Проектирование обогатительной фабрики УГОК

    Ксантогенаты  являются солями сильных кантогенатовых кислот С₄Н₉OCSSК или СН₃ СН₂ СН₂ СН₂ОСSSК. В качестве собирателя наиболее широкое применение получили ксантогенаты натрия и калия. Ксантогенаты представляют собой твёрдые вещества кристаллического строения, различно окрашенные в зависимости от длины углеводородного радикала, входящего в их состав. Применяемые при флотации ксантогенаты щелочных металлов очень хорошо растворяются в воде, образуя растворы с концентрацией 15-40 % и выше, растворимы в спирте и малорастворимые в эфире. Легкая растворимость в воде щелочных ксантогенатов позволяет точно дозировать их в производственных условиях, способствует равномерному распределению в объёме пульпы и наилучшим образом обеспечивает их использование в качестве собирателей.

    

    Схема закрепления ксантогената на поверхности  минерала

    Ксантогенаты  используются на фабрике в качестве реагентов собирателей, которые  закрепляются на поверхности минеральных  частиц и повышают гидрофобность, что, в конечном счете, облегчает закрепление  их на пузырьках воздуха. Взаимодействие ксантогенатов с минералами осуществляется за счет хемосорбции. В результате образуются поверхностные соединения – ксантогенаты металлов.

    Реагенты  активаторы

    Сульфид натрия (Na2S)

    Сульфид и гидросульфид натрия применяются  при незначительных их концентрациях  в качестве активатора-сульфидизатора при флотации окисленных минералов  и вторичных сульфидов меди и  цинка. С увеличением концентрации (расхода) реагента наблюдается подавление флотации указанных минералов. При  высоких расходах реагента (2-10 кг/т  твердого) происходит подавление флотации минералов с одновременной десорбцией собирателя.

    Сульфид натрия технический представляет собой  гигроскопические кристаллы,  растворяющиеся в воде, его водный раствор имеет  сильную щелочную реакцию.

    Гидросульфид  натрия технический представляет собой  жидкость, содержащую незначительный осадок.

    Реагенты  регуляторы среды

    Гашеная известь Ca(OH)2

    Гашеная известь - регулятор щелочности. Применение извести позволяет создать высокую  щелочность пульпы (рН = 12 и более).

    Гашеную известь "пушонку" -  самый дешевый  щелочной реагент - получают из негашеной  извести по реакции  CaO+H2O=Ca(OH)2.

    Гашеная известь используется для подавления пирита при отделении его от сфалерита  и сульфидов меди. Известь - вяжущее  вещество, состоящее в основном из окиси кальция. Негашеная известь  хорошо соединяется с водой, при  этом выделяется большое количество тепла.

    Гашеная известь - белый порошок, плотность 2,34 г/см3. Раствор извести в воде называют "известковой водой", взвесь в воде - "известковым молоком".

    Реагенты - пенообразователи

    Реагенты - пенообразователи представляют собой  поверхностно-активные вещества, способные  адсорбироваться на поверхности "вода - воздух".

    Их  присутствие в пульпе повышает механическую прочность воздушных пузырьков, способствует сохранению их в диспергированном состоянии, улучшая тем самым  условия прилипания частиц флотируемого минерала к пузырькам воздуха  и устойчивость пены.

    По  флотационному действию вспениватели делятся на два типа: селективнодействующие  и неселективнодействующие. Первые практически не обладают собирательными свойствами при флотационном обогащении, вторые имеют заметные собирательные  свойства.

    Селективно-действующие  вспениватели необходимы для операций, в которых производится разделение близких по флотируемости минералов, как наличие у вспенивателей  даже очень слабого собирательного действия может вызвать нарушение  селективности этого процесса.

    Реагент-пенообразователь СФК

    Реагент-пенообразователь СФК (спиртовая фракция капролактама) – бесцветная прозрачная жидкость со специфичным запахом, представляющая собой смесь жирных спиртов, получаемая при производстве капролактама. Легковоспламеняющаяся  жидкость. Используется в качестве пенообразователя при флотации руд  цветных металлов и сильвинитовых  руд.  
 
 
 
 

    Таблица №15

    Технические характеристики

      

    Назначение  СФК – образование в объеме пульпы мелких, устойчивых воздушных  пузырьков, а на поверхности пульпы – достаточно устойчивого пенного  слоя.  
 

 

    8. Выбор и расчёт контактных чанов

    Операция  агитация производится в контактных чанах. Они применяются для осуществления  контакта минеральных частиц с реагентами в течение необходимого времени, что повышает эффективность действия реагентов. В контактные чаны подаются, в основном, активаторы, собиратели. Расчет необходимого объема контактных чанов производится по требуемому времени  контакта пульпы с реагентом:

    Выберем контактные чаны фирмы РИФ.

