Расчёт качественно-количественной схемы.

Производим расчет схемы общим методом для монометаллических руд по приведенному расчету проф. К.А.Разумова [1, стр. 149].

При расчете качественно–количественной схемы обогащения определяются численные значения основных технологических показателей для всех продуктов обогащения, а именно:

- Q – масса продукта, т/ч;

- – выход продукта, %;

- – массовая доля компонента, %;

- – извлечение компонента в продукт, %.

Для расчета схемы используют исходные показатели, которые представляют относительные технологические показатели и назначаются на основе показателей работы обогатительной фабрики или исследовательских работ. Численные значения остальных относительных показателей определяются в результате расчета.

Сначала на основе полной схемы составляется и рассчитывается принципиальная схема по всем компонентам с определением показателей, относящихся к питанию (переходным продуктам) каждого цикла и конечным продуктам обогащения.

Необходимое и достаточное число исходных данных, относящихся к продуктам переработки, определяется по формуле 79 [1, стр. 140]:

=

где – число продуктов разделения;

– число операций разделения;

с – число расчетных компонентов, т.е. число показателей, которые необходимо знать, чтобы охарактеризовать продукт.

Расчет ведем по двум компонентам твердому и полезному металлу. Следовательно,

c = 2

Основные формулы используемые при расчетах:

;

где масса сухого продукта n, т/ч;

масса сухого исходного питания, т/ч;

– выход продукта по отношению к исходному питанию, доли ед.

где извлечение компонента в продукте n по отношению к исходному, %;

массовая доля в продукте расчетного компонента, т/ч;

Уравнения баланса:

;

 

 

Исходными показателями, относящимися к руде, будут:

a^cu=3,10%; g=100%; e^сu=100%

Исходными показателями, относящимися к продуктам обработки: β₁₀^Cu, β₁₁^Cu, β₂₁^Cu, β₂₃^Cu, β₂₅^Cu, β₂₆^Cu, β₂₈^Cu, β₂₉^Cu β₃₀^Cu, β₃₁^Cu, β₃₂^Cu, β₃₃^Cu, принимаем по данным действующей обогатительной фабрики

При общем методе составляются уравнения баланса для всех операций схемы. В первую очередь рассчитаем выхода, извлечения и массы конечных продуктов принципиальной схемы (рис8).

 

 

Исходная руда α_, γ₁

1

Обогащение

33 26

Cu к-т Хвосты

 

Рис 7. Принципиальная схема обогащения.

 

Исходные данные для расчета:

a^cu=3,10%; g=100%; e^сu=100%

Β₃₃^Cu = 20,0%; β₂₆^Cu = 0,31

Составляем систему уравнений баланса:

g₁ = g ₃₃ + g₂₆

g₁ β₁ = g₃₃ β₃₃ + g₂₆ β_26.

Решение системы уравнений позволяет определить выходы продуктов 33 и 26:

;

Определяем значение извлечения в продуктах 33 и 26:

 

Определяем массы продуктов 33 и 26:

.

В таблице 2.9 приведены данные расчета принципиальной схемы обогащения

 

Таблица 2.9

Баланс продуктов обогащения

№	Наим. операций и продуктов	Выход, %	Массовая доля меди, %	Извлечение меди, %	Q, т/ч
	Поступает:
	Исходное питание	100,00	3,10	100,00	130,0
	Итого:	100,00	3,10	100,00	130,0
	Выходит:
	Σ медный концентрат	14,17	20,00	91,42	18,4
	Отвальные хвосты	85,83	0,31	8,58	111,6
	Итого:	100,00	3,10	100,00	130,0

 

Таким образом, составляя для каждой операции систему уравнений баланса и решая их, находим неизвестные выходы продуктов. После этого определяем извлечение компонента в продукте n по отношению к исходному, % по формуле; массу сухого продукта n

После расчета принципиальной схемы рассчитываем остальные продукты схемы. Расчет ведется по главному компоненту, т. е. меди. Результаты расчетов приведены на качественно-количественной схеме (приложение 2)

 

2.3.2. Расчёт водно-шламовой схемы.

Исходными данными для расчета вводно-шламовой являются результаты расчета качественно-количественной схемы, а так же расчеты генерального опробования реального процесса обогащения или результаты исследования полезного ископаемого на обогатимость. В таблице 2.10 приведены исходные данные для расчета.

В зависимости от методики проводимых исследований, соотношение твердой и жидкой фаз в пульпе может определяться тремя показателями:

влажностью продукта, S ,%; процентом твердого в пульпе, T %; разжиженностью пульпы, R ,доли единиц.

