поскольку другими методами классификации не­возможно было минимизировать попадание тонких фракций на флотацию. Долговечные, износостойкие, незабивающиеся ПУ панели способстовали высокой экономической эффективности проекта. Средний срок службы пане­лей на заводах Esan превы­шает 7200 часов.

Повышение качества концентрата

При внедрении грохотов тонкого грохочения «Деррик» на дробильно-обогатительной фабрике ОАО «Карель­ский Окатыш» на питании го­ловной мельницы получена экономия по электроэнергии 14156.8 кВт-ч (или 11.5 млн рублей), по помольным ша­рам 1076.8т (14.32млн руб­лей), прирост по выпуску до­полнительного концентрата 119167.9т. Первый грохот был установлен в декабре 2002г. Ни он, ни установленные позднее остальные девять грохотов Derrick не имели остановок по неисправности.

На ОАО «Ковдорский ГОК» при производстве аппатито-бадделеитового концентрата в цикле подготовки питания флотации за счет установки грохотов «Деррик» извлече­ние бадделеита в концентрат выросло с 14.7 процентов до 26.4 процентов. На­чиная с опробования в 1992 году одного грохота, предприятие за прошедшие 14 лет поэтапно увеличило парк грохотов «Деррик» до 32 единиц, что доказывает высо­кую надежность и эффектив­ность данного оборудования. Ранее дуговые грохоты бы­ли стандартным оборудова­нием в промышленности. В настоящее время, ввиду своей эффективности, высо­кочастотные вибрационные грохоты с мультипитанием распространяются все более широко.

Улучшение извлечения концентрата

Железорудная Компания Ка­нады использовала гро­хот с монопитателем, обору­дованный ПУ сеткой в 350 мкм, на рассеве питания спираль­ного классификатора для из­влечения тонкого гематита из хвостов магнитной сепара­ции. Грохочение до спи­рального классификатора по­зволило увеличить извлече­ние железа на 2.5 процентов, что в годо­вом выражении составило дополнительно 500тыс. т/год.

Улучшение параметров флотации

Железорудное предпри­ятие Samitri (Бразилия) про­изводит железорудный ока­тыш, внедрив дополнительные технологические операции с использованием тонкого грохочения и последующей флотации, установили 24 грохота с муль­типитанием для отсева клас­са +150мкм из пита­ния флотации.

В течение первого года экс­плуатации на Samitri исполь­зовались тонкие проволоч­ные сита, позже были ус­тановлены первые ПУ панели с ячейкой в 0.18мм (80меш), что привело к значительному уменьшению эксплуатацион­ных затрат. Срок службы про­волочных сеток составлял около 250 часов, тогда как ПУ панели стабильно служили более 7000 часов (или почти год) без ухудшения качества рассева.

4.4 Мокрое тонкое грохочение

Выбор и параметры исполь­зования соответствующего грохота для мокрого рассева зависят от цели технологиче­ского процесса. Например, технологически целесообраз­но максимизировать надрешетную эффективность (пра­вильное удержание плюсово­го класса в надрешетном) в циклах измельчения с ис­пользованием грохотов. Весь грубый, нераскрытый матери­ал должен быть отделен гро­хотом и направлен обратно на измельчение. Подрешет­ная эффективность также важна, но процесс допускает определенное количество тонких частиц в возвращае­мом продукте. Извлечение твердого на тонком мокром грохоте является другим при­мером, когда надрешетная эффективность играет крити­ческую роль. Если специфика­ция продукта требует мини­мального содержания тонких классов, подрешетная эффек­тивность будет более важна — грохот должен отсеять практически всю тонкую фракцию из питания. В про­цессах обезвоживания пред­почтительной будет низкая подрешетная эффективность, поскольку целью процесса является извлечение и обез­воживание возможно боль­шего количества частиц. В ка­ждом из приведенных приме­ров используются разные ти­пы грохотов с различными рабочими параметрами.

Рассмотрим факторы, влияющие на производитель­ность процесса при мокром рассеве. Производительность тонкого мокрого грохочения определяется как оптималь­ный расход питания при дос­тижении заданных свойств продуктов. Расход питания, обычно выраженный как рас­ход по сухому твердому (т/час), является одним из наи­более важных параметров ра­боты грохота. Зная произво­дительность грохота, можно рассчитать общее необходи­мое количество машин для достижения требуемых параметров технологическо­го процесса в целом. Превы­шение оптимальной произво­дительности приводит к увеличению неправильного рас­сева частиц, а также снижает срок службы сеток. Тем не ме­нее, с учетом других факто­ров, оптимальная производи­тельность может быть не­сколько превышена без зна­чительного ухудшения эффективности. Лучшим спо­собом определения опти­мальной производительности являются полномасштабные испытания процесса грохоче­ния представительного об­разца питания.

