Дробилки, мельницы, измельчители

Мокрый помол стержнями

22 Март 2009 мельницы барабанные

Область применения стержневых мельниц мокрого измельчения ограничивается грубым измельчением (не ниже 0,8 мм), при котором содержание расчетного класса —0,074 мм в готовом продукте не превышает β₇₄ = 25 %. В схемах обогатительных фабрик их используют непосредственно перед обогащением (самостоятельная операция) или перед тонким измельчением в шаровых мельницах (подготовительная операция). В первом случае стержневые мельницы работают в открытом цикле (рис. 4.4, а) или в замкнутом цикле с каким-либо классифицирующим аппаратом (рис. 4.4, б).

Рис. 4.4. Измельчение в стержневой мельнице в открытом (а) и замкнутом цикле (б) как самостоятельная операция перед обогащением

Открытый цикл измельчения нашел применение на фабриках для обогащения магнетитовых руд (например, на Южном ГОКе-2), где дробленая руда после измельчения в стержневой мельнице (разгрузка которой контролируется грохотами) для выделения отвальных хвостов подается на магнитные сепараторы I стадии обогащения. При замкнутом цикле в качестве классифицирующего устройства применяют грохоты и редко — спиральные классификаторы (примером служат фабрики для обогащения руд редких металлов и олова, где стремятся избегать переизмельчения руды).

После предварительного измельчения в стержневой мельнице ее слив (грубый продукт) без обогащения доизмельчают в шаровой мельнице. В этом случае стержневая мельница работает по одному из трех вариантов схемы:

вариант I — в открытом цикле (рис. 4.5, а, б);

вариант II — в замкнутом цикле с классификатором;

вариант III — в частично замкнутом цикле.

Рис. 4.5. Схема измельчения с подачей разгрузки стержневой мельницы непосредственно в шаровую мельницу (а) или классификатор второй стадии измельчения (б): 1 — стержневая мельница; 2 — шаровая мельница; 3 — классификатор

Варианты II и III почти не применяются. В первой реализации варианта I слив стержневой мельницы подается непосредственно в шаровую мельницу с замкнутым циклом и классификатором (см. рис. 4.5, а). При второй реализации разгрузка стержневой мельницы подается на II стадию измельчения посредством классификатора (см. рис. 4.5, б). При этом шаровая мельница II стадии может работать в открытом цикле и замкнутом (пример схемы с открытым циклом шаровой мельницы — Оленегорская обогатительная фабрика, а с замкнутым — схема фабрики Новокриворожского горно-обогатительного комбината).

Для получения сравнительной оценки показателей измельчения железистых руд в стержневых мельницах мокрого измельчения в качестве базисной предложена стержневая мельница 3200×4500 Новокриворожского ГОКа со следующими параметрами [1]: диаметр барабана в свету D^б — 3 м; масса стержней на единицу объема G_с^б/V^б — 2,3 т/м³; частота вращения мельницы ψ^б — 60 % от критической; номинальная крупность питания d^_нб — 30 мм; удельная производительность по вновь образованному классу —0,074 мм при базовом (номинальном) исходном питании q₇₄^б — 0,8 т/(м³ч) (где G_с^б — масса стержней, т, для базовой мельницы; V^б = 32 м³ — объем ее рабочего барабана).

При других размерах мельницы и параметрах технологического режима удельную производительность q₇₄^н по вновь образованному классу —0,074 мм можно определить по формуле q₇₄^н = k_oq₇₄^б, при этом

k_o=k_dk_ψk_Gk_D,

где k_d =⁴√(d_н^б/d_н^н) — поправка на крупность питания; k_ψ = ψ^н /ψ^б — поправка на частоту вращения мельницы; k_G = G_с^нV^б/(G_с^б V^н) — поправка на удельную стержневую загрузку; k_D = √(D^н/D^б) — поправка на диаметр барабана; d_н^н — номинальная крупность нового питания, мм; D^н — диаметр новой мельницы, м; ψ^н — скорость новой мельницы в долях от критической; G_с^н, V^н — масса стержней, т, и объем новой мельницы, м³.

Поправка k_d показывает, насколько увеличится (или уменьшится) при прочих равных условиях производительность мельницы, если вместо базовой «стандартной» руды с номинальной крупностью d_н^б в нее будет подаваться руда с новой номинальной крупностью d_н^н. Например, при переходе от руды с номинальной (стандартной) крупностью 30 мм к руде с крупностью d_н^н =50 мм производительность мельницы уменьшается на 14 %, а при увеличении загрузки стержнями с 2 до 2,3 т/м³ производительность, наоборот, повышается на 15 %.

При измельчении руд другого типа изменение производительности учитывается коэффициентом измельчаемости. Однако следует учесть, что все формулы для поправочных коэффициентов являются приближенными и применимы только при условии, что фактические параметры отличаются от базисных не более чем на ±20 %.

Вероятный гранулометрический состав продуктов стержневых мельниц и приблизительный вид характеристик их крупности на этапе проектирования можно определять на основе типовых характеристик (рис. 4.6 [1]).

Рис. 4.6. Типовые характеристики крутости продуктов измельчения в стержневых мельницах по данным

Таблица 4.4.

Возможные комбинации углов

При двойной логарифмической шкале характеристики исходной руды и готового продукта представляют собой ломаные линии, состоящие из двух или трех лучей: в зоне мелких классов с углом а,, средних с углом α₂ и крупных классов с углом α₃. Те же углы для исходного питания (ломаная линия AM) обозначены на рис. 4.6 как δ₁, δ₂ и δ₃.

Начальный угол α₁ характеристики готового продукта определяется начальным углом δ₁, для исходного продукта; обычно α₁ = δ₁ + (6—8 град.). Соотношение между углами α₂ и α₁, а также α₃ и α₂ зависит от содержания мелких и крупных стержней в общей стержневой загрузке. В табл. 4.4 приведены шесть возможных комбинаций углов.

Например, для фабрики Новокриворожского ГОКа (рис. 4.6) реальной является характеристика типа I, б с α₁ = 15 град., α₂ = 40 град, (α₂ > α₁), α₃ = = 40 град.

По данным табл. 4.4 делают анализ пригодности выбранных размеров стержней и их распределения в загрузке (например, в мельницах Новокриворожского ГОКа недостаточно мелких стержней).

Диаметр d_c наибольших догружаемых стержней выбирают по приближенной формуле Олевского [25]:

d_c=k_c√d_o,

где d_o — размер наибольших кусков руды в питании, мм; k_с = 15-20 (меньшие k_с соответствуют менее крепким рудам, а большие — более крепким).

Если по данным лабораторных испытаний определен коэффициент сравнительной измельчаемости k_и, то производительность стержневой мельницы по исходному питанию можно определить как

где V^н — рабочий объем мельницы, м³;α₇₄^н, β₇₄^н — содержание класса -0,074 мм в исходном и готовом продукте новой мельницы, соответственно.

Пивняк Г. Г., Вайсберг Л. А., Кириченко В. И., Пилов П. И., Кириченко В. В. Измельчение. Энергетика и технология: Учебное пособие для вузов.

Популярность: 45% [?]

Теги: для обогащения, обогащения руд, цикл измельчения