Способ измельчения руд,содержащих компоненты с различной механической прочностью

 

СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ РУД, содержащих компоненты с различной механической прочностью, заключающийся в избирательном измельчении руды в барабанной шарово й мельнице, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с це.лью получения на выходе мельницы двух продуктов с различным минеральным составом, измельчение осуществляют шарами с максимальной механической энергией, составляющей 70-100% от энергии начала разрушения поступающих в мельницу частиц малопрочных компонентов максимальной крупности.

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D 02 C 23

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 34.13102/29-33 (22.) 30; 03. 82 (46) 23.07.83. Бюл. 9 27 (7 2 ) A. A. ßöå Hêî и И, М. Кравец (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Зиамени научно-исследсвательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых

g 53 ) .621. 926. 7 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 560б39, кл. В 03 В 7/00, 1971.

2. Справочник по обогащению. руд под редакцией О. С. Богданова.

М., Недра, 1972, с.304 (прототип) .

SU„„1030016 А

/ (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ РУД, со . держащих компоненты с различной ме-ханической прочностью, заключающийся в избирательном измельчении руды в барабанной шаровой мельнице, о т л ичающийcя тем, что, с целью получения на выходе мельницы двух продуктов с различным минеральным .составом, измельчение осуществляют шарами с максимальной механической энергией, составляющей 70-100% от энергии начала разрушения поступающих в мельницу частиц малопрочных компонентов максимальной крупности.

1030016

Изобретение относится к обога,щению руд, состоящих из различных компонентов, отличающихся друг от друга по минеральному составу и по механической прочности.

Известен способ обогащения полезных ископаемых путем многоступенчатого измельчения их в центробежно-отражательных мельницах при возрастанщих скоростях вращения ротора в каждой последующей ступени с последующим разделением компонентов (1)

Недостатком этого способа является необходимость установки нескольких мельниц и классифицирующих . аппаратов. Кроме того, центробежные отражательные мельницы имеют низкую производительность и не могут быть экономично использованы для переработки больших объемов

Руд °

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ измельчения руд, содержащих компоненты с различной механической прочностью, заключающийся в избирательном измельчении руды в барабанной шаровой мельнице (2).

Однако при этом происходит разрушение всех компонентов руды, что не позволяет разделить их на выходе из мельницы на два продукта с различньм минеральным составом.

Целью изобретения является полу-! чение на выходе мельницы двух продуктов с различным минеральным составом.

Указанная цель достигается тем,, что согласно способу измельчения руд содержащих компоненты с различной механической прочностью, заключающемуся в избирательном измельчении руды в барабанной шаровой мельнице,. измельчение осуществляют шарами с максимальной механической энергией, составляющей 70-,100% от энергии начала разрушения поступающих в мельницу частиц малопрочных компонентов максимальной крупности.

Известно, что энергия шаров должна быть достаточнс1й для разрушения наиболее крупных частиц исходного ! сырья, иначе эти частицы йе разрушаются, а шлифуются (окатываются).

Если энергия шаров составляет

100% от энергии начала разрушения максимальных по крупности частиц малопрочного компонента руды, происходит измельчение любых частиц этого компонента (от 0 до d ä„) даже при однократном ударе их шаром. В барабанной мельнице имеет место многократное ударное воздействие шаров на частицы руды. Для неоднородных по минеральному составу руд или их отдельных компонентов. в зависимости от их структуры (размер зерен и характер спайности минералов, трещиноватость ) установлено эксперИментальным путем, что при многократном разрушающем воздействии энергия мелющего тела (шара) необходимая для разрушения частиц данного компо

5 нента, может изменяться от 100 до

703 от энергии начала разрушения при однократном ударе, т.е. энер-. гия начальных ударов расходуется на рост трещиноватости частицы без ее

10 разрушения, затем наступает разрушение. Конкретное значение энергии шаров, необходимой для избирательного измельчения различных компонентов обогащаемой руды, устанавливает(5 ся на основании экспериментальных исследований прочностных свойств этих компонентов и соответствующего расчета, учитывающего режим измельчения в данной мельнице.

В результате заданных условий избирательного измельчения все час-, тицы малопрочных компонентов,размером от 0 до частиц максимальной крупности включительно, содержащих« 5 ся в исходной руде, подвергаются в мельнице разрушению и переходят в тонкоизмельченный продукт, который обогащается по содержанию в нем этих компонентов. Разрушению не подвергаются частицы высокопрочных комЗ0 понентов, начиная от определенного экспериментальным исследованием размера, для которого энергия начала их разрушения повышает заданную энергию падения шаров, и до частиц

35 этих компонентов максимальной круп-. ности, содержащихся в исходной руде.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет осуществлять иэбиратель40 ное измельчение руды, содержащей компоненты с различной механической прочностью.

Разделение двух полученных в результате измельчения продуктов

45 различной крупности между собой производится путем классификации по крупности, например, в бутаре, установленной на разгрузочной цапфе мельницы.

Пример. Измельчению подвергали многокомпонентную сульфидную медноникелевую руду.

На измельчение в барабанные шаровые мельницы поступает руда, состоящая иэ трех основных компонен тов: пустой породы и условно называемых легкой и тяжелой фракций, которые имеют существенное различие по содержанию в них полез60 ных минералов.

Максимальная крупность частиц руды, поступающая в мельницу, составляет 35 мм.

Экспериментально определяли энер65 гию начала разрушения частиц раз1030016 личных компонентов в зависимости от их крупности при однократном и многократном разрушакяцем воздействии.

Данная зависимость для трех названных компонентов обогащаемой руды при однократном разрушении образ- 5 цов представлена на чертеже.

В опытах по многократному разрушению установлено, что для тяжелой фракции энергия начала разрушения частиц снижается до 70-75% )p от соответствующего значения энергии начала разрушения этих частиц, полученного при однократном разрушении. Это связано с наличием значительной трещиноватости по 15 поверхностям спайности минералов в частицах .тяжелой фракции. Для частиц легкой фракции и породы снижения энергии начала разрушения при многократном разрушающем воздействии практически не наблюдалось.

Таким образом, с учетом максимальной крупности руды (35 мм), реальных условий ее измельчения в шаровой мельнице (многократное разрушающее воздействие) и полученных экспериментальных данных, энергия начала разрушения составляет для породы 24 Дж, для"легкой" фракции

16 Дж, для тяжелой фракции 8 Джх 30

0,7 = 5,6 Дж (70% от энергии начала разрушения при однократном воздействии) .

Иэмельчение осуществлялось в ба-. рабанной шаровой мельнице МШЦ-4,5 х 35

6,0, у которой радиус барабана

11в свету 1 Кб= 2,1 м, а длина барабана Ь = 6,0 м, число оборотов барабана и =, 1 6,7 об/мин. б

Для повышения эффективности даль- 4О нейшего технологического процесса переработки данной руды задаются условием обогащения тяжелой фрак ции. При этом необходимо обеспечить полное разрушение в мельнице всех

:частиц тяжелой фракции с целью ее дальнейшего разделения с двумя другими компонентами (легкой фракцией и породой). При таком условии согласно приведенным эксперименталь- ным данным максимальная механическая энергия падающих в мельнице шаров (Е ) должна составлять 5,6 Дж (энергия начала разрушения частиц тяжелой фракции крупностью 35 мм при многократном разрушающем дейст- 55 вии).

По формуле расчитывают вес шара, энергия которого в данной мельнице составляет 5,6 Дж. Получают вес шара 9 Н. Стальной шар весом 9 Н имеет диаметр 60 мм.

Загрузку мельницы осуществляют шарами диаметром 60 мм. При измельчении исходной руды при данных ус- ловиях полностью. разрушаются все частицы тяжелой фракции (0-35 мм) .

В то же время при энергии шаров

Ещ= 5,6 Дж разрушение легкой фракции происходит только для частиц крупностью 0-20 мм и породы " для частиц крупностью 0-15 мм (фиг.1).

Частицы породы крупностью более 15 мм и легкой фракции крупностью более 20 мм не разрушаются.

Разделение измельченных и неизмельченных продуктов происходит в классифицирующей бутаре мельницы, имеющей диаметр отверстий 8 мм.

Испытания такого способа показали, что из руды, содержащей 2,97% никеля и 8,45% меди, выделяется обедненный продукт (порода + легкая фракция), содержащий 0,22% никеля и

0,92% меди, т.е. более бедный, чем отвальный продукт.переработки данной руды флотацией.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого способа заключается в возможности переработки обедненного полезными компонентами продукта с бедными типами руд, перерабатываемыми той же фабрикой.

При этом дополнитель.ные затраты на предварительное измельчение по предлагаемому способу минимальны, а при раздельной переработке обогащенного и обедненного продуктов суммарные потери полезного компонента с отвальными продуктами снижаются.

Приведенный пример и данные испытаний показывают возможность разделения руды на два промежуточных продукта, которые не являются конечными, а направляются для дальнейшего радельного обогащения. Предлагаемый способ не исключает воэможность получения в отдельных случаях двух продуктов, один из которых являлся бы конечньщ продуктом и не требовал дальнейшего обогащения. Например, если породообразующие компоненты представлены.в руде в крупных классах и имеют высокую механическую прочность по сравнению с полезными компонентами, они могут быть выделены в процессе избирательного измельчения по предлагаемому способу в готовый отвальный продукт (хвосты), при этом второй обогащенный полезным компонентом продукт направляется на дальнейшую переработку.

При весьма низкой прочности полезного компонента часть его можно вывести с использованием предлагаемого способа в готовый обогащенный продукт, а обедненный продукт направить на дальнейшую переработку. В обеих случаях гарантируется получение технико-экономического эффекта от использования предлагаемого способа измельчения.

1030016

72 м

< 20

=р)

9 l6

Ф

Ъ

Щ у

50 70

20 М ФО 50

dy 3

Разие частц d, им

Составитель О. Церенина .Редактор,А шандор Техред В.Далекорей Корректор А,Повх

Заказ 5035/1 0 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4