Расчет гидроциклонов для предварительной и поверочной классификации II
На предварительную и поверочную классификацию II поступает 803,34м3/ч пульпы, образуется 473,37м3/ч слива и 339,96 м3/ч песков. Содержание твердого в исходной пульпе, сливе и песках составляет 45,955%;27,468 %; 65 % соответственно.
Номинальная крупность слива, содержащего 95 % класса минус 0,074 мм, составляет 70 мкм.
Для расчета предварительно выбираем гидроциклоны: ГЦ – 360,
Производительность гидроциклонов ГЦ – 360:
м3/ч
Необходимое количество гидроциклонов ГЦ – 360:
Берем к установке 8 гидроциклонов ГЦ – 360. Необходимое давление на входе в гидроциклон (4.29):
Нагрузка на песковое отверстие рассчитывается по формуле (4.30):
Эта нагрузка должна находиться в пределах 0,5 – 2,5 т/(м3∙ч).
Насадка диаметром 13 см удовлетворяет требованию по удельной нагрузке на песковое отверстие.
Крупность номинального зерна в сливе рассчитывается по формуле (4.31):
– номинальная крупность слива, содержащего 95 % класса минус 0,074 мм.
Выбранный гидроциклон ГЦ – 360 соответствует номинальной крупности слива, содержащего 95 % класса минус 0,074 мм.
Во второй стадии классификации принимаем к установке две батареи по 6 гидроциклонов, в т.ч. 8 рабочих и 4 резервных гидроциклона ГЦ – 360.
3) Расчет гидроциклонов для контрольной классификации.
На контрольную классификацию поступает 645,04 м3/ч пульпы, образуется 601,15 м3/ч слива и 43,88 м3/ч песков. Содержание твердого в исходной пульпе, сливе и песках составляет
20,817 %;18 %;50 % соответственно.
Номинальная крупность слива, содержащего 95% класса минус 0,074 мм, составляет 70 мкм.
Для расчета предварительно выбираем гидроциклоны: ГЦ – 360 и ГЦ – 500
Расчет производительности идет по формуле (4.28):
Производительность гидроциклонов ГЦ – 360:
м3/ч
Необходимое количество гидроциклонов ГЦ – 360:
Производительность гидроциклонов ГЦ – 500:
м3/ч
Необходимое количество гидроциклонов ГЦ – 500:
Принимаем к установке 1 батарею из 6 гидроциклонов ГЦ –500, в т.ч. 4 рабочих и 2 резервных.
Необходимое давление на входе в гидроциклон рассчитывается по формуле (4.29):
 | (4.29) |
где  производительность гидроциклона, м3/ч;  поправка на угол конусности гидроциклона;  поправка на диаметр гидроциклона;  диаметр питающего отверстия, см; d - диаметр шламового отверстия, см;  рабочее давление пульпы на входе в гидроциклон, МПа. |
Нагрузка на песковое отверстие рассчитывается по формуле (4.30):
 | (4.30) |
где  нагрузка на песковое отверстие, т/(м3∙ч);  производительность по пескам, т/ч;  ;  количество гидроциклонов, шт. |
Эта нагрузка должна находиться в пределах 0,5 – 2,5 т/(м3∙ч).
Насадка диаметром 15 см удовлетворяет требованию по удельной нагрузке на песковое отверстие.
Крупность номинального зерна в сливе рассчитывается по формуле (4.31):
 | (4.31) |
где  номинальная крупность слива, мкм;  диаметр гидроциклона, см;  содержание твердого в исходной пульпе, %;  плотность твердого, г/см3;  плотность жидкой фазы, г/см3. |
– номинальная крупность слива, содержащего 95 % класса минус 0,074 мм.
Выбранный гидроциклон ГЦ–500 соответствует номинальной крупности слива, содержащего 95 % класса минус 0,074 мм.
Таблица 4.12 – Принятые к установке гидроциклоны
| Наименование операции | Объем пульпы, м3/ч | Крупность слива, минус 0,074 мм, % | Диаметр гидроциклона, мм | Количество гидроциклонов, шт. | |
| Расчетное | Установочное | ||||
| Классификация I | 931,733 | ||||
| Классификация II | 803,34 | ||||
| Классификация III | 645,04 |
2) Расчет концентрационных столов
Концентрация на столе
Производительность концентрационного стола определяется по формуле:
 , | (30) |
где ρр - плотность руды, кг/м3;
ρт, - плотность тяжелого минерала, кг/м3;
ρл - плотность легкого минерала, кг/м3;
dср - среднеарифметическая крупность зерен в питании, мм;
F - площадь деки, м2
m - число дек.
