Гравитационные методы обогащения

Министерство  образования и науки Российской федерации

Московский  государственный горный университет

Кафедра: «Обогащение полезных ископаемых»

Курсовой  проект

по дисциплине «Гравитационные методы обогащения». 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                      Выполнила: студентка гр. ОПИ-01

                                                                                   Панкратова О.Н. 

                                                  Проверил: Мякота О.С. 
 
 
 
 
 
 
 

Москва  2004 г.

Содержание

1. Задание на курсовую работу…………………………………...……………….3

2. Характеристика  исходного угля и требования, предъявляемые  к качеству конечных   продуктов  обогащения……………………………………………..4
3. Выбор метода и процесса обогащения…………………………………………8
4. Выбор технологической схемы обогащения…………………………………...8
1. Расчет фракционной характеристики машинных классов…………......8
2. Выбор плотности разделения машинных классов……………………...12
3. Составление теоретического баланса продуктов обогащения………...13
4. Составление технологической схемы обогащения……………………..15
5. Расчет технологической схемы обогащения…………………………………..15
1. Расчет основных технологических операций…………….…………….15
2. Расчет показателей флотационного обогащения шламов…………….20
3. Расчет конечных показателей обогащения……………………………..21
6. Выбор и расчет технологического оборудования для гравитационного

обогащения………………………………………………………………………22

6.1 Общие положения…………………………………………………………...22

6.2 Выбор и  расчет оборудования для грохочения……………………………22

6.3 Выбор и  расчет машин гравитационного обогащения……………………23

7. Выводы…………………………………………………………………………...23

7.1 Состав курсового  проекта…………………………………………………..23

7.2 Технологическая  схема обогащения……………………………………….23

7.3 Показатель  обогащения……………………………………………………..24                                                          

    Список  литературы………………………………………………………………….25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ.

Таблица 1

Гранулометрический  состав углей и  зольность классов  крупности

Т а б л и ц  а  2

Фракционный состав шихты

Продолжение таблицы 2

2. ХАРАКТЕРИСТИКА  ИСХОДНОГО УГЛЯ И  ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ  К КАЧЕСТВУ КОНЕЧНЫХ ПРОДУКТОВ ОБОГАЩЕНИЯ.

    Требования  к готовой продукции устанавливают  в соответствии с ГОСТами или  техническими условиями.

    При обогащении коксующихся углей зольность  концентрата не должна превышать 7-8%.

    Породу  в отвал следует направлять с  зольностью не ниже 70% 

    Шихта углей, поступающих на обогащение, составлена из углей двух шахт. Угли обеих шахт представлены коксующимися марками, что говорит о необходимости наиболее полного их использования, а также достижения минимальных потерь угля в конечном промпродукте и отвальной породе.

    Марка угля определяет также и требования к зольности конечного концентрата.

    Примем, что участие углей шахты 1 в  шихте составляет 70 %, а углей шахты 2 – 30 %.Крупность углей, поступающих  на обогащение 100 – 0 мм. Ситовая характеристика углей приведена в табл. 1.Зольность углей по классам в данной таблице не приведена, так как ее определяют по результатам расчетов фракционной характеристике углей (таблица 2). Зольность класса 1- 0 мм указывается в задании, так как в курсовом проекте предусмотрено, что уголь этого класса обогащению гравитационными методами не подвергается, и выходит из процесса с той же зольностью, с какой в него поступает.      

Расчёт  фракционной характеристики отдельных классов  крупности, входящих в шихту. 

    Для составления таблицы фракционной характеристики шихты необходимо произвести перерасчет выхода каждого класса к шихте.

    Зольность фракций во всех классах, кроме класса 1-0, приведена в задании.

    Зольность отдельных фракций в шихте  рассчитываем как средневзвешенную. Полученные данные заносим в таблицу 2.

    Полученные  значения выхода каждого класса и  его зольности переносим в  таблицу 1.  

1. Заполняем  графу 3 таблицы 1.

Выход класса крупности  - 100 + 25 мм угля шахты 1 в процентах к шихте:

g_{-100+25 к шихте}=(15,40×78)/100=12,01 %

g_{-25+13 к шихте}=(12,50×78)/100=9,75 %

и т. д.

2. Заполняем  графу 6 таблицы 1 (аналогично графе 3 таблицы 1) 

g_{-100+25 к шихте} =(14,70×22)/100=3,23 %;

g_{-25+13 к шихте} =(16,70×22)/100=3,67 %

и т. д.

3. Заполняем  графу 8 таблицы 1: 

g_-100+25 =12,01+3,23=15,2 %;

g_-25+13 =9,75+3,67=13,4 %

и т. д.

Таблица 1

Гранулометрический  состав углей и  зольность классов  крупности

4. Заполняем  графу 4 таблицы 2:  

      Рассчитаем выход угля шахты  1 класса 100 – 25 мм к шихте, используя следующую пропорцию:

48,80/100=g_{100-25 к шихте<1,3} /12,01 ,

тогда g_{100-25 к шихте<1,3}=5,86 %.

и т.д.

    Таким же методом рассчитываем значения выходов  для всех классов крупности.

    Графа 7 табл. 4 заполняется аналогично.       

5. Дополняем  графу 5 табл. 2 данными расчётной  формулы 

А^d_{класс крупности} =(SА^d_{класс крупности i *} g_{класс крупности к шихте i})/Sg_{класс крупности к шихте}  

А^d_100-25=(5,86*4,4+2,47*9,1+2,25*17,40+0,61*27,40+0,53*39,90+0,28*75,30)/12,01=12,19 %

и т. д. 

6. Дополняем  графу 8 табл. 2 аналогично графе 5.     

7. Заполняем  графу 10 табл. 2 суммированием данных граф 4 и 7: 

g_{к шихте} =5,86+1,85=7,71 %

и т. д.

8. Заполняем  графу 9 табл. 2. 

g_{100-25 к классу <1,3} =(7,71*100)/15,2=50,7

и т. д. 

9. Заполняем  графу 11 табл. 2. Рассчитываем зольность отдельных фракций в шихте как средневзвешенную: 

А^d_{=(граф4*граф5+граф7*граф8)/граф10}

А^d_{100-25 <1,3}= (5,86*4,4+1,85*5,40)/7,71=4,63 %

и т. д.

Таблица 2,         Фракционный состав шихты

3. ВЫБОР МЕТОДА И ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ

          Выбор метода и процесса обогащения  производят на основании сравнения  различных вариантов технологических  схем с учётом крупности материала,  категории его обогатимости и технико-экономических показателей.

               В курсовом проекте следует  принимать обогащение гравитационным  методом (отсадкой или в тяжелых  средах) для классов угля крупнее  1 мм и флотацией – для шламов (класс 1-0 мм). Выбор машинных классов осуществляют в зависимости от принятого     процесса обогащения и нагрузок на обогатительные машины. При обогащении коксующихся углей рекомендуется принимать два машинных класса: крупный 6(13) –100 мм и мелкий – 1 – 6(13).

              Перед выбором крупности разделения определяют категорию обогатимости каждого класса крупности.

              Определение категории обогатимости  какого-либо продукта (в данном  случае – отдельных классов  крупности, входящих в шихту)  производят по относительному  количеству «средних» фракций плотностью 1,4 – 1,8 г/см³ во фракции плотностью менее 1,8 г/см³.

              В зависимости от выхода средних  фракций уголь относят к одной  из следующих категорий обогатимости:

Выход средних фракций, %                                  Категория обогатимости

               менее 4                                                                      легкая

                 4 –10                                                                       средняя

               10 – 17                                                                      трудная

              более 17                                                                очень трудная

              Определяем категорию обогатимости  каждого класса в шихте.

Для  класса крупности –100+25 мм

γ_ср=(γ_{1,4 – 1,8}/γ_1,8)·100

γ_{1,4 – 1,8} = 16,38+6,10+43,42=65,9 %

γ_1,8 = 100 – 2,5 = 97,5 %

γ_ср = (65,9/97,5)·100 = 67,5 % 

Уголь класса крупности –100+25 мм относим к очень трудной категории обогатимости.

Аналогично  выполняем для других классов крупности.

Производим  группировку материала в машинные классы: крупный 13-100 мм (легкая категория  обогатимости) и мелкий 1-13 мм (средняя  категория обогатимости). 

4. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ  СХЕМЫ ОБОГАЩЕНИЯ

4.1 Расчет фракционной  характеристики машинных классов 

    Расчет  фракционной характеристики крупного машинного класса заключается в  объединении классов крупности, входящих в данный машинный класс. Очевидно, что при расчете значения выхода фракций (от шихты) суммируются, а зольность  определяется как средневзвешенная. 

Заполняем графу 7, суммируя графы 2, 4: 

g_{к шихте<1,3}=4,63 + 9,44 = 16,05 %; 

     Заполняем  графу 6:

γ_{к маш. классу <1,3} = (3,27/15,63) *100 = 44,02 %

γ_{к маш. классу 1,3-1,4} = (10,4/15,63) *100 = 12,39 %

и т.д.

     Заполняем графу 8:

А^d_<1,3 = (6,61*4,63 + 9,44*3,27)/16,05 = 3,83 %.

и т.д. 

    Таким же образом рассчитываем и фракционный  состав мелкого машинного класса.

    По  полученным данным заполняем таблицы 3.1 и 3.2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 3.1

Фракционная характеристика мелкого машинного класса

(6-1 мм)