Дробление урана

29.05.2018
Теории дробления. Дробление — это подготовка рудного материала для тонкого измельчения, т. е. доведение размеров кусков руды до величины 15—5 мм.

Одной из важных задач при изучении этого процесса является определение расхода энергии на дробление руды до заданной крупности. Среди известных теорий дробления наибольшее распространение имеют те, которые предполагают, что полезная работа при дроблении пропорциональна поверхности твердого материала, вновь образующегося при измельчении. Последнюю величину в первом приближении можно определить из уравнения

где F — поверхность дробленого материала, см2; D — поперечник кусков материала до дробления, см; К — коэффициент, учитывающий неправильность формы кусков руды (К =1,2—1,7).

Расход энергии, необходимой для измельчения руды, находится из уравнения

где N — расход энергии, квт*ч; А — работа, необходимая для получения 1 см2 новой поверхности, кг/см*см2; у — удельный вес материала, кг/м3; d — поперечное сечение кусков дробленого материала, см; G — общий вес кусков твердого материала, кг.

Величина А определяется экспериментально в каждом конкретном случае.

При анализе крупного дробления находит подтверждение другая теория дробления, согласно которой расход энергии на измельчение материала пропорционален уменьшению объема его кусков и определяется как работа деформации материала при раздавливании. Для расчетов используют такие характеристики, как разрушающее напряжение материала при раздавливании и модуль упругости материала.

Дробление проводят по стадиям (крупное, среднее и мелкое), каждая из которых характеризуется применением определенных типов оборудования.

Крупное дробление. Размеры используемого для крупного дробления оборудования зависят от величины максимальных кусков, поступающих в аппарат, требуемой производительности по измельчаемому материалу и его твердости.

Для измельчения твердых руд на первой стадии дробления рекомендуется применять щековые или конусные дробилки. При крупной руде и невысокой производительности удобнее использовать щековые дробилки, а при средней крупности и высокой производительности — конусные. При крупном дроблении мягких руд (сланцы, угли) в некоторых случаях выгодно применять зубчатые валковые дробилки.

Дробилку выбирают так, чтобы ширина ее пасти была на 15—20% больше размера максимальных кусков руды в питании. При этом следует иметь в виду, что при одинаковой ширине приемной пасти производительность щековых дробилок обычно в 2,5—3 раза ниже конусных. Однако щековые дробилки проще конусных по конструкции и занимают меньше места. Для измельчения влажных и глинистых руд рекомендуется использовать щековые дробилки, так как конусные работают в этих условиях значительно хуже.

При сравнении щековой и конусной дробилки следует учитывать также установочную мощность оборудования, его вес, стоимость и удобство размещения. Использование конусных дробилок обычно позволяет сократить расход энергии на измельчение тонны руды, потому что одна такая дробилка может заменить несколько щековых. Однако стоимость конусной дробилки больше стоимости щековой и, кроме того, для нее требуется более высокое помещение, что увеличивает затраты на строительство дробильного отделения. Стоимость монтажа, обслуживания и ремонта щековых дробилок меньше конусных.

Размер дробилки удобно выбирать по каталогам заводов-изготовителей, в которых обычно приводятся все необходимые данные.

Среднее и мелкое дробление. Среднее и мелкое дробление твердых руд рекомендуется проводить в конусных быстроходных дробилках. В случае использования таких аппаратов для дробления глинистых комкующихся материалов процесс проводят с водой. После одной дробилки для крупного дробления обычно устанавливают несколько штук аппаратов для среднего дробления, так как производительность последних значительно ниже.

На стадиях среднего и мелкого дробления мягких руд хорошо работают молотковые дробилки, которые отличаются простотой конструкции, высокой степенью измельчения и сравнительно большой производительностью.

Для измельчения влажного и глинистого материала до последнего времени широко применяли валковые дробилки. Однако теперь стараются избежать использования этих аппаратов, так кан по сравнению с конусными и молотковыми дробилками они имеют низкую производительность и невысокую степень измельчения. Валковые дробилки в настоящее время встречаются только на стадиях мелкого измельчения и в проборазделочных установках.

В некоторых случаях на последних стадиях сухого дробления применяют стержневые мельницы.