Технология процесса дробления

На обогатительную фабрику с рудника поступает руда, содержащая куски различной крупностью. При подземной добычи руды величина максимального куска, как правило, не превышает 300мм, а при открытой разработки – 1500мм. Для обогащения необходимо уменьшить крупность кусков руды до размеров естественной вкрапленности ценных минералов в пустой породе и до крупности, необходимой для выполнения обогатительных операций; например, для плавки медных руд в шахтных печах – не более 150мм, в отражательных – 5-6мм, для гравитационного обогащения – до 10мм, для флотации – менее 0,3мм.

Уменьшение размеров кусков руды разрушением их действием внешних сил называется дроблением.

Дробление производится в специальных машинах – дробилках методом раздавливания, раскалывания, истирания, удара или их сочетанием. Кроме того, в ряде дробилок на куски руды оказывают действие изгибающие и разрывающие силы.

В зависимости от величины куска, поступающая на обогатительную фабрику, и физических свойств дробление производится в одну или несколько стадий (приемов). Первая (I) стадия дробления обычно называется крупным, вторая (II) – средним и третья (III) – мелким дроблением. Во всех этих стадиях основными стадиями дробления являются раздавливание и раскалывание. Эффективность каждой стадии дробления характеризуется степенью дробления i - отношением диаметра наиболее крупных кусков D, поступающих на дробление, к диаметру наиболее крупных кусков d, полученных в результате дробления:

i=

При дроблении в несколько последовательных стадий общая степень дробления равна произведению степеней дробления отдельных стадий:

= · · · …

Степень дробления зависит от размеров кусков дробимой руды, их твердости и типа дробилки, т.е. метод дробления. Практически оптимальная степень дробления для крупных и твердых кусков в I стадии обычно не превышает 5, во II стадии – 8-10, а в III стадии – 10 и более.

Куски руды состоят из кристаллов и сростков различных минералов, отличающихся друг от друга формой, крупностью, физическими свойствами, физическими и химическими силами сцепления, с четко выраженной поверхностью раздела.

При механическом воздействии на руду нарушаются силы сцепления между кристаллами и зернами в куске и смещаются слои относительно друг друга, что приводит к их разрушению. Обычно кристаллы разрушаются по спайности, т.е. по плоскости, вдоль которых в силу структурных или геометрических условий строения кристаллической решетки силы связи между элементарными частицами (атомами или ионами) ослаблены. Кроме того, разрушение кристаллов возможно тогда, когда слои или излом возникают в кристалле вдоль границ скопления местных искажений кристаллической решетки, также характеризующихся пониженной прочностью связей.

Еще более ослаблены силы связи между различными минералами, что вызывает преобладающее разрушение связей между ними и позволяет в процессе дробления и тонкого измельчения отделить кристаллы ценных минералов от пустой породы, подготовив их тем самым для обогащения. Усилие, которое необходимо приложить при разрушении руды для преодоления сил сопротивления, характеризует ее прочность.