МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
Кафедра «Горное дело»
ФЛОТАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
к выполнению курсового проекта по дисциплине
«Флотационные методы обогащения
Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 21.05.04 - «Горное дело»
Специализация «Обогащение полезных ископаемых»
Квалификация выпускника специалист
Форма обучения - очная
Составитель: С.И. Евдокимов
ВЛАДИКАВКАЗ 2020
УДК 622.7.001.63(075.8)
Рецензент:
доктор технических наук, профессор
Северо-Кавказского горно-металлургического института
(государственного технологического университета)
Гегелашвили М.В.
Флотационные методы обогащения [Электронный ресурс]: Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта по дисциплине «Флотационные методы обогащения» для студентов, обучающихся по направлению подготовки - 21.05.04 «Горное дело», специализация «Обогащение полезных ископаемых». Квалификация выпускника специалист. Форма обучения - очная / Сост.: С.И. Евдокимов; Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). - Электрон. текст. дан. (1008 Кб). - Владикавказ: Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет), 2020.
Режим доступа: http://www.skgmi-gtu.ru/ru-ru/lib/resources/e-catalogues/ctl/DetailPublicationView/mid/3869?catalogID=4&publicationID=5db94370bc1f554f80e52ab8
Рассмотрены методы выбора и технологического расчета схем обогащения руд цветных металлов и золота методом флотации, а также выбора и технологического расчета оборудования. Приведены примеры расчетов схем действующих обогатительных фабрик. Предназначено в качестве учебно-методического пособия для студентов специализации "Обогащение полезных ископаемых", при изучении курса "Флотационные методы обогащения", а также при выполнении курсового и дипломного проектов.
Кафедра «Горное дело».
© Составление. ФГБОУ ВО СКГМИ (ГТУ), 2020
© Евдокимов С.И. составление, 2020
ОГЛАВЛЕНИЕ
Для закрепления знаний, полученных при изучении дисциплины «Флотационные методы обогащения», студент выполняет курсовой проект и при этом расширяет свой кругозор, приобретает практические навыки по расчётам схем, выбору и расчёту оборудования, приобретает умение пользоваться специальной литературой и справочными материалами. Курсовое проектирование направлено на подготовку студента к самостоятельному решению практических задач и к выполнению дипломного проекта.
Учебным планом отводится шесть недель на выполнение курсового проекта во время аудиторных занятий и три недели на оформление графической части и пояснительной записки (ПЗ).
На проверку преподавателем готового проекта (при одновременном предъявлении чертежей и ПЗ) отводится не менее суток. При выявлении ошибок и недоработок проект возвращается студенту для исправления. Причём в ПЗ изменения приводятся студентом на обратной стороне предыдущей страницы. Таким образом, в развороте ПЗ справа располагается начальное решение, а слева - результаты корректировки. После окончательной проверки преподаватель делает запись: «На защиту».
На кафедре «Горное дело» разработаны необходимые рекомендации по защите студентами курсовых, дипломных и прочих выпускных работ и проектов (в редакции Евдокимова С.И.).
Каждый студент при защите своей работы делает доклад в течении приблизительно пяти-семи минут и затем отвечает на вопросы преподавателей и присутствующих. Как правило, все защиты публичные.
2 СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЁМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Курсовой проект представляется двумя частями: пояснительной запиской (ПЗ) и графикой.
ПЗ включает разделы:
- выбор и расчет исходных данных (таблица баланса металлов);
- выбор и расчёт качественной схемы флотации;
- расчёт водно-шламовой схемы флотации;
- выбор и расчёт требуемого числа флотомашин;
- выбор реагентного режима и расчёт оборудования для его дозирования в процесс;
-разработка компоновочного решения цеха флотации.
В данном случае проект является учебным. В исключительных случаях (по указанию преподавателя, одобренная преподавателем инициатива студента, заявка производства) темой курсового проекта может быть решение конкретной практической задачи, в таком случае обязательные разделы в ПЗ указываются руководителем проектирования в задании.
Графическая часть проекта состоит из чертежей схемы цепи аппаратов и качественно-количественной схемы, компоновочного (-ных) чертежа (-ей) одного из корпусов рудоподготовки (по указанию руководителя).
Особенности данного курсового проектирования:
1) в основу положена переработка руд цветных металлов и золота;
2) исходными данными для расчетов процессов и схем являются результаты практики обогащения руд цветных металлов и золота на действующих ЗИФ;
3) выполняемые в данном курсовом проекте расчёты приемлемы только на стадии проектирования Обоснования инвестиций (технико-экономического обоснования - ТЭО);
4) наименование цеха, для которого студент разрабатывает компоновочный чертёж, определяется преподавателем после составления студентом и объяснения принимаемых решений по схеме цепи аппаратов.
3 ТРЕБОВАНИЯ К РАСЧЁТАМ И ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
3.1 Пояснительная записка оформляется на листах формата А4 (210х297мм) в соответствии с ГОСТ 2.104-68 и 2.105-79.
Примечание - торговый формат может не совпадать с чертёжным.
3.2. Цвет пасты (чернил) должен быть постоянным по всей ПЗ. Допускается выполнение ПЗ с помощью компьютерной техники.
3.3. Рекомендуемый порядок разделов ПЗ следующий:
-титульный лист;
-содержание;
-задание;
-введение;
-основной текст записки;
-заключение;
-список литературы.
3.4. Расчёты надо приводить в ПЗ по форме:
а) ссылка на литературу и общий вид формулы, при этом формула записывается в отдельную строку симметрично тексту и справа указывается в круглых скобках номер формулы. Пояснения каждого символа даются с новой строки и в той последовательности, в которой символы приведены в формуле. Первая строка пояснения начинается со слова «где» и без двоеточия после него. Пояснения даются в том случае, когда они не пояснены ранее в тексте;
б) пример расчёта для однотипных вариантов расчёта и полный расчёт для неповторяющегося варианта;
в) сводная расчётная таблица;
г) технико-экономическое сравнение вариантов;
д) изложения окончательного решения.
3.5. Точность расчётов:
а) выход продукта (, %) - два знака после запятой;
б) массовая доля класса (содержание компонента) (, %) - один знак после запятой;
в) производительность (, т/ч; т/сут.) - в основном три значащие цифры;
д) размеры отверстий просеивающих поверхностей должны соответствовать нормальным машиностроительным рядам R10, R20… и дополнительным по ГОСТ 6613-86;
е) округление следует производить в следующих пределах:
±1мм - размер загрузочных и разгрузочных отверстий (щелей);
±3мм - размер максимальных кусков, выходящих из дробилки.
Примечание - после записи какого-либо значения в округлённой форме, т.е. после знака «тильда», следует использовать в дальнейших расчётах и выводах этот параметр только в округлённом виде.
3.6. В расчётах принимаются следующие обозначения:
г - выход продукта обогащения (концентрата, промпродукта, хвостов), %
е - извлечение ценного компонента в один из продуктов обогащения (или потери с хвостами ценного компонента), %
б - содержание ценного компонента в исходной руде, %
в - содержание ценного компонента в концентрата или промпродукте, %
и - содержание ценного компонента в хвостах обогащения, %
Qф - годовая производительность фабрики по руде, млн. т в год
Qч - часовая производительность цеха флотации, т/ч
Qчо - часовая производительность оборудования цеха флотации, т/ч
i - степень концентрации в операции обогащения
д - плотность твердого, т/м3
Wв - расход воды, м3/ч
Wт - расход твердого, т/ч (м3/ч)
Wп - расход пульпы, т/ч (м3/ч)
tф - время флотации, мин
к - коэффициент заполнения флотационной камеры, доли ед.