Содержание твердого в питании

Как указывалось выше, час­тицы, тоньше размера разде­ления, проводятся в подрешетное пространство посред­ством пульповой жидкости. Таким образом, существенное влияние на эффективность грохочения оказывает плот­ность питания — при умень­шении содержания твердого увеличивается эффектив­ность по подрешетному про­дукту. С практической точки зрения, плотность питания при примерно 20-процентном содержании твердого являет­ся разумным компромиссом в незначительной зависимо­сти от удельного веса твердо­го. Так, например, наибольшая эффективность рассева сили­катного песка имеет место при 45-процентном содержа­нии твердого в питании и удельном весе твердого в 2.6т/м³. Для минерала с удельным весом в 5.0 пита­ние, при обеспечении доста­точной эффективности, долж­но содержать 55 процентов твердого.

Для увеличения эффектив­ности рассева по подрешет­ному, пульпа питания мо­жет содержать меньшее количество твердого (даже 10-15 процентов по объему). Данные испытаний показывают, что более эффективно добав­лять распульповывающую жидкость в подготовку пита­ния, нежели непосредственно распылять ее в том же количе­стве на решетку в процессе грохочения. Напротив, по­скольку для процессов обез­воживания целью является максимальная эффективность надрешетного, питание долж­но подаваться на грохот с мак­симальной плотностью.

Ситовая характеристика

Одним из важных факторов, влияющих как на производи­тельность, так и на эффектив­ность мокрого рассева, явля­ется ситовая характеристика питания. Поскольку частицы меньше размера разделения должны быть проведены в подрешетное пространство — производительность гро­хота обычно снижается при увеличении доли таких час­тиц в питании. Другим важ­ным фактором является коли­чество частиц, близких по раз­меру к классу разделения. Этот класс частиц определя­ется как класс, больший или меньший на 2 стандарт­ных меш-размера, чем размер разделения. Близкоразмерный класс большего размера разделения затрудняет про­ведение частиц в подрешет­ное пространство и, в отдель­ных случаях, приводит к заби­ванию сеток.

Ячейка сита и живое сечение

В общем случае, чем боль­ше размер ячейки, тем выше производительность грохота. Напротив, при уменьше­нии размера разделения уменьшается объем питания. Например, в результате пол­номасштабного испытатель­ного грохочения было опре­делено, что производитель­ность грохота по ячейке в 250мкм (60 меш) составляет 100т/час. При уменьшении ячейки до 150мкм снижение производительности может составить 20-40 процентов.

Произво­дительность грохочения при постоянном размере ячейки также зависит от живого се­чения сетки. Иногда, для уве­личения срока службы сетки, целесообразно использовать таковые с меньшим живым сечением. Однако такое ре­шение приведет к уменьше­нию производительности.

Критерии выбора конструкции грохота

Для определения предва­рительных требований к обо­рудованию, рабочих условий и оценочных характеристик работы грохота необходим целый ряд данных. Так, для тонкого мокрого грохо­чения необходима следую­щая информация:

1.Общий рас­ход питания на грохот по твердому (т/час), включая циркуляционную нагрузку

2.Удельный вес сухого твердого

3.Плотность пульпы пи­тания

4.Предполагаемый мини­мум и максимум по расходу питания иего плотности

5.Ситовая характеристи­ка питания

6.Размер разделения

7.Требуемые специфика­ции продуктов, ограничения на плотность пульпы до и после грохота

8.Требования по ком­поновке машины, габаритные ограниче­ния, включая высоту помещения

Выбор конструкции системы распределения питания

Конструкция питателя так­же важна. Главной целью пи­тателя является достижение равномерного распределе­ния питания по ширине пане­ли грохота одновременно со снижением износа полот­на сита. В зависимости от раз­мера частиц, изнашиваемо­сти материала сита, конст­рукция питателя может быть как простой коробкой, так и достаточно сложной конст­рукцией, уменьшающей ли­нейную скорость питания до подачи его непосредст­венно на сито.

Установка нескольких грохотов или одного грохота с несколькими точками питания, такого как грохот Стек Сайзер, требует наличия тщательно продуманной системы распределения питания. Проектируемые для каждого конкретного варианта применения, пульподелители корпорации Деррик проектируются так, чтобы представительно разделять потоки пульпы на любое количество одинаковых потоков. Представительное разделение потоков подразумевает, что все точки разгрузки получают одинаковую нагрузку в пересчете на массу, объем, плотность пульпы и ситовые характеристики.

Грохоты с мультипитателями

Процесс тонкого мокрого грохочения может заканчи­ваться на относительно ко­роткой длине сита, таким об­разом, идеальной была бы машина с короткой, но широ­кой ситовой поверхностью. Поскольку с практическом точки зрения данный дизайн неудобен, ряд производите­лей сконструировали грохо­ты с мультипитателями. Грохот фактически состоит из двух или трех работающих парал­лельно коротких сит, дости­гая той же цели, что и один короткий, широкий грохот. Грохоты с мультипитателем превышают производитель­ность обычных аналогичных машин с монопитателями не 50-125 процентов.

Грохоты с мультипитателями предпочтительнее исполь­зовать, когда необходимо до­биться качественного подрешетного продукта (высокая эффективность по подрешетному) с небольшим допусти­мым количеством тонкого в надрешетном материале. Derrick Corporation развила эту концепцию, представив на рынок мультидечный гро­хот под маркой Stack Sizer. Данный грохот состоит из пяти сито­вых поверхностей, установ­ленных параллельно одна над другой.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: