Характеристика исходной руды

КУРСОВАЯ РАБОТА

   ПРОЕКТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ЦЕХОВ НА БАЗЕ _.

тема

       МЕДНО-МОЛИБДЕНОВЫХ РУД ЭРДЕНЕТОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ _.

 

 

Пояснительная записка

 

Студент, МФ09-1       __________          Давыдов Д.А

номер группы                подпись, дата          инициалы, фамилия

 

Руководитель       __________                     Усманова Н.Ф

подпись, дата                          инициалы, фамилия

 

Красноярск 2012

 

 

Федеральное государственное автономное образовательное        учреждение высшего профессионального образования

                           «Сибирский федеральный университет»

Институт цветных металлов и материаловедения

Институт химико-металлургический

Кафедра ОПИ

Специальность Обогащение полезных ископаемых

Группа ОП 09-1

 

ЗАДАНИЕ

к курсовой работе по учебной дисциплине

«Дробление, измельчение и подготовка руд

к обогащению»

1. Выбрать и обосновать качественную схему дробления и измельчения руды Эрденетовского месторождения.

2. Рассчитать количественную схему дробильного отделения: выбрать, обосновать и рассчитать оборудование для операций дробления и грохочения. При работе принять:

· производительность фабрики по руде 9000000 т/год.,

· крупность поступающей руды 1200 мм,

· руда средняя.

· характеристику крупности продуктов дробления в дробилках 1, 2, 3 стадиях принять по типовым характеристикам.

 

3. Рассчитать количественную схему отделения измельчения. При расчете принять:

· содержание класса –0,074 мм в продукте измельчения 65 %,

· содержание класса -0,074 мм в руде, типовые размеры, производительность мельниц по исходной руде для фабрики аналога – по литературным данным.

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Технологическая схема

Схема цепи аппаратов

 

Дата выдачи                                                                          3.02.2012

 

Оглавление

1. Характеристика исходной руды.. 2

2. Расчет производительности дробильных цехов и измельчительного отделения обогатительной фабрики. 2

2.1 Выбор и обоснование схемы дробления. 2

2.2 Расчет степени дробления. 2

Конусная дробилка при крупном дроблении. 2

2.3 Выбор и обоснование схемы измельчения. 2

3. Цехи дробления. 2

3.1 Методы расчета гранулометрического состава продуктов дробления. 2

3.3 Выбор и расчет дробилок. 2

3.4 Выбор и расчет грохотов. 2

4 Измельчительное отделение. 2

4.1 Расчет производительности мельниц. 2

4.   2 Расчет мельниц по удельной производительности. 2

5 Расчет оборудования для классификации. 2

5.1 Расчет гидроциклонов. 2

5.2 Схема цепей аппаратов. 2

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 2

 

 

 

Таблица 2‑1. - Расчет производительности цехов фабрики. 2

Таблица 2‑2 Исходные данные для расчета схемы дробления. 2

Таблица 3‑1 Расчет качественно-количественной схемы дробления. 2

Таблица 3‑2 Результаты предварительного выбора дробилок и расчет производительности. 2

 

Рисунок 2‑1Трехстадиальная схема дробления. 2

Рисунок 2‑2Одностадиальная схема измельчения. 2

 

 

Введение

В 1976 году был заложен фундамент обогатительной фабрики (ОФ). В 1978 году введена в эксплуатацию первая очередь мощностью 4 млн. тонн переработки руды в год. В настоящее время фабрика расширена и годовая мощность по переработке составляет 25 млн. тонн руды. В среднем ежегодно выпускается 450 - 530 тыс. тонн медного концентрата в виде отпускаемой продукции. Обогатительная фабрика - основной производственный цех с технологической схемой, обеспечивающий дробление руды, измельчение, флотацию, фильтрацию, сушку и отгрузку товарных медных и молибденовых концентратов.

Обогатительная фабрика состоит из следующих отделений и участков: дробильно-транспортного, корпуса полусамо-измельчения, измель-чительно-флотационного, фильтровально-сушильного, реагентного, хвостового хозяйства, ремонта обогатительного оборудования и грузоподъёмных механизмов и хозяйственной части. Рудоподготовка осуществляется двумя технологическими линиями. Первая, производительностью 18-19 млн. тонн руды в год предусматривает ее трехстадиальное дробление в конусных дробилках, грохочение, далее двухстадиальное измельчение руды в шаровых мельницах до 60 - 65% по классу - 0.074 мм. В ходе проведенной реконструкции дробильного отделения достигнуто снижение крупности дробленного продукта с 20 - 22 мм до 14,2 мм. Вторая технологическая линия рудоподготовки (корпус самоизмельчения) оснащена щековой дробилкой, двумя мельницами самоизмельчения с объемом барабана 140 м3 и двумя шаровыми мельницами второй стадии измельчения МШЦ 5.5 х 6.5. В первой стадии в мельницы загружаются шары диаметром 100 - 120 мм в количестве 10 - 12% объема барабана. Продуктом этой линии является измельченная до 65% по классу- 0.074 мм руда, которая самотечным гидротранспортом направляется в главный корпус на флотационную секцию.

