Второй случай

Вкачестве исходных показателей принимают содержание ценного компонента в продуктах обработки, т.е. N_n=N_β, и дальнейший расчет производят двумя методами: общим или частным.

При использовании общего метода составляют уравнения баланса для операций схемы:

(12)

(13)

В этой схеме число неизвестных значений γ_п иβ_п должно быть равно числу уравнений. После решения системы γ_п иβ_п для всех продуктов становятся известными, и по формуле

(14)

определяют значения ε_п для всех продуктов.

Частным методом находят частные выходы продуктов всех операций, для которых известны содержания впитании и в продуктах обработки, по формулам

(15)

где β_п, β_п+1, β_п+2 - содержание расчетного компонента соответственно в исходном продукте и в продуктах разделения.

Затем, зная выходы от исходногоконечных продуктов и частные выходы в отдельных операциях, определяют выходы от исходного всех продуктов схемы, для которых это возможно по формулам

,

Оставшиеся неизвестные рассчитывают так же,как и общим методом.

Заканчивают расчет количественной схемы определением абсолютных показателей по формулам.

7.Для расчета схемы в абсолютных показателях при известной производительности по исходной руде определяют производительности по остальным продуктам

Q_n = Q₁ Y_n/ 100 (16)

8.Находят производительность по расчетному компоненту

P_n = Q_n β_n/100 (17)

где Q_n и Р_n – соответственно, массы продукта и масса ценного компонента в продукте, т/сут;

Q₁ и Р₁ – массы, соответственно, исходного продукта и ценного компонента в нем, т/сут.

Результаты расчетов заносят в таблицу и представляют графически на качественно-количественной технологической схеме.

Балансовый расчет водно – шламовых схем

Исходные показатели для расчета водно – шламовой схемы объединены в три группы.

Первая группа: оптимальные значения отношения жидкого к твердому (R) в отдельных операциях и продуктах обогащения, получаемые в процессе регулировки.

Вторая группа: показатели, характеризующие влажность продуктов, величина которой не зависит от исполнения и практически не регулируется (влажность руды, песковых продуктов, концентратов).

Третья группа: нормы расхода дополнительной воды, необходимой для ведения технологического процесса (например, для промывки, транспортировки концентратов).

Значения исходных показателей принимают исходя из опыта работы аппаратов на действующих фабриках. Для ориентировочных расчетов можно пользоваться нормами добавки воды в операции обработки (дополнительно к воде, поступающей с питанием) и данным по ориентировочному содержанию (%) твердого (по массе) в операциях и продуктах обогащения.

При использовании данных таблицы рекомендуется принимать более высокие содержания в питании и продуктах операции при переработке материалов с повышенной плотностью.

Содержание твердого в питании и продуктах возрастает также с ростом крупности фракций и увеличением содержания в продуктах ценных минералов с высокой плотностью (сульфидов, касситерита, магнетита и т.д.). Расход воды при гравитационных процессах растет с увеличением крупности обогащаемых классов.

Порядок расчета водно – шламовой схемы

В расчетах приняты следующие обозначения: n – номер продукта в схеме (арабскими цифрами); R_n – отношение жидкого к твердому по массе, равное массе воды на 1 т твердого; W_n – расходы воды (производительность по воде) с продуктом, м.куб. в единицу времени; L_n – расход добавляемой воды с продуктом, м.куб. в единицу времени; S_n – влажность продукта, %; T_n – содержание твердого, %; p_n – плотность твердого в продукте, т/м.куб.; V_n – производительность по объему пульпы, м.куб. в единицу времени; l_n – удельный расход свежей воды, добавляемой к отдельным продуктам, м.³/т. Основные расчетные формулы

W_n = Q_n R_n; (18)

R_n = W_n/ Q_n (19)

S_n = 100 – T_n (20)

R_n = S_n/ (100 – S_n) (21)

S_n = R_n/ (1 + R_n) = W_n/ (Q_n + W_n); (22)

V_n = W_n + Q_n/ p_n = Q_n (R_n + 1/ p_n) (23)

Для операций соотношения сохраняются с изменением индекса n на m.

1. Выбирают значения исходных показателей.

2. Составляют вспомогательную таблицу, куда записывают производительность по продуктам на основании данных расчета количественной схемы и исходные показатели для расчета.

3. По формуле рассчитывают и записывают во вспомогательную таблицу производительность по воде для тех продуктов и операций, для которых согласно исходным показателям известны значения R_n.

4. Определяют удельный расход воды, необходимой для добавки в отдельные операции и продукты, дополнительно к воде, поступающей с питанием (для ведения технологического процесса).

5. По уравнениям баланса определяют производительность по воде в отдельных операциях или с отдельными продуктами и рассчитывают расход дополнительной воды во всех операциях, где он неизвестен.

6. По формуле рассчитывают значения R_n для всех продуктов и операций.

7. По формуле рассчитывают производительность по объему пульпы для всех продуктов и операций.

8. Составляют баланс воды по обогатительной фабрике, определяют общий расход воды для технологических целей.

9. Определяют дополнительный расход воды на неучтенные цели (смыв полов, промывка аппаратов при ППР и др.). Его принимают равным 10 – 15 % расхода на технологические цели.

10. Определяют удельный расход воды на 1т обогащаемого полезного ископаемого.

11. Вычисляют расход свежей воды с учетом расхода добавляемой оборотной воды.

12. Результаты расчета водно – шламовой схемы оформляют в виде таблицы и схемы.

Таблица 1

Норма расхода воды в операциях обогащения руд

Таблица 2

Ориентировочное содержание (%) твердого (по массе) в некоторых операциях и продуктах обогащения

13. Составляют баланс воды по обогатительной фабрике, рассчитывают общий расход воды и удельный ее расход на тонну обогащаемого полезного ископаемого. Расчет необходимо закончить выводами и рекомендациями.

Выбор и расчет основного технологического оборудования.По данным количественной схемы с учетом производительности аппарата рассчитывают необходимое количество аппаратов выбранного типа и размера. При выборе аппарата следует учитывать характеристики исходного материала (крупность, промывистость, обогатимость, твердость, влажность и т.д.) Оборудованиевыбирают и рассчитывают на основании исследовательских работ, каталожных данных и имеющегося опыта работы обогатительных фабрик. Выбор производятпо производительности аппаратов путем технико-экономического сравнения нескольких альтернативных вариантов сучетомтребований литературы. Выбираемое оборудование должно быть надежным в работе, удобным в обслуживании, не требовать частых ремонтов, а главное высокопроизводительным и высокоэффективным в технологическом отношении. Так например, для обеспечения повышенной эффективности обогащения на концентрационных столах необходимо применять: песковые столы для материала крупностью более 1 мм, мелкопесковые – для материала крупностью 1-0,2 мм и шламовые – для материала крупностью меньше 0,2 мм. Эти столы отличаются отношением длины деки к ее ширине, размером и расположением нарифлений, длиной и числом ходов деки. Для наибольшей пропускной способности гравитационного отделения необходимо устанавливать столы высокой производительности с единицы занимаемой ими площади пола здания.

При установке высокопроизводительных столов потребуется значительно меньшее количество их, что сократит потребную площадь здания, количество вспомогательного оборудования, электромоторов, наосов, трубопровода, уменьшит расход электроэнергии и различных материалов, а также сократит количество обслуживающего персонала. Таким образом, при выборе и расчете оборудования следует учитывать и возможную его компоновку. Нельзя, например, устанавливать пять подготовительных грохотов перед тремя отсадочными машинами.

Идеальным вариантом обоснования выбора является сравнение результатов исследования по применению различных видов обогатительного оборудования на данных рудах. Однако эти данные, как правило, отсутствуют. Отдельные рекомендации по расчету числа некоторых аппаратов представлены ниже.

Дробление.

Число дробилок рассчитывается

N = Q_on/Q_др, (24)

где Q_on – количество материала, поступающего в данную операцию дробления, т/ч;

Q_др – производительность дробилки выбранного размера при требуемой выходной щели (определяется по каталогам).

