Выбор технологической схемы производят в зависимости от крупности начального и конечного продуктов измельчения, производительности обогатительной фабрики, необходимости раздельной обработки песков и шламов, необходимости стадиального обогащения, физических свойств руды.
Одностадиальные схемы измельчения применяются без контрольной классификации слива при сравнительно небольшой степени измельчения, или же при малой производительности обогатительной фабрики.
При большой производительности и повышенной крупности исходного питания и конечного продукта, применяются двухстадиальные схемы измельчения. При этом, в первой стадии устанавливают стержневые мельницы. Другие типы двухстадиальных схем используются при тонком помоле руды или при необходимости избегания аккумуляции благородных металлов в цикле измельчения.
Исходными данными для настоящего проекта будут служить относительно высокая производительность обогатительной фабрики - 5000000 тонн руды в год.
Суточная производительность фабрики по исходному продукту составит:
Qс = Q/n·η,
где Qс - суточная производительность цеха измельчения;
Q - годовая производительность цеха измельчения;
N - запланированное календарное число рабочих дней цеха измельчения;
Η - коэффициент использования оборудования.
Qс = 5 000 000/0,82·365 = 16 705 т/сут.
Часовая производительность фабрики при этом составит:
Qч = 16 705/24 = 696 т /час
Из мельниц со стальными дробящими телами, на обогатительных фабриках применяются: стержневые, шаровые с разгрузкой через решётку, шаровые с центральной разгрузкой.
По сравнению с шаровыми, стержневые мельницы дают более высокую производительность при измельчении до 1-3 мм, но они не могут эффективно работать когда требуется получить более мелкий продукт. Они применяются при грубом измельчении мелковкрапленных руд, обогащаемых гравитационными и магнитными методами, а также в первой стадии измельчения при двухстадиальной схеме.
Из шаровых мельниц наиболее распространены мельницы с разгрузкой через решётку. Они более производительны и выдают измельчённый продукт с меньшим содержанием шламов, чем мельницы с центральной разгрузкой. Недостатком таких мельниц является сложность конструкции и поэтому более высокая стоимость на единицу веса или на единицу полезного объёма.
Недостатком мельниц с центральной разгрузкой является малая производительность и более сильное отшламование измельчаемых продуктов. Мельницы с центральной разгрузкой должны устанавливаться в тех случаях, когда переизмельчение является полезным фактором, при последующей переработки руды, например, при цианировании золотых руд, с тонкодисперсной и коллоидальной вкрапленностью золота.
По условиям технологической схемы, после измельчения проводится поверочная классификация. Существует несколько типов классификаторов: механические классификаторы и гидроциклоны, чашевые гидроклассификаторы с вибрирующей чашей, гидросепараторы, гидравлические классификаторы, пирамидальные отстойники, конусы.
К механическим классификаторам относятся реечные, спиральные и чашевые. По сравнению с реечными, спиральные классификаторы имеют более спокойную зону классификации. Вследствие этого слив меньше загрязняется некондиционными по крупности зёрнами. Это даёт возможность получения более плотных сливов, обеспечивает меньшую влажность песков и более высокую эффективность классификации. Они имеют больший угол наклона корыта, что позволяет осуществить самотёчное сопряжение с мельницей. Механические классификаторы против гидроциклонов расходуют меньше электричества, могут классифицировать более крупный материал и имеют более длительные межремонтные периоды. Основной их недостаток - высокая стоимость и большие габариты. Это увеличивает затраты на оборудование и стоимость зданий.
Гидроциклоны в последнее время вытеснили механические классификаторы.
В первой и второй стадиях измельчения, данной технологической схемой предусмотрена установка механических классификаторов.
Основными исходными параметрами для измельчения являются крупность исходного питания - 12 мм, крепость руды - 10 (крепость по шкале Протодьяконова), плотность в монолите - 3 г/см3 и содержание шламов.
В связи с тем, что руда малоглинистая, она поступает на измельчение непосредственно после последней стадии дробления. При этом производительность мельниц высокая, за счёт малой крупности исходного материала, а также за счёт наличия в дроблёной руде содержания готового класса. Подбор режима измельчения в первой стадии ведут за счёт изменения производительности мельниц, то есть степени загрузки её рудой, содержания твёрдого в сливе классифицирующих аппаратов, стержневой загрузки мельниц.
При увеличении производительности по руде и понижении плотности пульпы, повышается объём пульпы и скорость её протекания через мельницу. Увеличивается вынос готового материала.
