Вопрос 71

Выбор схем измельчения полезных ископаемых.

Выбор схем измельчения производится путем проверки вариантов схем на опытной О.Ф. или опытной секции фабрики. При отсутствии такой проверки выбирают наиболее рациональные варианты схемы измельчения в зависимости от главных условий, влияющих на их выбор, т.е. от крупности начального и конечного продуктов измельчения, производительности О.Ф.необходимости раздельной обработки песков и шламов, необходимости стадиальности обогащения, физических свойств руды.

Одностадиальные схемы измельчения без контрольной классификации слива могут применяться только при одностадиальных схемах обогащения и сравнительно небольшой степени измельчения или же при малой производительности О.Ф..

Двухстадиальные схемы измельчения:

1. с установкой в первой стадии стержневых мельниц могут эффективно применяться лишь при большой производительности секции О.Ф. и повышенной крупности исходного питания и конечного продукта измельчения.

2. применяются при тонком поле руды или при двухстадиальной схеме обогащения.

3. удобно применять при необходимости избежать аккумуляции благородных металлов в циклах измельчения.

Многостадиальные схемы измельчения применяются при многостадиальных схемах обогащения.

Окончательный выбор варианта схемы измельчения производится на основе технико-экономического сравнения конкурирующих вариантов.

Вопрос 72

Выбор и построение схем флотации п.и.

Схемы флотации отличаются по числу стадий и циклов обогащения, по числу перечисток концентрата и контрольных флотации хвостов в отдельных циклах, по точкам, в которые возвращаются промпродукты в цикл флотации. Перечистки - операции флотации концентратной ветви схемы, производимые для повышения качества концентрата; контрольные флотации операции флотации хвостовой ветви схемы, производимые для понижения содержания полезного минерала в хвостах. Число стадий и циклов обогащения является наиболее важным отличительным признаком, определяющим принципиальную схему флотации. Последние два признака определяют детали построения схемы флотации внутри отдельных стадий и циклов обогащения.

Принципиальной схемой флотации называется такое изображение схемы, на котором указаны только стадии и циклы обогащения, исходные и конечные продукты каждой стадии и цикла. В зависимости от числа стадий схемы флотации подразделяются на одно-, двух- и многостадиальные.

Каждая стадия обогащения может включать один или несколько циклов. Например, при одностадиальной схеме флотации моно­металлических руд может быть один, два или несколько циклов. В первом случае схема имеет только две ветви - ветвь перечисток концентрата и ветвь контрольных флотации хвостов. Два цикла появляются в тех случаях, когда руда перед флотацией разделяется на два продукта - пески и шламы с последующим раздельным их обогащением или когда промпродукты обогащаются в отдельном, самостоятельном цикле.

Выбор принципиальной схемы флотации монометаллических руд. Выбор принципиальной схемы флотации монометаллических руд зависит в основном от характеристики вкрапленности в руде полез­ного минерала и способности полезного минерала и пустой породы к ошламованию при измельчении.

Общее правило: чем более неравномерна по крупности выделений вкрапленность полезного минерала и чем он больше шламуется при измельчении, тем больше оснований для применения стадиального обогащения.

При проектировании схемы обогащения должен соблюдаться принцип: извлекать полезный минерал в окончательный концентрат и удалять пустую породу в хвосты по возможности в крупном виде (не дробить ничего лишнего).

Стадиальное обогащение применяется для того, чтобы не допустить излишнего переизмельчения полезных минералов и пустой породы. Особенно важно избежать тонкого измельчения большого количества пустой породы, что достигается выводом из процесса основной массы хвостов, по возможности в крупном виде. Если при грубом измельчении руды часть полезного минерала остается в сро­стках, то эти сростки должны быть выделены в промпродукт, доизмельчение, которого стоит дешевле, чем измельчение всей массы руды.

Число стадий обогащения зависит от характера вкрапленности в руде полезного минерала и его способности к ошламованию при операциях измельчения. Эта зависимость устанавливается при рас­смотрении ряда примеров, встречаемых в практике обогащения.

Выбор принципиальной схемы флотации для, отдельных типов полиметаллических руд.В зависимости от минералогического состава и содержания металлов полиметаллические руды подразделяются на четыре группы.

Первая группа - сплошные сульфидные руды с высо­ким содержанием цветных металлов. Эти руды состоят в основном из сульфидов свинца, меди, цинка и железа. Общее содержание сульфидов 75—90%, содержание цветных металлов 6-15%.

Для обогащения руд этой группы обычно применяется прямая селективная флотация. В тех случаях, когда хвосты флотации доста­точно богаты серой и могут быть использованы в качестве сырья для сернокислотной промышленности, схемы с прямой селективной флотацией наиболее рациональны.

Если содержание пустой породы в руде больше 15-20%, то хвосты селективной флотации будут иметь содержание серы ниже кондиционного. Тогда при равных технологических показателях предпочтение следует отдать схеме с предварительной коллективной флотацией.

Вторая группа - сплошные сульфидные руды с низким содержанием цветных металлов и высоким содержанием серы. К этой группе относятся руды большинства месторождений медисто-цинко-вистых пиритов. Содержание меди в медисто-цинковистых пиритах составляет 1-2% и цинка 1-2,5%.

