4.9. Составление балансной схемы переработанного твердого сырья
4.9.1. Баланс материалов при переработке твердых отходов
Организация работы на обогатительных фабриках имеет свои особенности: каждую смену подводятся итоги количественных и качественных показателей. Например, если фабрика выдает один концентрат и за смену переработано Q т руды, то обозначаем по данным анализов средних проб, содержание металла в исходной руде %, в концентрате β %, в отработанной породе υ % и весовой выход полученного концентрата К. Тогда количественно потери составят (Q − K). Баланс металла будет иметь вид:
.
Степенью концентрации по весу r называется отношение веса обогащенной руды к весу полученных концентратов:
.
Процент извлечения металла представляет отношение количества металла, извлеченного в концентрат, к количеству металла, содержащемуся в исходной руде:
. (4.50)
Количество выработанных концентратов:
. (4.51)
Из вышеприведенных формул видим, что для учета качественных и количественных показателей работы фабрики необходимо знать количество переработанной руды за смену по сухому весу Q т, а также α, β и υ - по анализам средних проб.
Аналогично на фабриках, вырабатывающих два концентрата, легко вывести закономерности, если обозначить: Qт - количество переработанной руды, KPb - первого концентрата (например, свинцового) и KZn - цинкового концентрата.
Тогда количество «хвостов» составит:
Q − (KPb + KZn).
Принимая Q за 100% и обозначая через х процент выхода свинцового концентрата, через y - процент выхода цинкового концентрата и через z - процент выхода «хвостов», получим
100 = х + y + z, или z = 100 (x + y).
При установившемся режиме производственного процесса для его надлежащего контроля необходимо за весь период восьмичасовой смены отбирать пробы: 1) исходной руды; 2) свинцовых концентратов; 3) цинковых концентратов; 4) потерь.
Каждая из этих проб подвергается химическому анализу, и в ней определяют процентное содержание свинца βPb и цинка β′Zn, в цинковом концентрате цинка βZn и свинца β′Pb и в «хвостах» свинца υPb и цинка υZn.
При этих обозначениях распределение металлов свинца и цинка по продуктам обогащения может быть определено следующими двумя уравнениями:
100 αPb − x βPb − y β′Pb − [100 − (x+y)] υPb = 0; (4.52)
100 αZn − x βZn − y β′Zn − [100 − (x + y)] υZn = 0. (4.52,a)
Подставляя данные химических анализов, решаем эти два уравнения с двумя неизвестными и находим значение весовых выходов концентратов γPb[%] = х[%] свинцового и γZn[%] = y[%] цинкового, а выход «хвостов» γх z[%] = 100 − (x + y).
Количественные весовые выходы продуктов обогащения в тоннах при обработке Qт руды за смену или за любой другой отрезок времени, в течение которого производится отбор проб, выразятся следующим образом:
и
.
Тогда баланс металлов и извлечение в процентах по продуктам определяется следующими формулами.
Распределение свинца и цинка по продуктам обогащения:
Свинца в руде
[т], а извлечение свинца равно 100 %.Свинца в свинцовом концентрате
[т], а извлечение свинца в концентрате,
равное:
.
Свинца в цинковом концентрате
[т], а извлечение свинца в цинковом
концентрате:
;
Свинца в хвостах
[т], а извлечение, т.е. процент потерь,
равно:
.
Цинка в руде
[т], а извлечение цинка равно 100 %.Цинка в цинковом концентрате
[т], а извлечение цинка в цинковый
концентрат:
.
Цинка в свинцовом концентрате
[т], а извлечение цинка в свинцовом
концентрате составит:
.
Цинка в хвостах
[т], а процент потерь цинка:
.