    Рассчитаем  их количество:

    

    V-объем поступающей пульпы на 1 секцию

    t - время контактирования с реагента с пульпой

    k-коэффициент равный 0,8

    Перед операцией Cu ”головка”, для контактирования пульпы с Ca(OH)₂:

    V_тр = (21,1·5)/0,85 = 124,1 м³

    Принимаем контактный чан – КЧ - 65

    n = 124,1/65 = 1,9 = 2

    Перед операцией основной флотации, для  контактирования пульпы с Na₂S:

    V_тр = (7,97·5)/0,85 = 46,8 м³

    Принимаем контактный чан – КЧ - 50

    n = 46,8/50 = 0,936=1 

 

    

    9. Выбор и расчёт вспомогательного оборудования

    Выбор и расчет оборудования для обезвоживания  зависит от крупности и влажности  исходного материала и допустимой влажности обезвоженного продукта. Сгустители предназначены для сгущения и обесшламливания различных  пульп, содержащих твердые частицы.

    В зависимости от конструкции и  расположения привода механизма  разгрузки сгустителя их разделяют на сгустители с центральным приводом и сгустители с периферическим приводом.

    Сгустители с центральным приводом, которые находят наиболее широкое распространение на ОФ, изготавливают в двух исполнениях:

    1) обычное – для химически нейтральных пульп и растворов;

    2) кислотостойкое – для  химически кислых пульп и растворов.

    Выбираем  высокопроизводительный сгуститель SUPAFLO , так как он обладает рядом высоких технологических характеристик:

    1) производительность сгустителя в 3-10 раз больше, чем у традиционных сгустителей;

    2) высокая площадь сгущенного продукта до 75%;

    3) исключительно чистый слив;

    4) низкий расход флокулянтов;

    5) возможность автоматического регулирования и контроля процесса сгущения.

    Производительность  сгустителя рассчитывают по удельным производительностям. Удельные производительности могут изменяться при использовании  флокулянтов и колебаний содержания твердого в сгущенном продукте. Нормы  следует сопоставлять с условиями  работы промышленного аналога и  проектируемой фабрики.

    Сгущение  медного концентрата:

    Если  диаметр сгустителя D = 10м, следует

    

    

    Удельная  производительность для медного  концентрата  .

    Количество  сгустителей

    n=54,96/79=1

    Принимаем 1 сгуститель SUPAFLO, D = 10 м² для сгущения медного концентрата.

    Для фильтрации концентрата выбираем дисковый вакуум – фильтр CERAMIC. По сравнению  с обычными вакуум – фильтрами  он обеспечивает следующие преимущества:

    1) создание почти абсолютного вакуума в системе, что позволяет получить очень сухой кек, не требующий дальнейшей сушки;

    2) кристально чистый фильтрат;

    3) уменьшение энергозатрат, более чем на 90%;

    4) долгий срок службы пластин, от 1 года и более без замены;

    5) полная автоматизация процессов;

    6) минимальное количество дорогостоящего оборудования;

    7) промывка кека водой, химическая и ультразвуковая очистка дисков;

    8) работа без загрязнения окружающей среды;

    9) все вспомогательное оборудование смонтировано на корпусе и в целом каждый фильтр – это модуль.

    

    q=0,5т/м²ч ; Q=27,48т/ч;

    

    F = 60 м² - площадь фильтрования одного фильтра;

    

    

    Принимаем 1 фильтр, F = 60м².

    Принимаем к установке вакуум – фильтр CERAMIC, площадью 60 м². 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Заключение

    В данном курсовом проекте:

    1) Подготовительные операции дробления  и измельчения полезных ископаемых  перед обогащением являются наиболее  капитало – и энергоемкими. Поэтому  выбор оптимального варианта  технологической схемы дробления  и измельчения имеет важное  значение для повышения технико  – экономических показателей  по переработке минерального  сырья. Была принята схема, которая осуществляется в 3 стадии дробления и 3 стадии измельчения. Установили: для крупного дробления – дробилку ККД 1200/150; для среднего дробления - дробилку КСД-1750Гр-Д; для мелкого дробления – дробилку КМД–3000 Т - П; грохот для 3 стадии ГСТ 62 Б; для 1 стадии измельчения – мельницу МШЦ 4000×5500 в количестве 2 штуки; для 2 стадии измельчения – мельницу МШЦ – 3600×5500 в количестве 2 штуки; для 3 стадии измельчения – мельницу МШЦ – 3600х4500 в количестве 2 штуки; для 1 стадии классификации – гидроциклон ГЦ-1400 в количестве 22 штуки; для 2 стадии классификации – гидроциклон ГЦ-1400 в количестве 24 штук.

    2) рассчитана качественно – количественная  и водно-шламовая схемы обогащения  медно-пирротиновых руд Учалинской обогатительной фабрики Узельгинского месторождения с заданной производительностью 4 млн. т в год.

    Получили  медный концентрат с содержанием ценного компонента 18,68%.

    3) рассчитано и выбрано основное  и вспомогательное оборудование, необходимое для  обогащения  данного сырья.

    Выбрано технологическое оборудование проектируемой  фабрики, к установке принимаем: