Способ усреднения руды на складах

 

Изобретение относится к технологии подготовки сырья к переработке и применяется в горной, химической промышленности при переработке руд. Цель изобретения - уменьшение колебаний состава руды за счет сглаживания влияния длиннопериодных колебаний состава руды и увеличения степени усреднения руды, а также уменьшение энергетических затрат на забор и подготовку к переработке слеживающейся руды и сглаживание длиннопериодных колебаний состава большого размаха. Способ заключается в том, что руду разделяют на два потока. Затем первый поток укладывают послойно на первом складе в формируемый штабель. Второй поток предварительно смешивают с усредненной рудойсформируемого штабеля и послойно укладывают в формируемый штабель на втором складе. 4 з.п. ф-лы, б.табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 41/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ: (21) 4779836/03 (22) 08,01.90 (46) 29.02.92. Бюл. М 8 (71) Калушский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии (72) С.Т. Вовк, Б.Н. Яремчук, Д,В. Гребенюк, Н.П. Довбенко, З.В. Варивода и B.È. Савчук (53) 622.271(088.8) (56) Богданов О.С. Справочник по обогащению руд, М.: Недра, 1983, (54) СПОСОБ УСРЕДНЕНИЯ РУДЫ НА

СКЛАДАХ (57) Изобретение относится к технологии подготовки сырья к переработке и применяется в горной, химической промышленности

Изобретение относится к технологии подготовки сырья к переработке и может найти применение в горнорудной, химической и смежных с ними отраслях промышленности при переработке руд, которые характеризуются нестабильным составом по площади рудного тела, в частности при переработке полиминеральныи калийных руд

Известен способ усреднения потока ру-. ды, согласно которому перед разделениеМ потока на части из него выделяют фракции материала, значение контролируемого параметра в которых выше или ниже среднего значения в исходном-потоке, а перемешивание частей потока ведут с добавлением фракции, приближающей значение контро„„ ЫÄÄ 1716132 А1. при переработке руд. Цель изобретения— уменьшение колебаний состава руды за счет сглаживания влияния длиннопериодных колебаний состава руды и увеличения степени усреднения руды, а также уменьшение энергетических затрат на забор и подготовку к переработке слеживающейся руды и сглаживание длиннопериодных колебаний состава бол ьшого размаха. Способ заключается в том, что руду разделяют на два потока. Затем первый потокукладывают послойно на первом складе в формируемый штабель. Второй поток предварительно смешивают с усредненной рудой с формиру емого штабеля и послойно укладывают в формируемый штабель на втором складе. 4 з.п. ф-лы, 6 табл, лируемого параметра в усредненном потоке к заданному, Недостатком такого способа являются большие энергетические затраты на выделение определенных фракций материала перед разделением потока на части, Известен способ усреднения руды на складах, заключающийся в послойной ее укладке в формируемый штабель с последующим ее забором по всему поперечному сечению сформированного (отгружаемого) склада, при этом формируемый и отгружаемый штабели поочередно меняются местами.

Недостаток такого способа заключается в том, что он применим только при среднеи высокочастотных колебаниях состава руды, а длиннопериодные колебания состава, 1716132 особенно с большим размахом, с помощью такого способа усреднить практически невозможно или требуются склады с очень большими объемами формируемых штабелей, при этом степень усреднения руды низ- 5 кая. В последнем случае возможно слеживание руды, если она склонна к этому, а это требует значительных энергетических затрат на ее забор из штабеля и подготовку к переработке (дополнительное измельче- 10 ние).

Цель изобретения заключается в уменьшении колебаний состава руды за счет сглаживания длиннопериодных колебаний и увеличения степени усреднения ру- 15 ды как для руды, склонной к слеживанию, так и для руды неслеживающейся, а также в уменьшении энергетических затрат на забор и подготовку к переработке слежавшейся руды, 20

Поставленная цель достигается тем, что . руду перед подачей в двухштабельные склады разделяют на два потока, Один из этих потоков укладывают послойно в формируемый штабель первого склада. Другой поток 25 смешивают с усредненной рудой, забираемой из этого склада с отгружаемого штабеля, и укладывают послойно в формируемый штабель второго склада. В процессе руду подают из отгружаемого штабеля второго 30 склада. При этом на первый склад подают в

1-2 раза больший поток исходной руды, чем на второй, Если руда не склонна к слеживанию, то ее разделение на два потока проводят без учета гранулометрии, т,е. оба потока 35 имеют одинаковую гранулометрию, Если же руда часто слеживается, то ее поток разделяют на две фракции: крупную и мелкую.

При этом поток крупной руды направляют на первый склад, а мелкой — на второй, где 40 после смешения с усредненной крупной рудой из первого склада складируют в формируемый штабель. "В случае большого размаха длиннопериодных колебаний состава руды для ее луч- 45 шего усреднения из руды после второго склада, направляемой в процесс, выделяют поток, равный 0,2 — 0,3 потока исходной руды и смешивают с ним, после чего осуществляют все рассмотренные операции по укладке 50 в дйух складах.