 

Цехи дробления

 

 На основе данных базового расчета выполняется предварительный выбор дробилок и грохотов, далее рассчитывается их производительность в заданных условиях и, в процессе сравнительного анализа, выбирается окончательный вариант установки оборудования. При необходимости производится корректировка базового расчета – режима работы цехов и распределения общей степени дробления по стадиям схемы – и повторный расчет и выбор оборудования.

 

 

Выбор и расчет дробилок

    Для дробления руд средней крепости и крепких применяются конусные дробилки, а также, на стадии крупного дробления, щековые дробилки с простым качанием щеки. Последние годы за рубежом разработаны и выпускаются также щековые дробилки со сложным качанием щеки с большим размером загрузочной щели для крупного дробления.

   Для последующего сравнительного анализа предварительно отбираются дробилки, соответствующие требованиям табл.26 и табл.28 [[1]]. Отбираются дробилки, у которых размер загрузочного отверстия превышает заданный и диапазон регулировки разгрузочной щели включает заданную. У дробилок крупного дробления в каталогах указывается только номинальная разгрузочная щель. В этом случае считается, что диапазон регулировки составляет 40 %.

Для предварительно выбранных дробилок рассчитывается производительность в заданных условиях работы. Расчет производится по формуле:

(15)

 

где  - поправочные коэффициенты соответственно на крупность питания, крепость и влажность

Поправочные коэффициенты определяются по следующим выражениям:

 

(16)

где  - номинальная крупность питания дробилки, мм
f – коэффициент крепости по Протодьяконову
w – влажность руды, %

Окончательный выбор варианта установки дробильного оборудования производится в результате сравнительного технико-экономического анализа, исходные данные и результаты которого сводятся в таблицу (Ошибка! Источник ссылки не найден. 3-3). Количество оборудования для установки определяется по формуле:

 

     (17)

 

 

где Q_п – нагрузка на дробилку, м³/час
Q – производительность дробилки, м³/час

   Коэффициент загрузки оборудования по производительности определяется выражением:

                      (18)

 

    Количество N дробилок для установки выбираем ближайшим большим целым от n.

   Сравнение рассчитанных вариантов производим по общей установленной мощности оборудования и общей массе.

 

 

 

Таблица 3‑1 Расчет качественно-количественной схемы дробления

 

Номер по схеме	Продукт	Крупность, мм	Разгрузочная щель i, мм	Содержание класса +i в питании стадии, %	Содержание класса крупности -d (мм), %							Выход продукта
					5	10	28	57	130	261	1200	%	м3/час
1	Исходная руда	1 200			1,2	2,3	6,4	12,4	26,2	45,6	93,9	100	812,3
	Грохочение	1 200								45,6	93,9
2	Крупнодробленая руда	261	174	66,6	3,8	7,5	20,3	37,6	71,5	97,1		100	812,3
4	Питание дробилок 2 стадии											100,0	812,3
6	Среднедробленая руда	57	30	78,8	9,8	20,5	62,8	97,0				100	812,3
7	Питание грохотов 3 стадии				28,12	56,2						209,2	1699,5
8	Питание дробилок 3 стадии											109,2	887,1
10	Мелкодробленая руда	12	12	75,3	43,0	89,6						100	812,3

 

 

Таблица 3‑2 Результаты предварительного выбора дробилок и расчет производительности

Модель

Ширина приемного отверстия, мм

Рагрузочная щель, ОТ-ДО, мм

Объемная производительность,
ОТ-ДО, м3/час

Мощность, квт Масса, тонн

Производительность дробилки Q при принятых i и B и значениях поправочных коэффициентов