Для обогащения руд этой группы наиболее перспективной яв­ляется схема с предварительной коллективной флотацией сульфидов меди и цинка и получением богатых пиритных хвостов. При пони­женном содержании серы в руде хвосты коллективной флотации будут некондиционными по содержанию серы. В этом случае наиболее выгодной является схема с предварительной коллективной флотацией всех сульфидов.

Третья группа — вкрапленные полиметаллические руды с высоким содержанием цветных металлов. К этой группе относится значительное число руд эксплуатируемых свинцово-цинковых и медно-цинковых месторождений. Суммарное содержание меди, свинца и цинка в рудах этого типа достигает 8—15%.

При крупной вкрапленности полезных минералов руды обога­щаются по схеме с прямой селективной флотацией. При агрегатной вкрапленности более экономичной будет схема с предварительной коллективной флотацией.

Четвертая группа — вкрапленные руды с низким содержанием цветных металлов. Суммарное содержание цветных металлов в рудах, как правило, не превышает 3—4%, а в некоторых случаях — 2%. Содержание пирита иногда достигает 30—40%. Для обогащения руд этой группы по экономическим условиям сле­дует применять схемы с предварительной коллективной флотацией.

Построение схемы флотации в отдельных стадиях и циклах обогащения.

После выбора принципиальной схемы флотации необходимо до­полнительно решить вопрос о числе и последовательности операций в каждом цикле обогащения и выбрать точки возврата промпродук-тов в цикл.Число и последовательность операций в отдельных циклах обогащения. Разнообразие применяемых на практике схем флотации так велико, что нет воз­можности рассматривать отдельные конкретные случаи. Нашей целью будет лишь установление основных направлений в развитии флотационных схем и выявление причин, обусловливающих такое развитие.

Простейшим примером цикла обогащения является одна операция флотации. Однако такая простая схема может применяться лишь в тех случаях, когда в цикле получается только один конечный продукт, например когда в первой стадии флотации получается часть готового концентрата и богатые хвосты, поступающие в измельчение и во вторую стадию обогащения.

Если в цикле обогащения необходимо получить два конечных продукта - кондиционный концентрат и отвальные хвосты, то применяются более сложные схемы флотации. В дальнейшем вопросы построения схем флотации внутри отдельных циклов рассматриваются на примере одностадиальных одноцикловых схем. Выводами, установленными при рассмотрении одноцикловых схем, можно руководствоваться и при построении схем флотации внутри отдельных циклов для сложных схем.

Развитие схемы может происходить как в направлении увеличе­ния числа контрольных флотации хвостов, так и в направлении уве­личения числа перечисток концентрата или же в обоих указанных направлениях одновременно.

Направление развития схемы флотации зависит главным образом от трех условий - содержания полезного минерала в руде, конди­ций, предъявляемых к концентрату, флотационных свойств полезного минерала и вмещающей породы.

Ниже рассмотрены типичные случаи, иллюстрирующие эту зависимость.

1. Высокое содержание полезного минерала в руде, пониженные кондиции на концентрат пустая порода нефлотоактивна. Может применяться схема флотации без перечисток концентрата, но с контрольной флотацией хвостов (одной или двумя) для повышения извлечения в концентрат полезного минерала. Такая схема часто встречается на углеобогатительных фабриках, а также на некоторых фабриках, перерабатывающих богатые руды цветных металлов.

2. Полезный минерал обладает пониженной флотируемостью, кондиции на концентрат низкие. Сфлотированные минералы нежелательно под­вергать перечисткам и следует быстрее выводить из процесса. Схема получает развитие в направлении увеличения числа контрольных флотации. В качестве примера можно привести схему флотации медно-пиритной руды на Среднеуральской обогатительной фабрике. Медные сульфиды (ковеллин, халькопирит) этой руды сильно шламуются и быстро окисляются. Лишь небольшая часть концентрата подвергается перечистке. Схема получила развитие в направлении увеличения числа контрольных флотации, как указано стрелкой.

3. Низкое содержание полезного минерала в руде, высокие кондиции на концентрат, хорошая флотируемость полезного минерала. Схема флотации получает развитие в направлении увеличения числа перечисток концентрата. Примеры использования схем с многократными перечистками концентрата дает практика обогащения молибденовых и графитовых руд. Низкое содержание молибдена в рудах и высокие кондиции на концентрат приводят к необходимости введения в схему 5-8 перечисток концентрата. Хорошая флотируемость молибденита позволяет подвергать его большому числу операций флотации без опасения потерь в хвостах. При обогащении бедных графитовых руд, например на Завальевской графитовой фабрике, применяется схема флотации с шестью перечистками концентрата.

Указанные в приведенных примерах сочетания условий флотации не исчерпывают всех встречающихся в практике случаев. Поэтому часто на обогатительных фабриках применяются схемы флотации, занимающие промежуточное положение между рассмотренными типами схем.

Схема флотации с одной перечисткой концентрата применяется в тех случаях, когда не требуется высокой степени концентрации полезного компонента: при бедной руде и низких кондициях на концентрат, при средних рудах и средних кондициях, при богатых рудах и высоких кондициях. Такая схема часто встречается в основном цикле флотации медных и в циклах коллективной флотации полиметаллических руд.

Схема с двумя и тремя перечистками концентрата и одной контрольной флотацией применяется при необходимости получения более высокой степени концентрации полезного минерала или когда пустая порода обладает повышенной флотационной активностью. Она часто применяется в циклах свинцовой и цинковой флотации при обогащении полиметаллических руд.