КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

«ФЛОТАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ»

 

 

Выполнил: студент гр. ОП-092

Чуканов И. Д.

 

Руководитель: к.х.н., доцент

Суслина Л. А.

 

Кемерово 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение...................................................................................................................3

1. Выбор и обоснование технологической схемы флотации..........................4

2. Расчёт качественно-количественной и водно-шламовой схем...................5

2.1. Расчёт принципиальной схемы...................................................................5

2.2. Расчёт цикла молибденовой флотации......................................................7

2.3. Расчёт цикла медной флотации................................................................15

2.4. Расчёт водно-шламовой схемы.................................................................19

3. Определение необходимого типоразмера флотационной машины..........30

4. Подбор реагентного режима........................................................................32

Список используемой литературы.......................................................................33

Приложение 1. Качественно-количественная схема флотации........................34

Приложение 2. Водно-шламовая схема флотационного отделения.................35

Приложение 3. Компоновка основного технологического оборудования......36

Приложение 4. Технические характеристики флотационных машин..............37

 

ВВЕДЕНИЕ

Цель курсового проекта – приобретение навыков проектирования флотационного рудной обогатительной фабрики.

Задачами курсового проекта являются:

- построение технологических схем флотационного процесса рудной обогатительной фабрики;

- расчёт качественно-количественных показателей и водно-шламовой схемы;

- компоновка оборудования в отделении флотации;

- подбор типов и расходов реагентов для каждой операции флотации;

- составление технологического баланса по схеме флотации руд.

Задание: запроектировать флотационное отделение производительностью 2400 т/сут на базе медно-молибденовых руд с содержанием меди 1,9% и содержанием молибдена 0,13% (полезные минералы: халькопирит, молибденит).

 

1.ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ФЛОТАЦИИ

На основании литературных источников [1, с. 5-7, с. 113], и анализа практических данных принимаются качественные показатели флотации:

1. молибденовый концентрат – содержание молибдена 48,37%,

содержание меди 0,63%,

извлечение молибдена 89,24%.

2. медный концентрат – содержание меди 16,61%,

содержание молибдена 0,09%,

извлечение меди 48,03%;

Число операций принимается следующим (рис. 1):

в цикле молибденовой флотации: 1 основная, 5 перечистных, 2 контрольных;

в цикле медной флотации: 1 основная, 2 перечистных, 1 контрольная.

Рис. 1. Технологическая схема флотации

2. РАСЧЕТ КАЧЕСТВЕННО-КОЛИЧЕСТВЕННОЙ
И ВОДНО-ШЛАМОВОЙ СХЕМ

2.1. Расчёт принципиальной схемы

Для данного проекта принципиальная схема имеет вид, представленный на рис. 2.

Рис. 2. Компоненты принципиальной схемы

Общее число исходных показателей для расчёта принципиальной схемы определяется по формуле:

N=C(1+n_p – a_p), (1)

где C – число расчётных компонентов, n_p – число продуктов разделения, a_p – число операций разделения. Схема рассчитывается по трём компонентам (твёрдому, молибдену и меди), т.е. C=3, n_p=4, a_p=2; тогда

N=3(1+4-2)=9.

Число исходных показателей, относящихся к продуктам обработки:

N_n=C(n_p – a_p), (2)

N_п=3(4-2)=6.

В качестве этих показателей выступают следующие:

Число показателей, относящихся к исходному продукту:

N_u=N –N_n. (3)

N_u=9 – 6=3.

Это следующие показатели:

α^Mo=0,13%, α^Cu=1,9%, Q₁=2400 т/сут.

Выходы продуктов принципиальной схемы обогащения определяются по формуле:

(4)

γ₂₄ = 100 – γ₁₇ =100 – 0,24=99,76%;

γ₃₃ = γ₂₄ – γ₃₀ =99,76 – 5,49=94,27%.

Проверка: γ₁ = γ₁₇+γ₃₀+γ₃₃=0,24+5,49+94,27=100,00%.

Неизвестные извлечения полезных компонентов в продукты обогащения определяются формулой:

(5)

Остальные извлечения находятся по разности:

Содержание полезных компонентов в продуктах принципиальной схемы обогащения рассчитывается по формуле:

(6)

После расчёта принципиальной схемы флотации можно составить технологический баланс продуктов обогащения по каждому циклу и по всей схеме в целом (табл. 1).

Таблица 1

Баланс по конечным продуктам флотации

Номер продукта	Наименование продуктов	Выход, %	Содержание, %	Извлечение, %
Mo	Cu	Mo	Cu
	Концентрат Mo	0,24	48,37	0,63	89,24	0,08
	Концентрат Cu	5,49	0,09	16,61	3,80	48,03
	Отходы	94,27	0,01	1,05	6,96	51,89
	Исходная руда	100,00	0,13	1,90	100,0	100,0

 

2.2. Расчёт цикла молибденовой флотации

Расчёт первого цикла флотации ведётся по следующей схеме (рис. 3) с ранее обозначенными продуктами.

