Измельчение
Измельчение – это операция, предназначенная для раскрытия минерала перед непосредственным обогащением.
Раскрыть минерал, значит измельчить его до размера вкраплений ценного компонента, т.е. отделить от вмещающей породы, превратить его в механическую смесь ценного минерала и пустой породы.
Для большинства руд раскрытие происходит при измельчении их до крупности 0.074 мм.
Мельницы
Раскрытие минералов осуществляется путём их измельчения в мельницах. На измельчение, как правило, поступает руда после операции мелкого дробления крупностью 0 – 10; 0 – 12; 0 – 25 мм.
В зависимости от вида дробящей среды мельницы подразделяются на следующие типы:
1. Шаровые;
2. Стержневые;
3. Мельницы самоизмельчения
Шаровые мельницы
Мелющими телами шаровой мельницы являются стальные шары диаметром от 10 до 55 мм. Схема мельницы приведена на рисунке 3.1.
 |
Рисунок 3.1 – Схема шаровой мельницы
Исходная руда после мелкого дробления поступает в барабан мельницы через загрузочную цапфу вместе с водой в соотношении Т: Ж = 1: 1.
В процессе работы барабан вращается со скоростью 10 - 15 мин –1, при этом, в результате действия шаров, происходит комбинированное разрушение материала (раздавливание, удар, излом, истирание). Измельчённый материал удаляется из мельницы через разгрузочную цапфу вместе с водой и называется слив мельницы.
Степень заполнения мельницы шарами составляет 40 –50 % от её объёма. Для повышения шаровой загрузки в мельницах типа МШР между барабаном и крышкой устанавливается решётка.
Измельчение очень энергоёмкий процесс. Мельница 4 ´ 8 (D´L) потребляет электроэнергии 2500 кВт/ч.
Критическая скорость вращения мельниц
Критической называется скорость вращения мельницы, при которой шары внутри барабана начинают центрифугировать, т.е. прижимаются к стенке, при этом измельчение не происходит.
Критическая скорость определяется из условий равенства центробежной силы C, прижимающей шар к стенке, и силы тяжести шара G.
 | |||
 | |||
Стержневые мельницы
По конструкции стержневые мельницы аналогичны шаровым. Отличительной особенностью стержневых мельниц являются мелющие тела, представляющие собой стержни различного диаметра.
По сравнению с шаровыми, стержневые мельницы дают более грубый помол. Обычно они устанавливаются на 1-й стадии измельчения.
Мельницы самоизмельчения
Мельницы этого типа применяются для измельчения твёрдых пород. Дробящей средой являются непосредственно куски дробимого материала. Максимальная крупность кусков – до 500 мм.
Технология самоизмельчения объединяет в себе среднее и мелкое дробление, а так же 1-ю стадию измельчения, что является достоинством этого процесса.
Конструктивно мельницы самоизмельчения выполняются большого диаметра (5.5 – 11 м) и относительно малой длины D:L =3:1. С помощью лифтёров, расположенных на торцовых крышках, куски руды поднимаются в верхнюю точку барабана и при падении разрушают находящийся внизу материал.
 |
Рисунок 3.2 – Схема мельницы самоизмельчения ММС
На разгрузочной цапфе мельницы установлена бутара (конический грохот). Надрешётный продукт бутары (+10 мм) возвращается в мельницу на доизмельчение. Самоизмельчение может производиться в мельницах мокрого и сухого самоизмельчения.
Схемы измельчения
В зависимости от требуемой крупности измельчённого продукта применяются 1,2,3 – стадиальные схемы измельчения. Во всех схемах предусматривается классификация слива мельницы с целью выделения из него тонкой (0 - 0.074 мм) и зернистой фракции (> 0.074 мм). Как правило, мельница работает в замкнутом цикле с классификатором, пески которого (зернистая фракция) возвращаются на доизмельчение в мельницу. Конечный слив классификации поступает на обогащение. На рисунке 3.3 а,б приведены одно и двухстадиальные схемы измельчения. На рисунке 3.3 в – схема самоизмельчения.
 | ||||
 | ||||
 |
Рисунок 3.3 – Схемы измельчения: а – одностадиальная; б - двухстадиальная; в - самоизмельчения
Контрольные вопросы:
1.Что обозначает понятие «раскрыть минерал».
2. Шаровые мельницы. Конструктивные особенности.
3.Что обозначает понятие «слив мельницы», «пески».
4.Стержневые мельницы. Отличие от шаровых.
5.Мельницы самоизмельчения. Конструктивные особенности.
6. Критическая скорость вращения мельниц.
7. Схемы измельчения.