Выбор, расчет и компоновка оборудования обогатительных фабрик

28.11.2019

Технологическая часть проекта обогатительной фабрики состоит из технологической схемы, выбора и расчета оборудования, конструктивно-компоновочных решений.

Технологическая схема составляется и рассчитывается уже на стадии проектного задания. В нее входят качественная схема обогащения, на которой, кроме технологических операций и направления потоков продуктов, указываются точки подачи реагентов и их число. Выхода продуктов в операциях определяются исходя из результатов генерального опробования в процессе промышленных или полупромышленных испытаний и корректируются расчетом.

Окончательно оформленная технологическая схема должна совмещать качественную, количественную и шламовую схемы обогащения (рис. 181). На ней указываются все операции, включая стадии дробления, измельчения, обогащения, обезвоживания, виды и характеристики всех продуктов (крупность, выход, содержание металлов, T:Ж и т. д.), общий водный баланс и т. д. Конечные технологические показатели обогащения приводятся в виде балансовой таблицы с указанием содержания и извлечения полезных компонентов во всех продуктах обогащения.

Расчет технологической схемы для монометаллической руды производится следующим образом. Задавшись результатами обогащения, т. е. зная извлечение металла е, содержание металла в концентрате в и в руде а, определяют выход концентрата по формуле
Выбор, расчет и компоновка оборудования обогатительных фабрик

Затем рассчитывают выхода промежуточных продуктов и содержания в них металлов, пользуясь данными покамерного опробования.

Например, для расчета элементов схемы, показанной на рис. 182, составляют и решают следующие системы уравнений:

Так рассчитывается вся схема.

При содержании в руде двух металлов и более можно вести расчет по каждому металлу отдельно с необходимой корректировкой полученного результата на ошибку химического анализа определения содержания металла в продукте.

Выбор и расчет оборудования производят на основе количественной схемы обогащения. Оборудование выбирается так, чтобы была обеспечена заданная производительность фабрики и имелся запас мощности на случай проведения ремонтных работ.

При выборе оборудования учитывается следующее. Для стадии крупного дробления принимаются щековые и конусные дробилки крупного дробления, для среднего и мелкого — конусные и короткоконусные. Необходимый типоразмер дробилки рассчитывается исходя из заданной производительности проектируемой фабрики.

Для операций предварительного и контрольного грохочения в схеме дробления руд цветных и редких металлов в стадиях среднего и мелкого дробления рекомендуется применять вибрационные самоцентрирующиеся грохоты тяжелого типа.

Аппарат для мокрого измельчения руд цветных металлов выбирается с учетом крупности руды, поступающей на измельчение, крупности конечного измельченного продукта, и производительности проектируемой фабрики. В отдельных стадиях измельчения могут применяться стержневые или шаровые мельницы. Стержневые мельницы целесообразно применять для твердых руд на фабриках производительностью более 3 млн. т в год в I стадии измельчения, для измельчения материала крупностью —25 мм с целью подготовки его для измельчения во II стадии в шаровой мельнице.

Стержневая мельница работает в открытом цикле и выдает измельченный продукт, более однородный по крупности, чем шаровая. Удельная производительность стержневой мельницы по вновь образованным крупным классам (—2 +0,5 мм) выше, чем у шаровой, а по классам —0,074 мм — ниже. В I стадии измельчения могут применяться и шаровые мельницы с решеткой и потому целесообразность установки того или другого типа измельчительного аппарата определяется технико-экономическим сравнением. Кроме того, шаровые мельницы с решеткой, как и мельницы с центральной разгрузкой, могут работать в стадии тонкого измельчения, при этом мельницы с центральной разгрузкой обычно используются тогда, когда переизмельчение не влияет на последующую технологию.

При выборе типоразмера мельниц для стадиального измельчения обычно руководствуются следующими положениями: выбираются мельницы возможно больших типоразмеров; если на одну стержневую мельницу в I стадии по расчету во II стадии необходим двойной объем шаровых мельниц, то вместо двух параллельно работающих шаровых мельниц целесообразно установить одну большего диаметра и равную по производительности;

избегают устанавливать шаровые мельницы разного диаметра. Для классификации измельченной пульпы применяются механические классификаторы, главным образом спиральные и гидроциклоны. Спиральные классификаторы обычно применяются в замкнутом цикле с мельницами для грубой классификации с получением слива номинальной крупностью 45—65% —0,074 мм и для предварительной классификации или дешламации кусковых и крупнозернистых материалов перед измельчением. Угол наклона корыта спиральных классификаторов устанавливают в пределах 15—18° при обогащении руд цветных металлов (сульфидов) и до 12° при обогащении окисленных руд. Для улавливания скрапа на разгрузочных горловинах мельниц устанавливается бутара, однако при наличии в разгрузочных горловинах мельниц обратных спиралей скрап улавливается этими спиралями.

Для получения слива крупностью 65% —0,074 мм и тоньше, а также для контроля крупности слива механических классификаторов используются гидроциклоны. Размер гидроциклона зависит от производительности мельницы и размера граничного зерна, по которому происходит классификация, от содержания в сливе гидроциклона зерен класса —0,074 мы в зависимости от размера граничного зерна (рис. 183 и 184).

