Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







ГЛАВА 4. ФИЗИКО – ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ 8 глава





Микроскопический анализ проводиться не только для определения минерального состава руды и продуктов обогащения, но и для определения размера очень тонких частиц, определения количества и характера сростков минералов между собой в каждом классе крупности, что дает возможность характеризовать эффективность некоторых процессов, например, измельчения и флотации.

 

2.6.2. Грохочение. Основные принципы и показатели

Грохочение – это процесс разделения ( классификации) руд и продуктов обогащения на классы по крупности. Грохочению может подвергаться материал крупностью от 1200 до 0,05 мм. Операция грохочения при обогащении полезных ископаемых имеет большое значение, особенно в технологии рудоподготовки и в зависимости от своего назначения в схемах обогащения может быть подготовительной, вспомогательной или самостоятельной.

Подготовительное грохочение применяется для разделения материала на несколько классов крупности, подвергаемых затем раздельной обработке.

Вспомогательное грохочение применяется в схемах дробления и измельчения для выделения готовых по крупности продуктов, а также при обезвоживании руды и продуктов обогащения и для отделения суспензии от продуктов обогащения в тяжелых суспензиях.

Самостоятельное грохочениеиспользуется для выделения материала определенной крупности, являющиегося готовым продуктом. При этом получаемые продукты отличаются не только крупностью, но и содержанием ценных компонентов. Эта операция грохочения применяется в угольной промышленности для сортировки угля, в черной металлургии для выделения крупнокусковой фракции железной руды, а также в химической и строительной промышленности. Процесс иногда называют механической сортировкой.



При грохочении руда, представляющая собой смесь кусков различной крупности,пропускается через одно или несколько сит или решет с отверстиями определенной крупности.При пропускании руды через одно сито получается два продукта: подрешетный, прошедший через сито или решето и обозначаемый знаком «минус»; и надрешетный, содержащий куски руды, размер которых больше отверстия сита и обозначаемый знаком «плюс». При этом за размер минимального зерна в надрешетном продукте и максимального зерна в подрешетном продукте принимается размер отверстия сита, на котором производилось разделение материала.

Если материал просеивается чрез несколько последовательных сит с различными размерами отверстий , то число полученных продуктов или классов будет больше числа сит на единицу, т.е. n + 1, где n – число сит. При этом материал, прошедший через сито с отверстиями а1 , но оставшийся на сите с размером отверстий а2 , обозначается « - а1 + а2 «, например, - 25 + 12 мм.

Процесс грохочения характеризуется эффективностью грохочения – отношением количества подрешетного продукта ко всему количеству материала такой же крупности, содержащегося в исходном материале. Понятие эффективности грохочения равнозначно понятию « коэффициента полезного действия» грохота.

Предположим, что C– масса подрешетного продукта крупностью – а мм ( а – размер отверстий сита), а Q – масса материала той же крупности ( - а мм ) в исходной руде. Тогда эффективность грохочение будет

%

Однако в промышленных условиях при непрерывном процессе определить массу подрешетного продукта невозможно. Поэтому эффективность грохочения определяется по данным ситовых анализов исходного материала и подрешетного продукта.

Принимая, что в подрешетном продукте зерна крупностью + а мм отсутствуют, составим уравнения баланса по схеме, представленной на рис. 43.

Сумма массы надрешетного T и подрешетного P продуктов равняется количеству исходного материала т.е.

Q = T+C

Масса материала крупностью – а мм в исходной руде равно суммарной массе этого класса в наlрешетном и подрешетном продукте, т.е

Q α =T +C 100

 

где α – содержание материала крупностью – a мм в исходном питании, %;

– содержание материала этой же крупности в надрешетном продукте, % .

Но C = Q -T

Тогда Q α = C· 100 + (Q –C) ,

Отсюда = ,

 

Рис.43. Схема к расчету эффективности

грохочения

 

Эффективность грохочения E = , или подставив значение C , получим

E = (60)

Для определения эффективности грохочения средняя проба исходного материала и надрешетного продукта подвергаются рассеву на контрольном сите, размер отверстий которого равен размеру отверстий грохота. Определяется содержание материала необходимой крупности в этих пробах и подсчитывается эффективность грохочения.

Эффективность грохочения зависит от физических свойств рассеваемого материала (влажности, формы зерен, гранулометрического состава), конструкции и условий работы грохота ( размер поверхности грохочения, размер отверстий, формы отверстий, толщина слоя материала на сите, наклон грохота, амплитуда и частота вибраций просеивающей поверхности.

