Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Развитие теории, технологии и совершенствование конструкции оборудования рудного самоизмельчения и гравитационного обогащения полезных ископаемых

ВАК РФ 25.00.13, Обогащение полезных ископаемых

Содержание диссертации, доктора технических наук, Ястребов, Константин Леонидович

ВВЕДЕНИЕ

I .СОДЕРЖАНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.1.Основные направления в развитии конструкции оборудования рудоподготовки и переработки руд

1.2. Анализ результатов опыта отечественных и зарубежных исследований

1.3 .Анализ практики работы мельниц рудного самоизмельчения и оборудования гравитационного обогащения минерального сырья 31 1.4.Анализ и интерпретация основ теории разрушения и гипотез гравитационного обогащения руд

Выводы

1. ЭВРИСТИКО-ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ПОСТРОЕНИЮ МОДЕЛЕЙ РУДНОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И ГРАВИТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

2.МЕХАНИКА ДВИЖЕНИЯ РУДНЫХ ИЗМЕЛЬЧАЮЩИХ ТЕЛ

2.1 .Параметры работы мельниц рудного самоизмельчения

2.2.Методы и аппаратурное оформление изучения кинематики процесса рудного самоизмельчения

2.3.Каскадный режим работы загрузки

2.4.Водопадный режим работы загрузки

2.5.Скорость удара измельчающих рудных тел и энергонасыщенность процесса рудного самоизмельчения

2.6.Влияние силы трения на движение рудных обломков

2.7.Мощность, потребляемая барабанными мельницами 81 2.8,Особенности моделирования процесса движения рудного материала по криволинейной поверхности барабана мельницы

Выводы

3.ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РУДНОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

3.1 .Механизм разрушения горных пород и прочностные свойства горного сырья

3.2.Дробимость и измельчаемость горных пород

3.3.Характеристика крепости пород комплексным показателем «приведенная работа разрушения»

3.4.Метод физическою моделирования процесса рудного самоизмельчения 111 Выводы

4.МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ГРАВИТАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

4.1 .Гидродинамика гравитационного обогащения полезных ископаемых

4.2.Структура внутренних течений и волновое движение водного и взвееенесущего потока

4.3.Феноменологический подход и построение математических моделей гравитационных и гравитационно-центробежных процессов обогащения руд и песков

4.4.Пути совершенствования конструкции обогатительного оборудования на основе полученных математических моделей

Выводы

П. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ РУДНОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И ГРАВИТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

5.ФИЗИКА РУДНОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ, РЕЖИМНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РАБОТЫ МЕЛЬНИЦ

5.1 .Параметры механического и технологического режима работы мельниц, методы и аппаратурное оформление исследований

5.2.Крупность и гранулометрический состав исходного сырья

5.3 .Добавка металлических измельчающих тел

5.4.Диаметр и длина барабана мельницы рудного самоизмельчения

5.5.Основные оптимальные конструктивные соотношения оборудования 190 Выводы

6.ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РУДНОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ 6.1 .Кинетика мокрого рудного самоизмельчения

6.2.Физика разрушения горных пород трением

6.3.Разрушение ценных минералов и методы предотвращения их ошламования в процессе измельчения руд

6.4.Систематизация руд по гранулометрическому составу 222 6.5,Особенности разрушения горных пород и методы интенсификации рудного самоизмельчения

Выводы

7.ПЕРВИЧНОЕ ГРАВИТАЦИОННОЕ ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

7.1 .Эволюционный путь совершенствования и оптимизации первичного обогащения полезных ископаемых

7.2.Метод концентрации полезных ископаемых и устройства для его осуществления

7.3 .Принцип и основные закономерности обогащения полезных ископаемых в винтовом потоке пульпы

7.4.Винтовые аппараты существующей и новой модификации

7.5.Технология и способ изготовления винтовых желобов

Выводы

Ш. РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ И КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИ ЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО РЕШЕНИЯ ВОПРОСОВ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМ РУДОПОДГОТОВКА-КОНЦЕНТРАЦИЯ 8.ФУТЕРОВКА БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ

8.1 .Анализ современного состояния надежности мельниц рудного самоизмельчения

8.2.Классификация профилей футеровки барабанных мельниц

8.3.Факторы абразивного износа и методы повышения износостойкости элементов футеровки барабанных мельниц

8.4.Влияние формы профиля футеровки на ее износостойкость и работу измельчающей рудной среды

Выводы

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И ТРАНСФОРМАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ МЕЛЬНИЦЫ РУДНОГО САМОЙЗМЕЛЬЧЕНИЯ

9.1 .Анализ результатов исследований процесса рудного самоизмельчения

9.2.Усовершенствованная мельница мокрого рудного самоизмельчения

9.3.Метод вывода зерен ценных минералов из замкнутого цикла рудоподготовки

9.4.Мельница мокрого рудного самоизмельчения с периферийной разгрузкой

9.5.Применение процесса мокрого рудного самоизмельчения для дезинтеграции глины и песков металлоносных россыпей 313 Выводы

Ю.ПРОМЫВКА И ОБОГАЩЕНИЕ МЕТАЛЛОНОСНЫХ ПЕСКОВ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 10.1 .Методы и технические устройства для исследования россыпей

10.2.Анализ современных гидравлических способов переработки и обогащения металлоносных песков

Ю.З.Промывочно-обогатительные приборы с непрерывным выводом концентрата

10.4.Методы доводки золотосодержащих концентратов

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Развитие теории, технологии и совершенствование конструкции оборудования рудного самоизмельчения и гравитационного обогащения полезных ископаемых"

Актуальность работы. Основным направлением роста экономического и социального потенциала России является развитие конкурентоспособности г орно-обогатительной промышленности, которая определяется производительностью труда и эффективностью работы горно-обогатительного оборудования. Специфической особенностью горно-обогатительной промышленности является не линейная, а экспоненциальная зависимость роста объемов переработки горного сырья с увеличением потребности в нем, поскольку рост добычи сопровождается ухудшением качества минерального сырья как по содержанию ценных компонентов, так и по обогатимости. В связи с постоянным усложнением состава и уменьшением размера вкрапленности ценных минералов перерабатываемого сырья необходимая технологическая крупность измельчения и обогащения руд снижается, что приводит к возникновению технологических, технических и экономических проблем. Для решения этих проблем необходимо: создание высокопроизводительных процессов и аппаратов для подготовки и обогащения минерального сырья; освоение развитых систем переработки, обеспечивающих комплексное извлечение из сырья всех ценных минералов; обеспечение охраны окружающей среды; повышение производительности труда путем внедрения систем автоматизированного управления. Создание новых методов рудоподготовки и гравитационного обогащения горного сырья сталкивается с трудностями обеспечения надежности оборудования и конструктивного его совершенства. Серьезные возможности совершенствования процессов рудоподготовки и последующего гравитационного обогащения появились в связи с внедрением в мировую практику рудного самоизмельчения. Многообещающий по своей сути, этот процесс заменен полусамоизмельчением или шаровым измельчением из-за недостаточно развитой теоретической и экспериментальной научной базы. То же можно отметить в отношении доминирующего метода переработки дисперсного горного сырья - гравитационного обогащения. Решение возникших проблем позволит использовать положительные стороны рудного самоизмельчения и гравитационного обогащения руд и песков в деле совершенствования всей технологии обогащения полезных ископаемых. Необходимость решения этих проблем предопределяет перевооружение горно-обога тительного производства заменой приборов с примитивной технологией на приборы и обогатительные установки с современной схемой обогащения и существенное изменение технологии. Это увеличит добычу ценных минералов и металлов, снизит финансовые и материальные расходы, сохранит и расширит минеральную базу для более рационального ее использования, что является весьма актуальной задачей.

Цель работы: развитие теории, технологии и совершенствование конструкции оборудования процесса рудного самоизмельчения и гравитационного обогащения горного сырья для повышения добычи тяжелых ценных минералов и золота.

Основная идея работы заключается в исследовании механизма, основных физических закономерностей процессов рудного самоизмельчения и гравитационного обогащения дисперсного горного сырья и создание высокоэффективного обогатительного оборудования.

Методы исследований. При проведении теоретических исследований исполь зовались фундаментальные положения физики твердого тела и закономерностей разрушения твердых материалов, гидродинамики сплошных сред и взвесе несущих потоков, теоретические закономерности кинематики и кинетики непрерывных про цессов. Использованы апробированные методы аналитического и численного реше ния дифференциальных уравнений, математического и физического моделирова ния технологических процессов, планирования экспериментов и методов управле ния процессами. В ходе исследований применялись методы системного анализа, моделирования разрушения материалов в сочетании подготовки, классификации и обогащения полезных ископаемых. Анализ априорных данных, возникающие при этом вопросы, задачи и проблемы привели к сознательному отказу от общепринятых методик планирования экспериментальных исследований. За основу был принят метод планомерного изменения с определённым шагом поочерёдно каждого параметра изучаемых процессов, хотя этот путь требует больших временных и прочих затрат. Но в этом случае получаемые результаты и новая информация характеризуются повышенной точностью и корректностью, что и преследовалось при выполнении всех экспериментальных исследований.

Натурные эксперименты проводились с использованием специальных и стандартных измерительных устройств, приборов, установок, экспериментальные исследования выполнялись на модельных образцах и реальных промышленных типоразмерах оборудования обогатительных предприятий.

Исследования проводились с использованием методов гранулометрического, химического, минералогического и иных анализов, фото- и киносъемки. Математическая обработка данных выполнялась с применением известных современных аналитических и численных методов на высокопроизводительных вычислительных средствах. Научная новизна

1. Разработано математическое описание механизма движения элементов загрузки мельницы рудного самоизмельчения: метод расчёта условий сохранения режимов движения, метод расчёта критерия рудного самоизмельчения, координат основных точек и траекторий движения рудных тел,- в зависимости от частоты вращения, заполнения барабана рудой, коэффициента трения, диаметра слоёв рудной загрузки, гранулометрического состава исходной руды и конструктивных особенностей оборудования (кинематика процесса).

2. Разработаны физическое моделирование процесса рудного самоизмельчения и условия обеспечения динамического подобия процесса в модели и натуре, уравнения расчёта гранулометрической характеристики измельчённого продукта и удельной производительности промышленного типоразмера мельницы по результатам работы модели с учетом физико-механических свойств горного сырья (динамика процесса).

3. Предложена методика определения и расчета приведенной работы разрушения для характеристики процесса рудного самоизмельчения: приведённая работа разрушения есть количество энергии, затрачиваемой при совместном воздействии ударных и истирающих нагрузок в момент достижения оптимального соотношения их, на единицу массы перерабатываемого материала.

4. Получено уравнение кинетики процесса рудного самоизмельчения: остаток руды на контрольном сите зависит от продолжительности помола, относитель ной скорости рудного самоизмельчения, расчётной крупности измельчения, физико-механических свойств перерабатываемого сырья и соотношения долей участия разрушающих сил.

5. Разработана методика определения кинетичности прямолинейного и винтового водного и взвесенесущего потоков (наличия и визуализации поперечной циркуляции и углов между траекториями движения водных струй и винтовыми линиями, размер сечения вихревых шнуров, фрикционного движения водных шнуров и их динамики во времени, условия устойчивого и неустойчивого движения водных вихрей).

Научные положения

1. Разработан кинематический критерий рудного самоизмельчения, который пропорционален коэффициенту трения, частоте вращения и диаметру рассмат ривае-мого слоя загрузки. Выполнение постоянства кинематического критерия обеспечивает подобие траекторий движения и режима работы рудной загрузки. Физическое моделирование рудного самоизмельчения требует для каждого рассматриваемого слоя загрузки постоянства кинематического критерия по добия, критерия Ньютона и отношения логарифмов прочностей измельчающе го и измельчаемого материала в натуре и модели.

2. Предложен метод расчёта скорости убывания крупного остатка при рудном самоизмельчении. Эта скорость пропорциональна самоизмельчаемости перерабатываемого сырья, которая является функцией прочностных свойств руды и энергонасыщенности процесса.

3. Разработан метод расчёта скорости износа футеровки мельниц рудног о самоиз мельчения. Скорость износа пропорциональна силе удара измельчающих тел, давления и скорости скольжения рудной загрузки по футеровке.

4. Определено, что мощность, потребляемая мелющей средой мельниц рудного самоизмельчения, снижается при росте верхней крупности рудной загрузки, а максимальная производительность достигается при оптимальном соотношении потребляемой мощности и коэффициента заполнения.

5. Изучена структура течений водных и взвесенесущих потоков и доказано, что она имеет вихревой и волновой характер. Крупномасштабные вихревые шнуры определяют направление движения, мелкомасштабные их составляющие осуществляют перенос жидкой фазы с твердыми дисперсными частицами. Капиллярные волны определяют механизм движения минеральных частиц, гравитационные волны влияют на пропускную способность русел.

Научное и практическое значение работы

1. Исследования кинематики рудной загрузки уточнили методику расчета механики движения элементов рудной загрузки и позволили определить пути совершенствования конструкции оборудования рудоподготовки. Предложенный метод физического моделирования рудного самоизмельчения позволяет по результатам работы лабораторных мельниц рассчитать величину производительности, качество и гранулометрическую характеристику разгрузки промышленных мельниц рудного самоизмельчения.

2. Уточнённое уравнение кинетики процесса рудного самоизмельчения, изученные особенности физики разрушения горных пород позволяют рассчитать величину удельной производительности и гранулометрическую характеристику измельчённого продукта мельницы рудного самоизмельчения.

3. Разработаны конструкции усовершенствованной мельницы рудного самоизмельчения, мельницы рудного самоизмельчения с периферийной разгрузкой и барабанного дезинтегратора, работающего по технологии рудного самоизмельчения.

4. Изучение гидродинамики взвесенесущих потоков в прямолинейных руслах, математическая модель гравитационного обогащения, формирование и ламинизирование взвесенесущих потоков позволили разработать конструкции шлюз-грохота и шлюзов с непрерывным выводом концентрата.

5. На основе математической модели гравитационно-центробежного обогащения дисперсного горного сырья и результатов изучения закономерностей движения криволинейного и винтового потоков пульпы разработано семейство гравитационно-центробежных и винтовых аппаратов, усовершенствованы профили сечения винтовых желобов и конструкция оборудования. Разработаны обогатительные установки для геологоразведочных работ и передвижная обогатительная установка для крупновалового опробования месторождений с попутной добычей ценных компонентов. Созданы конструкции промывочно-обогатительных приборов с непрерывным выводом концентрата.

Достоверность научных положений и результатов подтверждается полученными аналитическими и эмпирическими зависимостями, описывающими процессы и явления рудного самоизмельчения, гидродинамикой взвесенесущего потока и гравитационного обогащения дисперсных полезных ископаемых, а также экспериментальной проверкой в промышленных и полевых условиях с использованием современных методов планирования экспериментов, обработкой результатов и управления процессами. Выполнено экспериментальное подтверждение адекватности математических моделей изучаемым промышленным процессам, что позволило разработать технические решения, конструкции оборудования и устройств. Вопросы повышения эффективности подготовки горного сырья и процессов его обогащения решались комплексно и совместно.

