Вопрос 68

Размещение оборудования в цехах измельчения и флотации

Цехи измельчения и флотации размещаются в одном здании, которое называется главным корпусом обогатительной фабрики.

Современный этап в проектировании отделений измельчения обогатительных фабрик характеризуется: применением мельниц больших размеров (диаметр 3,6-4м), вытеснением из практики ме­ханических (корытных) классификаторов и заменой их гидроцикло­нами, расширяющимся применением мельниц рудного и рудно-галечного самоизмельчения.

Цехи измельчения со стержневыми и шаровыми мельницами. В строительной части обогатительной фабрики цехи измельчения наиболее дорогие, так как они имеют большую высоту, а значительные нагрузки, передаваемые на конструкции здания от бункера и мостовых кранов, должны восприниматься тяжелыми колоннами. При установке в цехе более 8—12 мельниц ремонт и снаряжение их (перефутеровка, пересортировка шаров) часто выпол­няются на специальных ремонтно-монтажных площадках, распола­гаемых в пролете измельчения. Это позволяет в пределах цеха размещать мельницы и классифицирующие аппараты компактно, с небольшими проходами и площадками.

Для облегчения перекрытия здания цеха и снижения стоимости мостовых кранов при проектировании стремятся к возможному уменьшению ширины пролета цеха. Общая длина цеха измельчения увязывается с длиной цеха флотации с тем, чтобы получить удобное распределение пульпы по аппаратам флотации. Длина бункера дроб­леной руды обычно принимается равной длине цеха измельчения, и бункер должен иметь необходимый запас руды при конструктивно приемлемых размерах поперечного его сечения. Бункер выполняет роль буфера между цехами дробления и измельчения, работающими в разных режимах по времени, а также служит для распределения руды по мельницам, расположенным по всей длине пролета измель­чения.

Для сыпучих сухих руд применяются бункера прямоугольного сечения с большим числом отверстий в днище, что облегчает разгрузку руды и уменьшает мертвые пространства в бункере. Отверстия в днище бункера делают больших размеров и под ними подвешивают металлические разгрузочные воронки, которые можно при необ­ходимости обогревать и оборудовать вибраторами для облегчения разгрузки руды.

В поперечном сечении бункера размещается несколько рядов питателей, что позволяет разгружать руду по всему сечению бункера и способствует усреднению руды, которая становится не­однородной по крупности вследствие сегрегации ее при загрузке в бункер.

По строительной стоимости экономичны бункера-силосы цилин­дрической формы, они возводятся из железобетона, с тонкими стен­ками. По условиям разгрузки бункера-силосы мало отличаются от бункеров прямоугольного сечения.

Форма бункера дробленой руды в цехе измельчения выбирается сравнением возможных вариантов строительного решения. При корытных бункерах прямоугольного сечения один ряд колонн бункера используется одновременно для пролета измельчения. Это рацио­нально, так как тяжелые колонны бункера воспринимают и нагрузку от мостового крана. При цилиндрических бункерах колонны пролета измельчения возводятся отдельно стоящими.

Для снижения затрат на буферные емкости на некоторых обога­тительных фабриках большой производительности строят отдельный полубункерный склад дробленой руды, и руду в пролет мельниц подают конвейерами по отдельным галереям

Такое решение особенно выгодно на фабриках с мощными сек­циями измельчения при установке в первой стадии измельчения стержневых мельниц. В этом случае получается мало точек подачи руды и галерей со склада в цех измельчения, создается возможность хорошо осветить пролет мельниц, так как одна стена здания цеха оказывается свободной.

Размещение оборудования в цехе измельчения в плане и по вы­соте должно допускать удобную установку опробователей и кон­трольно-измерительной аппаратуры (конвейерных весов, автоматов для регулирования цикла измельчения, плотности пульпы и др.). Длина конвейера, подающего руду в мельницу, должна быть достаточ­ной для правильной установки автоматических весов (от оси ведомого барабана до весов 6—7 м). Для этого иногда приходится сборные конвейеры смещать от оси бункера в сторону, противоположную про­лету мельниц.

Классификаторы в замкнутом цикле с мельницами применяют только в первой стадии измельчения на обогатительных фабриках малой или средней производительности. На больших фабриках, где устанавливается много мельниц, для экономии площади пролета измельчения и снижения капитальных затрат во всех операциях классификации ставят гидроциклоны. В редких случаях, чтобы не включать гидроциклоны на крупнозернистом материале, раз­грузку стержневых и шаровых мельниц первой стадии подают в спи­ральные классификаторы, которые замыкают, если это возможно по производительности, с мельницей второй стадии и получают двухстадиальную схему типа ГА.

Иногда разгрузку мельницы подают в классификатор заведомо малых размеров с тем, чтобы получить весьма грубый слив и выделить малое количество крупных песков, возвращаемых в мельницу. Слив классификатора насосом подают в гидроциклоны на контрольную классификацию, т. е. получают схему D.Мельницы в цехе измельчения располагают в один или в два ряда. На рис. 106 показаны схемы однорядного размещения:

а — замыкание мельниц с классификаторами при одностадиальном измельчении, оси мельниц перпендикулярны оси бункера. Достоин­ства схемы — простота и четкость, небольшой пролет цеха, удобство обслуживания. Недостаток — большая общая площадь цеха, так как почти половина ее занята классификаторами;

б — те же условия, что и для а, но оси мельниц параллельны оси бункера, при этом можно несколько уменьшить ширину цеха при увеличении его длины. Применяется при малом числе мельниц; Рис. 106. Схемы размещения оборудования в цехе измельчения при расположении