Размер выходной щели в сантиметрах определяется по заданной или выбранной крупности дробленого продукта d

i= d/z, (25)

где z - коэффициент, который выбирается по справочным таблицам, в зависимости от крепости дробимого материала и типа дробилки.

Стержневые и шаровые мельницы

Число мельниц

N = V_общ/V_мельн, (26)

где V_общ – общий потребный объем мельниц для данной операции измельчения, м³;

V_мельн - объем мельницы выбранного типа и размера, м³ (выбирают по стандарту 3-4 типоразмера мельниц для сравнения).

Объем

V_общ= Q^-0,074_общ , (27)

q^-0,074

где₌ Q^-0,074_общ = Q_on (ß^-0,074_кон - ß^-0,074_исх) – количество класса -0,074 мм, вновь образованного при данной операции измельчения, т/ч;

ß^-0,074_кон; - ß^-0,074_исх – содержание класса -0,074 мм соответственно в продукте измельчения и исходном материале (в долях единиц);

q^-0,074 – удельная производительность мельницы выбранного типа и размера по классу – 0,074 мм, т/( м³*ч) (рассчитывается по удельной производительности эталонной мельницы с учетом поправок на проектируемые условия измельчения).

Грохоты

Число грохотов

N = F_общ/ F_грох, (28)

где F_общ – общая потребная площадь грохочения, которая определяется по рассчитанной производительности операции грохочения для заданных условий;

F_грох – площадь просеивающей поверхности выбранного грохота (произведение его ширины B на длину L).

Если требуется двухситный грохот, то расчет ведут по верхнему и нижнему ситам. К установке принимают полученное большее число грохотов. При том для нижнего сита

F_грох = 0,7 BL (29)

Также необходимо учитывать, что на нижнее сито поступает только подрешетный продукт верхнего сита, а не весь исходный материал.

Гидроциклоны

С учетом требуемой крупности слива по каталогу задается диаметр D гидроциклона. Для данного типоразмера определяют размеры питающего, сливного и пескового отверстий и задаются давлением на входе.

Рассчитывают объемную производительность гидроциклона

V_r/u= 0,93*10⁴ KαK_Dd_эd_c√p*10 (30)

где Kα – поправочный коэффициент на конусность гидроциклона, при α = 10^◦ и α = 20^◦ соответственно Kα = 1,12 и Kα = 1; K_D – поправочный коэффициент на диметр гидроциклона;

d_э – эквивалентный диаметр питающего отверстия, м;

d_c – диаметр сливного отверстия, м;

p – давление пульпы на входе в гидроциклон, МПа.

Значения коэффициента K_D в зависимости от диаметра гидроциклона следующее:

D, мм 0,15 0,25 0,36 0,5 0,71 1,0 1,4 2,0

K_D 1,28 1,14 1,06 1,0 0,99 0,91 0,88 0,86

Рассчитывают номинальную крупность слива d_н в микрометрах для выбранного гидроциклона:

d_н = 15√Dd_c ß

K_D d_н√p(p-1) (31)

где d_н – диаметр пескового патрубка, м;

ß – содержание твердого в питании гидроциклона, %;

p – плотность твердой фазы, т/м³.

Номинальная крупность не должна отличаться от требуемой больше, чем на 1 %, в противном случае выбирается гидроциклон другого диаметра.

Далее определяют требуемую производительность – V_исх по питанию в кубических метрах в час

V_исх = Q_кл(1/p + R_кл)(1+С), (32)

где Q_кл – количество материала, поступающего на классификацию, т/ч;

p – плотность материала, т/м³;

R_кл – массовое отношение жидкого к твердому в исходной пульпе, R_кл = (100 – ß)/ ß; С – циклирующая нагрузка, доли единицы, при работе гидроциклона в открытом цикле С = 0.