Число устанавливаемых машин определяется по формуле:
 , | (31) |
где Q – требуемая производительность, т/ч;
Qкс –производительность концентрационного стола данного типоразмера, т/ч.
Рассчитываем производительность для СКО-7,5 ШС по формуле (30): 
т/ч.
Итак, по формуле (31) 
К установке принимаем 5 концентрационных стола СКО-7,5 ШС
Доводка на концентрационном столе Gemeni
По требуемой производительности 6,13 т/ч, выбирается концентрационный стол Gemeni 1000 с производительностью 450,00 кг/ч. Количество концентрационных столов определяется по формуле (31):
К установке принимаем 5 концентрационных столов СКО-7,5 ШС
Результаты расчета концентрационных столов сведены в таблице 16.
Таблица 16 – Результаты расчета концентрационных столов
| Наименование операции | Требуемая производительность, т/ч | Производительность стола, т/ч | Типоразмер концентрационного стола | Количество, шт. | |
| Концентрация на столе 1 | 6,13 | 6,25 | СКО-7,5 ШС | ||
Технические характеристики концентрационных столов представлены в таблице Б.5.
3) Расчет центробежных концентраторов
В какой узел По требуемой производительности 473,32 м3/ч выбирается центробежный концентратор Knelson KC CVD-64 c производительностью 500 м3/ч в количестве 
.
И на второй гравитационный концентратора с требуемой производительностью 419,31 м3/ч выбирается центробежный концентратор Knelson KC CVD-64 с производительностью 500 м3/ч в количестве 1.
Результаты расчета концентраторов сведены в таблице 17.
Таблица 17 – Результаты расчета центробежного концентратора
| Наименование операции | Требуемая производительность, м3/ч | Производительность концентратора, м3/ч | Типоразмер концентратора | Количество, шт. |
| Гравитация-1(центробежный концентратор) | 473,32 | Knelson KC CVD-64 | ||
| Гравитация-2(центробежный концентратор | 419,31 | Knelson KC CVD-64 |
Техническая характеристика центробежного концентратора Knelson KC CVD-64 представлена в таблице Б.6.
2.5.6 Выбор и расчет оборудования для сгущения хвостов гравитационного обогащения
Необходимая площадь сгущения определяется по формуле:
 , | (32) |
где S – необходимая площадь сгущения, м2;
Q – производительность по твердому в сгущаемом продукте, т/сут;
q – удельная производительность, т/(м2·сут).
Итак, по формуле (32): 
м2.
Число сгустителей определяется по формуле:
 , | (33) |
где n – число сгустителей, шт;
Sсг – площадь осаждения сгустителя, м2.
Итак, по формуле (33): 
К установке принимается 4 сгустителя Ц-50А.
Результаты расчета сгустителя приведены в таблице 19
Таблица 19 – Результаты расчета сгустителя
| Наименование операции | Производи-тельность, т/ч | Удельная производи-тельность, т/(м2·ч) | Типоразмер сгустителя | Номинальная площадь осаждения, м2 | Количество, шт. |
| Сгущение хвостов гравитационного обогащения | 7345,2 | 0,4 | Ц-50 |
Технические характеристики сгустителей представлены в таблице Б.8.
Следует учесть следующее:
1. Площадь, занимаемая четырьмя сгустителями Ц-50 значительно превышает площадь фабрики.
2. Под открытым небом в северных районах сгустители ставить нельзя.
3. Получение чистого слива при работе по предлагаемой схеме не обязательно.
4. Применение известкового молока в данной схеме не предусмотрено.
В силу вышеизложенного, вместо четырех радиальных сгустителей Ц-50 принимаем к установке два пластинчатых сгустителя СП 18 А.
2.5.8 Выбор вспомогательного оборудования
Для перемешивания пульпы используются контактные чаны КЧ-6,3 и КЧ-3,2.
Для транспортировки руды используются конвейеры ленточные шириной 800, 1000 мм. Максимально допустимый угол наклона конвейера 18-20°.
Для перекачивания пульпы применяются насосы ГРАК 350/40, ГРАК 170/40.
