Уравнение баланса обогащения полезных ископаемых (4 видео)

Технологические показатели обогащения

Выход продукта (γ) – количество полученного продукта (концентрата, хвоста), выраженное в % или в долях единицы к исходному. Суммарный выход всех продуктов обогащения должен соответствовать выходу исходного материала, принимаемому за 100%.

Два конечных продукта: концентрат и хвосты

Считая, что количество ценного компонента в исходном (100α) равно его суммарному количеству в концентрате (γ_кβ) и хвостах (γ_хвθ), можно составить с учетом равенства уравнение Валенса компонента по исходному материалу и продуктам обогащения.

Решая уравнение относительно получаем зависимости для расчета выхода концентрата и хвостов:

Извлечение ( ) – показатель, обозначающий какая часть извлекаемого компонента, содержащегося в исходном материале, перешла в концентрат или другой продукт обогащения. Извлечение выражается в % реже – в долях единицы и определяется как отношение массы компонента в данном продукте ( ) к его массе в исходном материале (100 ).

Извлечение компонента в концентрат составляет:

Если выход концентрата неизвестен, то извлечение компонента в концентрат можно рассчитать по уравнению:

Суммарное извлечение каждого компонента во все полученные конечные продукты обогащения составляет 100%.

Извлечение ценных компонентов в концентрат при обогащении полезных ископаемых составляет от 60% до 95% и выше.

Степень концентрации (К) – показатель который показывает во сколько раз увеличивалась содержание полезного компонента в концентрате по сравнению с его содержанием в исходном материале( ):

Степень концентрации при обогащении полезных ископаемых может быть от 2 до 100 .

Степень сокращения(R)– показатель, обозначающий, во сколько раз масса полученного концентрата ( ) меньше массы переработанного полезного ископаемого. Степень сокращения при обогащении полезных ископаемых может составлять от 2 до50 и более.

Эффективность обогащения ( ) полезного ископаемого при разделении его на продукта обычно определяется по формуле Ханкокка – Луйкена:

Процесс весьма эффективен, если , эффективности при >50% и неэффективен –

Любой магнитный сепаратор состоит из следующих основных конструктивных узлов: магнитной системы; питателя для подачи руды в рабочую зону сепаратора; устройства для транспортирования магнитного продукта из зоны действия магнитных сил; привода и кожуха или ванны. Конструкция отдельных узлов и режим работы различных типов сепараторов характеризуются большим разнообразием.

Разделение минералов осуществляется в рабочей зоне магнитных сепараторов. Исходный материал при верхней подаче поступает непосредственно на рабочий орган — барабан, валок, диск и др., при нижней — в зазор между ним и питающим лотком, дном ванны или полюсным наконечником. Магнитные частицы под действием магнитного поля притягиваются к поверхности рабочего органа и выносятся за пределы действия магнитных сил, где разгружаются в приемники для магнитного продукта. Немагнитные частицы скользят под действием центробежных сил и сил тяжести по поверхности рабочего органа, полюсного наконечника, лотка или дну ванны и разгружаются в приемники для немагнитного продукта.

Видео:Обогащение полезных ископаемыхСкачать

Технологический и товарный баланс продуктов обогащения

Для учета и технической отчетности на фабрике определяются следующие основные показатели: количество переработанной руды и полученных концентратов; содержание металлов в руде, концентратах и хвостах; извлечение металлов в концентраты и потери его с отвальными хвостами; время работы и простоев оборудования; расход электроэнергии; реагентов; воды и других материалов; себестоимость получаемых концентратов и производительность труда. Кроме того, на фабрике осуществляется оперативный контроль правильности ведения процесса для своевременного выявления отклонений от установленного режима, управления процессом и его совершенствования.

С целью оперативного руководства технологическим процессом, составления технологического и товарного баланса, количественно-шламовой схемы, определения эффективности работы отдельных циклов обогащения и основного оборудования, эффективности реагентного режима производится опробование руды и продуктов обогащения.

Для учета качественных и количественных показателей работы обогатительной фабрики за определенный период времени составляются балансы металла, которые являются основным документом технического отчета фабрики.

Под балансом металлов на обогатительной фабрике подразумевается отчет о поступлении и переработке руды, составленный по определенной форме и отражающий работу фабрики, ее отдельных цехов за смену, сутки, декаду, месяц, квартал и год. Составленный баланс металлов за отчетный период дает представление о техническом уровне работы фабрики, о степени извлечения металлов, а также о культуре производства, точности учета и контроля. Он является основой всех технико-экономических расчетов как при анализе работы фабрики за отчетный период, так и при планировании дальнейшей ее работы.

