Описание процессов классификация, обесшламливания хаф, ммс и нефелиновой флотации

Камерный продукт апатитовой флотации (хвосты апатитовой флотации) второй очереди мельнично-флотационного отделения трех ниток флотации с содержанием твёрдого 23-27 % и содержанием Al₂O₃ - 20-22 % поступает в  зумпф ХАФ-2 (V-12.5 м3) и насосом Q-2200м3 перекачивается в сборный зумпф ХАФ (V-22.5 м3) и подается на двухстадиальную систему классификации (1) и обесшламливания (2). В первой стадии (1) установлены трехаппраратные батарейные гидроциклоны, пески первой стадии выводятся в хвосты самотеком, слив поступает через зумпф второй стадии классификации на вторую стадию (2) - шестиаппаратные батарейные гидроциклоны, откуда слив выводится в хвосты, пески самотеком поступают на ММС (мокрая магнитная сепарация слабого поля). Магнитная фракция ММС выводится в хвосты, немагнитная фракция является питанием нефелиновой флотации и поступает в зумпф немагнитной фракции с насосом (установлен пробоотборник, сод. твёрдого 34-36%, сод. Al₂O₃  - 22-23,0 %), далее поступает в двухструйную распредкоробку, где распределяется через контактные чаны по двум ниткам нефелиновой флотации.

Флотация нефелина осуществляется по схеме обратной пенной флотации.

Основная флотация проводится на флотомашинах ОК-38 (две секции, каждая из которых обеспечивает 170 т НК по готовому продукту). Каждая флотомашина ОК-38 состоит из 6 камер ёмкостью по 38 м³. Питание поступает в первую камеру машины и последовательно проходит через все карманы. Пенный продукт флотации с содержанием твёрдого 28-35%, Al₂O₃ - 10-17% направляется в хвостовой лоток самотеком. Камерный продукт флотации с содержанием твёрдого 35-37 %, Al₂O₃  - 28,0 + 0,5% (для сиенитового – не менее 26%) поступает самотёком в зумпф (установлен пробоотборник), откуда насосом (поз.) перекачивается в ФСПО по галерее №10 в двухструйный пульподелитель и является флотационным нефелиновым концентратом.

Для флотации тёмноцветных минералов применяется омыленная собирательная смесь (С.С.) оксигидрильных ионогенных анионных собирателей органического происхождения различных по кислотному составу, активности и селективности действия, пенообразующим свойствам, которые одновременно являются собирателями и пенообразователями. Смесь состоит из 2^х компонентов: сырое таловое масло марок СТМ хвойное, СТМ лиственное или СТМ 1с - продукты, получаемые при переработке хвойных и смешанных (хвойные + лиственные) пород древесины на целлюлозу. В СТМ (хвойное) содержится: 38 – 42% непредельных жирных кислот (олеиновая, линоленовая), которые являются основными флотоактивными компонентами; 2 – 4% предельных кислот (лигноцериновая, стеариновая, пальмитиновая, миристиновая); 41 – 43% смоляных кислот (абиетиновая в основном), которые в большей степени влияют на пенообразование; 4 –5% оксикислот. В СТМ лиственном содержится 50-60 % жирных кислот, 15-20 % смоляных кислот и до 25 % неомыляемых веществ. При недостаточной обеспеченности указанными реагентами в составе С.С. может применяться ДТМ – масло таловое дистиллированное. Это продукт дистилляции СТМ и содержит: 50-70 % жирных кислот (в основном олеиновая, линолевая), 25-40 % смоляных кислот. Перед использованием собирателей в составе смеси они предварительно омыляются каустической содой в водной среде для перевода содержащихся в них кислот в водорастворимые натриевые мыла.

Собирательная смесь подаётся в контактные чаны питания нефелиновой флотации (КЧ_V-40м3) и в промежуточные карманы флотации. Для доведения рН пульпы до оптимального значения (11-11,5) применяется каустическая сода (NaOH) – 1-1,5 % раствор подаётся в те же точки, что и собирательная смесь.

В качестве активатора темноцветных минералов применяется хлористый кальций (CaCl₂) – раствор подаётся в зумпф немагнитной фракции ММС.

