Файл: Министерство образования российской федерации уральская государственная горногеологическая академия.rtf
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 225
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
цинковый руда переработка флотационный
Таблица 5.3
Зависимость эффективности классификации от числа отмывок
| Крупность частиц, мкм | Время отстаивания, с | Число декантаций | Выход частиц в слив, % | Эффективность классификации % | Массовая доля серы, % | |
| | | | | | в осевшем продукте | в твёрдом слива |
| -5 | 715 | 3 6 9 11 12 | 4,6 11,6 13,2 13,9 13,9 | 33,1 83,5 95,0 100,0 100,0 | 44,23 43,26 43,7 43,93 43,93 | 27,32 28,67 29,77 30,10 30,10 |
| -10 | 435 | 3 6 9 11 12 | 4,3 14,0 15,9 16,4 16,4 | 26,2 85,4 97,0 100,0 100,0 | 42,44 43,73 43,79 44,35 44,35 | 26,34 29,77 30,87 33,34 33,34 |
| -15 | 285 | 3 6 9 11 12 | 5,6 15,2 18,7 20,6 20,6 | 27,2 73,8 90,80 100,0 100,0 | 42,26 43,36 43,36 43,97 43,97 | 29,59 31,85 32,58 34,18 34,18 |
-класс (-15) мкм
-класс (-10) мкм
-класс (-5) мкм
Как видно из приведённых данных, с увеличением числа отмывок наблюдается увеличение выхода отмываемого класса, и соответственно, возрастает эффективность классификации частиц указанных классов. Аналогична зависимость и для других классов.
Обратим внимание на то, что в минусовых классах массовая доля серы значительно ниже, чем в плюсовых, что говорит о наличии в пиритном к-те шламистых частиц пустой породы.
На втором этапе проводились опыты по изучению сгущаемости и фильтруемости отмытых крупных классов.
Опыты по сгущению проводились по стандартной методике в стеклянных цилиндрах: отношение Ж:Т в исходном продукте 4, плотность твёрдой фазы - 4000 кг/м3. Опыты по фильтрованию проводились на лабораторной вакуум-фильтровальной установке при условиях, соответствующих промышленным (Ж:Т=1, величина вакуума 6×105 Па). Результаты экспериментов по сгущению и фильтрованию обесшламленных продуктов приведены в таблице 5.4 и на рис. 5.2.
Таблица 5.4 Результаты обезвоживания классифицируемого материала
| Крупность обесшламленного продукта, мкм | Число отмывок | Эффективность классификации, % | Скорость осаждения, м/ч | Скорость фильтрации м/ч | Влажность осадка, % |
| Опорные опыты | 0 | 0 | 1,20 | 1,20 | 14,0 |
| +5 | 3 6 9 11 12 | 33,10 83,50 96,30 100,00 100,00 | 1,50 1,87 2,78 3,28 3,28 | 1,52 4,69 8,57 9,36 9,36 | 12,42 10,34 9,24 9,11 9,11 |
| +10 | 3 6 9 11 12 | 26,20 85,40 97,00 100,00 100,00 | 1,35 2,51 3,03 3,41 3,41 | 1,56 6,00 8,92 10,41 10,41 | 12,37 10,12 9,04 8,81 8,81 |
| +15 | 3 6 9 11 12 | 27,20 73,80 90,80 99,50 100,00 | 1,47 2,83 3,04 4,10 4,15 | 1,69 5,31 8,97 10,50 10,60 | 12,16 10,56 9,00 8,32 8,29 |
По результатам опытов видно, что полное удаление шламистых частиц различной крупности из сгущаемого материала приводит к увеличению скорости осаждения частиц в 3,6-3,3 раза, причём максимально возрастет скорость осаждения при удалении частиц крупностью менее 15 мкм. Скорость осаждения твёрдого при удалении шламов возрастает неравномерно, так при удалении частиц менее 5 мкм до 75%, скорость осаждения плюсового класса возрастает прямолинейно и незначи-тельно, при снижении массовой доли частиц класса -5 мкм в материале менее 25%, скорость осаждения резко возрастает. Для частиц менее 15 мкм подобное граничное значение массовой доли в осаждаемом материале составляет 40%. Это объясняется тем, что при сгущении с относительно большим содержанием твёрдого в пульпе (15-30%) большое влияние н скорость осаждения оказывает взаимодействие частиц между собой. Шламистые частицы, обладающие небольшой скоростью осаждения и значительной удельной поверхностью, оказывают негативное влияние на более крупные частицы, что приводит к общему снижению скорости осаждения частиц.
