Выбор и расчет схем рудоподготовки

№835 

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРС ТВЕННЫИ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ 
(ТЕХНОЛОГИИfr СКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) 

Кафедра микротехнологии компонентов электронной техники 

Филиппов Л.О., Пантелеева Н.Ф., Игнаткина В.А. 

Одобрено Методическим 
советом инститлта 

Выбор и расчет схем рудоподготовки 

Учебное пособие но выполнению курсовой работы 

для студентов специальности 060802, 090300 

Москва 2000 

АННОТАЦИЯ 

В пособии изложены методики выбора и расчета схем р\доподготовки. которые включают процессы дробления и измельчения 

Приведены примеры расчета схем дробления, измельчения, 
флотации, обезвоживания предметов и выбора соответствующего 
оборудования 

Данное пособие поможет студентам при выборе схем р\доподготовки и оценке капитальных, экспл\атационных и приведенных 
затрат 

® Московский 
государственный 
институт 
стали 
и 
сплавов 
(МИСиС), 2000 

Филиппов Л О., Пантелеева Н.Ф., Игнаткина В А 

Содержание 

1. Структура курсовой работы 
4 

2. Задание для курсовой работы 
21 

3. Определение производительности фабрики 
40 

3.1. Факторы, влияющие на выбор 

производительности фабрики 
40 

3.2. Расчет производительности фабрики и ее цехов 
41 

3.3. Режим работы цехов (корпусов) фабрики 
41 

4. Выбор и расчет схемы дробления 
45 

4.1. Выбор и расчет дробилок 
48 

4.2. Выбор и расчет грохотов 
49 

4.3. Пример расчета схемы дробления 
53 

5. Выбор и расчет схемы измельчения 
65 

5.1. Выбор и расчет оборудования для классификации 
67 

5.2. Примеры расчетов мельниц и гидроциклонов 
73 

6. Определение капитальных затрат на дробление и измельчение....84 

6.1. Определение капитальных затрат по корпусу крупного 

и среднемелкого дробления 
-...84 

6.2. Определение капитальных затрат на измельчение руды 
86 

7. Определение себестоимости рудоподготовки 
93 

8. Расчет приведенных затрат 
96 

9. Расчет качественно-количественной схемы флотации 
97 

Литература 
99 

Приложение 1. Технические характеристики дробилок 
100 

Приложение 2. Технические характеристики грохотов 
104 

Приложение 3. Технические характеристики питателей 
106 

Приложение 4. Технические характеристики мельниц 
109 

Приложение 5. Технические характеристики насосов 
114 

Приложение 6. Удельные производительности при сгущении 

различных концентратов 
116 

Приложение 7. Удельные производительности при 

фильтровании различных концентратов 
117 

Учебное пек.г 

1. Структура курсовой работы 

Цель курсовой работы - научить выполнению инженерных 
расчегов при выборе оптимального варианта рудопсдготовки по прицеленным затратам для: 

• разной производительности фабрики; 
• различной максимальной крупности исходного куска руды; 
• конечной крупности дробленной руды, 
• замкнутого или открытого цикла в третье стадии дробления. 
Студенты должны также уметь объяснять влияние и~-"одных 

параметров на технико-экономические показатели рудоподготовки 
минерального сырья. 

Планируемые затраты времени на выполнение работы с учетом консультаций преподавателя - 40 ч. 

Содержание пояснительной записки и П' 
,-аботы приведены 
в табл. 1.1. 

Ниже показано, как надо оформлять титульный лист курсовой 
работы. 

4 

Филиппов Л О , Па1гтелесва Н Ф , Игнлткина В Л 

Московский государственный институт стали и сплавов 
(технологический университет) 

Кафедра обогащения руд цветных и редких металлов 

Пояснительная записка но курсовой работе на тему: 
"Технико-экономическое сравнение схем рудоподготовки" 

студента гр. МЭ - 9 9 - 1 
Иванова С.А. 
Руководитель проекта 
доц., к.т.н. Пантелеева Н.Ф. 