Из физических свойств полезных ископаемых наиболее важным при грохочении является влажность, форма зерен и соотношение зерен различной крупности. На эффективность оказывает влияние лишь внешняя влага, которая окружает зерна тонкой пленкой. Химически связанная влага в минералах и влага в трещинах кристаллов и зерен на процесс грорхочения не влияет. Мелкие влажные частицы руды слипаются между собой и прилипают к крупным частицам, образуя крупные агрегаты., которые закупоривают отверстия сита. Нарушается расслоение материала и мелкие частицы не успевают пройти через отверстия сита, оставаясь в надрешетном продукте. При содержании внешней влаги в руде более 4-5% эффективность грохочения резко снижается.

Для грохочения наиболее неблагоприятной формой зерен является плоская и игольчатая ( тальк, слюда, асбест). Даже если толщина зерен этих минералов позволяет пройти через риверстия сита, они при встряхивании переходят в верхние слои руды и уходят в надрешетный продукт, снижая эффективность грохочения. Зерна минералов шарообразной и многогранной формы наиболее легко проходят через отверстия сита. Серьезные затруднения при грохочении вызывают зерна материала, размер которых близок к размеру отверстий сита. Эти зерна называются «трудными». Размер этих «трудных» зерен, например, при грохочении руды крупностью менее 12 мм, колеблется в пределах 0,5 мм.

Большое влияние на производительность грохота и эффективность грохочения имеют размеры просеивающей поверхности грохота. Считается, что длина грохота должна быть в 2-3 раза больше ширины сита. Размер отверстий сит промышленных грохотов обычно не менее 0,2 мм, т.к. эта величина определяет производительность грохота.

Наиболее широко используемой формой отверстий является квадратная, однако щелевые и прямоугольные отверстия характеризуются большей вероятностью прохождения частиц. В перфорированных поверхностях наиболее часто используются круглые отверстия.

Большое значение имеет толщина рудного слоя на поверхности сита, которая не должна превышать четырехкратного размера отверстия сита.

Просеивающие поверхности грохотов.В качестве рабочей поверхности грохотов используются колосниковые решетки, проволочные и резиновые сита, а также литые, штампованные решета, струнные и шпальтовые сита

Колосниковые решетки изготовляются из стержней и колосников различного профиля (рис.44 ), которые располагаются параллельно на определенном расстоянии друг от друга и скрепляются между собой болтами. Ширина отверстия между колосниками составляет не менее 50 мм.

 

 

 

 

Рис. 44. Формы отверстий штампованных и проволочных рабочих поверхностей грохотов

а – кругоые; б, в – прямоугольные, г – продолговатые. д -тканые ; е – плетеные, ж - шпальтовые

 

Проволочные и резиновые сита могут быть ткаными или сборными с квадратными и прямоугольными отверстиями размером от 100 до 0,04 мм.Щелевые или шпальтовые сетки собирают из проволочных колосников фасонного сечения, изготовляемых из латуни или нержавеющей стали. Шпальтовые сита имеют щели размером от 0,1 до 20 мм.

Стальные перфорированные решета с отверстиями различной формы ( круглые, прямоугольные, квадратные ) имеют размер отверстий от 80 до 100 мм Толщина решет не превышает 8-10 мм. Резиновые сита имеют квадратные, круглые или прямоугольные отверстия размером 3…20 и толщину до 20 мм. Сита изготовляются также из различных полимерных материалов, например, полиуретана, срок службы которых значительно превышает срок службы металлических решет.

Любая просеивающая поверхность грохота характеризуется «живым» сечением – отношением площади всех отверстий сетки в свету к ее общей площади. Если принять число отверстий на единицу площади грохота n, а площадь одного отверстия Sо , то общая площадь отверстий будет n Sо . Тогда отношение этой площади ко всей площади сита и есть «живое» сечение К , т.е.

К = (61)

 

 

2.6.3. Классификация и конструкция грохотов.

В практике обогащения полезных ископаемых применяются грохоты различных конструкций о самых простых до очень сложных. Они характеризуются основными конструктивными особенностями: характером движения просеивающей поверхности или ее элементов, геометрической формой ее и расположением относительно горизонтальной плоскости. По этим конструктивным особенностям производится классификация грохотов.

По характеру движения просеивающей поверхности грохоты подразделяются на :

неподвижные ( колосниковые, дуговые и валковые);

подвижные с возвратно-поступательными движениями продольными, круговыми и эллипсовидными ( плоскокачающиеся, полувибрационные или гирационные, вибрационные или инерционные, самоцентрирующиеся и резонансные).

По форме просеивающей поверхности: плоские, барабанные, дуговые.

По расположению просеивающей поверхности: горизонтальные и слабонаклонные; наклонные.