ф - время пребывания пульпы в флотационной камере, мин
Т - процент твердого, %
R - разжижение пульпы, доли ед.
с - концентрация реагента, %
q - расход флотационного реагента, г/т
tа - время агитации пульпы с флотационным реагентом, мин
Vп - объем пульпы, м3
Vф - требуемый объем флотационных машин, м2
n - номер продукта по схеме;
Qn - масса n-го продукта (производительность), т/ч или т/сут.;
n и ґn - выход и частный выход n-го продукта, % или д. ед.;
бd , вnd , вn+d - массовая доля (содержание) компонента (класса) в исходном или в n- ом продукте, % или д.ед.;
е -извлечение ценного компонента, % или д.ед.;
t - время флотации, мин;
ф - время пребывания пульпы в одной камере, мин;
V - объем флотокамеры, куб.м;
q - расход флотореагента, г/т.
3.7. Порядок расчётов: в каждом случае сначала выполняются операции с выходами и выражены как массовые доли, и лишь затем определяются значения производительности по продуктам.
3.8. В тексте ПЗ должны быть ссылки на литературу (в соответствии со списком, приводимым в конце ПЗ), на таблицы, на рисунки, на разработанные чертежи.
4МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ФЛОТАЦИИ
При выполнении курсового проекта по дисциплине «Флотационные методы обогащения» и при дипломном проектировании студентам необходимо выбрать, обосновать выбор и рассчитать схему флотации и требуемое технологическое оборудование, обеспечивающее функционирование данной схемы.
Метод расчета количественных схем флотации может применяться также для расчетов любых процессов обогащения. Различия в расчетах схем обогащения для разных процессов могут состоять лишь в выборе исходных показателей, на основании которых производят расчеты.
Методические указания имеют целью оказать студентам помощь в выборе численных значений некоторых искомых показателей, которые устанавливаются (назначаются) анализом результатов исследовательских работ по изучению обогатимости сырья и практических показателей обогатительных фабрик, перерабатывающих аналогичное сырье.
Задание на курсовое проектирование формулируется, к примеру, следующим образом: «Проект цеха флотации обогатительной фабрики производительностью 10,4 млн. т в год для переработки медно-никелевых руд в условиях Норильской фабрики № 1». Таким образом, в данном случае Норильская обогатительная фабрика № 1 является фабрикой-аналогом. Ориентируясь на современные достижения в области техники и технологии обогащения в данном случае медно-никелевых руд, а также с учетом технико-экономических показателей работы фабрики-аналога, студент выполняет проектирование цеха флотации обогатительной фабрики заданной производительности (которая, как правило, отличается от производительности фабрики-аналога).
Теоретической частью для методических указаний является курс лекций по дисциплинам «Флотационные методы обогащения», «Проектирование обогатительных фабрик», «Технология обогащения руд цветных металлов».
Исходными данными для выбора и расчета схемы флотации являются:
1. тип обогащения полезного ископаемого (руды);
2. годовая производительность фабрики по руде, Qф, млн. т в год;
3. содержание в исходной руде ценного компонента (или компонентов), б, %;
4. характеристика товарной продукции (концентратов).
Исходные данные в виде задания на курсовой проект студенту выдает преподаватель.
Далее студент выбирает, согласуя с руководителем курсового проекта, фабрику-аналог, которая перерабатывает руды, в которых содержание ценного компонента (компонентов) примерно равно заданному преподавателем.
Технологическая схема флотации фабрики-аналога принимается за основу. Студент выполняет критический анализ технологической схемы флотации фабрики-аналога и вносит предложения по ее совершенствованию. Предложения по совершенствованию технологической схемы флотации должны основываться на публикациях в периодической научно-технической литературе, в которых разработаны рекомендации по совершенствованию технологической схемы обогащения данных руд.
Совершенствование технологической схемы флотации должно иметь результатом:
1. снижение себестоимости получения товарной продукции (концентратов) за счет, например,: