Стадиальность и схемы дробления и измельчения

На обогатительных фабриках дробление и измельчение полезных ископаемых перед обогащением производятся с высокой степенью сокращения крупности. Например, перед флотационным обогаще­нием полезное ископаемое иногда измельчают до крупности менее 0,1 мм. Если при этом руда поступает с карьеров, то размер максимальных кусков в исходном материале может доходить до 1500 мм. Тогда степень сокращения S = 1500/0,1 = 15000.

Перед гравитационным обогащением полезное ископаемое часто дробят до 10 мм. При крупности максимальных кусков в исходном материале около 300 мм степень дробления S = 300/10 = 30.

Получение таких высоких степеней дробления в одной дро­бильной машине практически невозможно. Вследствие своих конструктивных особенностей машины для дробления и измель­чения эффективно работают только при ограниченных степенях сокращения, а поэтому рациональнее дробить и измельчать материал от исходной крупности до требуемого размера в не­скольких последовательно работающих дробильных и измельчаю­щих машинах. В каждой из таких машин будет осуществлена лишь часть общего процесса дробления или измельчения, назы­ваемая стадией дробления или измельчения.

В зависимости от крупности дробимого материала и дробле­ного продукта стадии дробления имеют особые названия:

первая стадия – крупное дробление (от 1500–300 до 350–100 мм);

вторая стадия – среднее дробление (от 350–100 до 100–40 мм);

третья стадия – мелкое дробление (от 100–40 до 30–5 мм).

Известны случаи, когда дробление осуществляется в четыре стадии. Например, четырехстадиальные схемы дробления приме­нены на некоторых обогатительных фабриках для железных руд, содержащих значительную долю крупных плоских кусков. При четырехстадиальных схемах можно считать, что две первые ста­дии – это крупное дробление, а третья и четвертая стадии – среднее и мелкое дробление; либо первая стадия – крупное, вторая – среднее и две стадии мелкого дробления.

Последующая операция, в которую поступает материал после среднего или мелкого дробления (куски размером менее 50 мм), называется измельчением. В зависимости от требуемой крупно­сти материал перед обогащением можно измельчать в одну, две или даже в три последовательные стадии, которые соответствен­но называются первой, второй и третьей стадиями измельчения.

Степень дробления, достигаемая в каждой отдельной стадии, называется частной, а во всех стадиях – общей степенью дроб­ления.

Легко показать, что общая степень дробления S равна про­изведению частных степеней дробления S_i:

S₁ S₂ … S_i S_n = D_MAX/d₁ * (d₁/d₂) * … * (d_n–1/d_MAX), (5)

или:

S = S₁ S₂ … S_i S_n = D_MAX/d_MAX. (6)

где: S_i – частная степень дробления в i-ой стадии (i = 1, …, n).

Если во всех N стадиях частные степени дробления одинако­вы, то общая степень дробления:

S_ОБЩ. = S^N (7)

Дробление и особенно измельчение – весьма энергоемкие операции, на которые расходуется более половины энергии, по­требляемой обогатительной фабрикой. Поэтому стремятся в воз­можно большей степени сократить объем материала, направляе­мого в эти операции, руководствуясь одним из принципов обогащения: «Не дробить ничего лишнего».

В материалах, подлежащих дроблению или измельчению, все­гда имеются куски (зерна) мельче того размера, до которого идет дробление или измельчение в данной стадии. Такие куски целесообразно выделить из исходного материала перед дробиль­ными или измельчительными машинами на грохотах или в клас­сификаторах.

В материалах, подлежащих измельчению, всегда содержится некоторая доля зерен, уже не являющихся сростками полезных минералов с пустой породой, а поэтому не нуждающихся в даль­нейшем измельчении. Если содержание таких зерен большое или если они представляют собой весьма ценные минералы, которые при последующем измельчении могут быть потеряны вследствие переизмельчения, то для их выделения иногда вводят промежу­точные операции обогащения.

Дробилки и мельницы могут работать в открытом и замкну­том циклах (рисунок 1).

а – открытый цикл дробления (измельчения);

б – открытый цикл дробления (измельчения) с предварительным грохочением (классификацией);

в – замкнутый цикл дробления (измельчения) с совмещенными предварительным и поверочным грохочением (классификацией);

г – замкнутый цикл дробления (измельчения) с раздельными операциями грохочения (классификации);
д – замкнутый цикл дробления (измельчения).

Рисунок 1 – Схемы открытого и замкнутого циклов дробления (измельчения)

При открытом цикле материал проходит через дробилку или мельницу один раз и в дробленом продукте всегда присутствует некоторая доля кусков избыточного размера.

При замкнутом цикле материал неоднократно проходит через дробилку или мельницу. Дробленый (измельченный) продукт поступает на клас­сифицирующий аппарат, выделяющий из него куски избыточного размера, которые возвращаются для додрабливания (доизмельчения) в ту же дробилку или мельницу. Для классификации продуктов дробления применяют грохоты, а для классификации продуктов измельчения – механические классификаторы, гидроциклоны и грохоты.

Последовательность операций при дроблении называется схе­мой дробления. Такие схемы поясняются чертежом, на котором кроме наименования стадий указываются масса, выход и круп­ность продуктов дробления, а также размеры выпускных щелей дробилок в каждой стадии.

Дата добавления: 2017-01-13