По способу грохочения: для сухого и мокрого грохочения.

Наиболее простыми по своему устройству являются колосниковые неподвижные грохоты. Изготовляются они обычно непосредственно на обогатительных фабриках с учетом условий грохочения и конструктивных особенностей узла дробления и грохочения. Колосниковые неподвижные грохоты применяются в основном перед дробилками крупного дробления, а также над рудными бункерами для улавливания кусков руды негабаритных размеров.

Грохот (рис.45) представляет собой плоскую неподвижную решетку, состоящую из металлических колосников фасонного сечения ( стальные брусья, полосы или балки), соединенных между собой сквозными болтами.

 

Рис.45. Неподвижный колосниковый грохот

1 – колосник; 2 – стяжной болт; 3 – распорная труба

 

 

Минимальная ширина межд колосниками составляет 50…70 мм.При установке перед дробилками размер отверстий грохотов принимается равным размеру разгрузочной щели дробилки. Устанавливаются грохоты под углом, величина которого зависит от характера материала: при грохочении руд она принимается 40…45о, а для углей – 30…35о. При грохочении глинистой вязкой руды, грохочение которой затруднительно, угол наклона увеличивается на 5…10о.

При загрузке на колосниковый грохот мелкие куски руды проходят через отверстия между колосниками, крупные же скатываются по этим колосникам и поступают в дробилку.

Эффективность грохочения неподвижных колосниковых грохотов невысокая и составляет 55…60%. Для повышения эффективности грохочения разгрузочный конец грохота делают консольным. Тогда при движении материала колосники вибрируют, за счет чего уменьшается закупорка отверстий.

Размеры грохота устанавливаются в зависимости от количества материала, поступающего на грохочение, количества мелкого продукта в исходной руде, наклона грохота, расстояния между колосниками, от способа загрузки грохота и необходимой ширины разгрузочного конца грохота.

Ширина грохота зависит также от размера максимальных кусков руды и принимается равной не менее тройного размера максимального куска руды, т.е. В≥ 3 dmax, где dmax – диаметр максимальных кусков руды в питании грохота. Длина грохота принимается в два раза больше ширины и обычно составляет от 4 до 6 м.

Производительность грохота зависит от его габаритных размеров, от расстояния между колосниками и от характера материал. Например, при расстоянии между колосниками 50 мм удельная объемная производительность составляет 32 м3/ м2·ч. а при расстоянии между колосниками 200 мм - 76 м32·ч.

Производительность грохота можно определить по эмпирической формуле

Q = 2,4 F a , т/ч (63)

 

Дуговые грохоты или дуговые сита относятся к неподвижным гидравлическим грохотам и применяются для мокрого грохочения и обезвоживания материала крупностью от 0,05 до 3 мм. Сито дугового грохота ( рис.46) набирается из проволоки трапециевидного сечения (шпальтовое сито) и закрепляется в корпусе, который представляет собой цилиндрическую поверхность радиусом 500…1650 мм с центральным углом 90…270º.

 

Рис.46. Дуговой грохот ( сито )

1 – загрузочный патрубок; 2 – приемная коробка; 3 – регулировочный щит; 4 – корпус; 5 – сито; 6 – разгрузочная коробка; 7 – лоток для крупной фракции

 

Щелевые отверстия у дуговых грохотов, применяемых для классификации, расположены поперек потока пульпы, а у обезвоживающих – вдоль. Пульпа подается в загрузочный патрубок грохота тангенциально на сито в верхнем его конце и под действием центробежной силы и силы тяжести мелкие частицы и вода проходят через отверстия сита, а крупные частицы разгружаются в нижней части сита. Скорость подачи пульпы самотеком составляет от 0,5 до 3 м/с, а при подаче насосом до 6-10 м/с. Пульпа, поступающая на сито может иметь плотность от 7до 70% твердого при эффективности грохочения до 90% ( табл.26)

 

Таблица 26. Техническая характеристика дуговых грохотов СД

Параметры Типоразмер грохота
СД - 1 СД -2А СДО - 3
Производительность, м3 До 200 300-400 450-500
Радиус кривизны сита, мм
Полезная площадь сита,м2 0,95 1,9 3,0
Ширина щели решетки, мм 1,2 и 3 1; 1,5; 2 0,5
Центральный угол, град.
Ширина сита, мм
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота      
Масса, кг

 

Валковые или дисковые грохоты (рис.47) такжеотносятся к неподвижным, т.к. просеивающая поверхность у них является неподвижной, но вращаются элементы этой поверхности –диски, которые насажены на параллельно расположенные валки, вращающиеся в направлении перемещения материала.

Рис.47. Грохот валковый с эксцентрическими дисками

1 – валки; 2 –диски; 3 – шариковые подшипники; 4 – ведущий валок; 5 –редуктор; 6 – электродвигатель

 

Диски образуют просеивающую поверхность грохота с квадратными ячейками, размером 50, 75,100, 125, 150 мм. Валки вращаются от электродвигателя через редуктор и цепную передачу на звездочку среднего валка, который связан цепными передачами с остальными валками. При вращении диски разрыхляют материал, крупные куски разгружаются в нижней части грохота, а мелкие проходят через отверстия между дисками.

Валковые грохоты применяются при грохочении угля, известняка и других неметаллических ископаемых, имеющих крупность до 300 мм и малую прочность. Обычно они устанавливаются вместо неподвижных колосниковых грохотов перед дробилками крупного дробления.

Подвижные механические грохоты с плоскими решетами и ситами в свою очередь подразделяются на качающиеся, полувибрационные ( гирационные) и вибрационные ( инерционные) с простым дебалансным вибратором, с самобалансным вибратором, самоцентрирующиеся и резонансные

Плоскокачающиеся грохоты применяются при грохочении угля, асбеста и нерудных материалов крупностью от 1 до 350 мм сухим или мокрым способом. В технологии обогащения руд цветных и редких металлов они используются лишь при классификации руды перед отсадкой.

Плоскокачающийся горизонтальный грохот ( рис. 48) состоит из одного или двух коробов прямоугольной формы, открытых с одного конца.

Рис. 48. Схема плоскокачающегося грохота с горизонтальным коробом на пружинящих опорах

 

Длина короба в 2…4 раза больше его ширины. Короба подвешиваются на специальных упругих подвесках к раме грохота или устанавливаются на упругих опорах. Грохот получаеткачанияот эксцентрикового механизма и совершает возвратно-поступательные движения в горизонтальной плоскости. Исходный материал загружается в верхнюю часть короба грохота и передвигается под действием возвратно-поступательных движений короба к разгрузочному концу. По мере продвижения материала, частицы, размер которых меньше размеров отверстий сита, проваливаются через него , а крупные разгружаются в нижнем конце грохота. Для более эффективного передвижения материала грохоты устанавливаются под углом 8º.

Полувибрационные грохоты, принципиальная кинематическая схема которого представлена на рис. 49, характеризуются круговыми колебаниями сит в вертикальной плоскости, выхываемыми эксцентриковым приводным механизмом.

Рис.49..Кинематическа схема полувибрационного грохота

! – маховик с дебалансами; 2 – эксцентриковые заточки; 3 – приводной вал; 4 – пружины; 5 – сита; 6 – короб; 7 – шкив

 

 

Приводной вал, имеющий две эксцентриковые заточки, установлен в подшипниках качения на раме грохота. На эксцентриковых заточках вала укреплены роликовые подшипники, расположенные на коробе. При вращении вала относительно своей оси короб получает круговые колебания в вертикальной плоскости. Амплитуда колебаний равна двойному эксцентриситету, а частота колебаний – числу оборотов приводного шкива. Концы грохота, подвешенные на упругих подвесках или поддерживаемыми прижунными амортизаторами, имеют относительную свободу колебаний и амплитуду, отличную от амплитуды колебаний средней части короба. Для компенсации центробежных сил, возникающих при вращении эксцентрикового вала, на его концах установлены маховики с противовесами. Каждый маховик снабжет двумя противовесами с зубчатым механизмом для регулировки расстояния общего центра тяжести противовеса от оси вращения моховика. Эта регулировка позволяет уменьшать вибрации, передаваемые на неподвижную раму грохота и основание.

Грохоты устанавливаются под углом 15-30º. Величина эксцентриситета вала грохота обычно составляет 3…6 мм. Применяются эти двухситные грохоты для грохочения углей и нерудных материалов крупностью от 1 до 400 мм и имеют производительность до 250 м3/ ч.

На рудообогатительных фабриках наиболее широкое распространение нашли инерционные ( вибрационные) грохоты, которые применяются как для сухой, так и для мокрой классификации.

Инерционные грохоты характеризуются отсутствием жесткой связи подвижного короба с источником колебаний, который представляет собой неуравновешенные силы инерции вращающихся грузов.

В зависимости от формы колебаний короба инерционные грохоты делятся на грохоты с круговыми колебаниями ( грохоты типа ГИТ, ГИС и ГИЛ) , самобалансные с направленными колебаниями ( грохоты типа ГСТ, ГИСЛ, ГИСТ) и с прямолинейными колебаниями с самосинхронизующимися вибраторами ( грохоты типа ГРЛ или ГРС).

