ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт недропользования
Кафедра Обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды им. С.Б. Леонова
Проектирование цеха рудоподготовки
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине
Проектирование обогатительных фабрик
Выполнил студент
Г.С. Шалтыкова
Нормоконтроль
Е.А. Малишевская
Иркутск 2020 г
Содержание
Введение
1. Основные сведения о предприятии
2. Технологическая схема обогащения
3. Расчёт качественно-количественной и водно-шламовой схемы
4. Выбор и расчет технологического оборудования
4.1 Выбор и расчет оборудования для дробления
4.2 Выбор и расчет оборудования для измельчения
4.3 Выбор и расчет грохотов
4.4 Выбор и расчет гидроциклонов
Заключение
Список использованных источников
Введение
Современные обогатительные фабрики -- это автоматизированные и высокомеханизированные предприятия, проектирование которых, как и дальнейшее развитие связано с применением новых технологических процессов, высокопроизводительного оборудования, совершенствования технологических схем, обеспечивающих полную, комплексную и малоотходную или безотходную переработку горной массы.
В данном курсовом проекте рассматривается проект цеха рудоподготовки обогащения «Олимпиадинского» золотоносного месторождения. В работе выполнен расчет качественно-количественной, водно-шламовой схем и произведен расчет и выбор оборудования для отделения рудоподготовки. Составлен план-разрез цеха рудоподготвки с указанием расположения основного и вспомогательного оборудования.
цех рудоподготовка месторождение
1. Основные сведения о предприятии
Разработка Олимпиадинского месторождения ведётся открытым способом. Из карьера руда доставляется самосвалами на фабрику.
Месторождение Олимпиадинское расположено на северо-восточных отрогах Енисейского кряжа Средне-Сибирского плоскогорья в районе с глубокими узкими долинами. По административному делению эта территория относится к Северо-Енисейскому району Красноярского края. Районным центром является поселок Северо-Енисейский.
Климат района резко континентальный, с продолжительной и довольно сухой зимой и коротким жарким летом. Северо-Енисейский район по климатическим условиям приравнен к районам Крайнего Севера.
Топография площади месторождения представляет собой холмы с тонким почвенным покровом, низкие болотистые участки и долины. Участок месторождения находится на высоте от 640 до 700 м над уровнем моря.
Зимний период года с октября по апрель месяц включительно, нормативная нагрузка снегового покрова 200 кг/м2, средняя температура воздуха в июле +150С, в зимний период средняя температура воздуха - 430С, мерзлота очаговая, глубина сезонного промерзания на открытых местах достигает 2,5-3,0 м. Господствующее направление ветра юго-западное.
Промышленная площадка расположена на левом берегу ручья Безымянный, на окраине п. Еруда. Источником электроснабжения фабрики служит подстанция п.г.т. Северо-Енисейского. Потребность предприятия в хозяйственно-питьевой воде обеспечивается из водохранилища Оллокон, полезный объем которого 400 тыс. м3. Подъездными путями является авиатранспорт и автодорога.
2. Технологическая схема обогащения
Исходная руда крупностью 900 мм поступает на крупное дробление. Дробленый продукт крупностью 250 мм служит питанием для мельницы самоизмельчения. Известно, что при измельчении руды вследствие мягкости и высокой пластичности самородного золота его частицы более подвержены расплющиванию, чем разрушению. Следствием этого является образование чешуек, причем этот процесс усиливается при увеличении размера зерен золота. Такая форма крупных зерен ухудшает показатели гравитационного и флотационного обогащения, однако благоприятна для процесса цианирования золота. Поэтому в голове процесса выбрана операция самоизмельчения во избежание наклепа золота. Слив мельницы самоизмельчения подвергается грохочению в бутаре по следующим классам крупности: -100+70 мм, -70+12 мм и минус 12 мм.
Верхний класс подвергается мелкому дроблению. Дробленый продукт и класс крупности -70+12 мм подвергается доизмельчению в шаровых мельницах. На сливе мельницы установлена бутара для отсева техногенной «щепы». Измельченный продукт поступает на классификацию в гидроциклонах. Продукты классификации подвергаются раздельному обогащению.
Песковый продукт подвергается грохочению с целью отсева класса плюс 1,7 мм. Подрешетный продукт служит питанием для центробежной сепарации (Knelson). Тяжелый продукт тяжелой сепарации проходит перечистку на концентрационных столах с получением золотой головки.
Шламовый цикл предусматривает флотационное обогащение, предусматривающую основную флотацию с перечистными и контрольными операциями.
Технологическая схема обогащения золотосодержащего сырья, рекомендуемая для применения на ЗИФ-3 представлена на рисунке 2.1
Рисунок 2.1 - Технологическая схема
3. Расчёт качественно-количественной и водно-шламовой схемы
Задачей расчета качественно- количественной схемы является составление баланса по следующим показателям:
Выход продуктов от исходного питания схемы ,%.
Масса продуктов обогащения Q, т/ч, т/сут.
Извлечение ценного компонента в продукт обогащения ,%
Для составления баланса производится расчет:
а) Общего баланса по всей схеме
б) Расчет частных узлов снизу-вверх по схеме
В расчете схемы используются следующие балансы:
-баланс масс
баланс выходов
баланс металла
баланс извлечения
В таблице 3.1 представлены качественно-количественные и водно-шламовые показатели переработки руды месторождения «Олимпиадинское» с исходным содержанием золота в перерабатываемой руде 3,0 г/тонну.
Порядок расчёта водно-шламовой схемы
С помощью формулы определяется количество воды в продуктах и операциях с заданными значениями , при этом значения берутся из количественной схемы.
По уравнениям баланса определяется количества воды, добавляемые в отдельные операции и количества воды в отдельных продуктах.
По формуле подсчитывается отношение Ж : Т в операциях и продуктах, для которых значение не были заданы.
По формуле подсчитываем объём пульпы для каждого продукта.
Принимаем следующие обозначения:
- весовое отношение жидкого к твёрдому в операции или продукте (Ж : Т);
- количество воды в операции или продукте в единицу времени, м3;
- количество воды, добавляемой в операцию или к продукту в единицу времени, м3;
- удельный вес твёрдого в продукте - 2,5 т/м3;
- объём пульпы в продукте в единицу времени;
- влажность продукта, доли единиц.
Целью проектирования шламовой схемы является:
Обеспечение оптимальных отношений Ж:Т в операциях схемы;
Определение количества воды, добавляемой в операции или наоборот, выделяемой из продуктов при операциях обезвоживания;
Определение отношений Ж:Т в продуктах схемы;
Определение объемов пульпы для всех продуктов и операций схемы;
Определение общей потребности воды по обогатительной фабрике и составление баланса по воде.
Таблица 3.1 - Расчет качественно-количественной и водно-шламовой схемы
|
№ |
Операция/продукты |
Q, т/ч |
г, % |
в, г/т |
е, % |
Т, % |
R, ж:т |
W, м3/час |
V, м3/час |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
Измельчение I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поступает: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Дробленая руда |
577,6 |
100,0 |
3,0 |
100,0 |
98,0 |
0,0 |
11,8 |
242,8 |
|
|
|
Вода |
|
|
|
|
|
|
235,8 |
235,8 |
|
|
|
Итого |
577,6 |
100,0 |
3,0 |
100,0 |
70,0 |
0,4 |
247,6 |
478,6 |
|
|
|
Выходит: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Измельченная руда 1 |
577,6 |
100,0 |
3,0 |
100,0 |
70,0 |
0,4 |
247,6 |
478,6 |
|
|
|
Итого |
577,6 |
100,0 |
3,0 |
100,0 |
70,0 |
0,4 |
247,6 |
478,6 |
|
|
|
Классификация в бутаре I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поступает: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Измельченная руда 1 |
577,6 |
100,0 |
3,0 |
100,0 |
70,0 |
0,4 |
247,6 |
478,6 |
|
|
|
Вода |
|
|
|