Если необходима стабильность в производительности мельниц, то скорость прохождения руды через мельницу и изменение количества необходимого нам продукта можно достичь путём регулировки сливов классификаторов.
Плотность пульпы регулируется производительностью и объёмом воды, поступающей в мельницу. Для наших руд содержание твёрдого в пульпе составляет 60-70% (Т: Ж=1: 0,5), в первой стадии измельчения и 75-80% - во второй.
Шаровая и стержневая загрузка мельниц осуществляется до уровня середины барабана или на 10-20 см ниже оси вращения. Для эффективной работы мельниц, подбираются оптимальные составы шаровой и стержневой загрузки.
Частота вращения мельниц должна быть установлена на 80-90% от критической. Измельчённая пульпа из мельницы насосом откачивается на спиральный классификатор с двойной погружной системой спиралей диаметром 3м и частотой вращения спиралей 1,5 об/мин. Наклон корыта составляет 18,50. Пески классификатора возвращаются в мельницу на доизмельчение, а слив проходит предварительную классификацию на батарейном гидроциклоне ГБ-1. слив гидроциклона поступает в общую систему слива, а пески подаются песковыми насосами обратно в мельницу. Из мельницы пульпа самотёком поступает в гидроциклоны, где проходит поверочную классификацию. Пески классификации возвращаются на доизмельчение, а слив поступает в общую систему слива, и дальше на обогащение.
При регулировке процесса измельчения руд, содержащих самородное и свободное от сульфидов золото и серебро, перед измельчением необходимо предусмотреть концентрационные столы для выделения их из руды.
Классификация руды имеет свои особенности. При остановке и пуске классификатора проводят его регулировку путём изменения плотности пульпы.
Плотность и состав слива классификатора зависят от настройки режима работы мельницы, объёма воды, подаваемой в мельницу и классификатор, высоты и расположения сливного порога.
На современных обогатительных фабриках, коэффициент использования оборудования достигает 93-95%, что является результатом правильной технической эксплуатации оборудования, своевременного и качественного проведения ремонтных работ.
Мельница включается в работу только после пуска централизованной системы жидкой и густой смазки.
При работе мельниц, машинист должен следить за состоянием привода, не допуская его пульсаций и ударов. Шум от работы открытой зубчатой передачи должен быть ровным, без периодического усиления и ослабления звука.
Во избежание протекания пульпы, болты должны быть туго затянуты и иметь под гайками уплотнительные прокладки. В случае появления течи, мельница должна быть немедленно остановлена.
При появлении течи пульпы через контрольное отверстие в цапфах, необходимо проверить прилегание поверхностей цапфы и патрубка, а также наличие уплотнительного шнура между питателем и загрузочным патрубком.
Необходимо следить за отсутствием течи масла в маслоприводе и уплотнителях.
Не допускается перегрев коренных подшипников мельницы выше 60С, так как повышение температуры может привести к расплавлению баббитовых вкладышей. При температуре 65С, автоматически включается сигнализация, а при 75С мельница отключается.
Необходимо систематически следить за поступлением масла в подшипники через специальные смотровые окна и поступлением густой смазки на зубчатое зацепление.
Исходя из годовой производительности, определяем среднечасовую производительность отделения измельчения:
Q1 = Qг / 365 · 24 · КИО = 5 000 000/365 · 24 · 0,82 = 696 т/час.
Используя зависимость между питанием и выходом классификаторов находим нагрузки на классификаторы первой и второй стадии:
Q5 = Q8 · (β8 - β5) / (β5 - β7) = 232 · (78 - 24,4) / (24,4 - 4,5) = 601,6 т/час
Q6 = Q10 · (β10 - β6) / (β6 - β9) = 464 · (75 - 24,4) / (24,4 - 4,0) = 686,9 т/час
Определяем количество материала, уходящего в пески классификаторов обоих стадий:
Q7 = Q5 - Q8 = 601,6 - 232 = 369,6 т/час
Q11 = Q9 = Q6 - Q10 = 1150,9 - 464 = 686,9 т/час
Q3 = Q2 = Q7 + Q1 = 369,6 + 696 = 1065,6 т/час
Q4 = Q3 + Q11 = 1065,6 + 686,9 = 1752,5 т/час
Теперь мы можем подсчитать циркулирующую нагрузку в обеих стадиях процесса измельчения:
С1 = Q7/Q1/3 = 369,6/232 · 100% = 159%
С2 = Q2/2Q1/3 = 686,9/464 · 100% = 148%
Главной характеристикой эффективности работы мельниц является их удельная производительность, которая определяется по формуле: