ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ
Рассчитать качественно-количественные показатели подготовительных и основных операций обогащения железной руды
1. Расчет качественно-количественной схемы подготовительных операций дробления, грохочения руды (выбор и обоснование схемы, расчет выхода продуктов).
2. Расчет качественно-количественных показателей по двум предлагаемым варрантам технологии обогащения:
– выход коллективного, магнетитового и гематитового концентратов, а также хвостов обогащения;
– содержание компонентов (общее и по отдельным минералам) в продуктах обогащения;
– извлечение компонентов в продукты обогащения;
– степень сокращения и концентрации;
– технологическая эффективность процессов обогащения (точная и приближенная).
Перечень исходных данных, необходимых для выполнения задания, приведен в таблице 1.
Исходные данные для выполнения курсового проекта:
– железосодержащая руда добывается открытым способом;
– характеристику крупности исходной руды, поступающей на грохочение можно принять прямолинейной;
Q=35 – производительность фабрики, т/сут;
С=170 – циркулирующая нагрузка в замкнутом цикле операции дробления, %;
– содержание железа в руде:
αм=20 – магнетитового, %
αг=9 – гематитового, %
породообразующий минерал – кварц;
– содержание железа в концентрате:
βм=60 – магнитного обогащения, %,
βг=68 – гравитационного обогащения, %,
βф=65 – флотационного обогащения, %;
εм=89 – извлечение магнетитового железа при магнитном обогащении, %;
εг=85 – извлечение гематитового железа при гравитационном обогащении, %;
εф=82 – извлечение железа магнетитового и гематитового при флотации, %.
ВВЕДЕНИЕ
Как известно, минералы, входящие в состав рассматриваемой руды, могут быть разделены методами магнитного, гравитационного и флотационного обогащения.
При этом возможны два принципиальных варианта технологической схемы:
Магнитное обогащение исходной руды (с получением магнетитового концентрата) и последующее гравитационное обогащение хвостов магнитной операции (с получением гематитового концентрата и отвальных хвостов).
Флотационное обогащение исходной руды (с получением коллективного магнетит-гематитового концентрата и отвальных хвостов).
Условно принимаем:
- Извлечение магнетита и гематита при флотации одинаково, т.е. относительное количество магнетита и гематита, перешедшее в пенный продукт флотации, пропорционально их количеству в исходной руде.
- При магнитном обогащении из железосодержащих минералов в концентрат переходит только магнетит.
- При гравитационном обогащении из железосодержащих минералов в концентрат переходит только гематит, а оставшийся после магнитной сепарации магнетит полностью уходит в отвальные хвосты.
РАСЧЕТ КАЧЕСТВЕННО-КОЛИЧЕСТВЕННОЙ СХЕМЫПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ (ДРОБЛЕНИЕ И ГРОХОЧЕНИЕ РУДЫ)
Операции дробления применяются для подготовки полезного ископаемого к измельчению в мельницах или подготовки его непосредственно к операциям обогащения, в случае, если руда с крупной вкрапленностью полезных минералов. На дробильно-сортировочных фабриках операции дробления имеют самостоятельное значение.
В схемы дробления обычно включают операции предварительного и поверочного грохочения. Их принято относить к той операции дробления, в которую поступает верхний продукт грохота.
Общая степень дробления равна произведению степеней дробления в отдельных стадиях. Дробилки крупного, среднего и мелкого дробления позволяют получить за один прием следующие степени дробления:
дробилки крупного дробления — до 5;
конусные дробилки для среднего приема дробления при работе без поверочного грохочения — до 6;
те же, дробилки при работе в замкнутом цикле с поверочным грохотом — до 8;
конусные дробилки мелкого дробления при работе без поверочного грохота — до 3—5;
те же дробилки при работе в замкнутом цикле — до 8.
Число стадий дробления при подготовке руд к измельчению должно равняться двум или трем. Это правило относится к установке стандартных щековых и конусных дробилок. Опытные инерционные дробилки института Механобр, молотковые и роторные дробилки дают высокие степени дробления.
Правило выбора схемы:
а) предварительное грохочение перед первой стадией применяется редко и в случае применения требует специального обоснования;
б) предварительное грохочение перед второй стадией, как
правило, предусматривается; отказ от него должен обосновываться;
в) предварительное грохочение перед третьей стадией предусматривается всегда.
Типовые характеристики крупности продуктов дробления необходимы для расчета схем дробления и выбора дробилок и грохотов.
Здесь по оси абсцисс отложена относительная, т. е. безразмерная крупность зерен z, равная отношению размера зерен к ширине выходной щели дробилки: z = d: i, а по оси ординат – содержание классов крупнее z – слева и мельче z – справа.
Горизонтали соответствуют содержанию отсеваемого класса 95 %. Точки пересечения горизонталей с кривыми определяют условную относительную максимальную крупность дробленого продукта zн.
Оптимальные значения степени дробления для дробилок различного типа при дроблении в одну стадию следующие:
– конусные крупного дробления (ККД) – до 5;
– щековые со сложным качанием щеки (ЩДС) – до 8;
– щековые с простым качанием щеки (ЩДП) – до 5;
– конусные среднего дробления (КСД) без контрольного грохочения – до 6;
– конусные в замкнутом цикле с контрольным грохочением – до 8 – 10;
– конусные мелкого дробления (КМД);
– без контрольного грохочения – до 3 – 5;
– в замкнутом цикле с контрольным грохочением – до 8.
После выбора схемы уточняют степень дробления в отдельных стадиях.
Dmax =1200 мм;
d=8 мм;
S=1200/8=150
где S – общая степень дробления; D и d – размеры кусков соответственно в исходной руде и в дробленом продукте, мм.
Sобщ = S1·S2·…·Sn
Sобщ=3*5*10
d1 = Dmax / S1=1200/3=400 мм
d2 = d1 / S2=400/5=80 мм
d3 = d2 / S3 =80/10=8 мм
т\сут
т\сут
т\сут
т\сут
т\сут
РАСЧЕТ КАЧЕСТВЕННО-КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПО ДВУМ ПРЕДЛАГАЕМЫМ ВАРИАНТАМ ТЕХНОЛОГИИ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ.
| Продукты обогащения | Выход продуктов | Содержание железа, % | Извлечение железа, % | |||||
| Тыс.т | % | Всего | В том числе | Всего | магнетитового | гематитового | ||
| магнетитового | гематитового | |||||||
| Магнитное обогащение | ||||||||
| Магнетитовый концентрат | 10,4 | 29,7 | 60,58 | |||||
| Гематитовый концентрат | 3,9 | 11,25 | 27,25 | |||||
| Суммарный железосодержащий концентрат | 14,3 | 40,95 | 62,2 | 42,9 | 19,3 | 87,83 | ||
| Отвальные хвосты | 20,7 | 59,05 | 5,98 | 4,12 | 1,85 | 12,17 | ||
| Исходная руда | ||||||||
| Флотация | ||||||||
| Коллективный концентрат | 12,8 | 36,6 | 44,8 | 20,2 | 81,9 | 82,1 | ||
| Отвальные хвосты | 22,2 | 63,4 | 8,3 | 5,7 | 2,6 | 17,8 | ||
| Исходная руда | 20 | 9 |
Магнитное обогащение.
1. Выход магнетитового и гематитового продукта
, %
, %
2. Содержание железа в общем концентрате
, %
3. Содержание железа в отвальных хвостах
, %
4. Извлечение в общий концентрат
, %
5. Содержание магнетитового и гематитового железа в общем концентрате
, %
, %
6. Содержание магнетитового и гематитового железа в хвостах
, %
, %
7. Извлечение в общий концентрат
, %
, %
Флотация.
1. Выход концентрата
, %
2. Содержание магнетитового и гематитового железа в отвальных хвостах
, %
, %
3. Содержание магнетитового и гематитового железа в общем концентрате
, %
, %
4. Извлечение в магнетитовый и в гематитовый концентрат
, %
, %
5. Эффективность магнитного обогащения и флотации
, %
6. Степень сокращения при магнитном обогащении и флотации
7. Степень концентрации при магнитном обогащении и флотации
| Эффективность E, % | Степень сокращения, R | Степень концентрации, K | |
| Магнитное обогащение | 79 % | 2,44 | 2,07 |
| Флотация | 76,3 % | 2,73 | 2,24 |
Вывод: Эффективность магнитного обогащения больше флотации на 2,7%.