CC BY
19
УДК 622,7
М.Е.ГОЛОВАНОВ, С.В.ДМИТРИЕВ
Металлургический факультет, группа ОП-98, ассистенты профессора
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РУДОПОДГОТОВКИ
МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД
На основе данных фабричного опробования цикла измельчения обогатительной фабрики «Печенганикель» выполнен анализ гранулометрических характеристик продуктов измельчения - классификации. На основании этого анализа и математических моделей аппаратов исследован технологический процесс измельчения с целью его оптимизации.
Выработан ряд рекомендаций по оптимизации работы измельчительного и классифицирующего оборудования, разработаны предложения по реконструкции цикла измельчение -классификация, созданы режимные карты для процесса измельчения с учетом роста производительности.
In work, on the basis of given factory approbation of a cycle of crushing of concentrating factory «Pechenganicel» the analysis гранхарактеристик products of crushing - classification is executed. On the basis of this analysis and mathematical models of devices technological process of crushing was investigated with the purpose of its optimization.
A line of recommendations regarding optimization of work измельчительного is produced and classifying equipment, offers on reconstruction of a cycle crushing - classification are developed, regime cards for process of crushing are created in view of growth of productivity.
Обогатительная фабрика № 1 перерабатывает руды Ждановского месторождения. Технологическая схема рудоподготовки включает трехстадиальное дробление от 1200 до 25 мм с поверочным грохочением в открытом цикле перед 3-й стадией, двух-стадиальное измельчение в замкнутом цикле с механическим классификатором и гидроциклонами.
Исходной информацией для анализа послужили данные технологических опробований продуктов измельчения первой секции фабрики (рис. 1-3) [4].
Анализ результатов опробования позволяет наметить, наряду с оптимизацией режима работы мельниц, следующие возможные пути улучшения показателей работы передела измельчение - классификация на первой секции фабрики [3]: 1) оптимизация технологической карты цикла измельчения (плотность пульпы, циркулирующая нагрузка, гранулометрические характеристики продуктов и др.); 2) оптимизация режима разделения в гидроциклонах.
На созданных моделях аппаратов и цикла проводились исследования с целью проверки оптимальности существующих насадок гидроциклонов и выбора оптимальных режимных параметров их работы [1].
Руда
Ь-,
91 -я стадия измельчения
Классификация
Пески
2-я стадия измельчения
На флотацию
Рис. 1. Технологическая схема процесса измельчения
гСлив Классификация
к^с!
2 ..4.. 3 -х- 4
Рис.2. Характеристика крупности усредненной руды (/); песков гидроциклона 600 мм (2); песков гидроциклона 350 мм (5); слива мельницы № 23 (4) 1-й стадии измельчения
Рис.3. Характеристика крупности слива мельницы
№ 24 (7); гидроциклона 600 мм (2) и слива гидроциклона 350 мм (3) 2-й стадии измельчения
При моделировании в сливе мельницы, питании, сливе и песках гидроциклона фиксировались следующие параметры: расход твердой фазы; содержание твердого; выход класса -0,074 мм; содержание класса объем пульпы и давление в питании гидроциклона, частный выход, размер граничного зерна, извлечение воды и эффективность классификации на сливе гидроциклона.
Изменение диаметра сливного патрубка влияет на все показатели работы гидроциклона [2]. Увеличение диаметра сливного патрубка (при заданном размере песковой насадки) приводит к:
увеличению эффективности классификации; плотности песков гидроциклона; крупности песков гидроциклона; выхода слива гидроциклона; плотности слива гидроциклона; размера граничного зерна в сливе гидроциклона; извлечения воды в слив гидроциклона;
уменьшению производительности гидроциклона; циркулирующей нагрузки мельницы; давления на входе в гидроциклон; содержания класса -0,074 мм в песках гидроциклона; выхода класса -0,074 мм в слив гидроциклона; удельной производительности мельницы.
Влияние песковой насадки на работу гидроциклона в замкнутом цикле (в отличие от открытого) весьма значительно [2]. Уменьшение размера песковой насадки (при
фиксированном диаметре сливного патрубка) приводит к:
увеличению эффективности классификации; плотности песков; крупности песков; выхода слива гидроциклона; плотности слива гидроциклона; размера граничного зерна в сливе; извлечения воды в слив;
уменьшению производительности гидроциклона; циркулирующей нагрузки; давления на входе в гидроциклон; содержания класса -0,074 мм в песках гидроциклона; выхода класса -0,074 мм в слив гидроциклона.
Разгрузочное отношение (отношение диаметра песковой насадки Д к диаметру сливного патрубка (Г) является самым важным геометрическим параметром работы промышленных гидроциклонов [2]. Изменение разгрузочного отношения существенно влияет на все показатели работы гидроциклона и, прежде всего, на перераспределение объемов песков и слива. Характер влияния разгрузочного отношения на параметры разделения в гидроциклоне различен и зависит от изменения диаметра сливной или песковой насадок. С увеличением разгрузочного отношения эффективность классификации уменьшается резко, если возрастает диаметр песковой насадки при заданном с/, и более плавно, за счет манипулирования размером сливного патрубка при фиксированном диаметре песковой насадки.