Новизна предлагаемого способа заключается в,Tîì, что руду перед усреднением в разделяют на два потока; при усреднении неслежавшейся руды ее разделяют на два 55 потока одинаковой гранулометрии; при усреднении слежавшейся руды ее разделяют на две фракции и поток крупной фракции

- укладывают на первом складе, мелкой, после смешения с усредненной крупной фракцией, — на втором; на первый склад подают поток руды, в 1 — 2 раза больший, чем на второй; исходную руду перед разделением на два потока смешивают с 0,2 — 0,3 частями усредненной руды из второго склада.Разделение руды на два потока позволяет сгладить влияние длиннопериодных колебаний за счет усреднения и выдерживания руды на первом складе на время укладки формируемого штабеля (6-12 сут) и последующего ее смешения с той половиной исходной руды нй втором складе, которая поступает через 6-12 сут, что существенно влияет на качество усреднения.

Возможно два варианта осуществления способа.

При усреднении неслежавшейся руды ее разделяют на два потока одинаковой гранулометрии, Один поток укладывают на первом складе, что позволяет за счет сдвига во времени усреднить длиннопериодные колебания, так как другой поток смешивают с уже усредненной рудой из первого склада, Второй вариант заключается в классификации руды перед усреднением на крупную и мелкую фракции, что позволяет предупредить ее слеживаемость в процессе складирования и усреднения на первом складе, ибо крупные (более 2 — 5 мм) фракции любых руд практически не слеживаются. На втором складе руда также не успевает слежаться, так как время выдерживания на этом складе в 2-3 раза меньше, чем на первом. Предлагаемая классификация руды на крупную и мелкую фракции позволяет также уменьшить энергетические затраты на ее забор, подготовку к переработке при усреднении слежавшейся руды. Метод классификации руды с целью предупреждения слеживаемости при ее усреднении в известных способах не использовался. Для этого складированию подвергалась неизмельченная руда, что приводило к увеличению объема складов из-за плохой упаковки крупных кусков руды.

Способ осуществляется следующим образом, Пример 1. Полиминеральную калийную руду, содержащую лангбейнит, каинит, сильвин, кизерит и илы со среднеквадратическими отклонениями (он ), равными 5,73;

6,19; 1,31; 1,32 и 4,51 соответственно минералам, разделяют так, что на первый склад руды поступает в 1,5 раза больше, чем на второй, т.е. 60 (, от общей массы руды,и укладывают ее послойно в формируемый штабель из п1= 5,8 слоев. Усредненная руда после первого склада характеризуется степенью усреднения, равной 83 для всех

1,716132

55 минералов. Второй поток исходной руды, . т.е. 40 от общей массы, смешивают с.усредненной рудой с первого склада после усреднения на протяжении около 6 сут и получают начальные среднеквадратические 5 отклонения (онг) для каждого минерала: лангбейнит 3,72; каинит 4,02; кизерит 0,85; сильвин 0,85, илы 2,93. После смешивания руду послойно укладывают в формируемый штабель из пг = 3,5 слоя. Усредненная руда 10 после второго склада характеризуется степенью усреднения, равной 88, по всем приведенным минералам.

Результаты расчетов поданному примеру приведены в табл. 1, а по другим соотно- 15 шениям распределения потоков руды между складами приведены в табл. 2.

Из приведенного примера 1 видно, чго увеличение потока руды на первый склад .. более чем в 2 раза не приводит к значитель- 20 ному увеличению степени усреднения (см. табл. 2).

Руда данного состава при длительном хранении слеживается, так на 6 сут хранения, что соответствует максимальному вре- 25 мени пребывания на первом складе, предел прочности на сжатие составляет 0,69 МПа, при этом удельные энергетические затраты для забора и передачи руды с целью усред-. нения 1 т руды составляют 8,43 кВт-ч.. 30

Пример 2. Полиминеральную слеживающуюся калийную руду классифицировали по классу2 мм. Крупную фракцию(+2 мм),, которая по. весу составляет 50 от общей массы руды и характеризуется следующими 35 среднеквадратическими отклонениями

+ (o„i ) по основным минералам: лангбейните, каините, сильвине, кизерите, иле, соответственно равными 6,69; 5,93; 0,94; 2,04; 3,95; укладывают в формируемый штабель 40 первого склада из п = 7 слоев. Мелкую фракцию (-2 мм) после смешения с усред. нен ной крупной фракцйей уклады вают в формируемый штабель второго склада из пг= 3,5 слоя. Среднеквадратическое откло-,45 нение (oH> ) по мелкой фракции для лангбейнита, каинита, сильвина, кизерита, ила равно 4,77; 6,45; 1,38; 1,10; 5,07 соответст- венно. Усредненная руда после второго склада характеризуется . коэффициентами:50 усреднения, равными от 0,85 до 0,88 в зависимости от минерала. (см. табл. 3);.Усреднение крупной фракции руды на перв0м складе при данном способе Длится 7 сут.и при этом предел прочности на сжатие ее составляет 0,25 М Па. Для забора и передачи данной руды удельные энергетические затраты составляют190 кВт-ч на 1 т, т.е. более чем в четыре раза меньше по сравнению со сле4. ! живающейся рудой одинаковой гранулометрии, т.е. без классификации исходной руды.

Пример 3. Полиминеральную калийную руду перед разделением смешивают с

0,25 частями усредненной руды со второго склада и получают руду со следующими среднеквадратическими отклонениями (og<): для лангбейнита 4,7; каинита 5,08; сильвина 1,09; кизерита 1,1; ила 3,71. Полученную руду разделяют,как в примере 1; на первый склад подают 60 от общей массы руды и укладывают послойно из п1 = 5,8 слоя в формируемый штабель. Оставшуюся руду смешивают с усредненной рудой с первого склада, после 6 сут усреднения и получают начальные среднеквадратические отклонения (о а) для второго склада по минералам: лангбейнит 3,06; каинит 3,3; сильвин 0,7; кизерит 0,71; ил 2,41. Данную руду послойно в пг = 3,5 слоя укладывают в формируемый штабель второго склада. Усредненная руда после второго склада характеризуется коэффициентом усреднения, равным 0,92 для всех основных минералов.

Результаты отсчетов по примеру приведены в табл, 4, а для других соотношений между усредненной и исходной рудой, подаваемой на первый склад, — в табл. 5.

Применение рецикла с усредненной рудой позволяет увеличить степень усреднения руды до 91-93 .

Для прироста степени усреднения на

1 объем склада необходимо увеличить в 2 раза, т.е. на 100 (см. табл. 6), Уменьшение расхода руды на,первый склад менее 1 резко снижает степень усреднения (на 5 ).

Увеличение рецикла с усредненной рудой по примеру 3 более чем 0,3 части позволяет повысить степень усреднения на 1, но при этом снижается выход продукта на

Уменьшение количества усредненной руды на рецикл до 0,1 части снижает степень усреднения руды на 2 .

Из примеров 1 и 2 видно, что приведенные руды при длительном хранении слеживаются и предел прочности на сжатие на 6 сут (максимальное время пребывания на первом складе) составляет 0,69 МПа, а крупной фракции — 0,25 МПа. Энергетические затраты на забор и передачу для крупной фракции в 4 раза меньше, чем для слеживающейся руды.

Формула изобретения

1. Способ усреднения руды на складах, включающий послойную укладку руды в

1716132

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа при усреднении неслеживающейся руды, руду

Таблица 1

Среднеквадратические отклонения и коэффициенты усреднения руды

П р и м е ч а н и е. Эффективность усреднения рассчитывали, используя основные понятия и характеристики математической статистики: среднеквадратические отклонения начальной и усредненной руды (сгн и оу) и коэффициенты усреднения (Ky). Данные величины рассчитывались по формулам

<ту =- -, онг = сту1 +(1 -e)a„; Ky —— 1 — (- -), чп <Ун гдето-доля руды, Таблица 2

Степень усреднения руды при различных соотношениях расходов руды между склада25 формируемый штабель и ее забор по всему поперечному сечению из отгружаемого штабеля с усреднением, поеледующую укладку формируемых штабелей на освободившихся местах, отличающийся тем, что, с целью уменьшения колебаний состава руды за счет сглаживания влияния длиннопериодных колебаний состава руды и увеличения степени усреднения руды, ее разделяют на два потока, затем первый поток укладывают послойно на первом складе в формируемый штабель, а второй поток предварительно смешивают с усредненной рудой с формируемого штабеля и послойно укладывают в формируемый штабель на втором складе. разделяют на два потока одинаковой гранулометрии.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергетиче-.

5 ских затрат на забор и подготовку к переработке слеживающейся руды, ее разделяют на мелкую и крупную фракции, затем поток крупной фракции укладывают на первом складе, а поток мелкой фракции смешивают

10 с усредненной крупной фракцией и укладывают на втором складе.

4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на первый склад подают поток в

1-2 раза больший, чем на второй.

15 5, Способ по и. 1 — 4, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сглаживания длиннопериодных колебаний состава большого размаха руду перед разделением на два потока смешивают с 0,2 — 0,3 частями усреднен20 ной руды со второго склада.

1716132

Таблица 3

Среднеквадратические отклонения и коэффициенты усреднения руды

П р и меча н и е. Эффективность усреднения рассчитывали, как в примере 1.

Таблица 4

Среднеквадратические отклонения и коэффициенты усреднения руды

П р и м е ч а н и е. Эффективность усреднения рассчитывали, как в примере 1, Таблица 5

Таблица 6

Соотношения расходов руды меж скла ами

0,5

0,2

1.0

1,8 2,0

1,3

1,5

2,6

3,0

Изменение объема склада, -25

-40

+25

+100

+40 +50

+80

Составитель Л.Савельева

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор З.Ходакова

Заказ 594 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 (;тепень усреднения руды при различных соотношениях между усредненной и исходной рудами