обогащения руды

Дробленая руда крупностью 12 мм подвергается двухстадиальному измельчению в стержневых и шаровых мельницах до начальной крупности обогащения – 2 мм. Предусмотрены возможность исключения измельчения в шаровой мельнице и осуществление измельчения только в стержневой мельнице в замкнутом цикле с грохотами.
Технологическая схема переработки руды крупностью – 2 мм предусматривает стадиальное гравитационное обогащение в рудном (основном), промпродуктовом и хвостовом(основном), промпродуктовом и хвостовом циклах с предварительной классификацией руды и гидравлических классификаторах и последовательным обогащением классифицированного материала на концентрационных столах.
На стадиях рудного промпродуктового и хвостового циклов обогащения выделяются черновые концентраты и промпродукты подвергаемые дополнительному дообогащению.
Кроме оловянного и медного концентратов, на фабрике с помощью магнитной сепарации получают вольфрамовый продукт.
Особенностью применения на фабрике технологии является обогащение шламов, в которых концентрируется до 30% олова. Технологическая схема обогащения шламов на Центральной фабрике Солнечного ГОКа показана на рисунке 4.

Рис. 5. Технологическая схема обогащения шламов Центральной фабрики Солнечного ГОКа




На фабрике принята гравитационная схема обогащения шламов, предусматривающая предварительное сгущение шламов, сброс глинистой фракции перед концентрацией на эффективном гравитационном оборудовании: орбитальных шлюзах, шламовых столах и обесшламливающих гидроциклонах. Ввод в эксплуатацию проектируемого корпуса обогащения шламов при обогатительной фабрике повышает извлечение олова и помогает получить концентраты более высокого качества.
Процесс обогащения на Солнечном ГОКе начинается с классификации шламов, после этого осуществляется процесс сгущения. Сгущенный материал подвергается сульфидальной флотации, что позволяет очистить массу от сульфидов. В следующем этапе осуществляется классификация, после которой пески обогащаются на столах, а слив направляется на шлюзы. Обогащенные пески вновь возвращаются на классификацию. Обогащение на шлюзах осуществляется в два этапа, после первого этапа обогащенная масса направляется на второй этап обогащения на шлюзах, а пустая порода направляется в хвосты. Заключительным этапом обогащения является этап обогащения на ленточных классификаторах, результатом которого является выход оловянного шламового концентрата. Отходы после обогащения на ленточных классификаторах попадают во второй этап классификации и повторяют прохождение цикла.

Рис. 6. Схема цепи аппаратов Центральной фабрики Солнечного ГОКа.
Рассмотрим процесс обогащения железной руды Солнечного ГОКа.
Рудное сырье по секциям поступает на цикл «Измельчения I» в котором щековая дробилка [1] дробит породу и по ленточному конвейеру [2] отправляет её на конусную дробилку КСД-2200 и конусную дробилку КМД 2200 [4]. Измельчение предназначено для получения частиц исходного сырья. Далее по ленточному конвейеру измельченные частицы попадают в грохот [5] классификации фракции. Порода отправляется на второй цикл «Основной» в котором, при помощи шаровой мельницы [6] происходит измельчение сыпучего сырья. В дальнейшем сырье попадает в барабанный грохот [7] для сортировки материала. Отсортированная масса поступает в стержневую мельницу для дополнительного измельчения, а впоследствии масса классифицируется на гидравлическом классификаторе [9]. Предварительная концентрация осуществляется на концентрационном столе [10], после чего масса направляется в магнитный сепаратор [11], а в следствии на дополнительную концентрацию, стол [12]. Для дополнительного измельчения масса попадает в шаровую мельницу [13], после чего классифицируется на двуспиральном классификаторе [14]. Разделение материалов на основе их магнитных свойств осуществляется на магнитном сепараторе ЭВМ-4 [15] и классифицируется на односпиральном классификаторе [16] и классификатор Новикова [17]. Процесс сгущения осуществляется на сгустителе. Основная сульфидная и контрольная флотация проходит на флотационной машине ФМ 3,2 [21]. Предварительно пройдя обработку в шаровой мельнице [22] и спиральном классификаторе [23]. Пречестная флотация проходит на машине [24]. Через вакуумный фильтр [25] выходит медный концентрат. На каждом этапе, пустая отработанная порода выходит в отвальные хвосты.

ОБОРУДОВАНИЕ СХЕМЫ ЦЕПИ АППАРАТОВ
Схема цепей аппаратов представляет собой схему соединения аппаратов, механизмов и устройств, необходимых для обеспечения процессов, приведенных на технологической схеме.
Наиболее широкое распространение в практике рудоподготовки получили барабанные мельницы. К ним относятся прежде всего мельницы, в которых измельчение осуществляется стальной средой (шарами, цильпепсами и стержнями), рудой (рудное самоизмельчение), рудой с добавкой шаров (полусамоизмельчение) и галей (рудногалечное измельчение).
Барабанные мельницы могут быть также цилиндрическими и коническими. В последнее время находят распространение вертикальные барабанные мельницы типа «Вертимил», применяются вибрационные и центробежные барабанные мельницы, а также мельницы для струйного измельчения. Применяемые мельницы классифицируются на мельницы для мокрого и сухого помола.




БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА


Рис.7. Принцип действия барабанной мельницы
Барабанная мельница представляет собой обычно цилиндрический барабан 1 с торцевыми крышками 2 и 3 и пустотелыми цапфами 4 и 5. исходный материал загружается через одну цапфу. А измельченный продукт разгружается через другую.
При вращении барабана измельчающая среда (шары, стержни, куски руды или рудная галя) и измельчаемая руда благодаря трению поднимаются на некоторую высоту, а затем сползают, скатываются или падают вниз. Измельчение происходит за счет удара падающей измельчающей среды, раздавливания и трения между перекатывающимися слоями содержимого мельницы.
Движение материала вдоль оси барабана происходит за счет перепада уровня загрузки и разгрузки и напора в результате непрерывной загрузки исходного материала: при мокром измельчении материал транспортируется водой, а при сухом – воздушным потоком

КЛАССИФИКАТОР
Классификаторы спиральные типа КСН (классификатор спиральный с непогружной спиралью) применяются: для поверочной и предварительной классификации при измельчении; для разделения материала на зернистую часть и шламы при обработке руд гравитационными и флотационными процессами или цианированием; для выделения отвальных шламов из слива промывочных аппаратов при промывке россыпных руд; для операции обезвоживания.
Спиральные классификаторы представляют собой наклонные (под углом 12-18°) корыта полукруглого сечения, внутри которых вращаются одна или две спирали (рис.8.)

Рис. 8. Спиральный классификатор

СЕПАРАТОР
Сепаратор - аппарат для разделения твёрдых или жидких веществ, компонентов минерального сырья, удаления газа, твёрдых или жидких частиц из жидких и газообразных сред и двухфазных пен.
На обогатительных фабриках сепараторы являются основными аппаратами в процессах радиометрической сортировки, гравитационного, магнитного и электрического обогащения.
При обогащении полезных ископаемых сепараторы работают по принципу непрерывного действия и имеют транспортирующее устройство для подачи исходного материала в рабочую зону, в которой происходит разделение под действием соответствующего силового поля (магнитного, электрического, гравитационного и т.д.); приспособление для отбора обогащённого продукта и устройство для сброса отходов (хвостов). В зависимости от среды, в которой осуществляют разделение, различают пневматические (сухие) и мокрые сепараторы.
Наиболее распространены магнитные сепараторы для отделения магнитных минералов от немагнитной породы и других примесей.

КОНСТРУКЦИЯ ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ
Барабанные шаровые мельницы, которые являются основным измельчительным оборудованием на фабриках, перерабатывающих руды цветных и редких металлов, различаются между собой способом разгрузки измельченного продукта: мельницы с центральной разгрузкой и мельницы с разгрузкой через решетку или диафрагму. Более подробно рассмотрим мельницу с разгрузкой через решетку.


Рис. 8. Шаровая мельница с решеткой

Шаровая мельница с разгрузочной решеткой (рис. 2) состоит из барабана [5] с торцевыми крышками [4], загрузочной и разгрузочной цапф [2], опирающихся на подшипники [3]. Барабан вращается от электродвигателя посредством малой шестерни, насаженной на приводном валу, и зубчатого венца [9], закрепленного на барабане.
В мельницах больших размеров тихоходный электродвигатель присоединяется к приводному валу с помощью эластичной муфты, а в мельницах малых размеров электродвигатель присоединяется к этому валу через редуктор.
Исходный материал загружается в мельницу питателем через его центральное отверстие [13], а пески классификатора при помощи улиткового черпака с козырьком [12]. Питатель закрепляется к барабану [5] с помощью крышки [1].
Барабан и торцевые крышки для предотвращения от износа футеруются броневыми плитами [10], которые закрепляются болтами, а внутренняя часть пустотелых цапф – съемными воронками. У разгрузочного конца мельницы установлена решетка [7]. Пространство между этой решеткой и торцевой крышкой [4] разделено радиальными перегородками-лифтерами [8] на секторные камеры, открытые в цапфу [2].
Наличие решетки и секторных камер позволяет осуществлять принудительную разгрузку измельченного продукта из мельницы и поддерживать в ней низкий уровень пульпы. При вращении мельницы лифтеры [8] поднимают пульпу до уровня разгрузочной цапфы [2], через которую она удаляется из мельницы.
В мельницу загружают стальные или чугунные шары разной крупности (от 40 до 150 мм) примерно на половину ее объема. Во время вращения барабана шары, перекатываясь, скользя и падая, измельчают зерна полезного ископаемого. Для разгрузки изношенных шаров, введения футеровки внутрь мельницы и ля осмотра ее служат люки [11]. Горловина [6] разгрузочной цапфы имеет несколько больший диаметр, благодаря чему происходит движение пульпы в сторону разгрузки.