Москва 
год 

5 

Учебное пособие 

Таблица 1.1 
Содержание пояснительной записки 

К, 

1 
2 

3 

4 

5 

6 
7 

8 

9 

10 

11 

12 

13 

14 

15 
16 

17 

Наименование раздела 

Введение 
Вещественный состав руды 
Определение часовой производительности 
цехов 
фабрики 
Расчет 
технологической 
схемы дробления 
Выбор и расчет дробилок и 
грохотов 
Расчет схемы измельчения 
Выбор и расчет мельниц и 
гидроциклонов 
Расчет капитальных затрат 
на дробление 
Расчет капитальных затрат 
на измельчение 
Расчет эк^ чпуатационных 
затрат на р'доподютовку 
Определение приведенных 
затрат 
Выбор и расчет качественно - количественной схемы флотации 
Выбор и расчет флотомашин 
Расчет 
обезвоживающего 
оборудования 
Обшие выводы по работе 
Слисок 
использованной 
литературы 
Зашита работы 

Рекомендуемое 
распределение по 

времени, % 

3 

2 

2 

5 

10 

8 

10 

10 

10 

15 

5 

15 

2 

1 

1,5 

0,5 

Количество 
страниц 

1,5-2 

1,5-2 

1,5-2 

3 

5 

2 

5 

3 

2 

3 

1 

3 

1,5 

1 

1 

1 

Неделя 
контроля 
2 - 3 

3 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

9 

10 

10 

10-11 

12 

12-13 

13 


13-14 

6 

Филиппов Л.О., Пантелеева Н.Ф., Ипюткина В.А. 

За титульным листом должно следовать задание на проект, 
которое получено к исполнению, затем помещается содержание пояснительной записки с указанием числа страниц каждого раздела. 

При защите курсовой работы студент отвечает на заданные 
вопросы по технологии, выполненным расчетам и анализирует полученные результаты, определяя оптимальную схему рудоподготовки, 
сравнивая технико-экономические показатели: приведенные затраты 
и себестоимость 1 т руды. 

Вес таблицы, графики и схемы должны иметь сквозную нумерацию на них должны быть ссылки в тексте. 

Во всех разделах записки необходимо приводить ссылки на 
использованную литературу В конце пояснительной записки дается 
список литературы, в котором указывается автор, название источника, место издания, издательство и год. 

Пояснительная записка должна содержать следующие разделы 

1. Введение. Здесь дается обоснование оптимальной схемы 
дробления и измельчения руды. 

Надо объяснить, почему рудоподготовительные процессы дробление и измельчение обязательно проводятся стадиально и сопрягаются с операциями грохочения и классификации, т. е. почему необходимо выполненять принцип: "не дробить и не измельчать ничего 
лишнего". Далее необходимо объяснить, каким образом обеспечивается этот принцип и какое технико-экономическое значение он имеет. 
Следует объяснить, почему перед крупным дроблением в ряде случаев нецелесообразна операция предварительного грохочения; указать 
принципиальную разницу между операциями дробления и измельчения. Необходимо отметить оптимальную крупность дробления руды 
перед ее измельчением в шаровой мельнице, объяснить, какое технико-экономическое значение имеет данное положение; до какой крупности должна измельчаться руда для того чтобы ее можно было бы 
обогащать флотационным методом, так как перерабатываемые в настоящее время руды цветных и редких металлов токковкрапленные и 
как правило обогащаются флотационным или комбинированным методом. 

2, Вещественный состав руды. В этом разделе должна быть 
дана физико-механическая и физико-химическая характеристика руды: минеральный состав, химический анализ, крупность вкрапления 
ценных минералов, твердость, крепость, насыпная и объемная плот
7 

Учебное пособие 

ность руды, влажность руды, гранулометрическая характеристика 
исходной руды. В конце раздела должен быть сделан вывод, о том 
какой метод обогащения наиболее целесообразен, и указаны свойства 
руды, определяющие выбор метода обогащения. 

3. Определение режима работы цехов фабрики. Следует 
привести положения, обосновывающие необходимость строительства 
фабрики, указать, чем определяется ее производительность. Исходя 
из заданной производительности фабрики, рассчитать часовую производит ельность ее цехов рудоподготовки и главного корпуса. 

4. Расчет технологической схемы дробления. В этом разделе приводятся схемы рудоподготовки, которые даны в задании. В результате расчета необходимо с учетом эффективности грохочения, 
пользуясь формулой материального баланса и графиками ситового 
анализа, определить выход продуктов (%, т/ч, м3/ч). 

5. Выбор и расчет дробилок, грохотов и питателей. После 
расчета схемы дробления, т. е. определения выходов продуктов, проводится обоснование выбора и расчета дробильных машин и грохотов. Дробильные машины выбираются по трем основным параметрам: 

• ширина загрузочного отверстия; 
• ширина разгрузочного отверстия; 
• требуемая производительность, полученная по расчету схемы. 
Кроме того, важно знать влажность руды и климатическую 
зону строительства фабрики. Так высокая влажность рулы, смораживаемость руды делает невозможным применение щековых дробилок 
в районах Крайнего Севера России. 

Для крупного дробления целесообразно выбирать одну дробилку с целью сокращения капитальных затрат, так как между цехами крупного, среднего и мелкого дробления в настоящее время на 
фабриках, производительностью свыше 3 млн. т руды в год, проектируется склад крупнодробленной руды. 

Учитывая вышесказанное, годовое время работы в часах цехов крупного, среднего и мелкого дробления не совпадает. В данном 
разделе выбирается тип грохотов и определяется их число по величине удельной производительности. 

Необходимо стремиться к тому, чтобы число дробилок было 
четное. На одну дробилку крупного дробления обычно приходится 

8 

Филиппов Л О , Пантелеона II Ф , Hi интмим 1) Л 

две дробилки среднего дробления, а на каждую дробилку среднего 
дробления обычно приходится две дробилки мелкого, так как последние имеют меньшую производительность, поскольку ширина 
разгрузочного отверстия может составлять весьма небольшую величину 5 . 7 мм Производительность любой дробилки зависит от ширины разгрузочного отверстия Кроме того, на производительность 
дробильной машины влияет крепость руды При крупном дроблении 
руда дробится легче за счет природных дефектов в кусках руды: раковин, пустот, микро и макротрещин, которые руда имеет при образовании и получает при се добыче и транспортировке на фабрику 
Чем мельче становится руда, тем дефектов меньше и при дроблении 
необходимо преодолевать силы межкристаллического сцепления и 
электрические силы взаимодействия между ионами и атомами, причем последние значительно больше первых 

Если по расчету при отсутствии предварительного грохочения 
требуется две дробилки крупного дробления, то тогда целесообразно 
использовать грохочение 
Установка второй дробилки крупного 
дробления удваивает стоимость дробления, так как при установке 
дробилки крупного дробления необходимо проводить большие земляные работы 

Необходимое число грохотов и площадь просеивающей поверхности рассчитываются таким образом, чтобы на одну дробилку 
приходился один грохот. Разгрузка дробленой руды из дробилок 
крупного дробления должна производиться на пластинчатый питатель, а затем на ленточный конвейер для транспортировки на склад 
крчпиодробленной руды, где также устанавливаются пластинчатые 
питатели из расчета два питателя на одну дробилку среднего дробления Руда с пластинчатого питателя перегружается на ленточный 
конвейер Перед дробилками мелкого дробления необходима установка элсктровибрацнонных питателей из расчета два питателя на 
одну дробилку (см Приложение 3) Конусная дробилка крупного 
дробления может работать под завалом, а для загрузки щековои дробилки требуется бункер и пластинчатый питатель. 

6. Расчет схемы измельчения. Задастся двух стадиальная 
схема измельчения, включающая операции измельчения руды и ее 
классификацию. Необходимо отметить, что измельчение руды в одну 
стадию не обеспечит полного раскрытия частиц ценных минералов и 
вмещающих пород друг от друга, так как руды цветных и редких металлов, как правило, имеют мелкую (2,0 
0,2 мкм) и тонкую 

о 

Vncniioc пособие 

(0 2 
0.02 мм) вкратенность и требуют IOMI ,< 1«шеа"ения т 
6(1 . S-" % класса - 0.П74 мм. Работа метьниц и i (проциктоног кон 
iполируется по количеству класса -0,074 мм в пи?е ме н.ниин и гидрециьдона 

7. Расчет мельниц тонкого измельчении. Выбирпетея тип 
мельницы (для заданных условий шаровая мелышт с разгрузкой через решетку в первой стадии и с центрапмюй разгрузкой iw чторои 
Сталин). Проводится расчет величины удельной мрошволитсльностг 
по готовому контрольному классу - 0.074 мм. Удел:..г1я пр'ишодительность мельницы зависит от ее диаметра, физико-механических 
свойств рулы и возрастает с увеличением диаметра мельницы, у 1е.тьная производительность определяется в тоннах с 1 м3 внутреннего 
объема мельницы. При расчете числа мельниц необходимо, исходя из 
ja.миной производительности фабрики, стремиться к минимальному 
числу (но не менее двух мельниц). Это повлечет за собой снижение 
капитальных и эксплуатационных затрат на процесс измельчения. 

Расчет гидроциклонов 
В этой части раздела пояснительной записки выбирается и 
рассчитывается классифицирующее оборудование - гидроциклоны. С 
у четом сокращения капитальных затрат и удобства эксплуатации целесообразно выбрать к установке гидроциклоны. При их расчете определяется диаметр и, езедовательно, производительность, зависящие 
от требуемой крупности слива гидроциклона при заданном лавленич 
пульпы, под которым она подается ь гидроциклон Необходимо при 
згом учитывать следующее' 

• каждая мезьнмиа должна работать в замкнутом цикле со своими гидроцич.'^'нами, поэтому при определении их числа следует принимать в расчет тотько ту часть пульпы, которая поступает из данной мельницы с учетом циркулирующей ее нагрузки 
(обычно 250 ... 300 % от количества исходной руды, поступающей в одну мельницу); 

• для установки лучше использовать гидроциклоны возможно 
большего диаметрз, но с учетом требуемой крупности слива, 
чтобы получить нх меньшее число. При установке применяются гидроциклоны со 100 %-ным запасом, т. е если по расчету 
на одну мельницу требуется один гидроциклон, то к установке 
принимается два. Слив мельницы подается в гидроциклон пес
10 

Фш\нпги1п Л О . ПаигелссиаН <1> Mf наткииа Н Л 

ковым насосом, поэтому на каждый гидроциклон пред\смагривается установка двух насосов (один рпбо<ает, другой - >апасной). 
8. Расчет капитальных затрат по цеху дробления. Приводится таблица, в которой перечислено основное и конвейерное оборудование для данной схемы дробления руды и таблица рассчитанных капитальных затрат. 

В сумму капитальных затрат входит стоимость склада крупнодробленной руды, размер которого определяется из двух - трехсуточной производительности. В подземной части склада устанавливаются пластинчатые питатели по два на одну дробилку среднего дробления. При наличии замкнутого цикла в третьей стадии дробления 
учитывается стоимость перегрузочной станции. В сумму капитальных затрат также входит стоимость конвейеров, галерей, бункеров, 
зданий и сооружений, монтаж и транспортно-заготовительные затраты на технологическое и конвейерное оборудование, стоимость металлоконструкций, электротехнического и сантехнического оборудования. Все указанные расходы берутся в определенных процентах от 
стоимости основного и конвейерного оборудования. В табл. 1 2 приведен состав капитальных затрат. 

Таблица 1.2 
Капитальные затраты на дробление руды по проектируемой 

схеме 

№ 

1 
1. 

2. 

3. 

4 

Наименование 

2 

Дробилка крупного 
дробления 

Дробилка среднего 
дробления 

Дробилка мелкого 
дробления 

Грохот перед операцией 
среднего дробления 

Единицы 
измерений, 
шт. 
3 

Число 
единиц 
измерений 

4 

Цена, 
руб. 

5 

Общая 
стоимость, 
руб. 

6 

По гребля с мая 

МОЩ
НОСТ ь, 
КВт/час 

7 

11