. На рис. 50 представлена кинематическая схема инерционного грохота с круговыми колебаниями и простым дебалансом.

Рис. 50. Кинематическая схема инерционного грохота с простым дебалансом.

Короб грохота 4 с ситом 3 устанавливается на рессорах или подвешивается на упругих подвесках 5. С коробом через два подшипника связан вращающийся вал 1, на концы которого насажены маховики с грузами 2. При вращении вала и маховиков с грузами возникают центробежные силы инерции, под действием которых короб совершает круговые или эллиптические колебания.

Примером таких грохотов являются инерционные грохоты тяжелого типа (ГИТ), применяющиеся при грохочении руд с насыпной массой до 2,5 т/м3. Грохоты оснащаются колосниковыми, проволочными, резиновыми или полиуретановыми просеивающими поверхностями с размером отверстий от 200 до 4 мм. Инерционные грохоты тяжелого типа применяются обычно в схемах дробления перед дробилками среднего и мелкого дробления.

Инерционный колосниковый грохот ГИТ-51 ( рис.51) предназначен для грохочения руды крупностью до 400 мм.

Рис.51. Инерционный грохот тяжелого типа ГИТ-51

 

Колосниковая решетка, состоящая из стальных литых рам, крепится к поперечным трубчатым связям при помощи клина. При грохочении руды большой крупности над основной колосниковой решеткой на расстоянии 90-120 мм укрепляются промежуточные колосники, которые предохраняют основное колосниковое полотно от перегрузки и повышают эффективность грохочения. Вибратор короба, установленный в средней части грохота, снабжен двумя маховиками с дебалансами, которые могут включаться и выключаться автоматически. При включении по мере разгона вибратора дебалансы удаляются от оси вращения, а при выключении под действием пружин они возвращаются в исходное положение. Это облегчает пуск грохота и снижает амплитуду качания грохота при пуске и остановке.

Инерционные грохоты среднего типа применяются при грохочении материалов с насыпной массой до 1,8 т/м3.

В таблице 27 и 28 представлена техническая характеристика основных типов инерционных грохотов .

 

Таблица 27. Техническая характеристика инерционных грохотов тяжелого типа ГИТ

Параметры Типоразмер грохота
ГИТ32М ГИТ41 ГИТ42М ГИТ51М ГИТ52М ГИТ-71М
Удельная производительность, м32 ч   26,6   21,7   28,5   44,8   42,8  
Крупность исходного питания, мм            
Размер просеивающей поверхности, мм : ширина длина            
Амплитуда, мм 3-5 2-5 3-5 3-7 3-8 4-8
Частота колебаний, сек-1 12,2-16,2 13,7-16,2 12,2-16,2 12,2-16,2 12,2-16,2 12,2
Угол наклона, град 15-30 15-30 15-30 15-30 15-30 15-30
Мощность электродвигателя, квт     7,5     18,5   18,5   3--44
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота            
Масса грохота, кг    

 

 

Таблица 28. Техническая характеристика инерционных грохотов среднего и легкого типа ГИС и ГИЛ

Параметры Инерционные грохоты среднего типа Инерционные грохоты легкого типа
ГИС42 ГИС52 ГИС62 ГИЛ32 ГИЛ42 ГИЛ43 ГИЛ52
Производительность, т/ч   - - - до 100
Крупность исходного питания, мм
Размер просеивающей поверхности, мм : ширина длина              
Число сит
Площадь одного сита, м2 5,62 7,87 10,0 3,12 5,62 5,62 7,87
Размеры отверстий сит, мм верхнего нижнего   20…70 5…20   20…40 10…20   -   6, 8, 10, 13, 20, 25   6, 8, 10, 13, 20, 25   60…13 25…16   55; 60 30, 35, 50
Амплитуда, мм 4,2 3,8 4,2 2,5 3,0 3,0 3,0
Частота вращения вала вибратора, мин-1              
Угол наклона, град 10-25 10-25 10-25 10-25 10-25 10-25 10-25
Мощность электродвигателя, квт              
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота                  
Масса грохота, кг
                 

 

Инерционные грохоты легкого типа ГИЛ (рис.52) предназначены для грохочения материалов небольшой насыпной массы таких как уголь, антрацит, горючие сланцы. Изготавливаются они как в опорном, так и подвесном исполнении. Сита в этих грохотах устанавливаются на упругих подситниках из транспортерной ленты, которые одним концом крепятся к разгрузочной части короба, а другим с помощью натяжного винта – к загрузочной. Винт используется для натяжения ленты.

 









Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2021 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.