Расчёт ведётся по двум продуктам: твёрдому и полезному металлу – молибдену. Необходимое и достаточное число исходных показателей, относящихся к продуктам обогащения, определяется формулой (2): N_n=C(n_p–a_p) = =2(16-8)=16. Для материала с одним полезным компонентом:

N_n=N_ε+N_β+N_γ. (7)

Максимальное число исходных показателей извлечения равно

N_ε=n_p–a_p. (8)

N_ε=16–8=8.

Рис.3. Схема флотации молибдена

Максимальное число исходных показателей содержания определяется из формулы (7):

N_β=N_n –N_ε –N_γ. (9)

При условии, что N_γ=0, N_β=N_n –N_ε =16–8=8.

Таким образом, для расчёта цикла молибденовой флотации исходными показателями являются:

a) два показателя, относящиеся к исходным данным (Q₁ и α^Mo);

b) восемь показателей извлечения полезного компонента в продукты флотации;

c) восемь показателей содержания полезного компонента в концентратах отдельных операций.

На основании практики работы обогатительных фабрик, обогащающих аналогичные руды, принимаются следующие численные значения исходных показателей [3, с.146]:

- извлечение молибдена в окончательный концентрат ε₁₇=89,24%;

- частное извлечение в тот же продукт Е₁₇=97,66%;

- частное извлечение в концентрат IV перечистки Е₁₅=96,08%;

- частное извлечение в концентрат III перечистки Е₁₂=94,52%;

- частное извлечение в концентрат II перечистки Е₉=92,89%;

- частное извлечение в концентрат I перечистки Е₆=91,45%;

- частное извлечение в концентрат основной флотации Е₃=89,73%;

- частное извлечение в пенный продукт I контрольной Е₂₀=3,03%;

· содержание молибдена в кондиционном концентрате β₁₇=48,37%;

· содержание в концентрате IV перечистки β₁₅=47,48%;

· содержание в концентрате III перечистки β₁₂=45,09%;

· содержание в концентрате II перечистки β₉=39,86%;

· содержание в концентрате I перечистки β₆=31,13%;

· содержание в концентрате основной флотации β₃=17,24%;

· содержание в пенном продукте I контрольной флотации β₂₀=2,91%;

· содержание в пенном продукте II контрольной флотации β₂₃=0,52%.

Далее определяются показатели, необходимые для полной характеристики каждого продукта, т. е. ε;, γ;, β;, Q.

ε₁₈ = ε₁₅ – ε₁₇=91,38 –89,24=2,14%;

ε₁₂ = ε₁₄ – ε₁₈=95,11 – 2,14=92,97%;

ε₁₆ = ε₁₄ – ε₁₅=95,11 – 91,38=3,73%;

ε₉ = ε₁₁ – ε₁₆=98,36 – 3,73=94,63%;

ε₁₃ = ε₁₁ – ε₁₂=98,36 – 92,97=5,39%;

ε₁₀ = ε₈ – ε₉=101,87 – 94,63=7,24%;

ε₆ = ε₈ – ε₁₃=101,87 – 5,39=96,48%;

ε₇ = ε₅ – ε₆=105,50 – 96,48=9,02%;

ε₃ = ε₅ – ε₁₀=101,87 – 7,24=98,26%;

ε₄ = ε₂ – ε₃=109,51 – 98,26=11,25%;

ε₂₂ = ε₂ – ε₁=109,51 – 100,00=9,51%;

ε₂₀ = ε₂₂ – ε₇=9,51 – 9,02=0,49%;

ε₂₁ = ε₁₉ – ε₂₀=16,17 – 0,49=15,68%;

ε₂₃ = ε₁₉ – ε₄=16,17 – 11,25=4,92%;

ε₂₄ = ε₂₁ – ε₂₃=15,68 – 4,92=10,76%.

Проверка: ε₁ = ε₁₇ + ε₂₄=89,24 + 10,76=100,00%.

γ₁₈ = γ₁₅ – γ₁₇ =0,25 – 0,24=0,01%;

γ₁₄ = γ₁₂ + γ₁₈ =0,27 + 0,01=0,28%;

γ₁₆ = γ₁₄ – γ₁₅ =0,28 – 0,25=0,03%;

γ₁₁ = γ₁₆ + γ₉ =0,03 + 0,31=0,34%;

γ₁₃ = γ₁₁ – γ₁₂ =0,34 – 0,27=0,07%;

γ₈ = γ₆ + γ₁₃ =0,40 +0,07=0,47%;

γ₁₀ = γ₈ – γ₉ =0,47 – 0,31=0,16%;

γ₅ = γ₁₀ + γ₃ =0,16 + 0,74=0,90%;

γ₇ = γ₅ – γ₆ =0,90 – 0,40=0,50%;

γ₂₂ = γ₇ + γ₂₀ =0,50 + 0,02=0,52%;

γ₂ = γ₁ + γ₂₂ =100,00 + 0,52=100,52%;

γ₄ = γ₂ – γ₃ =100,52 – 0,74=99,78%;

γ₁₉ = γ₄ + γ₂₃ =99,78 + 1,23=101,01%;

γ₂₁ = γ₁₉ – γ₂₀ =101,01 – 0,02=100,99%;

γ₂₄ = γ₂₁ – γ₂₃ =100,99 – 1,23=99,76%.

Проверка: γ₁ = γ₂₄ + γ₁₇ =99,76 + 0,24=100,00%;

Q₂ = γ₂∙Q₁ = 1,0052∙2400=2412,48 т/сут;

Q₃ = γ₃∙Q₁ = 0,0074∙2400=17,76 т/сут;

Q₄ = γ₄∙Q₁ = 0,9978∙2400=2394,72 т/сут;

Q₅ = γ₅∙Q₁ = 0,0090∙2400=21,60 т/сут;

Q₆ = γ₆∙Q₁ = 0,0040∙2400=9,60 т/сут;

Q₇ = γ₇∙Q₁ = 0,0050∙2400=12,00 т/сут;

Q₈ = γ₈∙Q₁ = 0,0047∙2400=11,28 т/сут;

Q₉ = γ₉∙Q₁ = 0,0031∙2400=7,44 т/сут;

Q₁₀= γ₁₀∙Q₁ = 0,0016∙2400=3,84 т/сут;

Q₁₁= γ₁₁∙Q₁ = 0,0034∙2400=8,16 т/сут;

Q₁₂= γ₁₂∙Q₁ = 0,0027∙2400=6,48 т/сут;

Q₁₃= γ₁₃∙Q₁ = 0,0007∙2400=1,68 т/сут;

Q₁₄= γ₁₄∙Q₁ = 0,0028∙2400=6,72 т/сут;

Q₁₅= γ₁₅∙Q₁ = 0,0025∙2400=6,00 т/сут;

Q₁₆= γ₁₆∙Q₁ = 0,0003∙2400=0,72 т/сут;

Q₁₇= γ₁₇∙Q₁ = 0,0024∙2400=5,76 т/сут;

Q₁₈= γ₁₈∙Q₁ = 0,0001∙2400=0,24 т/сут;

Q₁₉= γ₁₉∙Q₁ = 1,0101∙2400=2424,24 т/сут;

Q₂₀= γ₂₀∙Q₁ = 0,0002∙2400=0,48 т/сут;

Q₂₁= γ₂₁∙Q₁ = 1,0099∙2400=2423,76 т/сут;

Q₂₂= γ₂₂∙Q₁ = 0,0052∙2400=12,48 т/сут;

Q₂₃= γ₂₃∙Q₁ = 0,0123∙2400=29,52 т/сут;

Q₂₄= γ₂₄∙Q₁ = 0,9976∙2400=2394,24 т/сут.

Результаты расчёта качественно-количественной схемы цикла молибденовой флотации сводятся в табл. 2.

Таблица 2

Баланс продуктов обогащения

	Наименование операций и продуктов	Q, т/сут	γ;, %	β;, %	ε;, %
I	Основная молибденовая флотация Поступают: Слив классификатора Объединённый промпродукт Итого: Выходят: Концентрат основной флотации Отходы основной флотации Итого:	2400,00 12,48 2412,48   17,76 2394,72 2412,48	100,00 0,52 100,52   0,74 99,78 100,52	0,13 2,38 0,14   17,24 0,01 0,14	100,00 9,51 109,51   98,26 11,25 109,51
II	Первая перечистная флотация Поступают: Концентрат основной флотации Хвосты второй перечистки Итого: Выходят: Концентрат первой перечистки Отходы первой перечистки Итого:	17,76 3,84 21,60   9,60 12,00 21,60	0,74 0,16 0,90   0,40 0,50 0,90	17,24 5,88 15,24   31,13 2,35 15,24	98,26 7,24 100,50   96,48 9,02 105,51
III	Вторая перечистная флотация Поступают: Концентрат первой перечистки Хвосты третьей перечистки Итого: Выходят: Концентрат второй перечистки Отходы второй перечистки Итого:	9,60 1,68 11,28   7,44 3,84 11,28	0,40 0,07 0,47   0,31 0,16 0,47	31,13 10,01 28,18   39,86 5,88 28,18	96,48 5,39 101,87   94,63 7,24 101,87
IV	Третья перечистная флотация Поступают: Концентрат второй перечистки Хвосты четвертой перечистки Итого: Выходят: Концентрат третьей перечистки Отходы третьей перечистки Итого:	7,44 0,72 8,16   6,48 1,68 8,16	0,31 0,03 0,34   0,27 0,07 0,34	39,86 16,16 37,61   45,09 10,01 37,61	94,63 3,73 98,36   92,97 5,39 98,36
V	Четвертая перечистная флотация Поступают: Концентрат третьей перечистки Хвосты пятой перечистки Итого: Выходят: Концентрат четвертой перечистки Отходы четвертой перечистки Итого:	6,48 0,24 6,72   6,00 0,72 6,72	0,27 0,01 0,28   0,25 0,03 0,28	45,09 27,82 44,16   47,48 16,16 44,16	92,97 2,14 95,11   91,38 3,73 95,11
VI	Пятая перечистная флотация Поступает: Концентрат четвертой перечистки Выходят: Концентрат пятой перечистки Отходы пятой перечистки Итого:	6,00   5,76 0,24 6,00	0,25   0,24 0,01 0,25	47,48   48,37 27,82 47,48	91,38   89,24 2,14 91,38
VII	Первая контрольная флотация Поступают: Хвосты основной флотации Пенный продукт второй контрольной Итого: Выходят: Пенный продукт первой контрольной Отходы первой контрольной Итого:	2394,72 29,52 2424,24   0,48 2423,76 2424,24	99,78 1,23 101,01   0,02 100,99 101,01	0,01 0,52 0,02   2,91 0,02 0,02	11,25 4,95 16,17   0,49 15,68 16,17
VIII	Вторая контрольная флотация Поступают: Хвосты первой контрольной Выходят: Пенный продукт второй контрольной Отходы второй контрольной Итого:	2423,76   29,52 2394,24 2423,76	100,99   1,23 99,76 100,99	0,02   0,52 0,01 0,02	15,68   4,95 10,76 15,68

 

2.3. Расчёт цикла медной флотации

Для расчёта второго цикла флотации приводится его схема с ранее обозначенными продуктами (рис. 4).

Рис.4. Схема флотации меди

Расчёт ведётся по двум продуктам: твёрдому и полезному металлу – меди. Необходимое и достаточное число исходных показателей, относящихся к продуктам обогащения, определяется формулой (2): N_n=C(n_p–a_p) =2(8-4)=8. По формулам (8) и (9) определяются отдельные компоненты числа N_n:

N_γ=0; N_ε=n_p–a_p=8–4=4; N_β=N_n –N_ε =8–4=4.

Таким образом, для расчёта цикла медной флотации исходными показателями являются:

a) два показателя, относящиеся к исходным данным (Q₁ и α^Cu);

b) четыре показателя извлечения меди в продукты флотации;

c) четыре показателя содержания меди в концентратах операций.

На основании практики работы обогатительных фабрик, обогащающих аналогичные руды, принимаются следующие численные значения исходных показателей [3, с.146]:

- извлечение меди в окончательный концентрат ε₃₀=48,03%;

- частное извлечение в тот же продукт Е₃₀=96,92%;

- частное извлечение в концентрат I перечистки Е₂₈=80,14%;

- частное извлечение в концентрат основной флотации Е₂₆=49,81%;

· содержание меди в кондиционном концентрате β₃₀=16,61%;

· содержание в концентрате I перечистки β₂₈=13,72%;

· содержание в концентрате основной флотации β₂₆=9,59%;

· содержание в пенном продукте контрольной флотации β₃₂=1,86%;

Далее определяются показатели, необходимые для полной характеристики каждого продукта, т. е. ε;, γ;, β;, Q.

ε₃₁ = ε₂₈ – ε₃₀=49,56 –48,03=1,53%;

ε₂₉ = ε₃₅ – ε₂₈=61,84 – 49,56=12,28%;

ε₂₆ = ε₃₅ – ε₃₁=61,84 – 1,53=60,31%;

ε₃₄ = ε₂₅ – ε₂₄=121,08 – 99,92=21,16%;

ε₃₂ = ε₃₄ – ε₂₉=21,16 – 12,28=8,88%;

ε₂₇ = ε₂₅ – ε₂₆=121,08 – 60,31=60,77%;

ε₃₃ = ε₂₇ – ε₃₂=60,77 – 8,88=51,89%;

Проверка: ε₂₄ = ε₃₀ + ε₃₃=48,03 + 51,89=99,92%.

γ₃₁ = γ₂₈ – γ₃₀ =6,86 – 5,49=1,37%;

γ₃₅ = γ₂₆ + γ₃₁ =11,95 + 1,37=13,32%;

γ₂₉ = γ₃₅ – γ₂₈ =13,32 – 6,86=6,46%;

γ₃₄ = γ₂₉ + γ₃₂ =6,46 + 9,07=15,53%;

γ₂₅ = γ₂₄ + γ₃₄ =99,76 + 15,53=115,29%;

γ₂₇ = γ₂₅ – γ₂₆ =115,29 – 11,95=103,34%;

γ₃₃ = γ₂₇ – γ₃₂ =103,34 – 9,07=94,27%.

