Дробление полезных ископаемых

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕСЫ

ЛЕКЦИЯ № 4

Промывка полезных ископаемых

Промывка используется при обогащении россыпных месторождений редких и благородных металлов, руд чёрных металлов, фосфоритов, каолинов, стройматериалов (песка, щебня), флюсов. Промывка полезных ископаемых является обогатительной операцией. Она применяется либо для предварительного, либо окончательного обогащения.

Ценный компонент может быть или сцементирован, или загрязнён глиной (песчано-глинистой породой). Основное свойство глин – размокаемость. В отличие от глин остальные компоненты не поглощают воду и не разбухают.

Разрушение глинистых пород (дезинтеграция) происходит за счёт механического воздействия рабочих органов аппаратов и воды. При этом тонкие частицы переходят в воду, она растворяет клеящие плёнки гелей, цементирующие частицы минералов. Таким образом, основное свойство, определяющее эффективность процесса дезинтеграции, является прочность компонентов при разрушении в водной среде.

В зависимости от крупности прочного компонента для отделения его от глины используют либо грохочение, либо классификацию.

Процесс, объединяющий операции дезинтеграции, грохочения или классификации называется промывкой.

Большинство рассмотренных методов сортировки применимы для крупнозернистых или кусковых минералов. Извлечение тонкозернистых частиц минералов более сложная задача, решение которой связано с подготовительными процессами обогащения.

Горные породы состоят из прочно сросшихся друг с другом зерен минералов различных размеров, которые называются сростками. Они вкраплены в пустую породу, и прежде, чем начать их сортировку, необходимо раздробить руду, чтобы разъединить минералы – получить свободные зерна. Эта операция называется раскрытием минералов.

Ручное дробление с целью раскрытия минералов применялось в Древнем Египте еще во II в. до н.э. Механизированное дробление показано на рис.1.2 (XVI в).

На современных обогатительных фабриках ежедневно измельчается десятки тысяч тонн горных пород. Эта операция выполняется специальными машинами – дробилками и мельницами.

Дробление – процесс разрушения кусков руды, угля и других твердых материалов с целью получения требуемой крупности (более 5 мм) и требуемой степени раскрытия минералов.

Для процессов дробления наиболее важными характеристиками являются прочность (крепость) и дробимость кусков.

Дробление может осуществляться следующими методами:

а) - раздавливания;

б) - раскалывания;

в) - излома;

г) – срезывания;

д) - истирания;

е) - удара.

Раздавливание применяется, как правило, при крупном и среднем дроблении горных пород и углей; раскалывание или удар – преимущественно для хрупких и вязких пород (углей, известняков, асбестовых руд и т.п.). В современной практике дробления основным разрушающим воздействием является раздавливание.

Дробилк а – машина для дробления минерального сырья и других твердых материалов.

Для подготовки руд к переработке создаются дробилки различных конструкций: валковые (1806); роторные (1842); щековые (1858); стержневые (1859); конусные (1877); молотковые (1895).

Среди современных дробилок выделяют машины крупного (100 – 350 мм); среднего (40 - 100 мм) и мелкого (5 – 40 мм) дробления.

По конструктивному исполнению рабочего органа различают:

1. Щековые дробилки – дробление с помощью двух прямоугольных плит-щек, одна или обе из которых совершают колебательное движение.

2. Конусные дробилки – дробление внутри пространства, образованного внутренней поверхностью неподвижного конуса и внешней поверхностью подвижного, совершающего круговое (гирационное) движение.

3. Валковые дробилки – дробление между цилиндрическими валками.

4. Дробилки ударного действия – роторные и молотковые – дробление битами или молотками, закрепленными на корпусе быстро вращающегося ротора.

5. Стержневые дробилки (дезинтеграторы) – дробление стержнями внутри пространства, образованного поверхностью подвижных дисков, совершающих круговое движение.

Камеры дробления дробилок сужаются от приемного отверстия к выходной щели. Ширина приемного отверстия превышает размер наибольшего куска исходного материала в 1,2 – 1,5 раза. Материал в дробилке непрерывно перемещается в камере дробления, мелкие фракции поступают в более узкую её часть и вновь дробятся, а частицы, достигшие требуемой технологической крупности, выгружаются из камеры через выходное отверстие с регулируемым размером.

Щековые и конусные дробилки применяются для дробления прочных и средней прочности абразивных материалов; валковые - для материалов средней прочности; ударные - для мягких и средней прочности неабразивных материалов.

Раздавливание, раскалывание, излом – проводят в щековых и конусных дробилках; удар, истирание – в роторных; раскалывание, раздавливание – в стержневых дробилках-дезинтеграторах.