2.4.2 Расчет баланса металлов и качественно-количественной схемы

1) Необходимое и достаточное число исходных показателей вычисляется по формуле [9, 10, 11]:

N=C·(1+np-ap) –1,

(1)

где N – необходимое и достаточное число исходных показателей;

n_p – количество продуктов разделения;

a_p – количество операций разделения;

С – число показателей, равное числу металлов по которому рассчитана схема.

Итак, по формуле (1) N=2·(1+28-13) –1=31

2) Необходимое и достаточное число исходных показателей, относящихся к продуктам переработки вычисляется по формуле:

Nn=C·(np-ap),

(2)

где N_n – число исходных показателей, относящихся к продуктам переработки.

Итак, по формуле (2) N_n=2·(28-13)=30

3) Сочетание исходных показателей, относящихся к продуктам переработки вычисляется по формуле:

Nn=Ng+Nb+Ne,

(3)

где N_g – число исходных значений выходов;

N_b – число исходных значений содержаний;

N_e – число исходных значений извлечений.

Итак, по формуле (3) N_g=0, N_e=0→ N_b=30, N_n=0+30+0=30

Численные значения исходных показателей принимаются по промышленным данным, по результатам опробования действующих фабрик.

4) Расчет баланса металлов

Уравнения, связывающие технологические показатели (4), (5), (6):

γ1=γ21+γ22+γ23	(4)
α1·β1=α21·β21+α22·β22+α23·β23	(5)
ε1=ε21+ε22+ε23	(6)

где g – выход продукта обогащения, масс. %;

a – содержание ценного компонента в исходной руде, масс. %;

b – содержание ценного компонента в продукте обогащения, масс. %;

e – извлечение ценного компонента в продукт обогащения, масс. %.

Расчет баланса металлов ведется по схеме, представленной на рисунке 9.

Исходная руда γ₁

Золотая головка γ22

Раствор интенсивного цианирование γ23

Раствор дисорбции γ21

Рисунок 9 – Схема баланса металлов

Итоговый расчет схемы баланса металлов представлен в таблице 10.

Таблица 10 – Баланс металлов

		Выход,			Au
Операция, продукты
			Содержание,				Извлечение,
		%
			г/т				%
			ГРАВИТАЦИЯ
Золотая головка		0,01	4117				19,65
Хвосты гравитации		99,99	1,6				80,35
Итого руда		100,0	2,1				100,0
Au-раствор		-	-				64,9
Хвосты цианирова-
ния		99,99	0,3				15,1
Au-раствор диссорбции		0,001	-				-
Итого руда		100,0	2,1				100,0

5) Аналогичный расчет качественно-количественной схемы проводится для всех показателей. Расчет качественно-количественной схемы представлен в приложении А.

2.4.3 Расчет водно-шламовой схемы и баланса воды

1) Водно-шламовая схема рассчитывается для обеспечения оптимального соотношения количества твердого к жидкому в операциях, для определения количества воды, добавляе­мой или удаляемой из процесса, для определения оптимальных разжижений продуктов в операциях, для определения объема пульпы в операциях и продуктах, для расчета баланса воды по операциям и во всей схеме, для опреде­ления удельных расходов воды.

Исходными показателями являются оптимальные значения разжижений R_n и количество сухого продукта Q_n, взятого из качественно-количественной схемы обогащения.

Количество воды в операции или продукте вычисляется по формуле:

(7)

где W_n – количество воды, м³/ч;

Q_n – выход, т/ч;

R_n – разжижение, м³/т.

Разжижение в продуктах вычисляется по формуле:

(8)

где R_n – разжижение;

δ_n – массовая доля твердого,%.

Объем пульпы в операции или продукте вычисляется по формуле:

(9)

где V_n – объем пульпы в операции, м³/ч;

ρ_n – плотность твердого в пульпе, м³/т.

Итоговый расчет водно-шламовой схемы представлен в приложении Б.

2) Баланс воды составляется по результатам вводно-шламовой схемы по формуле:

(10)

где – объем воды, поступающий в схему, м³/ч;

– объем воды, выходящий из схемы, м³/ч.

Итак по формуле (10) м³/ч.

Удельный расход общей технологической воды вычисляется по формуле:

(11)

где L_T – удельный расход общей технологической воды, м³·ч/т;

∑L – вода, добавляемая в процесс, м³/ч;

Q – выход, т/ч.

Итак по формуле (11), удельный расход общей технологической воды

L_T =567м³·ч/т.

Количество оборотной воды L_об составляет (0,85-0,9) от общего расхода технологической воды L_т .

Итак, L_об =0,9 L_T=0,86·567=489,04 (м³·ч)/т

Расход свежей воды L_св вычисляется по формуле:

Lсв= Lт- Lоб,

(12)

где L_св – расход свежей воды, (м³·ч)/т.

Итак, расход свежей воды L_св=567-489=78 (м³·ч)/т.

Итоговый расчет баланса воды выполнен с применением ЭВМ и представлен в таблице 11.

Таблица 11 – Расчет баланса воды

Поступает в процесс	м3/ч	Выходит из процесса	м3/ч
С исх.рудой	6,31	С Золотой головкой	0,0148
В I ст. измельчения	200,83	кек	65,9159
В ЦВД1	180	С роствором интенсивного цианирование	11,54
В ЦВД 2	180	Со сливом сгустителя	489,04
В доводка на столе	0,62	С щепой	0,00645
Итого:	567,13	Итого:	567,13

2.5 Выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования

2.5.1 Выбор и расчет оборудования для измельчения

1) Расчет первой стадии измельчения

Первая стадия измельчения проектируется в мельницах полусамоизмельчения с 8 % загрузкой шаров от объема. На полусамоизмельчение поступает руда крупностью минус 350 мм. Массовая доля готового класса минус 0,074 мм в разгрузке мельницы составляет %. Требуемая производительность 71,84 т/ч.

Эталонная мельница принимается ММС-90×30А, производительностью, как показывает практика работы на предприятии «Эрдэнэт», 350 т/ч и объемом барабана 160 м³.

Проектируемые мельницы – ММС-50×23 с объемом барабана 36,5 м³ и ММС-70×23А с объемом барабана 80 м³.

Расчет производительности проектируемой мельницы ведется по формуле:

,

(13)

где Q_п – производительность запроектированной мельницы, т/ч;

Q_и – производительность испытанной мельницы, т/ч;

V_п – объем запроектированной мельницы, м³;

V_и – объем испытанной мельницы, м³;

D_п – диаметр проектируемой мельницы, м;

D_и – диаметр испытуемой мельницы, м.

По формуле (13) находится производительность проектируемой мельницы:

- ММС-50×23:

т/ч

- ММС-70×23А:

т/ч

,

(22)

Количество мельниц определяется по формуле (22):

- ММС-50×23:

- ММС-70×23А:

К установке принимаются 2 мельницы ММС-50×23.

2) Расчет второй стадии измельчения

Производительность эталонной мельницы рассчитывается по формуле:

,

(14)

где Q_эт – производительность эталонной мельницы, т/ч;

Q_год. – годовая производительность цеха обогащения для эталонной фабрики;

К_в – коэффициент использования оборудования, равный 0,9;

К_н – коэффициент, учитывающий неравномерность свойств руды, равный 0,98.

Расчет удельной производительности эталонной мельницы ведется по формуле:

,

(15)

где q_эт – удельная производительность эталонной мельницы, т/(м³·ч);

Q_эт – производительность эталонной мельницы, т/ч;

– содержание готового класса в песках мельницы, %;

– содержание готового класса в исходной руде, %;

D – диаметр барабана без футеровки, м;

t – толщина футеровки, м;

L – длина цилиндрической части барабана, м;

n – число мельниц, шт.

Расчет удельной производительности проектируемой мельницы ведется по формуле:

,

(16)

где q_пр – удельная производительность проектируемой мельницы, т/(м³·ч);

q_эт – удельная производительность эталонной мельницы, т/(м³·ч);

К_из – коэффициент измельчаемости, К_из = 1 если руда на проектируемой и эталонной

фабрике одинаковой крепости;

К_D – коэффициент, учитывающий различие в диаметрах мельниц;

К_т – коэффициент, учитывающий различие в типе мельниц, К_т = 1 при отсутствии

перехода;

К_к – коэффициент, учитывает разницу в крупности исходной и конеч­ной руды;

К_L – коэффициент, учитывающий длину мельницы;

К_φ – коэффициент, учитывающий объемное заполнение мельницы измельчающей средой.

К_ψ – коэффициент, учитывающий частоту вращения мельницы.

Коэффициент К_D рассчитывается по формуле:

,

(17)

где D_пр – диаметр проектирумой мельницы, м;

D_эт – диаметр эталонной мельницы м.

Коэффициент К_к рассчитывается по формуле:

,

(18)

где m₁ – относительная производительность мельницы по расчетному классу для руды, перерабатываемой на действующей обогатительной фабрике, при той крупности исходного и конечного продуктов, которые имеют место на фабрике;

m₂ – то же, для руды, проектируемой к обработке, при запроектированной крупности исходного и конечного продуктов.

Коэффициент К_φ рассчитывается по формуле:

,

(19)

где φ – степень заполнения объема проектируемой мельницы измельчающей средой;

φ_эт – степень заполнения объема мельниц проектируемой и эталонной.

Коэффициент К_L рассчитывается по формуле:

,

(20)

где L – длина проектируемой мельницы, м;

L_эт – длина эталонной мельницы, м.

Производительность мельницы определяется по формуле:

,

(21)

где Q_м – производительность мельницы, т/ч;

V – объем мельницы, м³;

β_кон – содержание готового класса в песках мельницы, %;

β_исх – содержание готового класса в исходной руде, %.

Количество мельниц необходимое для обеспечения требуемой производительности в операции вычисляется по формуле:

,

(22)

где Q – требуемая производительность, т/ч;

Q_м – производительность мельницы, т/ч.

Для второй стадии измельчения выбираем тип мельницы МШР – мельница шаровая с разгрузкой через решетку. Эталонная мельница МШР 1500×1600, %, %.

Производительность эталонной мельницы определяется по формуле (14):

т/ч.

Удельная производительность эталонной мельницы находится по формуле (15):

т/(м³·ч).

Расчет и выбор мельницы осуществляется по трем вариантам:

- МШР 2100×1500 V = 4,3 м³;

- МШР 2100×2200 V = 6,2 м³;

- МШР 2100×3000 V = 8,5 м³.

Коэффициент измельчаемости: К_и = 1.

Коэффициент крупности рассчитывается по формуле (18):

значение m₂ для проектируемых условий измельчения ( %, %) равно 0,9333 (Таблица 33 [10]);

значение m₁ для условий измельчения действующей мельницы ( %, %) равно 0,9375;

тогда .

Коэффициент типа мельницы К_т = 1.

Коэффициент диаметра рассчитывается по формуле (17):

- для мельницы МШР 2100×1500 ;

- для мельницы МШР 2100×2200 ;

- для мельницы МШР 2100×3000 .

Коэффициент длины рассчитывается по формуле (20):

- для мельницы МШР 2100×1500 ;

- для мельницы МШР 2100×2200 ;

- для мельницы МШР 2100×3000 .

Коэффициент заполнения мельницы измельчающей средой рассчитывается по формуле (19):

(стр.190 [12])

Коэффициент частоты вращения К_ψ =1.

Удельная производительность проектируемой мельницы ведется по формуле (16):

- для МШР 2100×1500 т/(м³·ч);

- для МШР 2100×2200 т/(м³·ч);

- для МШР 2100×3000 т/(м³·ч).

Производительность мельницы определяется по формуле (21):

- для МШР 2100×1500 т/ч;

- для МШР 2100×2200 т/ч;

- для МШР 2100×3000 т/ч.

Количество мельниц необходимое для обеспечения требуемой производительности в операции вычисляется по формуле (22):

- – 2 мельницы МШР 2100×1500;

- – 2 мельницы МШР 2100×2200;

- – 2 мельницы МШР 2100×3000.

Результаты расчета мельниц сведены в таблице 12.

Таблица 12 – Результаты расчета оборудования для измельчения

Стадия измельче-ния	Произво-дительность мельницы, т/ч	Содержание готового класса, масс. %			Типоразмер мельницы		Рабочий объем мель-ницы, м3		Удельная произво-дитель-ность (т·ч)/м3		Коли-чество мель-ниц, шт.
		исх.	кон.
I стадия II стадия	162,29 35,28	2 55	55 95	ММС-50×23 МШР 2100×3000		36,50 8,50		- 1,66		2 2

Технические характеристики выбранного оборудования для измельчения представлены в таблице Б.1.