Проверка: γ₂₄ = γ₃₀ + γ₃₃ =5,49 + 94,27=99,96%;

Q₂₄ = γ₂₄∙Q₁ = 0,9976∙2400=2394,24 т/сут;

Q₂₅ = γ₂₅∙Q₁ = 1,1529∙2400=2766,96 т/сут;

Q₂₆ = γ₂₆∙Q₁ = 0,1195∙2400=286,80 т/сут;

Q₂₇ = γ₂₇∙Q₁ = 1,0334∙2400=2480,16 т/сут;

Q₂₈ = γ₂₈∙Q₁ = 0,0686∙2400=164,64 т/сут;

Q₂₉ = γ₂₉∙Q₁ = 0,0646∙2400=155,04 т/сут;

Q₃₀ = γ₃₀∙Q₁ = 0,0549∙2400=131,76 т/сут;

Q₃₁ = γ₃₁∙Q₁ = 0,0137∙2400=32,88 т/сут;

Q₃₂= γ₃₂∙Q₁ = 0,0907∙2400=217,68 т/сут;

Q₃₃= γ₃₃∙Q₁ = 0,9427∙2400=2262,48 т/сут;

Q₃₄= γ₃₄∙Q₁ = 0,1553∙2400=372,72 т/сут;

Q₃₅= γ₃₅∙Q₁ = 0,1332∙2400=319,68 т/сут;

Результаты расчёта качественно-количественной схемы цикла медной

флотации сводятся в табл. 3.

Таблица 3

Баланс продуктов обогащения

	Наименование операций и продуктов	Q, т/сут	γ;, %	β;, %	ε;, %
IX	Основная медная флотация Поступают: Хвосты молибденовой флотации Объединённый промпродукт Итого: Выходят: Концентрат основной флотации Отходы основной флотации Итого:	2394,24 372,72 2766,96   286,80 2480,16 2766,96	99,76 15,53 115,29   11,95 103,34 115,29	1,90 2,59 2,00   9,59 1,18 2,00	99,92 21,16 121,08   60,31 60,77 121,08
X	Первая перечистная флотация Поступают: Концентрат основной флотации Хвосты второй перечистки Итого: Выходят: Концентрат первой перечистки Отходы первой перечистки Итого:	286,80 32,88 319,68   164,64 155,04 319,68	11,95 1,37 13,32   6,86 6,46 13,32	9,59 2,12 8,82   13,72 3,61 8,82	60,31 1,53 61,84   49,56 12,28 61,84
XI	Вторая перечистная флотация Поступает: Концентрат первой перечистки Выходят: Концентрат второй перечистки Отходы второй перечистки Итого:	164,64   131,76 32,88 164,64	6,86   5,49 1,37 6,86	13,72   16,61 2,12 13,72	49,56   48,03 1,53 49,56
XII	Контрольная флотация Поступают: Хвосты основной флотации Выходят: Пенный продукт контрольной Отходы контрольной флотации Итого:	2480,16   217,68 2262,48 2480,16	103,34   9,07 94,27 103,34	1,18   1,86 1,05 1,18	60,77   8,88 51,89 60,77

 

Полная качественно-количественная схема для данного проекта приведена в приложении 1.

 

2.4. Расчёт водно-шламовой схемы

Целью расчёта водно-шламовой схемы является:

- обеспечение оптимальных отношений Т: Ж в операциях схемы;

- определение количества свежей воды, добавляемой в операции или выделяемой при обезвоживании;

- определение отношений жидкого к твёрдому в продуктах схемы;

- определение общей потребности воды по фабрике;

- составление баланса по воде.

Водно-шламовая схема представлена в приложении 2.

Условные обозначения:

R – весовое отношение жидкого к твёрдому (м³ воды на 1 т твёрдого);

W – количество воды в операции или в продукте (м³ в сутки);

L – количество воды, добавленной в операцию или к продукту (м³ в сутки);

V – объем пульпы в продукте (м³ в сутки).

На основании данных работы обогатительных фабрик, перерабатывающих данное сырье, принимаются численные значения исходных показателей [3, с. 202]:

R_I = R_VII = R_VIII = R_IX = R_XII =2,8;

R_II = R_III = R_IV = R_V = R_VI = R_X = R_XI =4,0;

R₁ = R₃ = R₂₆ =2,5;

R₂₀ = R₂₃ = R₃₂ =3,0;

R₆ = R₉ = R₁₂ = R₁₅ = R₁₇ = R₂₈ = R₃₀ =2,0.

Количество воды в операции или продукте при известном весовом отношении жидкого к твёрдому в операции или продукте рассчитывается по формуле:

W_n = R_n∙Q_n. (10)

W_I = R_I∙Q₂ =2,8∙2412,48=6754,94 м³/сут;

W_II = R_II∙Q₅ =4,0∙21,60=86,40 м³/сут;

W_III = R_III∙Q₈ =4,0∙11,28=45,12 м³/сут;

W_IV = R_IV∙Q₁₁ =4,0∙8,16=32,64 м³/сут;

W_V = R_V∙Q₁₄ =4,0∙6,72=26,88 м³/сут;

W_VI = R_VI∙Q₁₅ =4,0∙6,00=24,00 м³/сут;

W_VII = R_VII∙Q₁₉ =2,8∙2424,24=6787,87 м³/сут;

W_VIII = R_VIII∙Q₂₁ =2,8∙2423,76=6786,53 м³/сут;

W_IX = R_IX∙Q₂₅ =2,8∙2766,96=7747,49 м³/сут;

W_X = R_X∙Q₃₅ =4,0∙319,68=1278,72 м³/сут;

W_XI = R_XI∙Q₂₈ =4,0∙164,64=658,56 м³/сут;

W_XII = R_XII∙Q₂₇ =2,8∙2480,16=6944,45 м³/сут;

W₁ = R₁∙Q₁ =2,5∙2400,00=6000,00 м³/сут;

W₃ = R₃∙Q₃ =2,5∙17,76=44,40 м³/сут;

W₆ = R₆∙Q₆ =2,0∙9,60=19,20 м³/сут;

W₉ = R₉∙Q₉ =2,0∙7,44=14,88 м³/сут;

W₁₂ = R₁₂∙Q₁₂ =2,0∙6,48=12,96 м³/сут;

W₁₅ = R₁₅∙Q₁₅ =2,0∙6,00=12,00 м³/сут;

W₁₇ = R₁₇∙Q₁₇ =2,0∙5,76=11,52 м³/сут;

W₂₀ = R₂₀∙Q₂₀ =3,0∙0,48=1,44 м³/сут;

W₂₃ = R₂₃∙Q₂₃ =3,0∙29,52=88,56 м³/сут;

W₂₆ = R₂₆∙Q₂₆ =2,5∙286,80=717,00 м³/сут;

W₂₈ = R₂₈∙Q₂₈ =2,0∙164,64=329,28 м³/сут;

W₃₀ = R₃₀∙Q₃₀ =2,0∙131,76=263,52 м³/сут;

W₃₂ = R₃₂∙Q₃₂ =3,0∙217,68=653,04 м³/сут.

Количество воды, добавляемой в отдельные операции, и количество воды в отдельных продуктах определяется по уравнению баланса воды для каждой операции схемы. Расчёт ведётся с конца цикла флотации.

L_VI = W_VI –W₁₅ =24,00 – 12,00=12,00 м³/сут;

W₁₈ = W_VI –W₁₇ =24,00 – 11,52=12,48 м³/сут;

W₁₄ = W₁₂ +W₁₈ =12,96 + 12,48=25,44 м³/сут;

L_V = W_V –W₁₄ =26,88 – 25,44=1,44 м³/сут;

W₁₆ = W_V –W₁₅ =26,88 – 12,00=14,88 м³/сут;

W₁₁ = W₉ +W₁₆ =14,88 + 14,88=29,76 м³/сут;

L_IV = W_IV –W₁₁ =32,64 – 29,76=2,88 м³/сут;

W₁₃ = W_IV –W₁₂ =32,64 – 12,96=19,68 м³/сут;

W₈ = W₆ +W₁₃ =19,20 + 19,68=38,88 м³/сут;

L_III = W_III –W₈ =45,12 – 38,88=6,24 м³/сут;

W₁₀ = W_III –W₉ =45,12 – 14,88=30,24 м³/сут;

W₅ = W₃ +W₁₀ =44,40 + 30,24=74,64 м³/сут;

L_II = W_II –W₅ =86,40 – 74,64=11,76 м³/сут;

W₇ = W_II –W₆ =86,40 – 19,20=67,20 м³/сут;

W₂₂ = W₇ +W₂₀ =67,20 + 1,44=68,64 м³/сут;

W₂ = W₁ +W₂₂ =6000,00 + 68,64=6068,64 м³/сут;

L_I = W_I –W₂ =6754,94 – 6068,64=686,30 м³/сут;

W₄ = W_I –W₃ =6754,94 – 44,40=6710,54 м³/сут;

W₁₉ = W₄ +W₂₃ =6710,54 + 88,56=6799,10 м³/сут;

L_VII = W_VII –W₁₉ =6787,87 – 6799,10=–11,23 м³/сут.

Значение L_VII получилось отрицательным. Это показывает, что воду нужно не добавлять в операцию, а удалять – ввести операцию сгущения. Учитывая, что избыток воды составляет малую часть от оптимального значения в операции, от сгущения хвостов основной молибденовой флотации следует отказаться. Тогда

L_VII =0;

W_VII =W₁₉ =6799,10 м³/сут;

W₂₁ = W_VII –W₂₀ =6799,10 – 1,44=6797,66 м³/сут;

L_VIII = W_VIII –W₂₁ =6786,53 – 6797,66=–11,13 м³/сут.

