5. Измельчение и классификация

Измельчение является заключительной операцией в цикле подготовки руды перед обогащением, связанной с уменьшением крупности ее кусков, и производится в аппаратах, называемых мельницами. Как правило, на измельчение поступает материал после дробления и имеет крупность менее от 10 до 15 мм.

В результате измельчения должен быть получен продукт, пригодный по крупности для последующего обогащения и содержащий полезные минералы в виде частиц, максимально освобожденных от пустой природы. Крупность частиц измельченного продукта обычно не превышает 1 мм, а часто с целью полного раскрытия сростков руду измельчают до крупности частиц менее 0.1 мм и даже менее 0.074 мм.

Все измельчительные агрегаты по принципу действия можно разделить на две основные группы: механические мельницы ( с мелющими телами) и аэродинамические мельницы (струйные размольные аппараты без мелющих тел).

Шаровая мельница с решеткой отличается от мельницы с центральной разгрузкой только конструкцией от­дельных узлов, главным образом конструкцией узла разгрузки измельченного продукта.

Разгрузка измельченного продукта осуществляется через решетку 1, установленную у разгрузочного конца мельницы. Решетка мельницы собрана из отдельных стальных колосников (полос), стянутых болтами. Пространство между решеткой и торцевой крышкой 2 разделено перегородками-лифтерами на секторные камеры, открытые в разгрузочную цапфу. Прошед­шая через решетку пульпа зачерпывается лифтерами, поднима­ется до определенного уровня и сливается в разгрузочную цапфу.

Решетки имеют трапецеидальное сечение отверстий (щелей) с расширением в сторону разгрузки материала. Суммарная площадь всех щелей (живое сечение) должна обеспечить сво­бодный выход измельченного продукта. В современных мель­ницах эта площадь составляет 20—30% площади поперечного сечения барабана и примерно в 10 раз превышает площадь се­чения разгрузочной цапфы.

При разгрузке мельницы через решетку создается большая разность уровней загружаемого п разгружаемого материалов. Это способствует быстрой разгрузке измельченного материала в камеру между решеткой и торцевой стенкой, т. е. продукт выходит из зоны измельчения значительно быстрее, чем при центральной разгрузке. Вследствие этого он меньше переизмельчается и производительность мельницы повышается.

Конструкция разгрузочного узла мельниц с решеткой по­зволяет поддерживать в барабане более низкий уровень пуль­пы, что способствует более жестким ударам шаров и повышает интенсивность измельчения. Однако в этом случае наблюдает­ся повышенный износ шаров и футеровки.

Разгрузочное устройство мельниц с решеткой может быть без регулирования и с регулированием уровня пульпы в бара­бане. В последнем случае регулировка уровня пульпы достига­ется в результате установки специальной диафрагмы с круг­лыми отверстиями, часть из которых может закрываться проб­ками. Регулируя уровень пульпы в барабане, можно изменять крупность измельченного продукта, его гранулометрический состав и производительность мельницы.

Мельницы с решеткой (рис.4) применяются обычно для получения равномерного по крупности продукта с зернами размером бо­лее 0,15 мм и с небольшим содержанием шламов.

Недостатки мельниц с решеткой — сложность конструкции разгрузочного узла, большая стоимость мельницы и необхо­димость более внимательного обслуживания в связи с возмож­ностью забивки сеток щепой, изношенными шарами и рудой.

Таблица 5.1 - Техническая характеристика мельницы типа МШР-4500-5000

Параметры	МШР-4500-5000
Толщина футеровки, мм	120
Внутренний диаметр барабана (без футеровки), мм	4500
Рабочий диаметр барабана (в свету), мм	4260
Длина барабана, мм	5000
Рабочий объем барабана, м^3	71
Частота вращения барабана, мин^-1	16.5
В процентах от критической	80.4
Масса, т: шаровая загрузка	148
Мельницы (без двигателя и шаров)	300
Габаритные размеры мельницы: длина, мм	16100
ширина, мм	9100
высота, мм	6800

Руда после трёхстадиального сухого дробления с содержанием от 8 до 18 процентов согласно производственному плану и крупностью по классу +25 мм не более 3.5 процентов из бункера дроблёной руды ёмкостью 48000 тонн через челюстные затворы (размеры 800*800) с пневмоприводом подаются на ленточные конвейера-питатели 1КП-24КП (В=1400 мм, Ь=14.1 м, р=400 т/час) и поступает на сборные горизонтальные ленточные конвейера 1КГ-8КГ (В=1400 мм, Ь=19.85 м, С>=400т/час), с которых поступает в шаровые мельницы 8 шт. МШЦ 5500*6500 мм р-300-310 т/час.

По мере износа футеровки подлежат замене, для чего мельница останавливается на ремонт. Удельный расход футеровок составляет 0.027 кг/т. Для обеспечения стабильности технологического процесса необходимо поддерживать наполнение бункера дроблёной руды не менее, чем на 30 процентов.

Каждый сборный конвейер имеет конвейерные весы типа 1954 АВ-630, показания которых с помощью датчиков передаются дистанционно на импульсные счётчики типа СИ-1, установленные в операторном пункте.

Таблица 5.2 - Техническая характеристика мельницы типа МШЦ 5500*6500

Тип мельниц	Мельница шаровая с центральной разгрузкой
Размеры, мм	0=5500, Ь=6500
Частота вращения, об./мин.	13.69
Рабочий объём мельницы, м^3	140
Шаровая загрузка, тонн	275-285

По показаниям "Рrоscona" оператором производится регулирование нагрузки на мельницах и учёт переработки руды.

Боковая футеровка мельниц имеет волнистую поверхность. Коэффициент заполнения мельниц шарами – 42 процента.

Для шаровых мельниц установлена первоначальная загрузка шаров по количеству и гранулометрическому составу. Кроме того, регламентирован ассортимент шаров, загружаемых для компенсации износа шаровой загрузки.

Догруз шаров с целью компенсации их износа производится ежедневно из расчёта плановой годовой нормы расхода на 1 тонну переработанной руды - 0,640 кг. По мере износа футеровки производится добавочная загрузка шаров на увеличение объёма мельницы. Мельницы МШЦ 5500*6500 работают в замкнутом цикле с гидроциклонами ГЦ-140 и ГЦ-100, установленными последовательно.

Сливы мельниц насосами ГрТ1600/50 или ГрАТ! 800/67 подаются в гидроциклоны ГЦ-1400. Содержание твёрдого в сливе мельниц - 75-80 процентов. Пески гидроциклонов ГЦ-140 и ГЦ-100 объединяются и самотёком возвращаются в мельницы МШЦ 5500*6500. Общая циркуляционная нагрузка мельницы по пескам составляет от 200 до 300 процентов. Слив гидроциклона ГЦ-140 является питанием гидроциклона ГЦ-100, а слив гидроциклона ГЦ-100 крупностью от 22 до 28 процентов по классу +0.16 мм подаётся на четырёхструнный пульподелитель, являясь исходным питанием флотации. Из мельницы выводится скрап с содержанием оксида фосфора <1.7 процента.

Таблица 5.3 - Техническая характеристика гидроциклонов

Тип гидроциклона	ГЦ-140	ГЦ-100
Диаметр входной насадки, мм	335	280
Диаметр сливной насадки, мм	365	290
Давление на входе, кг/см^2	2,3-2,5	0,6-0,7

Измельчение руды ведётся до крупности от 22 до 28 процентов класса -+0.16 мм, что обеспечивает раскрытие зёрен апатита и крупность получаемого апатитового концентрата не более 13.5 процентов класса -+0.16 мм. Содержание твёрдого в сливе гидроциклона ГЦ-1000 от 40 до 48 процентов (вес 1 литра пульпы 1350-1420 г/л).

Таблица 5.4 - Гранулометрическая характеристика слива ГЦ-1000:

Классы, мм	Выход классов %	Суммарный выход по плюсу %
+0.224	12.85	12.85
-0.224+0.18	7.05	19.90
-0.18+0.16	4.30	24.20
-0.16+0.09	21.85	46.05
-0.09+0.071	15.50	61.55
-0.071	38.45	100.0

Для повышения температуры пульпы в процесс измельчения подаётся смешанная вода В-3 (оборотная вода В-9+вода скрубберов К-10),

В цикле измельчения и классификации используются блокировочные зависимости:

• мельница - гидроциклонный насос - мельница;

• мельница - сборный конвейер - конвейеры-питатели. При пуске мельницы и гидроциклонов включается звуковая сигнализация. Для управления процессом используются локальные системы автоматического регулирования следующих параметров:

• поддержание постоянства исходного питания мельниц;

• поддержание постоянства плотности слива гидроциклонов. Оба контура регулирования являются стабилизирующими и выполняют следующие функции:

• регулирование исходного питания мельниц осуществляется регулятором типа "Ремиконт", который, принимая сигнал "тоннаж" от датчика типаЭ-2Д1, вмонтированного в конвейерные весы АВ-1954, управляет через тиристорный преобразователь частоты (ТПЧ) скоростью сборных конвейеров;

• поддержание постоянства плотности также производится регулятором типа "Ремиконт", принимающим сигнал от радиоизотопного плотномера типа ПР-1025М и воздействующим на клапан с пневмоприводом на трубопроводе подачи воды в классифицирующие аппараты.

Рисунок 5.1 - Шаровая мельница с разгрузкой через решетку для мокрого измельчения МШР:

1 — барабан; 2 — загрузочная крышка; 3 — раз­грузочная крышка; 4 и 5 — пустотелые цапфы; 6 и. 7 — подшипники; 8 — венцовая шестерня; 9 — комбинированный питатель; 10 и 11 — за­щитные загрузочная и разгрузочная втулки; 12 — футеровка цилиндрической части барабана; 13 — футеровка крышки барабана; 14 — люк; 15 — разгрузочная решетка; 16 — элеваторный пулыюподъемник; 17 — разгрузочный коиус; 18 — ведущая шестерня; 19 — вал.