|
|
|
36,9 |
36,9 |
|
|
|
Итого |
577,6 |
100,0 |
3,0 |
100,0 |
67,0 |
0,5 |
284,5 |
515,6 |
|
|
|
Выходит: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Класс +70 мм |
33,9 |
5,9 |
3,5 |
6,9 |
90,0 |
0,1 |
3,8 |
17,3 |
|
|
5 |
Класс -70+12 мм |
63,9 |
11,1 |
3,2 |
11,8 |
85,0 |
0,2 |
11,3 |
36,8 |
|
|
6 |
Класс -12+0 мм |
479,8 |
83,1 |
2,9 |
81,3 |
64,0 |
0,6 |
269,5 |
461,4 |
|
|
|
Итого |
577,6 |
100,0 |
3,0 |
100,0 |
67,0 |
0,5 |
284,5 |
515,6 |
|
|
|
Дробление II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поступает: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Класс +70 мм |
33,9 |
5,9 |
3,5 |
6,9 |
90,0 |
0,1 |
3,8 |
17,3 |
|
|
|
Итого |
33,9 |
5,9 |
3,5 |
6,9 |
90,0 |
0,1 |
3,8 |
17,3 |
|
|
|
Выходит: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Дробленая руда 2 |
33,9 |
5,9 |
3,5 |
6,9 |
90,0 |
0,1 |
3,8 |
17,3 |
|
|
|
Итого |
33,9 |
5,9 |
3,5 |
6,9 |
90,0 |
0,1 |
3,8 |
17,3 |
|
|
|
Измельчение II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поступает: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Дробленая руда 2 |
33,9 |
5,9 |
3,5 |
6,9 |
90,0 |
0,1 |
3,8 |
17,3 |
|
|
5 |
Класс -70+12 мм |
63,9 |
11,1 |
3,2 |
11,8 |
85,0 |
0,2 |
11,3 |
36,8 |
|
|
14 |
Пески г/ц 1 (2/3) |
642,5 |
111,2 |
8,9 |
331,5 |
69,9 |
0,4 |
276,3 |
533,3 |
|
|
13 |
Класс +1,7 мм |
32,5 |
5,6 |
3,1 |
5,7 |
95,0 |
0,1 |
1,7 |
14,7 |
|
|
20 |
Пески г/ц 2 |
250,3 |
43,3 |
9,0 |
130,0 |
65,0 |
0,5 |
134,8 |
234,9 |
|
|
|
Вода |
|
|
|
|
|
|
254,2 |
254,2 |
|
|
|
Итого |
1023,1 |
177,1 |
8,2 |
485,9 |
60,0 |
0,7 |
682,1 |
1091,3 |
|
|
8 |
Слив мельниц 2 |
1023,1 |
177,1 |
8,2 |
485,9 |
60,0 |
0,7 |
682,1 |
1091,3 |
|
|
|
Итого |
1023,1 |
177,1 |
8,2 |
485,9 |
60,0 |
0,7 |
682,1 |
1091,3 |
|
|
|
Классификация в г/ц 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поступает: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Класс -12+0 мм |
479,8 |
83,1 |
2,9 |
81,3 |
64,0 |
0,6 |
269,5 |
461,4 |
|
|
8 |
Слив мельниц 2 |
1023,1 |
177,1 |
8,2 |
485,9 |
60,0 |
0,7 |
682,1 |
1091,3 |
|
|
|
Вода |
|
|
|
|
|
|
541,1 |
541,1 |
|
|
|
Итого |
1502,9 |
260,2 |
6,5 |
567,2 |
50,2 |
1,0 |
1492,7 |
2093,8 |
|
|
|
Выходит: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Слив г/ц 1 |
539,1 |
93,3 |
2,3 |
70,0 |
33,3 |
2,0 |
1078,2 |
1293,9 |
|
|
10 |
Пески г/ц 1 |
963,8 |
166,9 |
8,9 |
497,2 |
69,9 |
0,4 |
414,4 |
800,0 |
|
|
|
Итого |
1502,9 |
260,2 |
6,5 |
567,2 |
50,2 |
1,0 |
1492,7 |
2093,8 |
Таблица 3.2 - Баланс общей воды
|
Поступает: |
W, м3/час |
Выходит: |
W, м3/час |
|
|
С дробленой рудой |
11,79 |
Слив г/ц |
1078,2 |
|
|
Измельчение I |
235,77 |
|||
|
Классификация в бутаре I |
36,95 |
|||
|
Измельчение II |
254,24 |
|||
|
Классификация в г/ц 1 |
541,15 |
|||
|
Итого |
1078,2 |
Итого |
1078,2 |
Все приведенные данные в таблице 2.8 относятся к воде, потребляемой для технологических целей. Чтобы определить общую потребность воды для обогатительной фабрики, необходимо учесть еще расход ее на смыв полов, промывку аппаратов (в случае их остановки) и на другие нужды. Обычно при проектировании принимают, что общее потребление воды фабрикой на 10-15% превышает потребление воды для технологических целей, следовательно необходимый объем воды составит: 1078,2*1,15=1239,93 мі/сут
Удельный расход воды составит: 1239,93/577,6 = 2,15 мі/ч.