Расчет схемы производится на основе следующих соотношений и зависимостей [1, стр. 198]

W=Q ∙R,

V=Q∙(R+1/ ),

Т=100/(1+R),

где W – количество воды в операции или продукте, м³ в единицу времени; R – весовое отношение жидкого к твердому в операции или продукте; - плотность твердого; V – объем пульпы в продукте, м³ в единицу времени

Рассчитав схему, составляют баланс воды по фабрике, где объемы подаваемой воды с исходным сырьем и в операции должны совпадать с объемами воды, уходящими из операций.

Таблица 2.10

Исходные показатели для расчета водно-шламовой схемы

Оптимальные значения R, которые необходимо обеспечить	Нерегулируемые значения R
R7=2,03; R11=4,0; R17=5,7; R34=1,0; R35=0,09; RIII=1,40; R VIII=4,31; RIX=4,56; RX=4,73; RXIII=3,39; RXIV=3,52	R1=0,06; R5=0,25; R11= 1,47; R14=0,35; R18=0,54; R21=1,35; R23=1,95; R25=2,87; R29=1,99; R31=2,14

В качестве примера рассчитаем ХIV операцию данной схемы (рис. 9).

29 L4

 

II Cu перечистка

 

31 32

Рис 8. Операция II Cu перечистки

В качестве исходных показателей приняты Q₂₉ = 15,7т/ч, Q₃₁ = 2,33 т/ч, Q₃₂ = 13,44 т/ч.; R₂₉ =1,99, R₃₁ = 2,14, R_XIV= 3,52.

По формуле (4.1) подсчитываем значения Wn для продуктов 25,27 и операции XIV для которых известны по исходным показателям значения Q_n, R_n.

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч.

По формуле (4.2) определяем – объем пульпы в операции или в продукте, м³/ч

V₂₉ = W₂₉ + Q₂₉ / 3,8 = 31,38+15,77/3,8=35,53 м³/ч;

V₂₉ = W₂₉ + Q₂₉ / 3,8 = 4,99+2,33/3,8=5,6 м³/ч;

V_XIV = W_XIV + Q_XIV / 3,8 = 55,5+15,77/3,8=59,65 м³/ч.

По формуле (6.3) определяем Р процент твердого в пульпе в продуктах, %

P₂₅ = 100/(1+ R₂₉ ) = 100 / (1 + 1,99) = 33,4%;

P₂₇ =100/(1+ R₂₉) =100/ (1+ 2,14) = 31,8%;

P_XII =100/(1+ R_XIV ) =100/ (1+ 3,52) = 22,1%.

Также рассчитываются и все другие операции. Результаты расчета водно- шламовой схемы оформляем на схеме качественно-количественной и водношламовой схеме. Баланс воды по фабрике приведен в таблице 2.11.

Баланс по воде
	Поступает воды в процесс:	м3/час	Выходит вода из процесса:	м3/час
	вода с исходной рудой на мельницу 1 ст.	7,8	вода с отвальными хвостами	567,67
L1	вода в загрузку мельницы 1 ст.	153,4	вода с готовым медным концентратом	1,66
L2	вода на 1 классификацию	58,5	вода в сливе сгустителя	37,95
L3	Вода на 2 классификацию	44,2	вода в фильтрате	16,76
L4	вода в зумпф насосов классификации 2	245,65
L5	вода на смыв концентрата 1 перечистки	24,13
L6	вода на смыв концентрата основной флотации	7,59
L7	вода в 3 классификацию	54,54
L8	дополнительная вода на смыв Cu концентратов	29,16
	Итого:	624,04	Итого:	624,04

 

W1+ = ,

где W1 – количество воды, поступающее с сырьем;

- суммарное количество воды, добавляемой в процесс;

- суммарное количество воды, уходящее из процесса с конечными продуктами [5, стр. 14].

Тогда общий расход воды на фабрике:

= - W1= 624,04-9,1=614,94 (м³)

На фабрике необходимо предусматривать потребление оборотной воды для тех операций и циклов, где ее использование не вызывает нарушения технологического процесса и снижения показателей.

Тогда расход свежей воды:

,

где - суммарное количество оборотной воды [5, стр. 14].

Для определения общей потребности в оборотной воде для фабрики необходимо учесть еще расход ее на смыв полов, промывку аппаратов и другие нужды, расход которой принимаем в размере 15% от потребления воды на технологические цели. Тогда общее потребление оборотной воды будет 1,15 .

Удельный расход воды