Таблица 4.4 – Техническая характеристика магнитного сепаратора ПБМ-ПП-150/200.

Параметр	Значение
Производительность по исходному питанию, т/час	250 – 275
Крупность материала питания, мм, не более	0 – 1
Магнитная индукция в рабочей зоне:  - на поверхности барабана, Тл, не менее  - на расстоянии 50 мм от барабана, Тл, не более	0,16 0,065
Магнитная индукция по оси прохождения потока пульпы, Тл, не менее	0,02
Диаметр рабочей части, мм	1500
Длина барабана (с ребордами), мм	2000
Частота вращения барабана, об/мин	17
Номинальная мощность электродвигателя барабана, кВт, не более	7,5
Корректированный уровень звуковой мощности, дБА, не более	102
Габаритные размеры, мм, не более:  - длина (вдоль оси барабана)  - ширина  - высота	3000 2700 2400
Масса сепаратора (без пускорегулирующей аппаратуры), кг, не более	6000
Уд. расход электроэнергии, кВт.ч/т	0,03 – 0,027
Уд. масса, кг*ч/т*час	0,0008 – 0,0007

 

Таблица 4.5 – Техническая характеристика флотомашины ОК-38.

 

Параметр	Значение
Объём камеры, м^3	38
Размеры камеры, мм	длина-3600; ширина-3600; глубина-2900
Диаметр ротора, мм	900
Высота ротора, мм	550
Скорость вращения ротора, об./мин.	150
Расход воздуха на блок, м^3/мин.	16-25
Давление воздуха, МРа	0,035
Производительность по потоку, м^3/час	1200
Мощность электродвигателя, кВт	55
Æ клапанов хвостовых карманов, мм	Основная флотация-350
Вес двухкамерной машины, кг	24300

Фильтрация

Фильтрование нефелинового и сиенитового концентратов осуществляется в корпусе фильтровально-сушильного пылеулавливающего отделения АНОФ-3, где установлены 2 линиями  ленточных вакуум-фильтров фирмы Делкор, площадью фильтрующей поверхности 144 м², глубина вакуума составляет 0,6-0,7 атм. Каждая линия оборудована отдельной вакуум-системой, промывочной водой для регенерации фильтроткани (работа без регенерации запрещена). 

       На фильтрование поступает камерный продукт контрольной флотации (флотационный нефелиновый или сиенитовый концентрат), имеющий следующие показатели: содержание твердого 35 – 45 %; крупность по классу +0,16 мм 28 – 45 %; рН 11 – 11,5.

 

4.7 – Химический состав питания фильтрации.

Показатели	Формула	Содержание, %
Оксид алюминия (III)	Al2O3	26,00 – 28,80
Оксид натрия (I)	Na2O	11,5 – 12,68
Оксид калия (I)	K2O	6,50 – 7,77
Оксид кремния (IV)	SiO2	44,35 – 44,82
Оксид титана (IV)	TiO2	0,25 – 0,34
Оксид железа (II)	FeO	0,65 – 1,00
Оксид железа (III)	Fe2O3	1,93 – 2,19
Оксид фосфора (V)	P2O5	0,16 – 0,30
Оксид кальция (II)	CaO	1,59 – 3,00
Оксид стронция (II)	SrO	0,03 – 0,05
Оксид марганца (II)	MnO	0,41 – 0,80
Оксид магния (II)	MgO	0,05 – 0,10
Фтор	F2	0,03 – 0,05

 

       В процессе фильтрации получают кек влажностью 8-9 % и фильтрат с содержанием твёрдого 0,5±0,2 %. Толщина кека – 25-45 мм. Толщина слоя регулируется скоростью движения ленты с помощью частотного преобразователя.  Фильтраты через вакуумные системы дренажными насосами №№ 7, 8  откачиваются в хвостовой коллектор.

 

 

Сушка

Кек с содержанием влаги 8 – 9 % транспортируется в сушильный барабан. Производительность сушильного барабана ~ 180 т/час. Сушка концентрата производится в барабанных сушилках 3,5×27 м. В качестве сушильного агента применяются горячие топочные газы, поступающие прямоточно из топки, работающей на жидком топливе (мазуте). Температура в топке поддерживается в пределах 700 – 1150° С, на входе в сушильный барабан не менее 600° С, разряжение в топке 6-10 мм рт. ст.