При установке одиночных, сдвоенных или батарей гидроциклонов предусматривается резерв от 1 до 3 гидроциклонов на батарею. Величина перепада между гидроциклонами и насосом должна приниматься минимальной, а трасса напорного трубопровода — по возможности прямой, без резких поворотов и колен.

Для обеспечения постоянного давления на входе в гидроциклон рекомендуется устанавливать бачки. При грубой классификации гидроциклоны могут работать и без них. Для особо тщательной классификации принимают двойное гидроциклонирование.

Руды цветных и редких металлов могут флотироваться в машинах механических, пневмомеханических, пневматических или пенной сепарации в зависимости от минерального состава руды, плотности пульпы и крупности флотируемых зерен.

В межцикловой флотации между I и II стадиями измельчения рекомендуется флотационная машина пенной сепарации или флотогравитация.

Продукты обогащения (концентраты, промпродукты, сливы гидроциклонов и механических классификаторов) сгущают в сгустителях, а обесшламливают в гидроциклонах и гидроклассификаторах.

Необходимую площадь осаждения и удельные нагрузки по твердому на 1 м2 площади осаждения определяют, исходя из практических данных, а также лабораторных опытов по установленной скорости осаждения.

Плотность сгущенного продукта принимается 50—60%.

Фильтрование концентратов руд цветных и редких металлов производится на дисковых и барабанных фильтрах с наружной фильтрующей поверхностью, реже на ленточных и нутч-фильтрах.

Необходимая площадь фильтрования определяется на основании лабораторных или промышленных испытаний или по удельным нагрузкам.

Величину вакуума рекомендуется принимать 0,6-0,8 кгс/см2, давление воздуха при отдувке кека — 0,25—0,5 кгс/см2.

Вспомогательное оборудование (внутрифабричный конвейерный транспорт, пульповые насосы, смесители пульпы, контактные чаны, реагентные питатели и др.) выбирается по специальным указаниям и таблицам, периодически выпускаемым головным проектным институтом цветной металлургии по обогащению руд — Механобром.

Одновременно с выбором оборудования составляется и вычерчивается схема цепи аппаратов проектируемой фабрики, аналогичная качественной схеме, но с указанием основного устанавливаемого оборудования, точек подвода оборотных промпродуктов и реагентов с распределением нагрузок и потоков по операциям, плотности пульпы и т. д.

После выбора и расчета основного технологического оборудования и составления схемы цепи аппаратов приступают к его компоновке.

Конструктивно - компоновочные решения. Основной задачей при разработке конструктивно-компоновочных решений является создание наиболее экономичных условий эксплуатации фабрики с максимальной степенью механизации и автоматизации производственных процессов, создание наиболее здоровых и безопасных условий труда. При этом следует число отдельных машин (дробилок, мельниц, флотационных машин, фильтров, сгустителей), потоков, секций и т. д. принимать минимальным возможно большей производительности, что позволяет сократить: общую массу машин и расход электроэнергии; производственные площади и объем корпусов; протяженность внутрицеховых коммуникаций; количество приборов и средств автоматического контроля и регулирования; численность обслуживающего персонала.

Разработка конструктивно-компоновочных решений должна учитывать требования максимальной унификации строительных параметров. Пролеты одноэтажных корпусов следует принимать 6, 9, 12, 18, 24, 30 и 36 м, шаг колонн — 6 и 12 м, высоту подкрановых путей (отметка головки рельса) — 6, 8, 10 м и далее кратно 2 м, пролеты многоэтажных зданий (и этажерок) — 6 и 12 м, шаг колонн — 6 м. Высота этажей должна быть максимально унифицирована и кратна 6 м. Следует отдавать предпочтение большим пролетам корпусов (до 36 м включительно) вместо нескольких малых, что позволит создать условия в будущем для перемонтажа оборудования при усовершенствовании технологических схем, модернизации оборудования и т. д.

Корпуса фабрики должны иметь наиболее простую прямоугольную форму в плане и состоять из одного или нескольких параллельных пролетов.

При разработке конструктивно-компоновочных решений предусматривают максимальную блокировку в одном корпусе наибольшего числа технологических и вспомогательных операций. Обычно в одном корпусе размещают следующие технологические отделения: при трехстадиальной схеме дробления — I и II стадии с приемными устройствами (с щековыми дробилками в I стадии) или II и III стадии дробления с распределительными бункерами (при конусных дробилках во II стадии); в главном корпусе размещаются бункер мелкодробленой руды, отделения измельчения, флотации и сгущения со сгустителями диаметром до 30 м, если по климатическим условиям они не могут быть установлены вне здания, и реагентное хозяйство; отделения фильтрования, сушки и склад готового концентрата.

В едином административно-бытовом корпусе размещают контору фабрики, центральные бытовые помещения с полным комплексом вспомогательных устройств, медпункт, столовую и помещения общественных организации.

Здания фабрики желательно располагать на площадках с уклоном местности от 5 до 25° для создания самотека технологических потоков. В этом случае и оборудование компонуется по уступчатоодноэтажной схеме.

На равнинных местностях строят многоэтажные здания с многоэтажной компоновкой оборудования. При небольшом естественном уклоне возможна комбинированная система монтажа оборудования.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна