курсовой

2.3 Расчет водного баланса фабрики

Таблица 2.3 – Исходные данные для расчета водно-шламовой

Группа – оптимальные значения R, которые необходимо обеспечить	Группа – нерегулируемые значения R
RII = 0,81	R5= 0,6 R35 = 0,9
RIV = 4,54	R10 = 0,95 R43 = 0,5
RVI = 1,87	R12 = 0,6 R49 = 1,8
RVII = 7,66	R15 = 2,3 R56 = 2,0
RVIII = 3,54	R17 = 0,7 R63 = 0,8
RX = 3,2	R 19 = 1,1 R65 = 1,9
RXIII = 6,9	R 20 = 9,6 R57 = 2,0
RXIV = 6,9	R23 = 1,7 W45 = 5,0%
RXV = 6,9	R26 = 1,8 W51 = 7,2%
	R30 = 1,1 W68 = 8,74%
	R32 = 1

схемы

При переработке водорастворимых руд жидкая фаза насыщена солями. Поэтому соли жидкой фазы, оставшиеся после фильтрования концентрата, снижают его качество, а также повышают потери КСI с хвостами и шламами.

Выход жидкой фазы из системы с продуктами (концентратом, хвостами, шламами) приводит к необходимости ее восполнения водой и солями.

Для уменьшения потерь КСI воды в систему вводится столько, сколько ее уходит из процесса.

Таблица 2.4 – Материальный баланс по жидкой фазе

Поступает в процесс	М, т/ч	Выходит из процесса	М, т/ч
Измельчение	5,98	Слив сгущения шламов	7695,27
1-я стадия обесшламливания	1615,8	Слив флотосгущения	109,61
5-я стадия обесшламливания	1760,36	Слив гидросгущения	279,14
3-я стадия обесшламливания	1239,29	Слив сгущения хвостов	2854,74
4-я стадия обесшламливания	521,29	Кек хвостов	136,03
Контактирование	3381,55	Сгущенные шламы	140,81
Первая перечистка	40,7	Кек концентрата после центрифуг	19,4
Вторая перечистка	195,13	Кек концентрата после вакуум-фильтров	9,65
Третья перечистка	2396,29
Выщелачивающий раствор	88,26
Итого:	11244,65	Итого:	11244,65

Вес воды для каждого продукта рассчитывается по формуле:

W = М ∙ а, т/ч (м³/ч)

где М – вес жидкой фазы продукта, м³/час;

а – весовая доля воды в жидкой фазе.

1)Рассчитаем вес воды, уходящей из процесса:

а) с концентратом:

Для этого рассчитаем вес твердой фазы концентрата после центрифуг:

Р_КОНЦ,1 = (γ_{ТВ. КОНЦ.1} ∙ Q_час)/ 100 = (17,51· 1428,1)/ 100 = 250,06 т/ч

Согласно расчету материального баланса влажность концентрата после центрифуг W₁= 5,0%.

М_КОНЦ.1 = (250,06 ∙ 7,2)/ 92,8 = 19,4 т/ч

Вес маточника, уходящий в процесс из концентрата после центрифуг:

19,4 – 100

W_КОНЦ.1 – 69,4

W_КОНЦ.1 = (69,4 ∙ 19,4)/ 100 = 13,46 т/ч

Рассчитаем вес твердой фазы концентрата после вакуум-фильтров:

Р_КОНЦ,2 = (γ_{ТВ. КОНЦ.2} ∙ Q_час)/ 100 = (5,84 · 1428,1)/ 100 = 83,4 т/ч

Влажность концентрата после вакуум-фильтров W₂= 7,2%.

89,63 – 10,37

83,4 – М_КОНЦ,2

М_КОНЦ.2 = (83,4 ∙ 10,37)/ 89,63 = 9,65 т/ч

9,65 – 100

W_КОНЦ.2 – 69,4

W_КОНЦ.2 = (69,4 ∙ 9,65)/ 100 = 6,7 т/ч

Общий вес воды, уходящей из процесса с концентратом:

W_КОНЦ. = W_КОНЦ.1 + W_КОНЦ.2 = 13,46 + 6,7 = 20,16 т/ч

б) с хвостами:

Рассчитаем вес твердой фазы хвостов после фильтрования:

Р_ХВ. = (γ_ТВ.ХВ. ∙ Q_час.)/ 100 = (66,13 ∙ 1428,1)/ 100 = 944,4 т/ч

Согласно расчету материального баланса влажность хвостов после фильтрования W_хв.= 8,74%.

81,41 – 12,59

944,4 – М_ХВ.

М_ХВ. = (944,4 · 12,59)/ 87,41 = 136,03 т/ч

136,86 – 100

136,03 - 100

W_ХВ. – 69,4

W_ХВ. = (69,4 ∙ 136,03)/ 100 = 94,4 т/ч

в) со шламами:

Рассчитаем вес шламов:

Р_ШЛ. = (γ_ТВ.ШЛ. ∙ Q_час)/ 100 = (5,8 ∙1428,1)/100 = 82,83 т/ч

М_ШЛ. = R ∙ Р_ШЛ. = 1,7 ∙ 82,82 = 140,81 т/ч

Так как в маточнике содержится воды 69,4%, то вес воды, уходящей со шламами:

140,81 – 100

W_ШЛ. – 69,4

W_ШЛ. = (140,81 ∙ 69,4)/ 100 =97,72 т/ч

Таким образом, из системы выводится воды:

W_УХ. = W_КОНЦ.1 + W_КОНЦ.2 + W_ХВ. + W_ШЛ.

W_УХ. = 13,46 + 6,7 + 94,4 + 97,72 = 212,28 т/ч

2)Рассчитаем вес воды, вводимой в процесс.

а) с рудой:

W₁ = 0

б) с рассолом

Вес рассола известен из расчета материального баланса, т.е. 70% от веса жидкой фазы, уходящей со шламами на шламохранилище:

Q_РАС. = 0,7 ∙ М_ШЛ. = 0,7 ∙ 140,81 = 98,57 т/ч

Состав рассола (из материального баланса):

∑сол + Н₂О = 100%;

β_Н2О= 100 - ∑сол = 73,5%;

W₂ = Q_РАС. · β_Н2О/100 = 98,57 ∙ 73,5/ 100 = 72,45 т/ч;

где β_Н2О – содержание воды в рассоле, %.

в) с выщелачивающим раствором:

Вес выщелачивающего раствора и его состав принимаем из качественно-количественной схемы.

Общий расход выщелачивающего раствора:

М_ВЫЩ. = (Q ∙ Q_{РАСТ./100 Т РУДЫ})/ 100, т/ч

где Q_{РАСТ./100 Т РУДЫ} - расход раствора на 100 тонн руды, т.

Состав раствора:

∑сол = 3,26%;

Н₂О = 96,74%;

М_ВЫЩ. = (1428,1∙6,18)/ 100 = 88,26 т/ч

W₃= (96,74 ∙ 88,26)/100 = 85,38 т/ч

г) с регагентами и технической водой:

W_Р + W_ТЕХН. = W_УХ. – W₃ – W₂, т/ч

W_Р + W_ТЕХН. = 212,28 – 85,38 – 72,45 = 54,45 т/ч

Данные расчета водного баланса сводим в таблицу 2.2

Удельный расход свежей воды L_УД :

L_УД = (W_Р + W_ТЕХН.)/ Q, тонн воды на тонну руды

L_УД = 54,45/ 1428,1 = 0,038 тонн воды на тонну руды