Реализация работы. Основные положения по интенсификации работы цикла рудного самоизмельчения на примере переработки альбитовых гранитов Орловского ГОКа использованы при разработке технологии подготовки и обогащения на Усть-Каменогорском свинцовом заводе института ВНИИцветмет; на примере разработки схемы обогащения золотосодержащих руд комбината Араратзолото на Зодской опытной обогатительной фабрике; работы оптимизации и совершенствования технологии рудоподготовки выполнены на Куранахской ЗИФ комбината

Алданзолото и при производстве первых двух усовершенствованных мельниц мокрого рудного самоизмельчения на Иркутском заводе тяжелого машиностроения. Работы по совершенствованию и созданию новой технологии доизвлечения из отвальных продуктов гематита и повышения качества магнетитового концентрата с использованием гравитационного обогащения на винтовых шлюзах нового поколения выполнены на Михайловском ГОКе. Полевые испытания промывочно-обо-гатительного прибора с непрерывным выводом концентрата проведены в условиях участка Ходакан старательской артели «Тайга». Полевые испытания и внедрение промывочно-обогатительных приборов выполнены на участках и полигонах старательских артелей «Рассвет», «Витим» и «Эконедра». Производство промывочно-обогатительных приборов и гравитационного оборудования нового поколения, их испытания и внедрение на приисках старательских артелей организовано на опытно-экспериментальном заводе НПП «Энроф» при научно-техническом руководстве ОАО «Иргиредмет» в городе Иркутск

Апробация работы. Положения работы доложены и обсуждались: -на научно-технической конференции Иркутского политехнического института в мае 1982 г.;

-на Всесоюзной конференции «Интенсификация процессов обогащения полезных ископаемых», г.Свердловск, 1986 г.;

-на научной конференции Всесоюзные Плаксинские чтения, Иркутск, 1986 г; -на Всесоюзной конференции «Комплексное использование сырья и пути совершенствования производства кремния», г. Иркутск, 1986 г.; -на научно-техническом Совете Монголросцветмет, г.Улан-Баатар, 1996г.; -на расширенном совещании Иркутского горного округа 6 марта 1996 г.; -на симпозиуме «Горное оборудование, переработка минерального сырья новые технологии, экология», г.Санкт-Петербург, 7-10 октября 1997 г.; - на международной научно-технической конференции «Забайкалье на пути к устойчивому развитию: экология, ресурсы, управление», г.Чита, 23-25 мая 2001г.;

-на научно-технической конференции, ИрГТУ, 2001 г.

-полностью работа доложена в Бурятском институте природоведения, на кафедрах обогащения полезных ископаемых Читинского технического университета, горно-геологической академии г. Екатеринбург, Красноярской академии цветных металлов и золота и в институте геологии, геофизики и минералогии Новосибирской академии наук, 2001 г.

Публикация. По теме диссертации опубликовано 17 отчетов, 50 статей, 8 авторских свидетельств и 11 патентов РФ на изобретения.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех разделов, 10-ти глав, списка литературы из 299 наименований, содержит 379 страниц машинописного текста, 47 таблиц, 120 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Обогащение полезных ископаемых", Ястребов, Константин Леонидович

Выводы

1 .Рассмотрена классификация профилей футеровки барабанных мельниц, уточнен механизм и характер гидроабразивного износа элементов футеровки во время работы оборудования, выполнен анализ прогрессивных направлений совершенствования форм, конструкции и методов изготовления футеровок горного оборудования

2.Разработана методика экспериментального определения величины и скорости скольжения рудной загрузки по футеровке и относительного скольжения слоев загрузки друг по другу.

3.Доказано, что скорость износа футеровки мельниц рудного самоизмельчения пропорциональна силе удара измельчающих тел, давлению и скорости скольжения рудной загрузки по футеровке.

4.Разработан метод определения времени скольжения, удара и проскальзывания рудной загрузки относительно футеровки оборудования и скорости износа элементов футеровки.

5.Разработан метод повышения износостойкости элементов футеровки барабанных мельниц на основе учета факторов и условий гидроабразивного износа, абразивно-сти и крепости измельчающих руд, условий и режимов рудоподготовки. Разработаны профили футеровочных элементов барабана мельницы.

9. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И ТРАСФОРМАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ МЕЛЬНИЦЫ РУДНОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

9.1. Анализ результатов исследований процесса рудного самоизмельчения

Практически руды всех типов и разновидностей, металлов и минералов с той или иной степенью эффективности достаточно успешно дробятся и измельчаются с помощью мельниц рудного самоизмельчения. Все типы глин, находящиеся в рудах, эффективно подвергаются дезинтеграции и оттирке от измельченных зерен горных пород. При наличии достаточно большого количества глины в исходной руде или при повышенной хрупкости зёрен ценного компонента (алмазы, танталиты, колумбиты и др.) мельницы рудного самоизмельчения достаточно эффективно подготавливают сырье при каскадном режиме работы рудной загрузки. В случае повышенной прочности и крепости горных пород, составляющих исходное питание, мельницы рудного самоизмельчения успешно работают при смешанном кас-кадно-водопадном режиме движения рудной загрузки. Это позволяет, изменяя параметры механического и технологического режима работы оборудования, обеспечивать требуемую оптимальную производительность, эффективность работы мельниц и качество готового продукта, что предполагает возможность использования этого процесса и для дезинтеграции сильно глинистых металлоносных песков россыпных месторождений. В случае накопления упорной гальки при рудном самоизмельчении разработаны методы борьбы с образованием гальки критической крупности.

Наблюдаемые трудности внедрения мельниц рудного самоизмельчения чаще вызваны недостаточной глубиной проработки вопросов при выполнении лабораторных и полупромышленных исследований и испытаний этого процесса и рядом недостатков конструкции и выполнения современных отечественных и зарубежных мельниц рудного самоизмельчения. Так, из-за необходимости использования подшипников скольжения загрузочная цапфа мельниц имеет значительное удлинение, что осложняет загрузку мельницы рудой даже при малых типоразмерах оборудования. Конфигурация и конструкция загрузочной крышки не позволяет обеспечить оптимальные параметры механики движущейся в мельницы руды, что снижает эффективность саморазрушения горных пород и производительность оборудования. Существующие конструкции и профили футеровки цилиндрического барабана не обеспечивают оптимального сочетания разрушающих усилий, что снижает качество измельченного продукта и производительность мельницы. Конструкция разгрузочной решетки и пульподъемников (элеваторов) вызывает излишние внутримельничные циркуляции измельченного материала, не обеспечивает требуемую скорость вывода готового по крупности измельченного продукта, что вызывает переизмельчение пустой породы и ценных минералов, повышенный расход электроэнергии, недостаточно высокую производительность и эффективность работы оборудования, Схема расположения привода осложняет работу мельницы в целом и ослабляет её механическую и техническую надежность. Форма рабочего пространства существующих мельниц мокрого рудного самоизмельчения не обеспечивает при работе оборудования оптимальных параметров механического и технологического режимов работы измельчающих тел и измельчаемого материала, соотношением разрушающих сил, вызывает образование «мертвых» зон, тормозящих процесс рудоподготовки. Избирательность измельчения горных пород и сохранение природной крупности зёрен ценных минералов входит в противоречие с работой мельницы в замкнутом цикле с классификатором, возвращающим недоиз-мельченный продукт вместе со свободными зёрнами ценных компонентов в виде циркулирующей нагрузки обратно в мельницу без вывода ценных минералов в концентрат из замкнутого цикла. В результате крупные фракции ценных минералов циркулируют пока их крупность не снизится до крупности слива спирального классификатора. Это искусственно вызывает переизмельчение и ошламование зёрен ценных минералов. В конечном итоге при всех положительных сторонах конструкции существующих мельниц мокрого рудного самоизмельчения указанное требует при изготовлении этого оборудования учета оптимальных соотношений определенных, найденных и рассчитанных при исследовании процесса мокрого рудного самоизмельчения.

Возникшая потребность в освоении и переработке месторождений с относительно малыми запасами рудного сырья требует разработки и создания рудоподго-товительных установок мокрого рудного самоизмельчения полустационарных и передвижных средней и сравнительно малой производительности.

Интенсивное развитие и повышение добычи золота из коренных руд позволит и при переработке россыпей использовать более совершенное оборудование, внедрять более эффективные технологии и процессы, переходить к более совершенным формам, методам и схемам переработки металлоносных песков россыпей.

Измельчённые руды и металлоносные пески имеют много общих свойств, но и характеризуется существенными отличиями. В связи с этим, многие процессы и оборудование могут быть применены и при переработке руд, и при промывке и обогащении песков россыпей. Но ряд процессов и оборудования, успешно используемых при обогащении руд, для применения при переработке песков требует существенного изменения и трансформации для учета различия в свойствах указанных видов сырья.

9.2. Усовершенствованная мельница мокрого рудного самоизмельчения

При работе мельницы рудного самоизмельчения в открытом цикле при крупности разгрузки мельче 10-15 мм (процесс самодробления) наблюдается предельно большая пропускная способность и при переработке кристаллической кварцевой руды ожидаемая производительность мельницы размером 0±=2,1:0,5 м и может составить до 8 т/ч. При работе мельницы в замкнутом цикле с грохотом, размер отверстий сита которого 2-3 мм, ожидаемая производительность мельницы Г):Ь—2,1:0,5 м при переработке той же руды может достигать 5-6 т/ч. При работе указанной мельницы в замкнутом цикле со спиральным классификатором и с выдачей измельченного продукта крупностью мельче 0,2-0,5 мм обеспечить производительность выше 3 т/ч без привлечения шарового помола руды во второй стадии проблематично. При острой необходимости, в данном случае повысить производительность, целесообразна установка второй мельницы рудного самоизмельчения.

По данным других авторов существует следующая усредненная зависимость производительности мельниц рудного самоизмельчения от величины их диаметра: диаметр производительность диаметр производительность мельницы, м по классу -2мм,т/ч мельницы, м по классу - 2мм, 1,0 0,1-0,2 5,0 18-25

2,0 4-5 7,0 30-40

3,0 7-12

По результатам исследований, выполненных институтом Иргиредмет, работа мельницы рудного самоизмельчения размером 0:Ь=2,1:0,5 м характеризуется величинами, представленными в табл.9.1. С целью улучшения качества готового продукта рудоподготовительных операций, снижения степени ошламования ценных компонентов и повышения эффективности работы мельниц рудного самоизмельчения желательно повысить интенсивность вывода измельченного продукта из мельниц и ускорить оборачиваемость циркулирующей нагрузки через весь цикл самоизмельчения за счет оптимизации водного режима, улучшения конструкции разгрузочной решетки и всего разгрузочного узла в целом. Процесс рудного самоизмельчения на данном этапе его освоения интенсифицировался за счет оптимизации режимных и технологических параметров. Так, величина коэффициента заполнения мельниц рудой рекомендуется равной: при переработке кварцево-сульфидных руд 0,3-0,35; при переработке кварцево-глинистых руд-0,38-0,42; при переработке кварцево-сланцевых руд -0,35-0,38 от объема барабана мельницы. Подгрузка стальных шаров при рудном самоизмельчении даже прочных золотосодержащих руд не рекомендуется. Она может применяться лишь в исключительных случаях, когда все меры по устранению вредного влияния от накопления гальки критического размера будут приняты. При проведении испытаний работы мельниц на конкретной руде величину производительности ее рассчитывают по формуле /234/: 0=кГ)2'5-Ь0'86, где: О-производительностъ мельницы, т/ч; к-коэффициент пропорциональности, численно равный производительности эталонной мельницы при 1>=Ь-1 м, значение его является комплексным физико-механическим свойством перерабатываемой руды; О и Ь-соответственно внутренние диаметр и длина барабана мельницы, м. Учитывая результаты исследования влияния конструктив