Во II контрольной флотации молибденового цикла также имеется небольшой избыток воды, однако сгущение хвостов не вводится из-за незначительной величины избытка воды. Тогда

L_VIII =0;

W_VIII =W₂₁ =6797,66 м³/сут;

W₂₄ = W_VIII –W₂₃ =6797,66 – 88,56=6709,10 м³/сут;

L_XI = W_XI –W₂₈ =658,56 – 329,28=329,28 м³/сут;

W₃₁ = W_XI –W₃₀ =658,56 – 263,52=395,04 м³/сут;

W₃₅ = W₂₆ +W₃₁ =717,00 + 395,04=1112,04 м³/сут;

L_X = W_X –W₃₅ =1278,72 – 1112,04=166,68 м³/сут;

W₂₉ = W_X –W₂₈ =1278,72 – 329,28=949,44 м³/сут;

W₃₄ = W₂₉ +W₃₂ =949,44 + 653,04=1602,48 м³/сут;

W₂₅ = W₂₄ +W₃₄ =6709,10 + 1602,48=8311,58 м³/сут;

L_IX = W_IX –W₂₅ =7747,49 – 8311,58=–563,79 м³/сут.

Отрицательное значение L_IX указывает на необходимость введения операции сгущения перед циклом флотации меди. Если же отказаться от сгущения питания медной флотации, то получаются следующие значения:

L_IX =0;

W_IX =W₂₅ =8311,58 м³/сут;

Полученное весовое отношение жидкого к твёрдому в операции основной флотации меди сравнимо с оптимальным (R = 2,8), поэтому представляется возможным не применять сгущение.

W₂₇ = W_IX –W₂₆ =8311,58 – 717,00=7594,58 м³/сут;

L_XII = W_XII –W₂₇ =6944,45 – 7594,58=–650,13 м³/сут.

Рассуждения, изложенные выше, приводят к следующему:

L_XII =0;

W_XII =W₂₇ =7594,58 м³/сут;

W₃₃ = W_XII –W₃₂ =7594,58 – 653,04=6941,54 м³/сут.

Так как значение R_XII близко к оптимальному, то хвосты основной медной флотации не сгущаются.

Неизвестные значения R вычисляются по формуле

(11)

Объем пульпы рассчитывается по формуле:

(12)

где δ=3,0 т/м³ – плотность твёрдого в продукте.

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут;

м³/сут.

Результаты расчёта водно-шламовой схемы сводятся в табл. 4, баланс по воде приведён в табл.5.

