Выбор принципиальной схемы флотационного обогащения полиметаллических руд.

Пример расчета водно-шламовой схемы

Рассчитать схему флотационного обогащения монометаллической руды, приведенную на рис. 4.52.

Таблица 4.14

Исходные показатели для расчета водно-шламовой схемы

 

Оптимальные значения R, которые необходимо обеспечить	Нерегулируемые значения R	Нормы расхода дополнитель­ной воды в операции l, м3/т
R I=0,3	R VI=4,0	R 1=0,03	R 14=2,0	l 11 =l 14 =l 16 =l 18 = 1 (дополнительная вода на смывку концентратов в желобах)
R 4=1,5	R VIII=4,0	R 5=0,25	R 16=1,5
R 7=2,5		R 8=0,3	R 18=3,0
R IV=0,4		R 9=0,4
R V=3,0		R 11=2,5

 

2. Для продуктов и операций, для которых известны R и Q, рас­считываем значение W_i по формуле :

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

Питание

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч.

3. По нормам расхода дополнительной воды на смыв концентра­тов найдем расход этой воды.

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч.

4. По уравнениям баланса воды рассчитываем количество воды, которое необходимо добавлять в операции для обеспечения оптимальных значений R.

Для операции I:

;

м³/ч;

Для последующих операций аналогично:

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч.

Далее с учетом дополнительной воды на смыв концентратов в желобах:

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч;

м³/ч.

Значения L _V и L _VI получились отрицательными, следовательно, воду нужно не добавлять, а удалять, чтобы обеспечить заданное опти­мальное значение R _V и R _VI.

Введение операций обезвоживания требует дополнительных капитальных затрат и допускается только в тех случаях, когда они существенно необходимы для обеспечения технологических показателей. В нашем случае целесообразно изменить значения R _V и R _VI, но отказаться от операций сгущения.

Тогда:

м³/ч;

(вместо 3,0);

м³/ч;

м³/ч;

(вместо 4,0).

м³/ч;

Изменение водного баланса в операции VI приводит к увеличе­нию количества воды, возвращаемой с продуктом 15 в операцию V.

Тогда

м³/ч;

(вместо 3,0);

м³/ч;

м³/ч.

С учетом смывной воды для продукта 16 (конечный концентрат)

м³/ч.

5. Рассчитываем значения R и объемный расход для всех продук­тов схемы. Например:

;

.

Для определения объемного расхода пульпы необходимо знать плотность твердой фазы пульпы . В нашем случае примерно равно 3000 кг/м³.

Объемный расход пульпы V_i определяем по формуле (4.115).

6. Оформляем результаты расчета водно-шламовой схемы в виде таблицы. Пример записи водно-шламовой схемы для операции основной флотации приведен в табл. 4.15.

Таблица 4.15

Пример записи водно-шламовой схемы

 

Номер операции и продукта	Наименование операции и продукта	Q, т/ч	R	W, м3/ч	V, м3/ч
V	Основная флотация
Поступают: Слив классификатора Промпродукт Дополнительная вода	-	2,5 5,5 -	-	566,7 233,3 -
Итого		3,0
Выходят: Концентрат Хвосты		2,5 3,13		141,7 658,3
Итого		3,0

Например:

м³/ч.

м³/ч.

Графически водно-шламовая схема оформляется совмещенной с качественно-количественной схемой обогащения, на которой указы­ваются точки подачи и количество добавляемой воды, в отдельной таблице приводится баланс воды. Для рассчитанной водно-шламовой схемы баланс воды приведен в табл. 4.16.

Таблица 4.16

Баланс воды (к примеру расчета)

 

Поступает воды в процесс	м3/ч	Уходит воды из процесса	м3/ч
С исходной рудой W 1		С концентратом W 16
В измельчение 1 стадии L I		С хвостами W 19
В классификацию 1 стадии L II
В классификацию 2 стадии L III
В измельчение 2 стадии L IV
На смыв пенных продуктов L 11 L 14 L 16 L 18
Всего поступает W 1 + Σ L		Всего уходит Σ W к

 

Расход общей воды

м³/ч;

С учетом расхода воды на смыв полов, промывку аппаратов и другие нужды (примем 10 %) общая потребность воды

м³/ч.

Выбор принципиальной схемы флотационного обогащения полиметаллических руд.

Для полиметаллических руд находят применение четыре вида принципиальных схем флотации:

1 – с прямой селективной флотацией;

2 – с предварительной коллективной флотацией;

3 – с частичной коллективной флотацией;

4 – с фракционной коллективной флотацией.

Схема с прямой селективной флотацией (рис. 4.26) предусматривает последовательные циклы флотации первого минерала, второго и третьего. Хвосты в схеме выделяются в третьем цикле обогащения, основной поток проходит все циклы флотации.

	Рис. 4.26. Принципиальная схема флотации полиметаллических руд прямой селективной флотацией

 

 

Схемы с предварительной коллективной флотацией (рис. 4.27) предусматривают удаление отвальных хвостов в первом цикле кол­лективной флотации всех полезных минералов.

Основной поток пульпы в этих схемах проходит только один цикл обогащения, что существенно снижает машиноемкость схемы и позволяет сбросить пустую породу в наиболее крупном виде.

Схемы с частичной коллективной флотацией приведены на рис. 4.28. В схемах основной поток пульпы проходит два цикла обо­гащения.

Рис. 4.27. Принципиальные схемы флотации полиметаллических руд с предварительной коллективной флотацией

Рис. 4.28. Принципиальные схемы флотации полиметаллических руд с частичной коллективной флотацией

а

Питание

 

Схема с фракционной коллективной флотацией (рис. 4.29) по­зволяет повысить эффективность флотации, когда флотационная ак­тивность отдельных разностей одного и того же минерала различна. В частности, это относится к сфалериту, флотируемость которого мо­жет изменяться в широких пределах. Например, при флотации свин­цово-медно-цинково-пиритных руд в первую фракцию коллективного концентрата извлекаются полностью свинец и медь и лишь частично – цинк и пирит.

Вторая фракция коллективного концентрата, не содержащая га­ленита и сульфидов меди, присоединяется к цинково-пиритным хво­стам селективной флотации первой фракции.

Схемы с предварительной коллективной флотацией обычно эко­номичны благодаря возможности проведения коллективной флотации на более грубоизмельченном материале, снижения расхода реагентов, снижения машиноемкости схемы.

При богатых рудах выход коллективного концентрата является большим, поэтому для них в особенности при крупной вкрапленности может быть более эффективной схема с прямой селективной флота­цией.

Ниже приведены примеры выбора принципиальных схем флота­ции сульфидных полиметаллических руд в зависимости от вкраплен­ности, состава и массовой доли ценных компонентов.

Пример 1. Сплошные сульфидные руды с высокой массовой до­лей цветных металлов.

Эти руды состоят в основном из сульфидов свинца, меди, цинка, железа. Общая массовая доля сульфидов достигает 75 – 90 %, массо­вая доля цветных металлов 6 – 15 %. Для обогащения этих руд при­меняется прямая селективная флотация или схемы с частичной кол­лективной флотацией. Если массовая доля пустой породы в руде больше 15 – 20 %, то может быть эффективной схема с предваритель­ной коллективной флотацией.

Пример 2. Сплошные сульфидные руды с низкой массовой до­лей цветных металлов и высокой массовой долей серы. К этим рудам относятся медисто-цинковые пириты с массовой долей меди 1 – 2 %, цинка 1 – 2,5 %. Для их обогащения наиболее перспективной является схема с предварительной коллективной флотацией сульфидов меди и цинка и получением богатых пиритных хвостов. При повышенной массовой доле пустой породы и необходимости получения пиритного концентрата более выгодной может быть схема с предварительной коллективной флотацией всех сульфидов.

Пример 3. Вкрапленные полиметаллические руды с высокой мас­совой долей цветных металлов.

К таким рудам относятся свинцово – цинковые, медно – цинко­вые руды с суммарной массовой долей цветных металлов 8 – 15 %.

При крупной вкрапленности полезных минералов руды целесооб­разно обогащать по схеме с прямой селективной флотацией. При агрегатной вкрапленности эффективной является схема с пред­варительной коллективной флотацией.

Пример 4. Вкрапленные руды с низкой массовой долей цветных металлов.

Суммарная массовая доля цветных металлов в рудах обычно в пределах от 2 до 4 %. Массовая доля пирита может достигать 30 – 40 %.

Для обогащения таких руд целесообразно применять схемы с предварительной коллективной флотацией.