B imax imin Qmax Qmin W M i B d_н k_кр k_крk_влk_f Q

ЩДП 12х15

1200

155

0

310

0

160

116

186

1380

1200

0,80

0,88

328,0

ККД-1200/150

1200

180

0

680

0

320

240

186

1380

1200

0,80

0,88

619,5

КСД-2200Гр

350

60

30

610

360

250

86

29

300

308

0,92

1,01

357,7

КСД-3000Т

475

50

25

850

425

400

217

29

300

308

1,15

1,27

629,1

КМД-1750Гр

130

20

9

130

95

160

53

12

64

56

1,37

1,51

157,9

КМД-1750Т

80

15

5

110

85

160

53

12

64

56

1,11

1,22

124,7

КМД-2200Гр

140

20

10

260

220

250

97

12

64

56

1,40

1,54

352,0

КМД-2200Т1

100

15

5

220

160

250

97

12

64

56

1,24

1,37

276,6

КМД-2200Т2

85

15

7

210

150

320

93

12

64

56

1,15

1,26

236,6

КМД-3000Т

95

20

6

440

320

400

220

12

64

56

1,22

1,34

496,7

 

 

Таблица 3‑3 Сравнительный анализ вариантов установки дробильного оборудования

Тип	Параметры дробилки			Нагрузка на дробилку, м3/час	Количество		Характеристика варианта
	Производительность, м3/час	Масса, тонн	Установленная мощность, квт		по расчету	Выбран-ное число	Масса, тонн	Установленная мощность, квт	Коэффициент загрузки
ЩДП 12х15	328,0	116	160	812,3	2,48	3	348	480	0,83
ККД-1200/150	619,5	240	320	812,3	1,31	2	480	640	0,66
КСД-2200Гр	357,7	86	250	812,3	2,27	3	258	750	0,76
КСД-3000Т	629,1	217	400	812,3	1,29	2	434	800	0,65
КМД-1750Гр	157,9	53	160	887,6	5,62	6	318	960	0,94
КМД-1750Т	124,7	53	160	887,6	7,12	8	424	1280	0,89
КМД-2200Гр	352,0	97	250	887,6	2,52	3	291	750	0,84
КМД-2200Т1	276,6	97	250	887,6	3,21	4	388	1000	0,80
КМД-2200Т2	236,6	93	320	887,6	3,75	4	372	1280	0,94
КМД-3000Т	496,7	220	400	887,6	1,79	2	440	800	0,89
Выбранный вариант установки дробильного оборудования
ККД-1200/150	619,5	240	320	812,3	1,31	2	480	640	0,66
КСД-3000Т	629,1	217	400	812,3	1,29	2	434	800	0,65
КМД-2200Гр	352,0	97	250	887,6	2,52	3	291	750	0,84

 

По результатам таблицы 3-3 предварительно выбраны дробилки:

ККД- 1200/1500 – 2 шт. К=0,66

КСД  3000Т - 2 шт.     К=0,65

КМД 2200Гр – 3 шт.    К=0,84

3.4 Выбор и расчет грохотов

В цехах дробления рудных обогатительных фабрик используются вибрационные грохоты в среднем и тяжелом исполнении, необходимая площадь грохочения которых рассчитывается по формуле:

 

                                                 (19)

 

 

где F – площадь грохочения, м2
Q –нагрузка на грохоты, м3/час
q – удельная производительность грохота, м3/м2час [7]
k, l, m, n, o, p –поправочные коэффициенты [1, табл. 30, стр. 223]

 Все параметры и результаты расчета сводятся в таблицу (табл.3.4)

Предварительный выбор грохотов из каталога производится по допускаемой крупности исходного материала, числу ярусов сит и размеру отверстий сит. Последний параметр не является жестким ограничением. Результаты сводятся в таблицу.

 

 

 

Таблица 3.4 –значение поправочных коэффициентов и расчет площадь

 

Условия грохочения, учитываемые коэффициентом	Коэффи-циент	Условия по стадиям		Значения коэффициентов по стадиям
		2	3	2	3
Удельная производительность, м3/м2*час (при заданном размере ячейки грохота, мм)	q	56	12	47	21
Содержание в исходном материале зерен размером менее половины размера отверстий сита, %	k	18,0	28,1	0,58	0,76
Содержание в исходном материале зерен размером более размера отверстий сита, %	l	66,3	43,8	1,46	1,12
Эффективность грохочения, %	m	85,0	85,0	1	1
Форма зерен	n	руда	руда	1	1
Влажность материала	o	сухой	сухой	1	1
Способ грохочения	p	сухое	сухое	1	1
Нагрузка на грохоты, м3/час				812,3	1699,9
Площадь просеивающей поверхности, м2				20,4	94,5

 