КОНСТРУКЦИЯ КОНУСНОЙ ДРОБИЛКИ КМД

Для дробления, измельчения горных пород, рудных и не рудных ископаемых повсеместно применяются конусные дробилки. Эти высокопроизводительные машины способны в непрерывном режиме осуществлять безупречную переработку всевозможных непластичных материалов с содержанием влаги не выше 4% и временным сопротивлением материала на сжатие не выше 300 МПа. При необходимости возможна обработка и более влагосодержащих материалов - для этого применяется устройство для подачи воды в камеру дробления. Одним из основных механизмом конусной дробилки является неподвижный внешний конус, в котором подвижный внутренний конус производит процесс измельчения породы путем ее растирания о стенки внешнего. Внешний конус КМД-2200 и КСД-2200 крепится с помощью амортизационных пружин, что позволяет избежать поломки машины при попадании особо твердых измельчаемых элементов.
На рисунке ниже показан чертёж разреза типовой дробилки КСД. На консольную часть вала 1 жестко крепится корпус конуса 2, который футерован дробящим конусом 3 из высокомарганцовистой стали. Зазоры между поверхностью корпуса конуса и дробящего конуса залиты цинком или цементным раствором.




Рис. 9. Конусная дробилка КСД 2200
Это делается для того, чтобы при дроблении материала дробящий конус не прогибался и узел подвижного конуса работал как одно целое, иначе часть хода сжатия будет затрачиваться на деформацию дробящего конуса, а не на дробление материала, что ухудшит технико-эксплуатационные показатели машины. Дробящий конус крепится к корпусу или гайкой со сферической головкой, или устройством с распределительной тарелкой 4. Корпус подвижного конуса опирается через бронзовое кольцо 11 на сферический подпятник 12, воспринимающий массу конуса и вала и усилия дробления. Нижний конец вала (хвостовик) свободно вставлен в эксцентриковую втулку 15 с наклонной конической расточкой. Наклон оси вала по отношению к оси дробилки, т. е. угол прецессии, составляет для конусных дробилок среднего и мелкого дробления примерно 2-2,5 градуса. Эксцентриковый стакан 16 расположен в средней, нижней части дробилки и составляет вместе с корпусом одну литую деталь - станину машины.
В эксцентриковый стакан запрессована бронзовая втулка 17, служащая опорой трения скольжения для эксцентриковой втулки. В свою очередь, в наклонную расточку эксцентриковой втулки также запрессована втулка 18, которая сопрягается с хвостовиком вала подвижного конуса. К эксцентриковой втулке 15 крепится коническая шестерня 13, находящаяся в зацеплении с конической шестерней приводного вала 14. Вертикальные нагрузки в эксцентриковом узле, в частности, массы втулки и приводной шестерни, воспринимаются подпятником 19, состоящим из стальных и бронзовых (иногда пластмассовых) колец, вращающихся под действием сил трения в масляной ванне. Нагрузки от узла подвижного конуса, как уже указывалось, воспринимаются сферическим подпятником. Необходимо отметить, что если вертикальные составляющие усилий дробления целиком воспринимаются сферическим подпятником, то горизонтальные составляющие этих усилий вызывают соответствующие реакции в эксцентриковом узле. Эти силы весьма значительны, поэтому эксцентриковый узел работает в напряженных условиях, опорные поверхности узла (бронзовые втулки) изнашиваются и подлежат замене при капитальных ремонтах машины. В подшипниках трения скольжения эксцентрикового узла применяются значительно большие зазоры, чем это обычно принято. Такое решение, по мнению автора конструкции конусной дробилки с консольным валом T. Саймонса, приводит к образованию между трущимися поверхностями масляной подушки, хорошо воспринимающей динамические нагрузки от усилий дробления.
В верхней части станины имеется фланец 9, на который устанавливается опорное кольцо 8. Кольцо прижимается к фланцу станины при помощи пружин 10, равномерно расположенных по окружности кольца. В зависимости от типоразмера дробилки, таких пружин может быть 20-30. На внутренней цилиндрической поверхности опорного кольца имеется резьба, в которую ввинчивается корпус неподвижного конуса 7. К внутренней конической поверхности корпуса крепится сменный неподвижный дробящий конус 6 из марганцовистой стали. Зазоры между опорными поверхностями конусов также как в узле подвижного конуса заполнены цинковой или цементной заливкой.
Если проворачивать по резьбе корпус неподвижного конуса, то можно перемещать его вниз или вверх, регулируя тем самым выходную щель дробилки. Корпус неподвижного конуса поворачивают специальным храповым механизмом. После установки необходимого размера выходной щели корпус фиксируют стопорным устройством и затем стяжными болтами «выбирают» зазоры в резьбе, т. е. корпус неподвижного конуса плотно прижимают к опорному кольну. Как следует из описания дробилки, максимальное усилие сжатия дробимого материала в камере дробления машины определяется упругой силой амортизационных пружин 10, выполняющих функцию предохранительного устройства. Для больших типоразмеров дробилок сила прижатия пружинами опорного кольца к фланцу станины составляет 4-6 MH.
Если усилия дробления превышают расчетные, например при попадании в камеру дробления недробимых предметов, то пружины дополнительно сжимаются, опорное кольцо вместе с неподвижным конусом приподнимается, выходная щель увеличивается и недробимый предмет выходит из дробилки.
Дробилки КСД и КМД имеют систему жидкой циркуляционной смазки. Масло под давлением подается специальным насосом в нижнюю часть эксцентрикового стакана, смазывает подпятник и поднимается по зазорам между трущимися поверхностями эксцентрикового узла, обильно смазывая их. Одновременно масло поступает в осевое отверстие вала подвижного конуса и далее по радиальному каналу к сферическому подпятнику. После смазки и охлаждения этих поверхностей масло сливается на конические шестерни, смазывает их и по сливной трубке поступает в бак-отстойник. Отстойник оборудован электронагревателями для подогрева масла в холодное время года. Масляная система имеет контрольные приборы, регистрирующие расход масла, его давление и температуру. При отклонении показателей от заданных для нормального режима работы привод дробилки автоматически отключается. Подлежащий дроблению материал подается сверху в приемную воронку 5 и поступает далее на Распределительную тарелку 4. Во время работы дробилки распределительная тарелка покачивается, тем самым равномерно распреде







ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения курсовой работы я изучил:
основные правила графического оформления схем;
последовательность технологических процессов обогащения руды;
устройства и принципы работы горно-обогатительных агрегатов, в том числе, детально – шаровой мельницы и конусной дробилки КСД.
Кроме того, я приобрел навыки работы с конструкторской и технической документацией.
В данной курсовой работе были выполнены две схемы: технологическая схема обогащения СГОКа, секций № 1-4, схема цепи аппаратов секций № 1-4 фабрики № 2 СГОКа и схема шаровой мельницы МШЦ-45006000.
Особенностью Южного горно-обогатительного комбината является добыча и обогащение бедных железистых кварцитов с целью получения железорудного концентрата и доменного агломерата. Фабрика производит агломерат железорудный, агломерат железорудный марганцевый, концентраты железорудные, песок из отсева дробления скальных пород, породы сланцевые, щебень.
Железорудное сырье используется в черной металлургии для производства чугуна и металлизированного продукта а также в незначительном количестве в выплавке стали. Железорудное сырье подразделяется на два вида – подготовленное (агломерированное) и неподготовленное (неагломерированное) сырье. Подготовленное – это сырье готовое для использования в доменных печах для производства чугуна. Неподготовленное является сырьем для производства агломерированного сырья. Неподготовленным железорудным сырьем является концентрат. Концентрат производится, в основном, в результате магнитной сепарации измельченной железной руды с низким содержанием железа. Извлечение железа в концентрат составляет в среднем около 80%, содержание железа в концентрате 60-65%.
Глубокое понимание и тщательная разработка схем функциональных связей аппаратов между элементами технологического оборудования позволят снизить энергоемкость и себестоимость продукции, решить актуальные проблемы охраны окружающей среды горно-обогатительного производства, повысить комплексность использования сырья.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Единая система конструкторской документации / ГОСТ 2.301-68 …ГОСТ 2.309-68. М.: Комитет стандартов, мер, измерительных приборов при Совете Министров СССР, 1969.
Моршинин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых. М.: Недра, 1983.
Справочник по обогащению руд. Основные процессы. Ред. Богданов О.С. и др., II-е изд. М.:Недра 1983.
Шохин B. H., Лопатин A. Г., Гравитационные методы обогащения, M., 1980.













2