Расчет цеха гравитации

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

    Введение………………………………………………………………….......5  

1. Практика  обогащения оловосодержащих руд ………………………….....6

2. Вещественный  состав………………………………………………….........8

3. Выбор схемы  обогащения…………………………………………………..10

4. Расчет качественно-количественной  схемы обогащения………………...11

5. Расчет водно-шламовой схемы…………………………………....………..16

6. Выбор и расчет основного  оборудования цеха обогащения……………...22

    6.1 Выбор и расчет основного  оборудования для измельчения………….22

    6.2 Выбор и расчет основного  оборудования для классификации……….23

    6.3 Выбор и расчет основного  оборудования для гравитационных

         процессов  обогащения…………………………………………………...25

7. Техника безопасности…………………………………………...…………...29

    Список используемой  литературы…………………………………………..31

    Спецификация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Гравитационными методами обогащения называются методы, в которых разделение минеральных частиц, отличающихся плотностью, размером и формой, обусловлено различием в характере и скорости их движения в текущих средах под действием силы тяжести или сопротивления

Современная обогатительная фабрика – это предприятие, ежегодно перерабатывающее десятки миллионов тонн рудного сырья, со сложной схемой цепи аппаратов, включающей дробилки, грохоты, отсадочные машины, суспензионные сепараторы, промывочные машины, классификаторы, сгустители.

Высокая производительность машин позволяет упрощать схему цепи аппаратов фабрики, более экономично использовать производственные площади и объемы, в результате чего снижаются удельные потенциальные затраты на строительство обогатительных фабрик, уменьшается численность обслуживающего персонала, возрастает производительность труда, снижается себестоимость переработки.

Гравитационные процессы обогащения по широте диапазона исходных характеристик обогащаемого сырья, разнообразных условий применения их в технологических схемах обогатительных фабрик, простоте производственного комплекса, высотой производительности обогатительных аппаратах в сравнительных условиях превосходят многие другие процессы обогащения и обеспечивают эффективное разделение минеральных смесей при относительно низких материальных, трудовых и энергетических затратах.

 

 

 

 

 

 

1 Практика обогащения оловосодержащих руд

 

Комплексные оловянные руды, содержащие полиметаллы и руды олово в форме сульфосолей, перерабатываются непосредственно пирометаллургическими методами. Такая технология применяется, когда содержание олова составляет 7-10 %.

Россыпные руды после дезинтеграции и грохочения перерабатываются на отсадочных машинах и концентрационных столах. Из схемы исключаются операции крупного и мелкого дробления. Извлечение олова может достигать 85-90 %.

Многосульфидные оловянные руды перерабатываются по комбинированной флотационной схеме или обогатительно-металлургической. Как правило, в этом случае получают сульфидный концентрат, содержащий олово, свинец, медь, цинк, а также серебро, кадмий и попутные компоненты.

В целом промышленные схемы очень сложны в эксплуатации, характеризуются высокими циркулирующими нагрузками в основных операциях, значительным выходом шламов, требуют больших производственных площадей для размещения основного гравитационного оборудования, характеризуются высокими удельными расходами воды и электроэнергии, сложные для автоматического контроля и управления.

Минимальное кондиционное содержание олова в концентратах составляет после гравитации 15-40 %. Кроме того, если ГОСТ на шламовые оловянные концентраты, полученные флотацией (5-15 % минимально).

Необходимым условием селективной флотации касситерита является тщательное обесшламливание исходного питания основной флотации, а иногда вторичное обесшламливание грубого концентрата перед его перечисткой. Вместе со шламами удаляются растворимые соли, затрудняющие осуществление избирательной дезактивации и депрессии минералов породы. Сульфиды, если они присутствуют в исходном питании, удаляются предварительно флотацией. Также касситерит легко переизмельчается и переходит в шламы, из которых его трудно извлечь. Дробление и измельчение оловянных руд производят в несколько стадий, классифицируя материал по крупности и подвергая раздельному обогащению отдельные классы. При наличии в руде вольфрамита применяется электромагнитная сепарация.

При наличии в руде вольфрамита получают бедные концентраты, которые обогащаются на доводочных фабриках.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Вещественный состав

 

Олово Sn- легкий серебристо-белый металл, слегка голубоватого оттенка с плотностью 7,3 т/м3, температурой плавления 232 0С и температурой кипения 2270 0С.

Олово существует в трех аллотропических модификациях: a–Sn – серое  олово устойчиво до температуры плюс 14 0С, плотностью 5,8 т/м3; b-Sn – серое олово обычно товарное олово, устойчивое в интервалах температур от плюс 161 до плюс 231 0С с плотностью 6,5 т/м3. Переход a → b сопровождается превращением металла в порошок «оловянная гума».

Соединение олова является сильным восстановителем. На воздухе олово окисляется, но при температуре выше температуры плавления, оно окисляется с образованием SnO2. В холодной и горячей воде устойчив, его предохраняет тонкая пленка  SnO2.

Олово легко растворяется в соляной, кипящей серной и азотной кислотах. С сильными щелочами образует – соли [Me2+]SnO3. С галогенами образует при нагревании галогениды, с серной – сульфиды.

Олово – ковкий и тягучий металл, хорошо пропитывается при комнатной температуре. При нагревании его можно пропитать в фольгу толщиной до 0,04 мм. Образует два оксида: SnO2 и SnO со многими металлами образует сплавы.

Основной минерал касситерит SnO2 – 85 %. Иногда встречается – CuSnB2O6.

В последнее время появилось новое сырье оловосодержащие бариты кальция, олова, магния, железа и других. Помимо кристаллического касситерита существует и коллоидное скрытомелкокристаллическая разность – «деревянистое» олово гроздевидной и почковидной формы. По составу примесей этот минерал отличается от касситерита повышенным количеством мышьяка, сурьмы, серебра, цинка. Оловянные руды большей частью комплексные. Они часто содержат в переменных количествах вольфрам, медь,

цинк, свинец, мышьяк, серебро, ниобий, индий.

По условиям образования оловянные руды подразделяют на эндогенные (коренные) и экзогенные (россыпные). В России преобладают коренные месторождения, за рубежом в большей части – россыпные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Выбор схемы обогащения

 

Минералогический состав, физические и физико-химические свойства, крупность вкрапленности минералов и другие факторы определяют выбор метода процесса обогащения. Гравитационные процессы обогащения применяются при большом значении коэффициента равнопадаемости и крупной вкрапленности для обработки кусковых и зернистых фракций.

Важным условием при выборе схемы является комплексное использование всех ценных компонентов, содержащихся в руде. После анализа всех материалов намечается качественная схема, т.е. порядок и число операций, обосновывается выбор метода обогащения. Затем проводится расчет качественно-количественной и водно-шламовой схем, выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования, если оно имеется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчет качественно-количественной схемы обогащения

 

 

Задачей качественно-количественного расчета является определение численных значений основных показателей обогащения: производительности по твердому (Q), выхода ( ), содержания металла ( ) и извлечения ( ) для всех продуктов схемы обогащения. Расчеты производятся сначала с определение показателей , , а затем Q, по формулам:

Qn = n*Q1/100, (1)

                                              n = n* n /α, (2)

где Q1 – производительность цеха обогащения, т/сут;

       α  - содержания металла в исходном питании цеха, %.

Метод расчета показателей обогащения основан на составлении и решении системы трех уравнений для каждой операции схемы обогащения:

1) уравнения  равенства суммы выходов поступивших  и вышедших продуктов обогащения для данной операции

∑ пос = ∑ вых; (3)

2) уравнения  «баланса металла» - равенства суммы  масс полезного ископаемого (суммы произведений Q и или суммы произведений  и ) поступивших и вышедших продуктов обогащения для данной операции

∑( n* n)пос = ∑( n* n)вых; (4)

3) уравнения  для определения частного извлечения  по данной операции

n = к n* к n*100/ исх. n* исх. n (5)

 

Порядок решения следующий

Составляем рисунок схемы данной операции с нанесением на него заданных значений (принимаем из задания на курсовую работу) и обозначение неизвестных технологических показателей  (рисунок 1)

 

 

 

 

Продукт 10

                    10 =?

                       

10 = 0,92

 

Концентрация 4 (

4 = 88,5%)

                                                    

                                17 = 0,75                      18 =?           

                                               17= 2,50                          18=?