В целях обеспечения нормальных условий для работы электрофильтров, температура газов, отходящих из сушильных барабанов, должна быть 100 – 160° С. После сушки готовый концентрат влажностью 1 ± 0,5% с содержанием Al₂О₃ 28,0 ± 0,5% (нефелиновый концентрат); влажностью 1,0 ± 0,5 % с содержанием Al₂0₃ не менее 26,0 % (сиенитовый концентрат) через разгрузочную камеру сушильного барабана поступает на ленточные сборные конвейера (КС) (В=1200 мм).

Исходным продуктом процесса обезвоживания являются флотационные концентраты апатитовой и нефелиновой флотации. Обезвоживание апатитового концентрата производится по стандартной схеме. 

Флотационный нефелиновый концентрат напорными трубопроводами поступает в 2-х струйные пульподелители т/с №№ 7,8. Для улучшения процесса обезвоживания от станции флокуляции (приложение № 2.1) в 2-х струйные пульподелители дозированно подается реагент МФК-10 (паспорт безопасности – приложение № 2.2). После контактирования с реагентом питание распределяется по 2-м ленточным фильтрам ЛВФ (руководство по обслуживанию и эксплуатации – приложение № 3). Кек фильтров ЛВФ ленточными питателями подается в загрузочную течку сушильного барабана (руководство по эксплуатации – приложение № 4). Далее кек роторным загрузчиков транспортируется в сушильный барабан.

При обезвоживании апатитового концентрата на ЛВФ фильтрат транспортируется по стандартной схеме на фильтратные насосы ФН-3,4. При этом на баках гидрозатворов Положение клапанов типа ДАРТ«Ap» - «ОТКРЫТО», Положение клапанов типа ДАРТ «Ne» - «ЗАКРЫТО». При обезвоживании нефелинового концентрата положение клапанов «Ap» - «ЗАКРЫТО», «Ne» - «ОТКРЫТО».

Процесс сушки происходит в прямоточной сушилке БН 3,5×27 НУ барабанного типа сушильным агентом. Образование сушильного агента осуществляется в топочном устройстве откаточного типа (приложение № 5) путем смешивания воздуха и топочных газов, образованных путем сгорания топлива посредством горелки фирмы SAAKE (приложение № 6). Высушенный концентрат из сушильного барабана, через затвор-мигалку, системой ленточных конвейеров транспортируется на склад готовой продукции, где распределяется по емкостям силосного склада. Апатитовый концентрат складируется в емкость № 10 конвейерами КЛА № 7,8; сиенитовый - в емкость № 11; нефелиновый концентрат - в емкость № 12 конвейерами КЛН № 7,8 силосного склада.

Дымовые газы поступают на первую стадию очистки групповыми циклонами СЦН-40-1800×4 (приложение № 7). Первым этапом реконструкции ФСПО АНОФ-3 вводится временная схема, по которой исключается очистка дымовых газов 2-ой стадии в электрофильтрах (приложение № 8). Тягово-дутьевой режим осуществляется дымососами  ДРА-150-0111.15-4К (приложение № 9). Третья стадия очистки дымовых газов происходит в «Труба Вентури – скруббер». Очищенные дымовые газы через дымовые трубы выбрасываются в атмосферу.

Очистка запыленного воздуха с перегрузочных узлов силосного склада осуществляется системой мокрой аспирации в абсорберах АПС. Очищенный воздух через дымовые трубы выбрасываются в атмосферу. Вода с уловленной пылью из абсорберов объединяется с смывными водами конвейеров КС – 7, 8, КЛА № 7, 8, КЛН № 7, 8 и далее системой дренажа подается в сборный зумпф.

Проектом предусмотрено поддержание воздушного баланса надсилосного пространства склада концентратов системой обще обменной вентиляции.

Поточно транспортная система пуска оборудования т/с №№ 7, 8 предусматривает последовательность действий обслуживающего персонала АНОФ-3 при наработке апатитового или нефелинового концентрата.