мельниц в один ряд: 1- сбрасывающая тележка конвейера; г- бункер; 3- питатели; 4- сборный конвейер; 5- наклонный конвейер; 6- конвейерные весы; 7- мельницы; 8-классификаторы; 9- гидроциклоны,в- оси мельниц перпендикулярны оси бункера, двухстадиаль-ные схемы измельчения, мельница первой стадии обычно стержневая, классификатор замкнут со второй мельницей, гидроциклоны установлены для контрольной классификации слива. Возможно включение операций обогащения на сливе классификатора. Недостаток - большая часть площади пролета измельчения занята классификаторами;

г- оси мельниц перпендикулярны оси бункера, трехстадиальные схемы измельчения, первая мельница обычно стержневая, классификатор или только для выделения крупных песков, или замкнут со второй мельницей, мельница третьей стадии замкнута с гидроциклонами. Возможно включение операций обогащения на сливе классификатора;

д - оси мельниц перпендикулярны оси бункера. Схема измельчения одностадиальная с шаровыми мельницами, замкнутыми на гидроциклоны. На твердых рудах, если из стержневой мельницы разгружается много крупных кусков, можно классификацию осуществить в два приема. В первом гидроциклоне выделяются грубые пески, слив поступает под гидростатическим напором во вторые гидроциклоны, где выделяется окончательный слив. Вместо первого гидроциклона можно поставить дуговой грохот.

На обогатительных фабриках большой производительности для уменьшения длины цеха измельчения мельницы располагают в два параллельных ряда. При этом возможно много вариантов компоновки цеха в зависимости от схемы измельчения и применяемого оборудования. Двухрядное расположение мельниц применяется главным образом при двухстадиальных схемах измельчения.

Схемы размещения оборудования в цехе измельчения при рас­положении мельниц в два ряда показаны на рис. 107:

а- оси мельниц параллельны оси бункера, схема двухстадиальная с шаровыми мельницами, соотношение числа мельниц первой и второй стадии один к одному. Мельница первой стадии замкнута с классификатором, мельница второй стадии - с гидроциклонами. Оба ряда мельниц устанавливаются на одних отметках;

б- оси мельниц перпендикулярны оси бункера. В первой стадии стержневая мельница в открытом цикле, во второй - шаровые мельницы замкнутые с гидроциклонами по две на одну стержневую. Шаровые мельницы установлены ниже стержневой; можно подавать материал из стержневой прямо в шаровые мельницы, минуя предварительную классификацию. Перед стержневой мельницей должна быть площадка для загрузки стержней;

в- оси стержневых мельниц параллельны оси бункера, оси шаровых - перпендикулярны бункеру. Мельницы установлены на одном уровне или стержневые установлены выше;

г - Т-образная компоновка, оси стержневых мельниц перпен­дикулярны оси бункера, оси шаровых - параллельны бункеру. Разгрузка всех мельниц повернута к центру узла из-за удобства сбора материала в зумпф насоса перед гидроциклонами. Привод мельниц на загрузочном конце.

На вновь построенных американских фабриках даже для сравнительно грубого измельчения (от 25—30 мм до 50—60% класса мельче 0,074 мм) применяют двухстадиальные схемы типа ГА. В первой стадии измельчения устанавливается стержневая мельница, работающая в открытом цикле, и во второй стадии - две шаровые мельницы того же размера в замкнутом цикле с гидроциклонами. При этом для удешевления эксплуатации применяют шаровые мельницы сливного типа с пониженными скоростями вращения. Реже приме­няется более компактное сочетание одной стержневой мельницы с одной шаровой мельницей с решеткой большего размера, работа­ющей на обычных скоростях. Практически проверены разные схемы размещения оборудования в пролете измельчения.

Рис. 107. Схемы размещения оборудования в цехе измельчения при расположении мельниц в два ряда:

1 - конвейер руды в мельницу; 2 - стержневая мельница (на схеме а - может устанавливаться шаровая мельница); 3 - шаровая мельница;4 -гидроциклоны; 5 –классификатор.

Для фабрик с одной секцией измельчения признана лучшей Т-образная компоновка (рис. 107, г). Для много­секционных фабрик лучше схема, при которой получается достаточ­ная по размерам рабочая площадка перед стержневой мельницей без расширения пролета (рис. 107, в). При установке гидроциклонов по такой компоновке можно все мельницы расположить на одном уровне.

Для снижения расхода энергии на подачу слива мельницы в клас­сификатор и песков классификатора в мельницу стремятся цикл мельница— классификатор замкнуть самотеком. При этом должны выдерживаться минимально допустимые уклоны желобов слива мель­ницы в классификатор и песков в мельницу (рис 108) Расстояние между осью мельницы и осью классификатора определяется по габаритам машины, зазор между кожухом венца мельницы и корытом классификатора принимается около 150 -200 мм.

Если мельницу и классификатор невозможно замкнуть самотеком, то прибегают к подъему слива мельницы в классификатор при помощи улиткового подъемника (подобного улитковому питателю мельницы), насоса или элеватора. В редких случаях для тран­спортирования песков классификатора устанавливают винтовые конвейеры (шнеки).

При больших размерах мельниц или для получения тонкого слива возникает необходимость замыкания их с большими двуспиральными классификаторами и даже с двумя классификаторами. В этом случае в замкнутом цикле с мельницами следует устанавли­вать гидроциклоны, с успехом заменяющие громоздкие классифи­каторы. Для улавливания мелких шаров и скрапа на разгрузочной цапфе мельницы следует укреплять небольшие барабанные грохоты (бу­тары) из листовой стали с отверстиями около 10 мм. На потоках слива классификаторов предусматривают устройства для улавлива­ния и удаления щепы из пульпы.