Определяют необходимое число гидроциклонов выбранного типоразмера

N = V_исх/ V_r/ц. (33)

Проверяют выбранный гидроциклон на удельную нагрузку по пескам - q_n, она должна составлять 5*10³ – 2,5*10⁴т/(ч*м³)

q_n = / (N*0,785d²_n), (34)

где Q_n – требуемая производительность гидроциклона по пескам, т/ч; d_n – диаметр песковой насадки, м.

Расчет делают для трех вариантов давления пульпы на входе в гидроциклон. Окончательно выбирают к установке оптимальный вариант на основании технико-экономического сравнения и с учетом компоновки оборудования.

Отсадочные машины

Число машин

N = S_общ/S_маш, (35)

где S_общ – общая потребная площадь отсадки, м²,

S_общ = Q_отс/q_отс;

S_маш – площадь решета отсадочной машины выбранного типоразмера (находят по каталогу);

Q_отс – количество материала, поступающего на от садку, т/ч;

q_отс – удельная нагрузка, т/(ч*м²).

Удельную нагрузку выбирают по прил.4 либо по литературным или практическим данным для конкретного обогащаемого полезного ископаемого с учетом его крупности и обогатимости.

Колесные тяжелосредные сепараторы

Число колесных сепараторов для обогащения в водной минеральной суспензии

N = B_общ/В_сеп, (36)

где В_общ – общая потребная ширина ванны сепаратора, м,

В_общ = Q_{уд.-л.фр}/ q_{уд.-л.фр};

В_сеп – ширина ванны сепаратора выбранного размера, м;

Q_{уд.-л.фр} - количество удельно – легкой фракции, т/ч;

q_{уд.-л.фр} – удельная нагрузка по удельно –легкой фракции, т/(ч*м) (принимают по литературным и практическим данным).

Число конусных сепараторов для обогащения в водной минеральной суспензии

N = S_общ/S_сеп, (37)

где S_общ - Q_{уд.-л.фр}/ q_{уд.-л.фр} или S_общ – Q_исх/q_сеп;

Q_исх – количество материала, поступающего на обогащение в суспензии, т/ч;

Q_{уд.-л.фр} – количество материала, уходящего со сливом (количество всплывшей удельно – легкой фракции) , т/ч;

q_сеп – и q_{уд.-л.фр} – удельная нагрузка соответственно по исходному питанию и по всплывшей удельно – легкой фракции, т/(ч*м²) (принимают по литературным и практическим данным).

Производительность тяжелосредных гидроциклонов определяется по следующей формуле

W = AD²√P, (38)

где W – объемная производительность по питанию, м³/ч;

А – коэффициент, зависящий от диаметра гидроциклона;

D – диаметр гидроциклона, м;

Р – давление на входе в циклон, МПа.

Концентрационные столы

Число столов

N = Q_исх/Q_ст, (39)

где Q_исх – количество исходного материала, поступающее на обогащение на столы, т/ч;

Q_ст – производительность одного стола выбранного типа и размера, т/ч.

Заключение. В заключении подводятся итоги всей работы. Заключение должно содержать краткие выводы по результатам, полученных во всех главах проекта. Должна быть подчеркнута значимость всей работы. Необходимо учесть следующие требования к формулировке выводов:

- они должны содержать основные обобщения и результаты расчетов автора в ходе выполнения курсового проекта;

- быть четкими, краткими, однозначными;

- не должны содержать интерпретаций и ссылок на литературу;

- краткую характеристику основных нерешенных или трудно решаемых проблем;

- перспективы и прогноз развития отрасли.

Список используемой литературы. Список использованных источников включает перечень официальных документов, литературу и ссылки на публикации в периодической печати как на русском, так и на иностранных языках, на адреса ресурсов Интернет. Для проекта количество источников должно быть не менее 20. Порядок построения списка литературы определяется самим автором. Рекомендуется располагать источники по алфавиту или в порядке появления ссылок в тексте. Но независимо от выбранного способа группировки в начале списка литературы следует помещать законодательные акты, постановлении Правительства, затем остальную литературу: в начале отечественную, в конце зарубежную.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 210; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!