Таблица 4

Результаты расчёта водно-шламовой схемы

	Наименование операций и продуктов	Q, т/сут	R	W, м3/сут	V, м3/сут
I	Основная молибденовая флотация Поступают: Слив классификатора Объединённый промпродукт Свежая вода Итого: Выходят: Концентрат основной флотации Отходы основной флотации Итого:	2400,00 12,48 – 2412,48   17,76 2394,72 2412,48	2,50 5,50 – 2,80   2,50 2,80 2,80	6000,00 68,64 686,30 6754,94   44,40 6710,54 6754,94	6800,00 72,80 686,30 7559,10   50,32 7503,46 7553,78
II	Первая перечистная флотация Поступают: Концентрат основной флотации Хвосты второй перечистки Свежая вода Итого: Выходят: Концентрат первой перечистки Отходы первой перечистки Итого:	17,76 3,84 – 21,60   9,60 12,00 21,60	2,50 7,88 – 4,00   2,00 5,60 4,00	44,40 30,24 11,76 86,40   19,20 67,20 86,40	50,32 31,54 11,76 93,62   22,40 71,20 93,60
III	Вторая перечистная флотация Поступают: Концентрат первой перечистки Хвосты третьей перечистки Свежая вода Итого: Выходят: Концентрат второй перечистки Отходы второй перечистки Итого:	9,60 1,68 – 11,28   7,44 3,84 11,28	2,00 11,71 – 4,00   2,00 7,88 4,00	19,20 19,68 6,24 45,12   14,88 30,24 45,12	22,40 20,23 6,24 48,87   17,36 31,54 48,90
IV	Третья перечистная флотация Поступают: Концентрат второй перечистки Хвосты четвертой перечистки Свежая вода Итого: Выходят: Концентрат третьей перечистки Отходы третьей перечистки Итого:	7,44 0,72 – 8,16   6,48 1,68 8,16	2,00 20,67 – 4,00   2,00 11,71 4,00	14,88 14,88 2,88 32,64   12,96 19,68 32,64	17,36 15,12 2,88 35,36   15,12 20,23 35,35
V	Четвертая перечистная флотация Поступают: Концентрат третьей перечистки Хвосты пятой перечистки Свежая вода Итого: Выходят: Концентрат четвертой перечистки Отходы четвертой перечистки Итого:	6,48 0,24 – 6,72   6,00 0,72 6,72	2,00 52,00 – 4,00   2,00 20,67 4,00	12,96 12,48 1,44 26,88   12,00 14,88 26,88	15,12 12,56 1,44 29,12   14,00 15,12 29,12
VI	Пятая перечистная флотация Поступают: Концентрат четвертой перечистки Свежая вода Итого: Выходят: Концентрат пятой перечистки Отходы пятой перечистки Итого:	6,00 – 6,00   5,76 0,24 6,00	2,00 – 4,00   2,00 52,00 4,00	12,00 12,00 24,00   11,52 12,48 24,00	14,00 12,00 26,00   13,44 12,56 26,00
VII	Первая контрольная флотация Поступают: Хвосты основной флотации Пенный продукт второй контрольной Итого: Выходят: Пенный продукт первой контрольной Отходы первой контрольной Итого:	2394,72 29,52 2424,24   0,48 2423,76 2424,24	2,80 3,00 2,80   3,00 2,80 2,80	6710,54 88,56 6799,10   1,44 6797,66 6799,10	7503,46 98,40 7601,86   1,60 7594,45 7596,05
VIII	Вторая контрольная флотация Поступают: Хвосты первой контрольной Выходят: Пенный продукт второй контрольной Отходы второй контрольной Итого:	2423,76   29,52 2394,24 2423,76	2,80   3,00 2,80 2,80	6797,66   88,56 6709,10 6797,66	7594,45   98,40 7501,95 7600,35
IX	Основная медная флотация Поступают: Хвосты молибденовой флотации Объединённый промпродукт Итого: Выходят: Концентрат основной флотации Отходы основной флотации Итого:	2394,24 372,72 2766,96   286,80 2480,16 2766,96	2,80 4,30 3,00   2,50 3,06 3,00	6709,10 1602,48 8311,58   717,00 7594,58 8311,58	7501,95 1726,94 9228,89   812,60 8416,01 9228,61
X	Первая перечистная флотация Поступают: Концентрат основной флотации Хвосты второй перечистки Свежая вода Итого: Выходят: Концентрат первой перечистки Отходы первой перечистки Итого:	286,80 32,88 – 319,68   164,64 155,04 319,68	2,50 12,01 – 4,00   2,00 6,12 4,00	717,00 395,04 166,68 1278,72   329,28 949,44 1278,72	812,60 405,85 166,68 1385,13   384,16 1000,52 1384,68
XI	Вторая перечистная флотация Поступают: Концентрат первой перечистки Свежая вода Итого: Выходят: Концентрат второй перечистки Отходы второй перечистки Итого:	164,64 – 164,64   131,76 32,88 164,64	2,00 – 4,00   2,00 12,01 4,00	329,28 329,28 658,56   263,52 395,04 658,56	384,16 329,28 713,44   307,44 405,85 713,29
XII	Контрольная флотация Поступают: Хвосты основной флотации Выходят: Пенный продукт контрольной Отходы контрольной флотации Итого:	2480,16   217,68 2262,48 2480,16	3,06   3,00 3,07 3,06	7594,58   653,04 6941,54 7594,58	8416,01   725,60 7699,97 8425,57

 

Таблица 5

Баланс воды в схеме флотации

Поступает воды в процесс	м3/сут	Уходит воды из процесса	м3/сут
Слив классификатора Свежая вода: в основную молибденовую флотацию, операция Ι в перечистку, операция ΙΙ в перечистку, операция ΙΙΙ в перечистку, операция ΙV в перечистку, операция V в перечистку, операция VI в перечистку, операция Χ в перечистку, операция ΧI	686,30   11,76 6,24 2,88 1,44 12,00 166,68 329,28	С концентратом Mo   С концентратом Cu   С отвальными отходами	11,52   263,52   6941,54
Всего поступает:	7216,58	Всего уходит	7216,58

 

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО ЧИСЛА КАМЕР И РАЗМЕРА
ФЛОТАЦИОННОЙ МАШИНЫ

Необходимое количество камер флотационной машины рассчитывается отдельно для каждой операции по формуле

(13)

где V_n – суточный объем флотируемой пульпы, м³/сут; t – продолжительность флотации в рассматриваемой операции, мин; v_k – геометрический объем камеры, м³; K – отношение объёма пульпы в камере при работе флотационной машины к геометрическому объёму камеры (К = 0,7–0,8).

Продолжительность флотации в отдельных операциях принимается по практическим показателям обогатительных фабрик, перерабатывающих аналогичные руды (в основной и контрольной – 20-25 мин; на перечистках концентратов – 10-15 мин).

После анализа опыта работы фабрик, обогащающих аналогичные руды, и литературных источников [5], а также с учётом результатов расчёта водно-шламовой схемы к установке принимаются флотационные машины следующих типоразмеров:

· в основных и контрольных операциях – ФПМ-16УМ;

· в перечистных операциях молибденового цикла – РИФ 0,2;

· в перечистках медного концентрата – РИФ 3,5.

Технические характеристики выбранных флотационных машин указаны в приложении 4.