 

                                 Концентрат 17                                           Хвосты 18

 

Рисунок 1- Схема операции обогащения

Составляется система из трех уравнений

, (1)

, (2)

                (3) 

Для решения уравнений в формулы подставляются известные значения показателей:

, (1)

  , (2)

   (3)

 

Находим    из уравнения (1) и методом подстановки вычисляем и

 

Подобным образом составляем и решаем системы уравнений для нахождения неизвестных значений показателей по всем операциям технологической схемы. Расчет технологической схемы проводим снизу вверх, начиная с операции, в которой есть один из конечных продуктов обогащения. Неизвестные значения части продуктов определяем по разности или сумме выходящих и поступающих количеств материалов в данную операцию составлением и решением уравнений.

Данные расчетов всех операций качественно-количественной схемы сводим в таблице 1

Таблица 1- Результаты расчетов качественно-количественной схемы

№ оп/п	Наименование операций и продуктов	Выход    γ, %	Производительность Q, т/сут	Содержание металла β, %	Извлечение металлаξ, %
1   I   1   11	2   Обезвоживание Поступает: Хвосты основного и п/п цикла Хвосты концентрации 1	3       100   49,2	4       631   311,436	5       0,21   0,19	6       100   44,51
	Итого:	149,2	944,436	0,4	144,51
2 3	Выходит: пески слив	133,7 15,5	846,32 98,115	0,207 0,17	131,917 12,547
	Итого:	149,2	944,435	0,377	144,464
II   2	Измельчение Поступает: Пески	133,7	846,32	0,207	131,917
	Итого:	133,7	846,32	0,207	131,917
4	Выходит: измельченный продукт	133,7	846,32	0,207	131,92
	Итого:	133,7	846,32	0,207	133,92
III     4	Гидравлическая классификация Поступает: измельченный продукт	133,7	846,32	0,207	131,92
	Итого:	133,7	846,32	0,207	131,92
5,6 7 8 9	Выходит: пески 1-го,2-го спигота пески 3-го спигота пески 4-го спигота слив	51,5 14,2 41,9 26,1	325,995 89,886 265,227 165,213	0,22 0,25 0,21 0,152	53,95 16,9 41,9 18,89
	Итого:	133,7	846,321	0,832	131,64
1	2	3	4	5	6
6	Концентрация 1                Поступает: пески 1-го,2-го спигота	51,5	325,995	0,22	53,95
	Итого:	51,5	325,995	0,22	53,95
10 11	Выходит: концентрат хвосты	2,3 49,2	14,559 311,436	0,92 0,19	10,08 44,51
	Итого:	51,5	325,995	1,11	54,59
V 7	Концентрация 2 Поступает: пески 3-го спигота	14,2	89,886	0,25	16,9
	Итого:	14,2	89,886	0,25	16,9
12 13	Выходит: концентрат хвосты	1,29 12,9	8,222 81,657	0,95 0,18	5,88 11,06
	Итого:	14,19	89,879	1,13	16,94
VI   8	Концентрация 3 Поступает: пески 4-го спигота	41,9	265,227	0,21	41,9
	Итого:	41,9	265,227	0,21	41,9
14 15 16	Выходит: концентрат промпродукт хвосты	1,12 6,54 34,24	7,089 41,398 216,73	2,35 0,21 0,14	12,53 6,54 22,83
	Итого:	41,9	265,217	2,7	41,9
VII   10	Концентрация 4 Поступает: Концентрат	2,3	14,559	0,92	10,08
	Итого:	2,3	14,559	0,92	10,08
17 18	Выходит: концентрат хвосты	0,75 1,55	4,747 9,811	2,50 0,16	8,93 1,18
	Итого:	2,3	14,558	2,66	10,11
IX   12	Концентрация 5 Поступает: Концентрат	1,29	8,222	0,95	5,88
	Итого:	1,29	8,222	0,95	5,88
19 20	Выходит: концентрат хвосты	0,40 0,90	2,532 5,697	2,7 0,17	5,14 0,73
	Итого:	1,3	8,229	2,87	5,87
1	2	3	4	5	6
15   21 22	Концентрация 6                Поступает: промпродукт Итого:                Выходит: концентрат хвосты   Итого:	6,54 6,54   0,37 6,18   6,55	41,398 41,398   2,278 39,119   41,397	0,21 0,21   0,87 0,17   1,04	6,54 6,54   1,49 5,0   6,49