Требования к процессам рудоподготовки

Эффективность процесса обогащения зависит от того, насколько полно при рудоподготовке удалось обеспечить отделение (раскрытие) извлекаемых минералов и преимущественное распределение их зерен по тем классам крупности, извлечение из которых гравитационными, флотационными и другими методами происходит наиболее полно.

Как известно, в последние годы вводятся в эксплуатацию месторождения с большими запасами бедных и труднообогатимых руд цветных металлов, требующих более тонкого измельчения для вскрытия ценных минералов и улучшения технико-экономических показателей. В этой связи наметились следующие направления развития процессов дробления и измельчения:

1) значительное увеличение удельной мощности дробилок и мельниц;

2) внедрение машин, обеспечивающих на основе лучшего использования физико-механических характеристик руды совмещение нескольких операций в одном аппарате с одновременным снижением расхода стальных мелющих тел;

3) усовершенствование схем дробления и измельчения и их автоматизация;

4) изучение и усовершенствование действующих и новых видов процессов и аппаратов рудоподготовки.

Применительно к основному методу обогащения руд цветных металлов (флотации) процессы рудоподготовки должны обеспечить крупность измельчения руды или продуктов обогащения двум основным требованиям:

1) необходимо чтобы размеры зерен флотируемого минерала не превышали верхнего предела и были не меньше нижнего предела крупности, за пределами которых невозможно эффективное их закрепление на пузырьках воздуха и их флотация;

2) необходимо чтобы основная масса флотируемых минералов находилась в свободном виде, т.е., была освобождена от сростков пустой породы (перед коллективной флотацией) и сростков друг с другом (перед селективной флотацией).

В большинстве случаев не удается достигнуть полного раскрытия всех сростков, представленных:

1) сростками зерен соизмерительных размеров;

2) пленками одного минерала на поверхности зерен другого;

3) эмульсионными включениями или прожилками одного минерала в другом;

4) другими, более сложными, формами срастания минералов.

Для полного раскрытия всех сростков требуется слишком тонкое измельчение всей руды со значительным переизмельчением минералов, что экономически и технологически не целесообразно. Поэтому каждая руда имеет свою экономически выгодную степень измельчения и, в условиях постоянного снижения содержания металлов в рудах и необходимости их тонкого измельчения, роль экономических факторов при рудоподготовке резко возрастает. При этом обязательными требованиями к процессам, оборудованию и схемам рудоподготовки являются:

1) тщательный учет особенностей вещественного состава руды с целью выбора наиболее эффективного оборудования и предотвращения переизмельчения материала;

2) осуществление нескольких технологических операций в одном агрегате высокой производительности при высокой степени сокращения крупности материала;

3) обеспечение минимальных энерго- и материалозатрат;

4) высокая надежность и износоустойчивость оборудования;

5) возможности автоматизации и улучшения условий труда и охраны окружающей среды.

Учитывая решающее влияние на снижение капитальных затрат, эксплуатационных расходов и повышение производительности труда, увеличение размеров и мощности дробильно-измельчительного оборудования, к настоящему времени освоен ряд новых машин и аппаратов, характеризующихся большей удельной производительностью и высокими технологическими показателями. Среди них:

1) конусные дробилки (эксцентриковые) с диаметром основания дробящего конуса 2900 мм (ККД-1500/270-ГРЩ) для крупного дробления;

2) высокопроизводительные стандартные и короткоконусные дробилки с диаметром 3000 мм для среднего (КСД-3000Т) и мелкого (КМД-3000) дробления с производительностью до 10-12 млн. т/г по исходной руде на одну стандартную дробилку и до 5-6 млн. т/г на одну короткоконусную дробилку;

3) дробилки типа «Жиродиск» для получения дробленого продукта менее 10 мм;

4) инерционные дробилки (КИД-1750 и КИД-2200), обеспечивающие дробление материала от 90-100 мм до 8-12 мм в открытом цикле;

5) высокопроизводительные грохоты с просеивающей площадью 15 м² (ГСТ-72М) и 24 м² (ГСТ-81Р);

6) шаровые мельницы диаметром 6 м (МШР-6000х8000) и 5,5 м (МШР-5500х6500) с объемом барабана 190 м³ и 140 м³ соответственно;

7) мельницы для мокрого само- и полусамоизмельчения диаметром 10,5 м (ММС-10500х3800 и ММС-10500х5000) с объемом 300 м³ и 350-400 м³;

8) шаровые мельницы с центральной разгрузкой диаметром 6 м (МШЦ-6000х8500) и 7 м (МШЦ-7000х9000) с объемом барабана 220 м³ и 320 м³ соответственно.

Основной тенденцией в ближайшем будущем в области рудоподготовки остается дальнейшее совершенствование действующего оборудования, повышение его износоустойчивости и удельной мощности. Исключением в этом отношении являются гидроциклоны. Для достижения более высокой эффективности классификации в цикле измельчения используются аппараты диаметром 500 и 710 мм, а в цикле доизмельчения концентратов и промпродуктов – гидроциклоны диаметром 250-360 мм.

Наилучшие показатели по производительности имеют:

1) крупные конусные (эксцентриковые) и роторные дробилки – до 3000 т/ч;

2) барабанные мельницы (стержневые, шаровые, самоизмельчения) – около 300 т/ч.

Агрегаты взрывно-струйного измельчения имеют производительность до 50 т/ч, струйные мельницы – до 5 т/ч. Для тонкого помола руд благородных металлов получают распространение башенные мельницы. Преимуществом этих мельниц по сравнению с шаровыми мельницами являются:

1) сравнительно низкие капитальные затраты на установку;

2) пониженный уровень шума;

3) снижение в 2 раза расхода электроэнергии.

Так, например, установка башенной мельницы с приводом мощностью 148 кВт при измельчении руды до крупности 90 % класса –0.044 мм дает производительность 11.7 т/ч, а барабанная шаровая мельница для аналогичного измельчения должна иметь привод 240 кВт. Перспективным является использование башенных мельниц перед стадией выщелачивания для тонкого измельчения концентратов или флотационных хвостов, содержащих тонковкрапленное золото.

Валковые дробилки используют при переработке липких руд, ударные – для дробления неабразивных пород.

Производительность дробилок (мельниц) при снижении крупности дробленого (измельченного) продукта уменьшается, а для барабанных мельниц снижение крупности исходного питания приводит к возрастанию производительности.

При стадиальном дроблении и измельчении стальной средой энергозатраты минимальны. С уменьшением крупности дробленой руды производительность шаровых мельниц увеличивается и стоимость измельчения уменьшается, но увеличиваются затраты на дробление. При определенной (оптимальной) крупности дробленой руды суммарные расходы на дробление и измельчение будут минимальными. Наивыгоднейшая в экономическом отношении крупность продукта сухого дробления для измельчения в шаровых мельницах зависит от производительности фабрики (таблица 1).

Таблица 1. Зависимость крупности дробленого продукта от производительности фабрики

Производительность фабрики, тыс. т/сутки	0,5	2,5
Крупность дробленого продукта, мм	10–15	6–12	5–10	4–8

Переход на самоизмельчение сопровождается повышением энергозатрат на 10–15 %, однако, применение мельниц самоизмельчения позволяет заменить две стадии дробления и одну–две стадии измельчения стальной средой и за счет этого снизить эксплуатационные и капитальные затраты на 8–10 %.

Степень сокращения крупности материала (от 300(400) мм до 0.3 мм) превышает 1000, тогда как при измельчении в шаровых и рудно-галечных мельницах степень сокращения составляет около 100, а при дроблении в роторных и инерционных (типа КИД) дробилках – 18–20, однако, процесс самоизмельчения может быть использован для руд с определенными физико-механическими свойствами.

Выбор схемы рудоподготовки производится с учетом физических свойств и особенностей исходной руды (крепость, трещиноватость, наличие готового по крупности продукта, влажность, наличие глины). Схема рудоподготовки предусматривает собой стадиальный процесс сокращения руды до крупности от начального до конечного, оптимального для последующего обогащения, размера.

Максимальная крупность кусков конечного дробленого продукта, поступающего в измельчение, не должна превышать:

1) для мельниц рудного само- и полусамоизмельчения – 300-350 мм;

2) для стержневых мельниц – 15-20 мм;

3) для шаровых мельниц – 10-13 мм.

Необходимую крупность конечных продуктов дробления получают при работе обычных конусных дробилок (КМД) в замкнутом цикле с грохотами или в открытом цикле при условии применения в дробилках КМД футеровок специальной конструкции (продукт –20 мм) или инерционных дробилок (продукт –10(–12) мм).

Выбор схемы измельчения, наиболее рациональной для данной руды, определяется:

1) конечной (и промежуточной) крупностью измельчения руды, позволяющей при оптимальных условиях флотации получить отвальные хвосты и черновой (коллективный или монометаллический) концентрат;

2) вещественным составом и физическими свойствами руды, крупностью и характером вкрапленности минералов, крепостью и измельчаемостью, наличием первичных шламов и склонностью к переизмельчению;

3) наличием в руде благородных металлов;

4) производительностью фабрики;

5) стоимостью электроэнергии и измельчающей среды.

Дата добавления: 2017-01-13