Устройство и принцип работы дробилок

Классификация процессов обогащения

Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках включает ряд последовательных операций, в результате которых достигается отделение полезных компонентов от примесей. По своему назначению процессы переработки полезных ископаемых разделяют:

§ на подготовительные;

§ основные (обогатительные);

§ вспомогательные (заключительные).

Подготовительные процессы предназначены для раскрытия или открытия зерен полезных компонентов (минералов), входящих в состав полезного ископаемого, и разделения его на классы крупности, которые удовлетворяют технологические требования следующих процессов обогащения.

К подготовительным процессам относят:

§ процессы дробления и измельчения;

§ грохочение и классификация.

Дробление и измельчение - это процесс разрушения и уменьшения размеров кусков минерального сырья (полезного ископаемого) под действием внешних механических, тепловых, электрических сил, направленных на преодоление внутренних сил сцепления, связывающие между собой частицы твердого тела.
Цель этих операций - доведение полезного ископаемого до необходимой крупности, требуемого гранулометрического состава или заданной степени раскрытия минералов.

Между дроблением и измельчением нет принципиальных различий. Условно принято считать, что при дроблении получают продукты с размером кусков более 5 мм, а при измельчении - мельче 5 мм.

Размер максимальных кусков, до которых необходимо раздробить или измельчить полезное ископаемое при ее подготовке к обогащению, зависит от:

§ размеров включений основных компонентов, входящих в состав полезного ископаемого;

§ технических возможностей оборудования, на котором предусмотрена следующая переработка дробленого (измельченного) продукта.

Дробление и измельчение разъединяют (раскрывают) рудные зерна различных минералов, содержащихся в полезных ископаемых в виде сростков. Чем полнее раскрываются (освобождаются один от другого) минералы при дроблении и измельчении, тем успешнее осуществляется последующее обогащение полезных ископаемых.

Дробление широко применяется в строительстве (при получении гравия, щебня и др.), металлургии (дробление флюсов: доломитов, известняков и др.), коксохимии (дробление угля), измельчению подвергаются угли и сланцы на электростанциях, когда сжигается топливо в пылевидном состоянии.

Способы дробления и измельчения:

§ раздавливание, когда прилагаемое напряжение превышает предел прочности на сжатие;

§ раскалывание и излом, когда расклинивающие и растягивающие усилия превышают предел прочности на растяжение;

§ срезывание и истирание, когда касательные напряжения превосходят предел прочности материала;

§ динамический удар, когда сила удара превосходит силы сцепления между отдельными частицами материала. При динамическом ударе проявляется совокупность деформаций: сжатие, растяжение, изгиб, сдвиг.

На обогатительных фабриках дробление и измельчение руд производится в несколько стадий (приемов), т.к. получить необходимую степень дробления в одной дробильной машине невозможно.

Степень дробления (измельчения) i -отношение диаметра максимального куска исходного материала D_max к диаметру максимального куска продукта дробления – d_max

i = D_max / d_max

Предельные значения крупности по стадиям дробления (измельчения)

Стадии	Dmax, мм	dmax, мм	i = Dmax / dmax
Дробление: крупное среднее мелкое	1500-500 350-100 100-40	350-100 100-40 30-10	4,8-5 3,5-2,5 3,3-4,5
Измельчение: грубое тонкое	30-10 5-2	5-2 1-0,5 (и менее)	6-5 5-40 (и более)

Известно, что с уменьшением крупности зерен эффективность процессов обогащения снижается, поэтому при измельчении надо стараться получать сравнительно крупнозернистый материал, достаточно раскрытый.

Переизмельчение материала невыгодно, как и его недоизмельчение.

Раскрытие минералов при измельчении происходит вследствие разрушения сростков, уменьшения крупности зерен полезных ископаемых и освобождения зерен минералов друг от друга.

Степень раскрытия какого-либо минерала характеризуется отношением его свободных зерен к общему их числу.

На практике даже при идеализированной схеме разрушения уменьшение крупности измельчения продукта в 2 раза по сравнению с крупностью вкрапленности позволяет получить степень раскрытия всего лишь 6,7%.

В реальных условиях при неравномерной вкрапленности и низком содержании рудных зерен конечная крупность измельченного продукта должна быть во много раз меньше крупности вкрапленности.

Машины, применяемые для разрушения минерального сырья, разделяются на две группы: дробилки и мельницы.

В зависимости от вида рабочего органа дробилки подразделяются на щековые, конусные, валковые, роторные и др.

Назначение мельниц – уменьшение размера измельчаемых материалов до конечной крупности. Они подразделяются на шаровые, барабанные, самоизмельчения.

Раскрытие зерен полезных компонентов - дробление или (и) измельчение сростков до полного высвобождения зерен полезного компонента
и получения механической смеси зерен полезного компонента и пустой породы (микста).

Открытие зерен полезных компонентов - дробление или (и) измельчения сростков, которое ведет к высвобождению части поверхности полезного компонента, обеспечивающего доступ к нему реагента.

Грохочение – процесс разделения сыпучего кускового и зернистого материала на продукты различной крупности (классы) с помощью просеивающих через одно или несколько сит.

Грохочение широко применяется при переработке полезных ископаемых на обогатительных фабриках, при производстве строительных материалов, в химической и других отраслях промышленности.