Результаты опытов по фильтрованию показывают, что снижение массовой доли шламов в фильтруемом материале резко улучшает технологические показатели процесса. Так при полном удалении из твёрдой фазы частиц крупностью минус 5; минус 10 и минус 15 мкм, скорость фильтрации возрастает соответственно в 7,4; 8,3 и 8,4 раза, а влажность снижется на 4,9; 5,2; 5,7%. Приведённые данные свидетельствуют о том, что на влажность осадка и скорость фильтрации наибольшее влияние оказывает класс -5 мкм или самые тонкие частицы. Расчёты показывают, что если необходимо увеличить скорость фильтрации в два раза, достаточно умень-шить массовую долю классов -5 мкм на 65%, -10 мкм на 50%, -15 мкм на 50%. В этих условиях снижение влажности осадка может быть достигнуто в среднем на 3%.
Выделенные классы -5, -10, -15 мкм были отфильтрованы в лабораторной фильтровальной установке, в результате получены экспериментальные данные, приведённые в табл. 5.5.
Таблица 5.5 Результаты фильтрования тонких классов
| Классы, мкм | Влажность осадка, % | Скорость фильтрации, м/ч |
| -5 | 28,3 | 0,03 |
| -10 | 23,1 | 0,08 |
| -15 | 21,8 | 0,12 |
Приведённые данные показывают, что наибольшее влияние на результаты фильтрования оказывают тонкие классы и особенно класс -5 мкм, влажность которого составляет 28,3% и скорость фильтрации равна 0,03 м/ч. Это связано с тем, что тонкие классы имеют развитую удельную поверхность и обладают наибольшей влагоудерживающей способностью.
Результаты экспериментов показывают, что для значительной интенсификации процесса обезвоживания достаточно удалить из исходного материала частицы крупностью менее 5 мкм. Выделение классов -10 мкм и -15 мкм нерационально в силу несущественного повышения показателей обезвоживания по сравнению с классом менее 5 мкм. Так, если в исходной пробе массовая доля класса -5 мкм составляет 13,9%, то класса -10 мкм 16,4%, а класса -15 мкм 20,6% (см. табл. 5.3).
В промышленных условиях 100% эффективность классификации не представляется возможным, поэтому реально можно получить эффективность классификации, равную 50-70%, что как уже указывалось позволить в два раза увеличить скорость фильтрации и снизить влажность осадка примерно на 3%. Класс -5 мкм обезвоживать на вакуум-фильтрах нерационально, в силу низких технологических показателей.
Как установлено экспериментально, рациональным приёмом повышения эффективности вакуумного фильтрования является предварительная классификация по крупности и подача крупных классов на фильтрующую перегородку со стороны входа дисков в объём пульпы, а мелкие классы подавать у днища ванны вакуум-фильтров. Данный приём позволяет изменить структуру осадка и снизить его влажность, а также повысить скорость фильтрации. Влажность на 0,4-0,6%, а скорость фильтрации увеличить на 35-55%. Выключение мешалок при работе вакуум-фильтров является нерациональным.
Проведённые эксперименты позволяют предложить более совершенную схему обезвоживания тонкоизмельчённых флотационных концентратов, изображённую на рис. 5.3.