Склады и бункера руды на обогатительной фабрике предназначены для обеспечения условий максимальной ритмичности работы фабрики при различии режимов работы рудника и фабрики. Бункера (или склады) предназначаются также для распределения потока руды по отдельным секциям. Во всех случаях применения бункеров и складов следует использовать их, по возможности, как усредняющие средства.
На фабриках с рудным самоизмельчением склады или бункера перед мельницами представляет собой единый запас руды между рудником и фабрикой, обеспечивающий нормальный режим работы рудника и фабрики.
При рудном самоизмельчении (крупность руды 350-0 мм) применяются преимущественно склады, и в редких случаях бункера, например при ограниченных размерах площадки фабрики.
Доставленная с рудника руда складируется на складе напольного типа, который будет располагаться перед отделением измельчения.
Полная вместимость склада 1000 т. Из напольного склада руда подается пластинчатыми питателями и ленточными конвейерами на первую стадию измельчения.
Тип и вместимость склада крупнодробленой руды указан в таблице 21.
Таблица 21 – Склад крупнодробленой руды обогатительной фабрики
| Наименование | Вместимость, т |
| Склад крупнодробленой руды напольный с одноточечной разгрузкой |
Реагентное хозяйство
2.6.1 Реагентное отделение фабрики
Реагентное отделение представляет собой одноэтажное здание, которое имеет сообщение с главным корпусом посредством галереи. Реагентное отделение состоит из участков:
1) Участок, где производится растворение реагентов.
2) Теплый склад, где хранятся реагенты.
3) Холодный склад, где хранятся отдельные виды реагентов.
Реагенты доставляются автомобильным транспортом, в металлической, бумажной таре.
2.6.2 Описание применяемых на проектируемой фабрике реагентов
Флотационными реагентами называются такие вещества, подача которых в рудную пульпу делают возможным или ускоряют процесс флотации.
Без флотационных реагентов область применения процесса флотации была бы ограничена рудами, содержащими естественно флотирующиеся минералы.
В зависимости от места действия флотореагенты делятся на два класса. К первому классу относятся флотореагенты, непосредственно взаимодействующие или регулирующие взаимодействие других реагентов с поверхностью минералов. Ко второму – реагенты, действующие на поверхности раздела газ – жидкость.
Реагенты первого класса в зависимости от выполняемых функций подразделяются на 5 групп:
1) коллекторы или собиратели;
2) депрессоры или подавители;
3) активаторы или побудители;
4) реагенты, способствующие закреплению коллектора на поверхности минерала;
5) регуляторы среды.
Собиратели представляют собой органические соединения, которые, избирательно закрепившись на поверхности гидрофильных минералов, уменьшают их смачиваемость водой и способствуют их прилипанию к воздушному пузырьку.
По способности диссоциировать на ионы собиратели подразделяются на ионогенные, диссоциирующие на ионы в водной среде, и неионогенные, не распадающиеся на ионы.
В зависимости от того, какая часть молекул является адсорбционно активной - анион или катион ионогенные собиратели делятся на две группы: анионные и катионные. Анионные собиратели получили наибольшее распространение в практике флотации, в частности бутиловый ксантогенат калия (БКК).
Бутиловый ксантогенат калия представляет собой кристаллы от светло-серого до желтого цвета со специфическим запахом, хорошо растворим в воде.
Формула ксантогената:
а) эмпирическая – 
б) структурная – 
В промышленных условиях ксантогенат получают путем обработки щелочных алкоголяторов спиртов сероуглеродом по реакции:
Бутиловый ксантогенат калия выпускают по ГОСТ 7927-75 с содержанием основного вещества не менее 85 %. На фабрике используют 5 % раствор ксантогената.
Для повышения показателей флотационного обогащения институтом «Иргиредмет» предложено совместно с БКК использовать гидразинсульфат, применение которого в качестве микродобавки к БКК способствует увеличению извлечения благородных металлов.
Гидразинсульфат (N2H4·4H2SO4·HNO3) – твердое кристаллическое вещество с температурой плавления 254 ºС, плотность 1,38 г/см3. По заключению Института гигиены труда и профзаболеваний (г.Ангарск) создание токсических концентраций при микродобавках к БКК в отношении 3:100 практически маловероятны.
Обязательным условием успешной флотации является применение пенообразователя, обеспечивающего образование обильной и устойчивой пены. На фабрике применяют в качестве пенообразователя сосновое масло. Сосновое масло - прозрачная жидкость от светло-желтого до темно-желтого цвета, горючая, с запахом скипидара.
Технологическая режимная карта представлена в таблице В.1.