На обогатительных фабриках различают два вида балансов: технологический и товарный.

Технологический баланс металлов составляется по данным химических анализов руды и продуктов обогащения и сухой массы переработанной руды за данный период времени (смену, сутки, декаду, месяц, квартал и год).

Технологический баланс необходим для:

оперативного контроля и управления ходом технологических процессов, соблюдения кондиций на получаемые концентраты и хвосты, и определения извлечения металлов в концентраты;

оценки работы отдельных смен, секций, бригад и фабрики в целом по качественным и количественным показателям;

начисления заработной платы рабочим фабрики.

Результаты расчета технологического баланса оформляются в виде таблицы.

Технологический баланс металлов

Продукт	Выход	Содержание, %	Извлечение, %
т	%	свинца	цинка	свинца	цинка
Концентрат: Свинцовый Цинковый Хвосты Исходная руда	69,0 4,0 0,3 7,65	4,0 45,0 1,2 7,1	90,2 6,8 3,0 100,0	5,57 81,6 12,83 100,0

где a₁ — содержание металла в исходной руде, %; g₁ — выход концентрата, %; g₂ — выход пром. продукта, %; g₃ — выход хвостов, %; b₁— содержание металла в концентрате, %; b₂— содержание металла в пром. продукте, %; b₃— содержание металла в хвостах, %.

Товарный баланс составляется по фактическому количеству переработанного сырья, выданных концентратов и отвальных хвостов, количеству продуктов, оставшихся в незавершенном производстве, количеству механических потерь, по химическим анализам руды, концентратов, хвостов и продуктов незавершенного производства. Таким образом, товарный баланс отражает результаты фактической деятельности фабрики. Составляют товарный баланс за декаду, месяц, квартал и год.

Товарный баланс необходим для:

учета и анализа количества и качества переработанных руд, полученных концентратов и хвостов, а также для учета и анализа конечных показателей обогащения — извлечения металлов в товарные концентраты;

учета остатков руды, концентратов, хвостов и продуктов незавершенного производства за отчетный период;

определения количества механических потерь металлов в процессе производства с целью дальнейшего устранения или снижения этих потерь;

финансовых, хозяйственных и арбитражных расчетов фабрики с поставщиками руды и потребителями концентратов;

начисления заработной платы руководящему составу фабрики и установление премиальной системы оплаты труда.

Для составления товарного баланса необходимо знать:

массу и влажность руд, поступающих на фабрику за отчетный период;

массу и влажность концентратов, отгруженных потребителям;

массу и влажность остатков руды, концентратов и продуктов незавершенного производства на начало и конец отчетного периода;

содержание металлов в руде, поступающей на фабрику за отчетный период;

содержание металлов в концентратах, отгруженных потребителям за отчетный период;

содержание металлов в отвальных хвостах;

результаты учета механических потерь руды, концентратов и. других продуктов по обогатительной фабрике (пылеобразование, слив сгустителей и т. п.);

итоговые данные технологического баланса за отчетный период.

Товарный баланс составляется по уравнению:

где Q_c-масса переработанного за отчетный период сырья, т; α_c-содержание в нем ценного компонента, %; Q_сн, Q_кн— масса остатков на складах соответственно сырья и концентрата, перешедших с предыдущего отчетного года, т; α_c_н, β_кн – содержание металла в остатках соответственно руды и концентрата, %; Q_к – масса концентрата, отправленного потребителям за отчетный период, т; β_к – содержание ценного компонента в концентрате, %; Q_ск, Q_кк – остатки на складах соответственно сырья и концентрата, перешедшие на следующий отчетный период, т; α_c_к, β_кк— содержание ценного компонента в остатках соответственно сырья и концентрата, %; Q_х – масса ценного компонента в хвостах, %; М- масса ценного компонента в механических потерях (за отчетный период).

Таким образом, принципиальное различие между технологическим и товарным балансом состоит в том, что в технологическом балансе не учитываются механические потери в различных стадиях обогащения. Поэтому технологическое извлечение бывает, как правило, выше товарного. Причинами такого несоответствия могут быть также неправильная организация опробования, ошибки при анализе на влажность руды и продуктов обогащения, ошибки химических анализов, неточность учета остатков концентратов и продуктов незавершенного производства.

Сопоставление и анализ технологического и товарного балансов позволяет обнаружить источники потерь, ошибки при взвешивании, опробовании и различных анализах.

Видео:Видеоурок на тему "Обогащение полезных ископаемых"Скачать

Расчет качественно-количественной схемы флотации монометаллической руды

НИТУ «МИСиС»

В.А. Игнаткина

_____________

ОСНОВЫ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Методические рекомендации для выполнения

Части домашнего задания

Москва 2017

Методические рекомендации по выполнению домашнего задания часть 3 по дисциплине «Основы обогащения полезных ископаемых». Самостоятельная работа студентов в форме выполнения домашнего задания позволяет закрепить знания по дисциплине, получить умения, навыки расчетов баланса ценного компонента, качественно-количественной схемы флотации.

3Расчет баланса металлов и качественно-количественной схемы флотации

1. Основные данные:

— технологические показатели процесса обогащения: содержание металла в исходной руде и продуктах обогащения, выход продуктов, извлечение металла;

— уравнение баланса металла;

— особенности принципиальных схем флотации моно- и полиметаллических руд.

2. Расчет баланса металла и качественно-количественной схемы флотации монометаллической руды.

Расчет баланса металла монометаллической руды

Технологический баланс металлов составляется по данным химических анализов руды и продуктов обогащения и сухой массы переработанной руды за определенный период времени. Технологический баланс необходим для оперативного контроля и управления ходом технологических процессов, соблюдения кондиций на получаемые концентраты и хвосты, и определения извлечения металлов в концентраты.

Баланс металла рассчитывается по технологическим показателям руды и конечных продуктов обогащения (концентрата и хвостов). Введем следующие обозначения:

α, β, θ — соответственно содержание металла в исходной руде, в концентрате и хвостах;

γ_исх., γ_к, γ_хв. — соответственно выход исходной руды (γ_исх.=100%) концентрата и хвостов, % ε — извлечение металла в руде равно 100%;ε — извлечение металла в концентрат, %;

ε — потери металла в хвостах, %.

Количество металла в руде равно его количеству в концентрате, и хвостах:

Выход концентрата для однокомпонентной руды :

Извлечение металла в концентрат рассчитывается по формуле

а если выход концентрата неизвестен, то

Потери металла в хвостах составят:

Пример расчета

Рассчитать баланс металла при обогащении медно-порфировой руды, содержащей 0,5% меди (α_Cu=0,5%); медный концентрат, полученный в результате обогащения этой руды по схеме, представленной на рис.1, содержит 18% меди (β_Cu= 18%) при извлечении меди в концентрат ε_Cu=92%; производительность фабрики равна 10000 т/сут. На рисунке 1 приведена схема с показателями обогащения меди по конечным продуктам флотации.

Рисунок 1 — Схема с исходными данными для расчета баланса

Баланс по конечным продуктам монометаллической руды можно рассчитать из схемы, представленной на рисунке 1, либо в табличной форме. Исходные данные вносим в соответствующие графы таблицы баланса металлов (табл.1).

Определяется выход медного концентрате:

Тогда выход хвостов:

Извлечение меди в хвосты (потери меди):

Содержание меди в хвостах:

Затем определяется масса полученных продуктов — медного концентрата и хвостов — по заданной производительности фабрики.

Масса медного концентрата:

M_хв= 10000 — 255 = 9745 т/сут.

Таблица 1 — Баланс металла

Продукты	Выход продукта	Содержание меди β_Cu, %	Извлечение меди ε_Cu, %
%	т/сут.
Cu — концентрат	2,6	18,00	92,0
Хвосты	97,4	0,041	8,0
Исходная руда	0,5

Из рассчитанного баланса металла технологические показатели по исходному и конечному продуктам переносятся на схему (рис. 2). Нумеруются все операции, продукты. Исходя из практики обогащения медных руд принимаются следующие значения содержаний меди в продуктах разделения: β₁=8%; β₂=0,2%; β₄=2%; β₅ =0,8%.

При назначении содержания металла в продуктах разделения следует пользоваться допустимыми значениями степени обогащения (степени концентрации) К=β/α, которые могут быть достигнуты в различных операциях флотации. Степень обогащения в основных операциях составляет 5-20 (при расчете принципиальных схем флотации бедных руд можно принять К=100-200); в перечистых -1,2-3, причем в каждой последующей операции перечистной флотации степень обогащения должна уменьшаться.

Рисунок 2 — Принципиальная схема флотации медно-порфировой руды

Расчет качественно-количественной схемы флотации монометаллической руды

Расчет схемы ведется снизу вверх, т.е. от последних операций к первой. После составления и решения системы линейных уравнений для каждой операции разделения, определяются выходы всех продуктов.

Для каждой операции разделения составляются уравнения баланса по массе продуктов и по ценному компоненту.

Перечистная флотация

Уравнение баланса по массе продуктов

Уравнение баланса по ценному компоненту

Решается система линейных уравнении

γ₁₌ γ₃₊ γ_4,