_ 167
Таблица 1
Рекомендуемые изменения
Стадия Диаметр гидроциклона, мм Насадки на рекомендуемые гидроциклоны, мм
измельчения рекомендуемого действующего питающий патрубок сливной песковый
1-я 750 600 200 230 200
2-я 500 350 110 100 80
Таблица 2
Результаты моделирования 1-й стадии измельчения (гидроциклон диаметром 750 мм)
Продукт Параметр 390 (п = 3) 420 (п = 4) 450 (п = 4) 480 (и = 5)
Слив Вода в зумпф, м3/ч 330 367 409 448
мельницы Выход, т/ч 1047 1163 1295 1420
Содержание твердого, % 68,0 68,0 68,0 68,0
Крупность, мм 0,423 0,436 0,452 0,463
Пески г/ц Выход, т/ч 657 744 845 940
Содержание твердого, % 80,6 77,:3 80,1 73,68
Выход класса -0,074 мм, % 11,24 12,55 10,14 10,92
Крупность, мм 0,542 0,566 0,592 0,615
Плотность питания, % 56,0 56,0 56,0 56,0
Циркуляция, % 168,5 177,1 187,8 195,8
Слив г/ц Содержание твердого, % 37,00 37,6 35,8 36,77
Выход класса -0,074 мм, % 57,04 54,91 53,8 52,16
Крупность, мм 0,163 0,178 0,181 0,193
Граничная крупность, мм 0,168 0,182 0,174 0,184
Эффективность классификации 52,74 48,62 52,35 49,38
Рабочее давление, кПа 113,2 78,67 97,5 75,0
Удельная производительность т/(ч-м3) 0,714 0,739 0,776 0,801
Таблица 3
Результаты моделирования 2-й стадии измельчения (гидроциклон диаметром 500 мм)
Продукт Режим/параметры Расход твердого, т/ч
390 (»=11) 420 (л = 18) 450 {п= 18) 480 (и = 20)
Питание Вода в зумпф, м3/ч 185 294 411 500
гидроциклона Выход, т/ч 2005 2345 2614 2813
Содержание твердого, % 54,0 55,0 55,0 55,0
Содержание класса -0,074мм,% 40,43 36,90 34,09 33,03
Пески г/ц Выход, т/ч 1568 1852 2093 2264
Содержание твердого, % 76,48 77,71 80,40 79,88
Выход класса -0,074, % 28,06 24,77 22,17 21,48
Крупность, мм 0,231 0,241 0,243 0,246
Циркуляция, % 402,0 441,0 465,0 471,7
Слив Содержание твердого, % 26,28 26,26 24,28 24,02
гидроциклона Выход класса -0,074, % 84,89 82,24 81,74 80,95
Крупность, мм 0,0638 0,0694 0,0706 0,0723
Граничная крупность, мм 0,0439 0,044 0,042 0,043
Эффективность классификации 40,19 41,09 42,44 42,07
Рабочее давление, кПа 98,44 95,18 118,28 110,64
Удельная производительность, т/(ч м3) 0,578 0,635 0,715 0,767
Циркулирующая нагрузка цикла уменьшается по параболе при изменении разгрузочного отношения уменьшением диаметра песковой насадки и почти пропорционально при варьировании диаметром сливного патрубка. Уменьшение разгрузочного отношения вызывает снижение производительности гидроциклонов по исходному питанию. Давление на входе в гидроциклон уменьшается с уменьшением ДМ
Плотность песков гидроциклона резко возрастает при изменении Д /й уменьшением диаметра песковой насадки и мало меняется при варьировании диаметром сливного патрубка. Уменьшение разгрузочного отношения приводит к увеличению крупности песков гидроциклона. Выход слива гидроциклона растет при уменьшении А/с1. Содержание твердого в сливе гидроциклонов возрастает при уменьшении АЛ/, содержание класса -0,074 мм снижается, а размер граничного зерна растет.
Научный руководитель д.т.н. проф. О.Н.
В результате проведенных исследований предложено заменить гидроциклоны и насадки к ним (табл.1).
Оптимальные значения режимных технологических параметров процесса измельчения в 1-й стадии представлены в табл.2, во 2-й - в табл.3.
ЛИТЕРАТУРА
1. Исследование влияния различных параметов на показатели работы гидроциклонов на математических моделях / И.А.Блатов, В.П.Бондаренко, Л.В.Зеленская и др. // Обогащение руд. 1998. № 2.
2. Математическое моделирование процесса измельчения на ОФ-1 ОАО «Комбинат Печенганикель» / И.А.Блатов, В.П.Бондаренко, Е.Е.Андреев,и др. // Цветные металлы. 1998. № 4.
3. Разумов К.А. Проектирование обогатительных фабрик / К.А.Разумов, В.А.Перов. 4-е изд. М.: Недра, 1982.
4. Тихонов О.Н. Технологические исследования процессов измельчения / АООТ «Институт «Гипрони-кель». СПб, 1997. Т 2,