При наработке апатитового концентрата включаются конвейера КЛА. Переключатели потоков с перегрузочных узлов конвейеров КС установить в Положение «КЛА». Конвейер КЛН должен быть остановлен.

При наработке нефелинового концентрата включаются конвейера КЛН. Переключатели потоков с перегрузочных узлов конвейеров КС установить в Положение «КЛН». Конвейер КЛА должен быть остановлен.

При наработке сиенитового концентрата включаются конвейера КЛН. Переключатели потоков с перегрузочных узлов конвейеров КС установить в Положение «11». Конвейер КЛА должен быть остановлен. Техническая характеристика барабанов представлена в таблице 4.8.

4.8 – Техническая характеристика сушильного барабана.

 

Параметр	Значение
Марка сушильного барабана	СБ-3,5-27-ЛС
Содержание влаги в исходном питании, %	до 13,5
Производительность (достигнутая), т/час:	90
Влажность концентрата после сушки, %	1,0 ± 0,5
Размеры, м	Диаметр 3,5, длина 27
Угол наклона, °	3
Мощность двигателя, кВт	200, имеет 3 скорости вращения: 750, 1000, 15000 об/мин
Скорость вращения сушильного барабана, об/мин	При 750 – 3, при 1000 – 7, при 1500 – 9.

             

Погрузка

Сухой концентрат из сушильных барабанов, батарейных циклонов и электрофильтров  поступает на ленточные конвейера 1кс-6кс (В=1200) и системой реверсивных конвейеров 1кр-6кр распределяется по силосному складу. На каждые два сушильных барабана установлены три силосные банки ёмкостью 7600 м³ каждая. Вместимость каждой банки по геометрическим размерам – 16500 (16560)тонн апатитового концентрата, фактически – 11780 тонн (подвижного концентрата). Для обеспечения соответствия отгружаемой продукции требованиям нормативной документации (НД) и ТУ, концентрат с отклонениями от установленных показателей качества, шихтуется (смешивается). Загрузка секций из трёх силосных банок производится с помощью конвейеров КС и КА7, КА8, КН7, КН8.

Нефелиновый концентрат складируется в банки №№ 11, 12 сушильных барабанов №№ 7, 8.

Апатитовый концентрат складируется в банку № 10 сушильных барабанов №№ 7,8.

Из силосного склада концентраты системой ленточных конвейеров №№ 43, 43а, 44, 44а, 45 45а, (Q=800т/час, №№. 46, 46а (Q=1500 т/час) подаётся в погрузочный бункер с двумя отделениями (южное и северное) ёмкостью 875 тонн каждая.

Концентраты грузятся в вагоны типа хопперы, зерновозы, цементовозы, полувагоны.

Электросхема блокировочной зависимости конвейеров №№ 46, 46а позволяет работать как на "южный" погрузочный бункер, так и на "северный" по отдельности и одновременно.

Погрузка концентратов в вагоны производится через четыре течки d=500 мм, угол наклона течки по отношению к бункеру 30°.

Для откатки и подкатки вагонов используются лебёдки марки 100ЛС-2С с тяговым усилием 8 тонн, что даёт возможность производить маневровые работы с пятнадцатью гружеными вагонами.

Все конвейера отделения погрузки связаны единой блокировочной зависимостью. При остановке одного из конвейеров (№№ 46, 46А) происходит остановка конвейеров, работающих на остановившийся конвейер. Шнековые питатели с силосов и конвейера погрузочной линии включаются дистанционно из операторского пункта.

При пуске конвейерной линии включается звуковая и световая сигнализация вдоль конвейеров. Из операторного пункта отслеживается запуск оборудования, нагрузка и аварии.

	Рисунок 5.2 – Схема цепи аппаратов отделения погрузки.

с/б № 1, 2

с/б № 3, 4

с/б № 5, 6

с/б № 7, 8

I банка

II банка

III банка

Рисунок 5.2 – Схема складирования апатитовых концентратов ССАК АНОФ-3

Разработал:

Главный специалист ПТС АНОФ-3

___________________________

Д.А. Киселев

       

СОГЛАСОВАНО: