Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Проект отделения дробления цеолитовых туфов на базе Шивыртуйского месторождения, производительностью 1500т/сут

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

Забайкальский горный колледж имени М.И. Агошкова

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Специальность 130405 Обогащение полезных ископаемых

шифр, наименование

Дипломник Сухарева Т.И. ОП-07-2з

Ф.И.О. группа

Руководитель Черный К.Г.

Ф.И.О.

Чита 2011г.

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

Забайкальский горный колледж имени М.И. Агошкова

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту:

Тема Проект отделения дробления цеолитовых туфов на базе

Шивыртуйского месторождения, производительностью 1500т/сут

Специальность 130405 Обогащение полезных ископаемых

шифр, наименование

студент Сухарева Т.И.

Ф.И.О.

Группа ОП-07-2з

« » 2011г. подпись

Консультанты:

Основная часть Черный К.Г.

Ф.И.О. подпись дата

Экономическая часть Короткевич Г.В.

Ф.И.О. подпись дата

Руководитель проекта Черный К.Г.

Ф.И.О. подпись дата

Чита 2011г.

РЕФЕРАТ

Природные цеолиты как новое минеральное сырье имеют благоприятные перспективы для крупномасштабного использования в промышленности, в сельском хозяйстве и в мероприятиях по охране окружающей среды. Они вызывают огромный интерес исследователей всего мира и представляются сырьем научно-технического прогресса.

По масштабам цеолитового минерального сырья Забайкалье занимает ведущее место в стране. Запасы цеолитовых руд превышают миллиард тонн, прогнозные ресурсы 23 миллиарда тонн,.

Наиболее перспективными областями применения цеолита являются: осушка газов и воздуха, очистка выбросов промышленных газов от оксидов серы, углерода и других окислов; очистка сбросных вод от радиоактивных и других элементов; разделение газовых смесей, в том числе - воздух; в качестве катализаторов и их носителей; наполнителей при производстве бумаги, резины, пластмасс; отбеливающих веществ в производстве бумаги и т. п.

Шивыртуйское месторождение клино-монтморил-лонитовых туфов с запасами более милионн тонн цеолита расположено в Забайкальском крае в 13км севернее станции Даурия. Оно было открыто в 1985году Ю.В.Павленко и разрабатывается Приаргунским Производственным Горно-Химическим Объединением (ОАО ППГХО) совместно с НПВО «Цеолит» с 1988года.

На внешний вид цеолит – плотная мелкозернистая крошка, фракции, зеленого или светло-серого цвета.

Удельный вес (г/см3) -2,18-2,22

Насыпной вес (г/см3 ) – 0,8-1,2

Коэффициет крепости по шкале М М. Протодьяконова – 3,4

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………

1.ОБЩАЯ ЧАСТЬ………………………………………………….

1.1.Краткая геологическая характеристика месторождения.

Экономико-географические данные…………………………..

1.2.Анализ действующего предприятия……………………….

2.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1.Выбор и обоснование технологической схемы

2.2.Расчет количественной схемы ……

2.3. Выбор и расчёт основного оборудования………………

2.4. Выбор и расчёт вспомогательного оборудования……

2.5. Расчёт грузоподъёмных устройств……………………

3.СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4. ОХРАНА ТРУДА, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИ ВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА; ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ;

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ1

ВВЕДЕНИЕ

Забайкалье располагает крупными месторождениями цеолитов, способными обеспечить неограниченными количествами этого минерального сырья нуждающиеся в нем отрасли народного хозяйства на весьма длительную перспективу. Их разведанная минерально-сырьевая база находится на Шивыртуйском и Холинском месторождениях.

Выпускаемые предприятием цеолитовые материалы, вырабатываемые на основе природного цеолита, предназначены для использования в сфере экологии, сельском хозяйстве, промышленности, социальной сфере.

Свойства цеолитов – распространенность, доступность, дешевизна, возможность неоднократного применения.

Целью дипломного проекта является разработка проекта отделения дробления цеолитовых туфов на базе Шивыртуйского месторождения, производительностью 1500 т/сут.

1.ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1.Краткая геологическая характеристика

Цеолитсодержащие породы представлены цеолтизированными и монтмориллонитизированными туфогенными алевролитами, аргиллитами, песчаниками, реже гравелитами и конгломератами, а также туфами и туффитами.

Основным полезным компонентом цеолитов Шивыртуйского месторождения является клиноптилолит, содержание которого в туфе неравномерное и достигает 80% и более. Отличительной особенностью Шивыртуйских цеолитов от цеолитов других месторождений является наличие в его составе 10-40% ценной, биологически активной глины (монтмориллонит). В качестве примесей присутствуют кварц, слюда, кальцит, полевой шпат, реже мусковит, биотит, липарит, гранодиорит, гранит.

Тяжелые металлы находятся в следовых количествах. Химический состав цеолитсодержащих пород Шивыртуйского месторождения может быть представлен в оксидах: SiO2 – 51-71%, Al2O3 – 9-16%, Fe2O3 – 1,2-4,5%, CaO – 1,0-8,1%, MgO – 0,7-4,6%, Na2O – 0,7-2,4%, K2O – 2,0-5,5%, P2O5 - 0,08-0,3%, п.п.п. – 5,3-18,7%.

На внешний вид цеолит – плотная мелкозернистая крошка, фракции, зеленого или светло-серого цвета.

Удельный вес (г/см3) -2,18-2,22

Насыпной вес (г/см3 ) – 0,8-1,2

Коэффициет крепости по шкале М М. Протодьяконова – 3,4

1.2.Анализ действующей фабрики

В 1994 году построена и введена в эксплуатацию обогатительная фабрика с производительностью 25 тысяч тонн, на которой освоен выпуск кормовых добавок, цеофильтра, чистящих средств, удобрений и наполнителя в твердеющую закладку.

Руда крупностью -350мм бульдозерами с промплощадки загружается в приемный бункер (V~ 20м3) затем пластинчатым питателем ПП-8 подается на наклонный под углом 400 колосниковый неподвижный грохот с размером отверстий между колосниками 75мм. Площадь грохота -3,3м2 (1,5*2,2м). Надрешетный продукт крупностью +75мм шел в щековую дробилку ЩДС 6*9 (СМ-16ДС) с минимальной величиной разгрузочной щелью -75мм.

Затем, подрешетный продукт колосникового грохота и дробленный продукт конвейером ( B*L = 0,800*95м) подавались для грохочения на инерционном грохоте ГИТ-42 с размерами ячеек верхнего сита 20мм и нижнего 10мм. Полученные продукты крупностью -70+20мм подается на роторные дробилки СМД 147 , а класс -20+10мм на измельчительную установку ДЦ-8815 (сухое измельчение). Дробленный продукт дробилки -10мм и измельченный продукт крупностью -10+3мм подается на грохот ГИТ -42 с размерами ячеек верхнего сита 3мм и нижнего 1мм. Полученные продукты через сушку складируются отдельно.

По своей природе цеолитовое сырье относится к сильнослипаемому: - при увеличении содержания влаги с 7,4% до 15% за счет внесения ее к посушенному материалу пропускная способность дробилки резко снижается, а при 19% влаги нет дробления и при увеличении разгрузочной щели и снижается эффективность грохочения для средних классов с 97-99% до 50-60%, для мелких классов с 50% до 7%. Поэтому предусматривается постепенная по подсушка подогретым воздухом до 7% влаги.

2.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1.Обоснование схемы дробления руды

Схема дробления в первую очередь определяется физико-механическими свойствами перерабатываемых руд, производительностью предприятия и конечной крупностью дробления, обусловленной технологической схемой обогащения.

Чтобы выбрать рациональную схему дробления, необходимо решить следующие вопросы: о числе стадий дробления, о необходимости операций предварительного и поверочного грохочения в отдельных стадиях дробления.

Число стадий дробления определяется начальной и конечной крупностью дробимого материала. Рациональная схема дробления выбирается на основе опыта действующих фабрик и литературных данных. При отсутствии практических данных по переработке данного сырья схема дробления может быть выбрана по таблице 1.

Введение в схему дробления поверочного грохочения вызывает необходимость установки большого числа грохотов, конвейеров и питателей. В цехе дробления появляется много перегрузочных узлов, в которых происходит пылеобразование. Все это приводит к увеличению капитальных затрат, вызывает трудности при конструктивном оформлении цеха дробления и его эксплуатации, ухудшает санитарные условия труда, особенно при большой производительности обогатительной фабрики.

Поэтому на обогатительных фабриках большой производительности поверочное грохочения большой производительности обычно не применяют.

По заданию крупность исходной руды 500мм и конечной 30мм.

Степень дробления S = 500/30 = 16,7

2.2. Расчет схемы дробления

2.2.1. Предварительный расчет схемы дробления

Если опытных характеристик крупности дроблёных продуктов не имеется, то для приближённого расчёта схемы дробления можно пользоваться типовыми характеристиками крупности.

Характеристика крупности исходной руды при отсутствии практических данных принимается прямолинейной.

Схема дробления рассчитывается в следующем порядке:

1. Определяется часовая производительность оборудования Q, т/ч по формуле

Qч=k∙Qс / t, (1)

где Qч – часовая производительность, т/ч;

Qс – суточная производительность цеха, т/с;

К – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность свойств сырья, влияющий на производительность оборудования данного цеха. Принимается для рудных фабрик К=1÷1,1, для углеобогатительных – 1,15;

t – расчётное время работы цеха, принимаем 21 часов.

Qч = 1,1 ∙ 1500 / 21 = 78,6 т/ч

2. Определяется общая степень дробления Sобщ , по формуле

(2)

где Дmax – максимальная крупность исходной руды, мм;

dmax – максимальная крупность дробленой руды, мм.

S = 500/30 = 16.7

3. Устанавливается степень дробления на отдельных стадиях

(3)

где Sср – средняя степень дробления для одной стадии.

Sср = 4.1

Общая степень дробления равна произведению степеней дробления в отдельных стадиях. Дробилки крупного, среднего и мелкого дробления позволяют получить за один прием следующие степени дробления:

– дробилки крупного дробления – до 5;

– конусные дробилки для среднего приема дробления при работе без поверочного грохочения – до 6;

– те же дробилки при работе в замкнутом цикле с поверочным грохочением – до 8-10;

– конусные дробилки мелкого дробления при работе без поверочного грохочения – до 3-5;

те же дробилки при работе в замкнутом цикле – до 8.

Поэтому для первой стадии принимаем S1=4,0, для второй

стадии дробления S2=4,2

4. Определяется условная максимальная крупность дроблёных продуктов после отдельных стадий дробления (Д5, Д9,) по следующим формулам

Для первой стадии дробления (4)

Для второй стадии дробления (5)

где Д1, Д5, Д9, - максимальная крупность исходной руды и максимальная крупность руды после первой и второй стадии дробления, соответственно, мм;

S1, S2 – степени дробления.

Д5 = 500 / 4,0= 125мм

Д9 = 500/ 4,0 · 4,2 = 29.8мм

5. Подсчитывается для каждой стадии дробления ширину разгрузочной щели дробилки по формуле

(6)

где Zp – относительная крупность дробленых продуктов, определяется по таблице 2;

Д – наибольший размер куска руды после дробления, мм.

Таблица 2.

Значения относительной крупности дробленых
продуктов Zp для различных условий дробления

Категория твёрдости руд	Дробилки для крупного дробления		Дробилки для среднего и мелкого дробления
Категория твёрдости руд	Конусные	Щековые	Нормальные	Короткоконусные
Мягкие	1,1	1,3	1,3 – 1,5	1,7 – 2,0
Средней твердости	1,4	1,4	1,8 – 2,0	2,2 – 2,5
Твердые	1,6	1,7	2,4 – 2,6	2,7 – 3,0

Для каждой стадии дробления рассчитывается ширина разгрузочного отверстия i:

iII = Д5 / z1 =125 / 1,3 = 96мм ≈ 100 мм;

iIV = Д9 / z1V = 29.8 / 1,5 = 19,8 мм ≈ 20 мм;

6. Подсчитывается ширина загрузочной щели дробилки В по формуле

, (7)

где Д – максимальный размер куска руды перед дроблением, мм.

Для первой стадии дробления

ВII = 1,1*500 = 550 мм.

Для второй стадии дробления

ВIV = 1,1*125 = 138 мм ≈ 140мм

7. Выбираются размеры отверстий грохотов для первой и второй стадии дробления.

В операциях предварительного грохочения размеры отверстий сита грохотов «а» принимают в пределах Д ≥ a ≥ i (где Д – условная максимальная крупность дробленого продукта. Практические значения «а» и «i» приведены в таблице 13 [1].

Для рассчитываемой схемы принимаем:

iII ≤ aI ≤ Д5; iIV ≤ aIII ≤ Д9;

100 ≤ 100 ≤ 125; 20 ≤ 25 ≤ 30

аI = 100 мм; aII = 25мм;

Соотношение между размерами отверстий грохотов и шириной выпускных щелей дробилок по практическим данным примерно равно: при крупном дроблении а = i; при среднем дроблении а =1,2-1,5 i; при мелком дроблении а = 2-3 i.

Для крупного грохочения на колосниковых грохотах значение эффективности ЕI-а =70%, а для среднего и мелкого грохочения Е-а =85% (при установки вибрационных грохотов).

Для рассчитываемой схемы принимаем: aI = iI =100мм;

aII = 1,2*20 = 24 мм округляем до 25мм.

8. Проверяем соответствие выбранной схемы дробления и степеней дробления выпускаемому оборудованию.

а) Определяем приближенные значения масс продуктов 3, 7поступающих в операции дробления. По таблице 8 [1]

γ3 = 80%; γ7 = 80%. при 19% влаги нет дробления и при увеличении разгрузочной щели и снижается эффективность грохочения для средних классов с 97-99% до 50-60%, для мелких классов с 50% до 7%. Поэтому предусматривается постепенная подсушка подогретым воздухом до 7% влаги.

По заданию крупность исходной руды 500мм и конечной 30мм.

Степень дробления S = 500/30 = 16,7

Такая степень дробления в одну стадию невозможна выбираем двухстадиальную схему дробления ББ.

Для крупного грохочения выбираем колосниковый грохот с эффективностью грохочения 70% и размером между колосниками 100мм, а для среднего грохочения вибрационный грохот с эффективностью грохочения 85%.

Грохоты инерционные наклонные изготавливаются трех подтипов: легкие ГИЛ (для материала с насыпной плотностью ≤ 1т/м3), средние ГИС (для материала с насыпной плотностью ≤ 1,6т/м3) и тяжелые ГИТ (для материала с насыпной плотностью ≤ 2,5т/м3. Выбираем грохот марки ГИЛ-31с размером отверстий сит 25мм.

Исходя из предварительных расчетов, выбираются по каталогам [4] соответствующие типы дробилок. Применительно к рассчитываемой схеме к установке принимаются следующие дробилки:

– для первой стадии ЩДС – 6 х 9;

– для второй стадии КСД – 1200Б;

Предварительно принятые типы дробилок проверяются по данным уточненного расчёта

Определяем массы продуктов по формуле

Qn = Q1* γn (8)

Q3 = 78,6*0,80 = 63т/час; Qо = 63/0,9 = 70м3/час ;

Q7 = 78,6*0,80 = 63 т/час; Qо = 63/0,9 = 70м3/час ;

2.2.2. Уточненный расчет схемы дробления

Предварительно нужно построить характеристики крупности для β1+d, bII+d, bIV+d.

где β1+d -характеристика крупности исходной руды

bII+d – характеристика крупности разгрузки щековой дробилки

bIV+d - характеристика крупности разгрузки дробилки среднего дробления

Пересчет типовых характеристик в характеристики исходной и

продукта щековой дробилки в приложении 1и 2.

а) определяются значения весов продуктов первой стадии дробления Q2 и Q3

Предварительное

грохочение …………………….- I

Q2 Q3

Дробление II

Рис. 2. Схема I стадии дробления

Вес нижнего продукта Q2 определяется по формуле

Q2 = Q1 * β1-а * Е –а (9)

где β1-а – определяется по характеристике крупности исходного сырья , дол.ед.;

Е –а – эффективность грохочения для класса «а», дол.ед.

Q2 = 78,6*0,25*0,7 = 13,8 т/час

Q3 = Q4 = Q1 - Q2 = 78,6 – 13,8 =64,8 т/час

б) Расчет второй стадии дробления.

В операции грохочения III отсевается класс -25мм, размер выходной щели дробилки второй стадии iIV = 20мм.

Поэтому для расчета второй стадии дробления необходимо определить содержание в продукте 5 класса -25мм.

определяются значения весов продуктов второй стадии дробления Q6 и Q7

Предварительное

грохочение -------------------- III

Q6 Q7

Дробление IV

Рис. 3. Схема II стадии дробления

Определяется вес нижнего продукта Q6, по формуле

Q6 = Q5*β5-a*Ε2ֿª; (10)

Q6 = Q5*β5-20*Ε2-20= 78,6*0,25*0,85 = 16,7 т/ч;

Определяется вес продукта Q7, Q8,

Q7 = Q8 = Q5-Q6 = 78,6 - 16,7 = 61,9 т/ч;

Q1 = Q5 = Q9;

в) выбираются дробилки:

рассчитывается объемная производительность дробилок по формуле

Qo = Q / δн (11)

где Q – производительность, т/ч;

δн – насыпной вес руды, т/м³.

Для первой стадии

Qo = 64,8 / 0,9 = 72 м3/ч.

Для второй стадии

Qo = 61,9 / 0,9 = 69 м3/ч.

Требования, которым должны удовлетворять дробилки, согласно результатам уточненного расчёта схемы дробления, сводим в таблицу 3.

Таблица 3

Требования, которым должны удовлетворять дробилки

Показатели

Стадии дробления

Крупность куска, мм

Размер загрузочной щели, мм

Ширина разгрузочной щели, мм

Требуемая производительность, т/ч

Объёмная производительность, м³/ч

500

550

100

64,8

125

140

61,9

Выбранные дробилки и принятые степени дробления должны удовлетворять следующим требованиям:

– ширина пасти дробилки должна быть на 10-15 % больше размера поступающих в неё кусков руды;

– дробилка должна обеспечить требуемую производительность;

– запроектированная ширина разгрузочной щели должна находиться в пределах, допустимых для данного типа дробилки;

– коэффициенты загрузки дробилок должны быть близкими и находиться в пределах 0,5-0,8.

– для первой стадии ЩДС – 6 х 9;

– для второй стадии КСД – 1200Б;

Подсчитываются коэффициенты загрузки дробилки для каждой стадии дробления K по формуле

Проект отделения дробления цеолитовых туфов на базе Шивыртуйского месторождения, производительностью 1500т/сут 📙 Дипломная → 🆔 15194