Рекомендуемая схема обезвоживания
Пиритный концентрат
Классификация
Сгущение Вакуумное фильтрование
Фильтрование под давлением
Термическая сушка
Слив
Рис. 5.3
Схемой предусматривается классификация обезвоживаемого продукта в гидроциклонах по классу 5 мкм. Пески гидроциклонов подаются на вакуумное фильтрование, а слив направляется на сгущение в радиальные сгустители или совместно с фильтратом вакуум-фильтров подаётся непосредственно на обезвоживание в фильтр-прессы. Сгущённый продукт сгустителей обезвоживается на фильтр-прессах под избыточным давлением. Отфильтрованные продукты подвергаются термической сушке или отправляются потребителю. Проведённые опыты по фильтрованию под давлением позволяют получать осадки с влажностью 8-9%.
Таким образом, внедрение рекомендуемой схемы обезвоживания, включающее вакуумное фильтрование основной массы обесшламленного продукта и фильтрование под давлением шламов позволяет получать осадок после фильтрования с влажностью 8-9%. По согласованию с потребителем допускается отгрузка пиритного концентрата в период 15.04 по 1.10 с влажностью 8%. Применение данной схемы обезвоживания позволяет исключить процесс термической сушки, снизить эксплуатационные затраты.
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
.1 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ
Проектируемая обогатительная фабрика входит в состав Гайского горно-обогатительного комбината как основной цех. Руда Гайского месторождения обогащается флотационным способом по схеме прямой селективной флотации, с получением трех концентратов: медного, цинкового и пиритного, которые отвечают требованиям ГОСТ.
Полученные медный и цинковый концентрат в дальнейшем идут в металлургический передел с получением металла. Пиритный концентрат главным образом идет на получение серной кислоты.
В состав фабрики входят: отделение рудоподготовки, главный корпус, отделения фильтрации и сушки, отделения приготовления реагентов.
По нормам проектирования обогатительных фабрик [4] принимаем режим работы главного корпуса непрерывный, с семидневной рабочей неделей, по три смены в сутки по восемь часов. Отделение фильтрования и сушки, а также отделение приготовления реагентов работают синхронно с главным корпусом. Отделение рудоподготовки работает по пятидневной рабочей неделе, по две смены в сутки по семь часов. План производства, показатели и формы расчета приведены в табл. 6.1.
Таблица 6.1 Расчет прогнозного объема производства концентратов
| №№ п/п | Показатели | Планируемый период | Индекс или формула расчета |
| 1 | Количество ведущих агрегатов | 1 | А |
| 2 | Календарный фонд, сутки | 365 | Ткал |
| 3 | Протои на плановых ремонтах, в сутках | 24 | Трем |
| 4 | Номинальный фонд рабочего времени, сутки | 341 | Тном=Ткал-Трем |
| 5 | Плановая производительность ведущего агрегата по исходному сырью, т/сут | 4398,8 |  |
| 6 | Годовой объем переработанного сырья, тыс.т | 1500 | Qp =A∙Tн∙Nпл |
| 7 | Массовая доля полезного компонента в исходном сырье, % | | |
| | Cu | 1,20 | αCu |
| | Zn | 3,00 | αZn |
| | S | 26.00 | αS |
| 8 | Содержание полезного компонента в одноименном концентрате, % | | |
| | Cu | 18,00 | β Cu |
| | Zn | 48,00 | β Zn |
| | S | 40,00 | β S |
| 9 | Извлечение полезных компонентов в одноименные концентраты, % | | |
| | Cu | 87,00 | Ε Cu |
| | Zn | 55,00 | Ε Zn |
| | S | 36,00 | Ε S |
| 10 | Выпуск концентратов, тт | |  |
| | медного | 87,0 | |
| | цинкового | 51,6 | |
| | пиритного | 351,0 | |
| 11. | Валовое количество полез-ного компонента в одно-именных концентратах, т | |  |
| | медного | 15660 | |
| | цинкового | 24768 | |
| | пиритного | 140400 | |