Выбор и расчет оборудования для флотационного цеха

Для каждой операции флотации необходимо рассчитать число камер механической флотационной машины по формуле:

 

 

где n – число камер для данной операции; V_n –объем флотируемой пульпы, м³/сут; t – продолжительность флотации в операции, мин; v _к – объем камеры, м³; k – отношение рабочего объема пульпы в камере при работе флотационной машины к объему камеры (k = 0,7–0,8).

Например, выбираем флотационную машину ФМ 6,ЗМ. И проводим расчет числа камер по операциям, согласно техническим характеристикам машины.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ	ФМ 6,ЗМ
Производительность по пульпе, м3/мин	не менее 12,0
Вместимость камеры, м3	6,3
Мощность электродвигателя привода блока импеллера, кВт, не более	30
Содержание в исходном питании классов минус 0,074 мм, %	не менее 50
Габаритные размеры 2-х камерной секции, мм, не более
Длина, L	4400
Ширина, B	3220
Высота, Н	2715
Масса 2-х камерной секции, кг, не более	5540

 

Число камер механической флотационной машины в основной операции флотации меди:

 

Число камер в операции первой перечистки меди:

 

Число камер в операции второй перечистки меди:

 

Число камер в контрольной операции флотации меди:

 

Число камер в основной операции флотации цинка:

 

Число камер в операции первой перечистки цинка:

 

Число камер в операции второй перечистки цинка:

 

Число камер в первой контрольной операции флотации цинка:

 

Число камер во второй контрольной операции флотации цинка:

Для компактного размещения оборудования флотационного цеха выравниваем по возможности длину каждой флотационной машины. Например, для флотационной машины ФМ 6,ЗМ можно осуществить следующее компоновочное решение:

 

Номер операции	Назначение	Расчетное число камер	Компоновочное решение		Длина двухкамерной секции, мм	Длина одной машины, м	Коэффициент заполнения
			Количество машин, число камер в одной машине	Общее число камер
I	Основная флотация меди	28	4 машины по 8 камер	32	4400	17,60	0,850
II	Первая перечистка	6	1 машина – 10 камер	10	4400	22,00	0,925
III	Вторая перечистка	4					0,762
IV	Контрольная флотация	30	4 машины по 8 камер	32	4400	17,60	0,881
V	Основная флотация цинка	28	4 машины по 8 камер	32	4400	17,60	0,809
VI	Первая перечистка флотации цинка	4	1 машина – 6 камер	6	4400	13,20	0,893
VII	Вторая перечистка	2					0,600
VIII	Первая контрольная флотация	24	4 машины по 6 камер	24	4400	13,20	1,000
IX	Вторая контрольная флотация	24	4 машины по 6 камер	24	4400	13,20	0,963

 

Пример расчета коэффициента заполнения камеры

Для основной операции флотации меди:

Внимание!

Преобладающее количество типов флотационных машин механических (и пневмомеханических) имеют четное число камер в секции (нитке). Следовательно, число камер должно быть четным, а, значит, округление расчетной величины числа камер должно производится в большую сторону до четного числа. Коэффициент заполнения камер пульпой не должен быть малым.

Например, число камер в операции второй перечистки меди можно рассчитать, приняв время флотации 15 минут:

при этом коэффициент загрузки равен      если время флотации принять 10 минут, то

то коэффициент загрузки резко уменьшится  так как округление расчетного значения числа камер должно производится в большую сторону до четного числа для

Внимание!

двухкамерных секционных машин.

В случае малого коэффициента загрузки необходимо или изменить время флотации или выбрать камеры меньшего объема. Необходимо учесть, что операции перечистные удобно компоновать в одну машину, а, следовательно, камеры перечистных операций дожны быть одинаковыми.

Для флотационных машин, предназначенных для операций основных и контрольных, при большом расчетном количестве камер в операции можно увеличить при необходимости число камер, так как коэффициент загрузки при этом увеличится незначительно.

Согласно данным предварительных исследований флотируемости минералов и практическим показателям обогатительных фабрик, перерабатывающих аналогичное сырье, продолжительность основной и контрольной операции флотации составляет – 20-25 мин; перечисток концентратов – 10-15 мин.

Внимание!

Суммарное число камер для основных и контрольных операций флотации должно быть не менее 6-8, а для перечисток – не менее двух. Необходимо выбирать максимально возможный объем камер флотационных машин, т. к. при этом используется меньшее число аэраторов, меньше затраты на приобретение и монтаж флотационных машин, уменьшаются объемы флотационных цехов и затраты на строительство, увеличивается производительность установок сокращаются штаты обслуживающего персонала.

Для прямоточных, например, пневмомеханических флотационных машин рассчитывают не число камер, а длину ванны по формуле:

 

 

где s  – площадь поперечного сечения ванны прямоточной машины, м³.

Максимальная длина одной ванны не должна превышать 10 м.

Используя расчет числа камер для каждой операции, необходимо построить схему цепи аппаратов. При распределении операций флотации по флотационным машинам должны соблюдаться следующие обязательные условия:

– максимальный самотек продуктов и возможно меньшее число их перекачек (особенно пенных продуктов) насосами;

– путь следования камерных продуктов был бы как можно меньшим;

– поток пульпы, проходящий через флотационные машины должен быть оптимальным.

Размеры и число камер, а также число параллельно работающих машин следует выбирать такими, чтобы поток пульпы за одну минуту был оптимальным для операций основных и контрольных, поступающий в отдельные машины, был достаточно большим в пределах 1,2 v _к – 2 v _к для механических машин и 2 v _к – 3 v _к для пневмомеханических машин (v _к – геометрический объем одной камеры). Для перечисток при небольшом выходе концентрата допустимо отступать от этого правила.

Внимание!

В схеме необходимо предусматривать зумпфы и насосы для перекачки продуктов, особенно пенных. Для уменьшения числа насосов можно подсасывать промпродукты импеллером механических флотационных машин. Но надо не забывать, что надежное подсасывание промпродуктов происходит с расстояния 4-6 камер. Следовательно, устанавливать хвост машины для осуществления перечистки продуктов надо как можно ближе к голове флотационной машины, выполняющей основную операцию.

Внимание!

Для компактного размещения оборудования главного корпуса обогатительной фабрики желательно, чтобы длина секции флотации в направлении, параллельном оси бункера, равнялась длине секции измельчения, а длина каждой флотационной машины в ряду была бы одинаковой, т.е. в каждой машине должно быть одно и то же число камер.

Внимание!

Длина одной флотационной машины не должна превышать 25-28 м. Для больших машин с камерами объемом 12,5 м³ число камер в прямоточной машине, устанавливаемых на одном уровне, не должно превышать 6. Если в одном ряду требуется установить больше 6 камер, то каждые последующие 6 камер следует устанавливать ниже на 300 мм [ 1, с. 594; 2, с. 282-284; 3, с. 287-290, 420-434].