Качественно-количественная и водно-шламовая схема представлены в Приложении 1
4. Выбор и расчет технологического оборудования
4.1 Выбор и расчет оборудования для дробления
В каталоге объединенных машиностроительных заводов (ОМЗ) - «Горные оборудования» производительность дробилок представлена для руд средней крупности с насыпной массой 1,6 т/м3. Так как проектные условия отличаются, то введем поправочные коэффициенты. Ориентировочные поправки к производительности приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Поправочные коэффициенты на условия дробления
|
Коэффициент |
Значение |
|
|
Коэффициент перехода от крупности питания к загрузочной пасти |
1,15 |
|
|
Коэффициент, учитывающий крепость руды (f по Протодьяконову) Kf |
1 |
|
|
Коэффициент, учитывающий влажность руды Kвл |
1 |
|
|
Коэффициент kкр, учитывающий крупность руды |
расч |
Для последующего сравнительного анализа предварительно отбираем дробилки, соответствующие требованиям таблицы 2.10 Предварительный выбор дробилок приведен в таблице 4.2
Таблица 4.2 - Предварительный выбор дробилок
|
Модель |
Ширина приемного отверстия, мм |
Разгрузочная щель, мм |
Объемная производительность, м3/час |
Мощность, кВт |
Масса, тонн |
Данные для предварительного выбора дробилок |
||||
|
B |
I max |
I min |
Q max |
Q min |
W |
M |
i |
B |
||
|
Крупное дробление |
||||||||||
|
Alta DCD4706 |
1600 |
300 |
150 |
860 |
400 |
160 |
116,8 |
161,29 |
1035 |
|
|
ККД-1500/180 |
1500 |
180 |
|
1520 |
|
400 |
406 |
161,29 |
1035 |
|
|
ЩДП 15х21 |
1500 |
180 |
|
600 |
|
250 |
233 |
161,29 |
1035 |
|
|
Мелкое дробление |
||||||||||
|
КМД-3000Гр-Д |
220 |
25 |
12 |
650 |
450 |
400 |
225 |
12,00 |
103,5 |
|
|
КМД-1750Гр-Д |
130 |
20 |
9 |
200 |
135 |
160 |
51 |
12,00 |
103,5 |
|
|
КМД-2200Гр-Д |
140 |
20 |
10 |
325 |
220 |
250 |
93 |
12,00 |
103,5 |
Окончательный выбор варианта дробильного оборудования производится в результате сравнительного технико-экономического анализа, исходные данные и результаты которого приведены в таблице 4.3
Таблица 4.3 - Сравнительный анализ вариантов установки дробильного оборудования
|
Модель |
Параметры дробилки |
Нагрузка на дробилку, м3/час |
Количество |
Характеристика варианта |
||||||
|
производительность, м3/час |
масса, тонн |
мощность, кВт |
по расчету |
выбранное число |
масса, тонн |
мощность, кВт |
коэффициент загрузки |
|||
|
Крупное дробление |
||||||||||
|
Alta DCD4706 |
537,85 |
116,8 |
160 |
566,73 |
1,05 |
2 |
233,6 |
320 |
0,53 |
|
|
ККД-1500/180 |
1634,41 |
406 |
400 |
566,73 |
0,35 |
1 |
406 |
400 |
0,35 |
|
|
ЩДП 15х21 |
913,98 |
233 |
250 |
566,73 |
0,62 |
1 |
233 |
250 |
0,62 |
|
|
Мелкое дробление |
||||||||||
|
КМД-3000Гр-Д |
625,91 |
225 |
400 |
17,33 |
0,03 |
1 |
225 |
400 |
0,03 |
|
|
КМД-1750Гр-Д |
169,17 |
51 |
160 |
17,33 |
0,10 |
1 |
51 |
160 |
0,10 |
|
|
КМД-2200Гр-Д |
278,87 |
93 |
250 |
17,33 |
0,06 |
1 |
93 |
250 |
0,06 |