49. Агломерация руд.

Агломерация – это процесс укрупнения исходного сырья – рудных материалов, с целью окускования для оптимизации последующего доменного процесса. Цель агломерации состоит в окусковании пылеватых руд, колошниковой пыли и отчасти концентратов обогащения руд. При загрузке этих видов сырья в доменную печь без предварительного окускования значительная часть пылеватых материалов выносится из печи газами. Оставшаяся часть создает в печи весьма плотный столб шихты с минимальной газопроницаемостью. Интенсивность доменной плавки резко снижается, ход печи делается неустойчивым.

Агломерация в металлургии, термический процесс окускования мелких материалов (руды, рудных концентратов, содержащих металлы отходов и др.), являющихся составными частями металлургической шихты, путем их спекания с целью придания формы и свойств (химического состава, структуры), необходимых для плавки. Тепло, необходимое для спекания, получается от горения углеродистого топлива, прибавляемого к агломерируемому материалу, либо от окисления сульфидов, если агломерации подвергаются сернистые рудные концентраты. Спекание происходит непосредственным слипанием отдельных нагретых частиц шихты при поверхностном их размягчении либо в результате образования легкоплавких соединений, связывающих частицы при остывании агломерируемого продукта.

Металлургический цикл начинается с агломерационной фабрики. Агломерационную шихту, состоящую из рудной части, флюсов, возврата и топлива, загружают на конвейерную агломерационную машину, зажигают сверху и спекают, просасывая через слой спекаемых материалов воздух.

1. Классификация.

Классификацией называется процесс разделение тонкоразмерных смесей на узкие

фракции относительно скорости падения в водной или воздушных средах.

Комплекс вышеперечисленных операций, а именно дробление и грохочение,

измельчение и классификация называется рудоподготовкой, при этом изменение

химического состава руды не происходит, изменяется только гранулометрический состав исходного материала.

2. Контроль операций обогащения.

3. Комплекс операций подготовки руд к металлургическому переделу.

4. Показатели эффективности обогащения.

Методы определения

Используются три группы методов оценки эффективности обогащения:

• аналитические,

• графоаналитические и

• графические.

Аналитические методы базируются на расчётах критериев эффективности по данным выхода продуктов обогащения и содержания в них соответствующего компонента.

Например:

где

 — выход концентрата,

β_к, β_хо — содержание полезного ископаемого в концентрате и отходах,

α — содержание полезного ископаемого в исходном продукте.

Первый сомножитель означает извлечение полезного компонента в концентрат, второй — извлечение породы в отходы обогащения.

Кривая разделения полезных ископаемых (кривая Тромпа)

Графические методы базируются на использовании кривых разделения Тромпа. По результатам фракционного анализапродуктов обогащения строят кривую извлечения фракций, из которой определяют плотность разделения ρ_р (плотность фракции, извлечение которой равняется 50 %), среднее вероятное отклонение Е_pm = (ρ₇₅ - ρ₂₅)/2 и коэффициент погрешности разделенияJ = Е_pm / ρ_р - 1000, которые используют как критерии эффективности разделения, а также как показатели для оценки технологической пригодности обогатительных аппаратов.

По кривым Тромпа, измеряя площадь, ограниченную координатными осями и некоторым отрезком кривой, можно графически определить содержание соответствующих фракций в том или ином продукте разделения.

Возможны также графические построения и оценки по обогащаемости кривыми (определение треугольников ошибок).

Графоаналитические методы используют графические построения для их математического описания с дальнейшим использованием полученных выражений при аналитических расчётах как фактических результатов обогащения, так и ожидаемых (прогнозируемых) показателей. В частности, на базе математического описания кривых Тромпа построен энтропический метод оценки и прогнозирования показателей обогащения.

5. Способы обогащения.

1. 2.1 Дробление

2. 2.2 Размалывание

3. 2.3 Грохочение и классификация

   1. 2.3.1 Грохота

   2. 2.3.2 Механические классификаторы

   3. 2.3.3 Центробежные конусные классификаторы

3 ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ

4. 3.1 Гравитационная концентрация

5. 3.2 Обогащение в тяжелой среде

   1. 3.2.1 Отсадочные машины

   2. 3.2.2 Концентрационные столы

   3. 3.2.3 Шлюзы

6. 3.3 Флотация

7. 3.4 Электрическая и магнитная сепарация

   1. 3.4.1 Магнитная сепарация

   2. 3.4.2 Электростатическая сепарация

4 ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ

8. 4.1 Плавление

9. 4.2 Обжиг

10. 4.3 Выщелачивание

11. 4.4 Методы непосредственного воздействия на руду выщелачивающих растворов

12. 4.5 Извлечение ценных компонентов

2. Усреднение руд.

одна из операций подготовки руд к плавке с целью повышения однородности больших масс руды по ср. хим. составу. Достигается обычно путём применения особых способов складирования руды, например укладкой её с помощью грейферного крана или конвейера тонкими слоями по всей длине формируемого крупного штабеля и последующей выемкой руды из штабеля по спец. методике

3. Обезвоживание руд.

операции по удалению излишней влаги из материала, в частности из продуктов обогащения полезных ископаемых

Методы обезвоживания

Различают способы обезвоживания с использованием:

• гравитационных сил — дренаж, осадка в воде и уплотнение осадка;

• гравитационных сил и вибраций — грохочения;

• центробежных сил — центрифугирования, сгущения в гидроциклонах;

• перепадов давления — фильтрования;

• тепловой энергии — термическая сушка, а также объединение обозначенных факторов.

Кроме того, используют обезвоживание методом механического срыва водной плёнки (обезвоживание эжектированием).

Результат обезвоживания и факторы, влияющие на процесс

В результате обезвоживания получают обезвоженный материал с влажностью:

• при дренаже 20-30 % (иногда 5-10 %),

• при сгущении 40-60 %,

• фильтровании 7-15 % (иногда до 25 %),

• механическом срыве влаги струёй воздуха 5-12 %,

• осушении 0,5-7 %.

На процесс обезвоживания влияют свойства поверхности минералов, их минералогический и гранулометрический состав, содержание твёрдого компонента в пульпе, плотность твёрдой фазы, pH среды, температура пульпы и другие факторы. Наибольшее применение обезвоживание находит при обогащении полезных ископаемых в водной среде.

Классификация влаги и технологические возможности процессов обезвоживания

Влагу в продуктах обогащения в зависимости от энергии её связи с поверхностью минерала разделяют на:

• гигроскопическую, которая удерживается благодаря адсорбционным силам;

• плёночную, связаную с поверхностью молекулярными силами;

• капилярную, которая заполняет поры между частицами минерала и удерживается капилярными силами;

• гравитационную, которая заполняет все промежутки между частицами.

Современные механические процессы обезвоживания обеспечивают удаление гравитационной и частично капиллярной и адсорбционной влаги. При термической сушке возможно удаление всей влаги. Для интенсификации процессов обезвоживания используется агрегация (флокуляция, коагуляция, агломерация и т.д.) тонких частичек. Обезвоживание нефтипроводится для удаления пластовой воды из продукции нефтяных скважин на нефтяных промыслах. Обезвоживание нефти основано на разрушении водонефтяных эмульсий (деэмульсация). Содержание воды в нефти после её обезвоживания (перед подачей в систему магистральных нефтепроводов) не должен превышать 1%.

4. Сгущение и фильтрация. Оборудование.