Таблица 3.5 –Поправочные коэффициенты для расчета производительности грохотов

Содержание в исходном материале зерен размером менее половины размера отверстий сита, %	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Коэффициент k	0,4	0,5	0,6	0,8	1	1,2	1,4	1,6	1,8	2
Содержание в исходном материале зерен размером более размера отверстий сита, %	10	20	25	30	40	50	60	70	80	90
Коэффициент l	0,94	0,97	1	1,03	1,09	1,18	1,32	1,55	2	3,36
Эффективность грохочения, %	40	50	60	70	80	90	92	94
Коэффициент m	2,3	2,1	1,9	1,65	1,35	1	0,9	0,8
Форма зерен	Дробленый материал разный (кроме угля)						Округленная (например.морская галька)			Уголь
Коэффициент n	1						1,25			1,5
Влажность материала	Для отверстий сита менее 25 мм						Для отверстий сита более 25 мм
	Сухой		Влажный		Комкующийся		В зависимости от влажности
Коэффициент o	1		0.75–0.85		0.2–0.6		0.9–1.0
Способ грохочения	Для отверстий сита менее 25 мм						Для отверстий сита более 25 мм
	Сухое		Мокрое с орошением				Любое
Коэффициент p	1		1.25–1.40				1

 

Таблица 3.6- Результаты предварительного выбора грохотов

 

Модель	Площадь одного сита, м2	Мощность электродвигателя, кВт	Масса грохота, кг	Размеры просеивающей поверхности, мм:		Размеры отверстий сит (решеток), мм:		Допускаемая крупность исходного материала, мм	Количество грохотов		Установленная мощность, т	Масса, т	Коэффициент загрузки
				ширина	длина	верхнего	нижнего		расчет	принято
Стадия мелкого дробления
ГСТ51	7,875		4650	1750	4500	Перфорированный лист 30, щелевидное сито 1,6; сетка 10 × 10	–	120	2,65	3	0	13,95	0,88
ГСТ61	10		6000	2000	5000	8; 12;16; 20	–	200	9,45	10	0	60	0,94
ГСТ61 (259Гр)	8		6200	2000	4000	2–25	–	100	11,81	12	0	74,4	0,98
ГСТ61 (253Гр)	10		5700	2000	5000	2–25	–	100	9,45	10	0	57	0,94
ГСТ81	18		18000	3000	6000	-	-	120	5,25	6	0	108	0,87
ГИС 62	10	17	5100	2000	5000	–	–	150	9,45	10	170	51	0,94
Продолжение таблицы 3.6
Стадия среднего дробления
ГИТ 52М	6,755	22	1700	1750	3860	8–100	–	400	13,98	14	308	23,8	1,00
ГИТ 51	6,125	22	6000–9000	1750	3500	50–300	–	400	3,40	4	88	32	0,85
ГИТ 51M	6,755	17	800	1750	3860	8–100	–	400	3,09	4	68	3,2	0,77
ГИТ 71	13,2	30	1750	2500	5300	25–150	–	800	1,58	2	60	3,5	0,79

 

Таблица 3.7- Окончательный выбор грохотов

Модель	Площадь одного сита, м2	Мощность электродвигателя, кВт	Масса грохота, кг	Размеры просеивающей поверхности, мм:		Размеры отверстий сит (решеток), мм:		Допускаемая крупность исходного материала, мм	Количество грохотов		Установленная мощность, т	Масса, т	Коэффициент загрузки
				ширина	длина	верхнего	нижнего		расчет	принято
Стадия мелкого дробления
ГСТ51	7,875	0	4650	1750	4500	Перфорированный лист 30, щелевидное сито 1,6; сетка 10 × 10	–	120	2,65	3	0	13,95	0,88
Стадия среднего дробления
ГИТ 71	13,2	30	1750	2500	5300	25–150	–	800	1,58	2	60	3,5	0,79

 

Исходя из таблицы расчетов грохотов на 2 дробилки КСД-3000Т выбрал2 грохотаГИТ71.

На 3 дробилки мелкого дробления КМД-2200Гр выбрал 3 грохотовГСТ51.

 

4 Измельчительное отделение

Расчет гидроциклонов

 

Расчет производили по методике, указанной в [1].

Определили выход слива (частный)

где при работе мельницы с гидроциклоном принимается велечина с = 200-300. Примем с =230

Выход песков гидроциклона определили по формуле:

Определили содержание твердого в сливе. Предварительно задали содержание твердого в песках для крупности слива 65 % класса –0,074 мм. Содержание твёрдого в песках приняли равным 70%[1,стр 262].

Определили содержание твердого в исходном

Из соотношения Ж:Т нашли разжиженность пульпы:

-исходного   

-песков          

-слива            

По таблице 14 [1] условная крупность слива .

Размер класса, который распределяется по продуктам

В таблице 5.2 привели расчет шламовой схемы

 

Таблица 5.2 – Расчет шламовой схемы

Продукт	Выход, %	Твердого Q, т/ч	Разжижение R=W/Q	Содержание твердого, %	Расход воды Q·R=W, м3/ч	Объем пульпы
Слив Пески	30 70	351,8 820,8	4,56 0,43	18 70	1245,4 205,2	1741,1 1139,1
Исходный	100	1172,6	1,67	37,5	1442,3	2414,5

 

По таблице 45 [1] подобрали размер гидроциклона. Для данных условий подходит гидроциклон :

-угол конусности ;

-стандартный эквивалентный диаметр питающего отверстия ;

-стандартный диаметр сливного патрубка ;

-диаметр пескового насадка .

Определили условно производительность гидроциклона, приняв условно давление на входе 0,1 МПа

 

где  – производительность, м³/ч;

 – поправка на угол конусности гидроциклона. Согласно [1]                    

,

где D – диаметр гидроциклона, см

 

 – поправка на диаметр гидроциклона  [1];

 – диаметр питающего отверстия, см;

 – диаметр сливного патрубка, см;

 – рабочее давление на входе в гидроциклон, МПа.

Рассчитали число гидроциклонов

Проверили нагрузку гидроциклона по пескам при диаметре пескового насадка  (сечение при этом )

Нагрузка находится в пределах нормы, которая составляет
0,5÷2,5 т/см²·ч[2, С. 264], поэтому к установке приняты 2 гидроциклона ГЦ – 2000 с давлением на подаче Р = 0,1 МПа.

,

По результатам расчета на мельницу МШЦ 6000x8000 установили 4 гидроциклона ГЦ-2000. В случае неисправности 2-ух гидроциклонов в эксплуатацию вступят запасные гидроциклоны.

 

5.2 Схема цепей аппаратов

Таблица5 –Спецификация основного технологического оборудования

№	Наименование оборудования	Модель	Кол-во
1	Гидравлический молот		1
2	Пластинчатый питатель		1
3	Конусная дробилка крупного дробления	ККД-1200/150	2
4	Ленточный конвейер		1
5	Магистральный ленточный конвейер		1
6	Металлоуловитель		1
7	Склад дробленой руды		1
8	Пластинчатый питатель
9	Магистральный ленточный конвейер		1
10	Конусная дробилка среднего дробления	КСД-3000Т	2
11	Конусная дробилка мелкого дробления	КМД-2200Гр	3
12	Вибрационный питатель		2
14	Распределительный бункер	50 м3	2
13	Конвейер с разгрузочной тележкой		1
14	Грохот самобалансный	ГСТ81 (253Гр)	6
15	Ленточный конвейер		1
16	Магистральный ленточный конвейер		1
17	Конвейер с разгрузочной тележкой		1
18	Накопительный бункер	10 000 м3
19	Ленточный конвейер		6
20	Гидроциклон
21	Шаровая мельница	МШР-6000x8000	2
22	Зумпф		6
23	Шаровая мельница	6000x8000	2
24	Гидроциклон	ГЦ-150

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Запроектировали цех подготовки к обогащению руды Эрденетовского месторожде­ния.

На основании работы действующей обогатительной фабрики и исходных дан­ных, в проекте принята следующая схема подготовки руды к обогащению: трехстадиальное дробление с предварительным грохочением перед средним дроблением, с предва­рительным и поверочным грохочением перед мелким дроблением и одностадиальная схема измельчения с использованием контрольной классификацией слива мельницы в гидроциклонах. Скальпирующий режим спирального классификатора позволит снизить нагрузки на гидроциклон.

Проектируемая схема измельчения была принята на основании исходных дан­ных и вещественного состава руды. В проекте представлена одностадиальная схема измельчения при работе мельницы в замкнутом цикле с классифицирующим устрой­ством, которая позволяет при достаточно большой производительности обогатитель­ной фабрики получить измельченный продукт крупностью 65 % класса -0,074 мм.

Оборудование для дробления руды выбрано в соответствии с требованиями:

- типоразмер дробилки должен удовлетворять крупности исходного питания и дробленого продукта;

- коэффициент