Как найти извлечение обогащение

Технологические показатели обогащения

Основными технологическими показателями процессов обогащения полезных ископаемых являются качество и выход продуктов, извлечение ценных компонентов. Технологические показатели обогащения позволяют рассчитать различные параметры.

Качество продуктов обогащения определяется содержанием ценных компонентов, вредных примесей, гранулометрическим составом и должно отвечать требованиям, предъявляемым к ним потребителями. Требования к качеству концентратов называются кондициями, регламентируются они ГОСТами, техническими условиями (ТУ) и временными нормами.

Кондиции устанавливают среднее и минимально или максимально допустимое содержание различных компонентов в конечных продуктах обогащения и, если необходимо, содержание классов определенной крупности в получаемых продуктах или их гранулометрический состав.

Содержание компонентов в исходном полезном ископаемом (α), полученных концентратах (β) и хвостах (θ) обычно дается в процентах, а содержание драгоценных металлов — в граммах на тонну продукта (г/т).

Выход продукта обогащения (γ) — количество полученного продукта (концентрата, хвостов), выраженное в процентах или долях единицы к исходному. Суммарный выход всех продуктов обогащения должен соответствовать выходу исходного материала, принимаемому за 100 %. При разделении обогащаемого сырья на два конечных продукта — концентрат (с выходом γк) и хвосты (с выходом γхв) — это условие записывается в виде следующего равенства, которое называется уравнением баланса продуктов:

Считая, что количество ценного компонента в исходном (100 α) равно его суммарному количеству в концентрате (γк β) и хвостах (γхв θ), можно составить с учетом равенства (2.1) уравнение баланса компонента по исходному материалу и продуктам обогащения:

Решая уравнение (2.2) относительно γк (%), получаем зависимости для расчета выхода концентрата и хвостов:

Извлечение (ε) — показатель, обозначающий, какая часть извлекаемого компонента, содержащегося в исходном материале, перешла в концентрат или другой продукт обогащения. Извлечение выражается в процентах, реже — в долях единицы и определяется как отношение массы компонента в данном продукте (γi,βi) к его массе в исходном материале (100 α).

Извлечение компонента в концентрат составляет:

Если выход концентрата неизвестен, то извлечение компонента в концентрат можно рассчитать по уравнению полученному подстановкой в уравнение (2.4) выражения для ук из уравнения (2.3). ;

Суммарное извлечение каждого компонента во все полученные конечные продукты обогащения составляет 100 %. Извлечение ценных компонентов в концентрат при обогащении полезных ископаемых составляет от 60 до 95 % и выше.

Степень концентрации (К) — показатель, обозначающий, во сколько раз увеличилось содержание полезного компонента в концентрате по сравнению с его содержанием в исходном материале. Определяется как отношение содержания полезного компонента в концентрате (βк) к содержанию его в исходном материале (α):

Степень концентрации при обогащении полезных ископаемых может быть от 2 до 100.

Степень сокращения (R) — показатель, обозначающий, во сколько раз масса полученного концентрата (γк) меньше массы переработанного полезного ископаемого. Степень сокращения при обогащении полезных ископаемых может составлять от 2 до 50 и более.

Эффективность обогащения (η) полезного ископаемого при разделении его на два продукта обычно определяется по формуле Ханкокка—Луйксна:

Процесс весьма эффективен, если (η) > 75 %, эффективен при (η) > 50 % и неэффективен — (η) < 25 %.

Уровень комплексности использования минерального сырья оценивается обобщающим показателем — коэффициентом комплексности (Кк), представляющим отношение стоимости извлеченных в товарную продукцию полезных компонентов к стоимости полезных компонентов в исходном сырье по единым ценам.

где Mт.пi и Mсi — массовая доля ценных компонентов соответственно в товарной продукции и сырье; Цо.пi — единые оптовые цены, установленные на компоненты в товарном виде.

Эффективность обогащения определяется с учетом того, что в исходной руде содержится один извлекаемый минерал — магнетит (Fe304). Для данной руды αмин равно отношению содержания железа в исходной руде к содержанию железа в минерале Fе304. Последнее в долях единицы равно 0,724 (подсчитано по атомным массам элементов Fе и О в Fe304). Таким образом,

Качественно-количественные показатели характеризуют техническое совершенство технологического процесса обогащения. При прочих равных условиях чем выше содержание ценного компонента в концентрате, его извлечение и показатели степени сокращения и концентрации, тем выше эффективность обогащения (более подробно в основы обогащения полезных ископаемых).

Технологические показатели обогащения

Выход продукта (γ) – количество полученного продукта (концентрата, хвоста), выраженное в % или в долях единицы к исходному. Суммарный выход всех продуктов обогащения должен соответствовать выходу исходного материала, принимаемому за 100%.

Два конечных продукта: концентрат и хвосты

Считая, что количество ценного компонента в исходном (100α) равно его суммарному количеству в концентрате (γ_кβ) и хвостах (γ_хвθ), можно составить с учетом равенства уравнение Валенса компонента по исходному материалу и продуктам обогащения.

Решая уравнение относительно получаем зависимости для расчета выхода концентрата и хвостов:

Извлечение ( ) – показатель, обозначающий какая часть извлекаемого компонента, содержащегося в исходном материале, перешла в концентрат или другой продукт обогащения. Извлечение выражается в % реже – в долях единицы и определяется как отношение массы компонента в данном продукте ( ) к его массе в исходном материале (100 ).

Извлечение компонента в концентрат составляет:

Если выход концентрата неизвестен, то извлечение компонента в концентрат можно рассчитать по уравнению:

Суммарное извлечение каждого компонента во все полученные конечные продукты обогащения составляет 100%.

Извлечение ценных компонентов в концентрат при обогащении полезных ископаемых составляет от 60% до 95% и выше.

Степень концентрации (К) – показатель который показывает во сколько раз увеличивалась содержание полезного компонента в концентрате по сравнению с его содержанием в исходном материале( ):

Степень концентрации при обогащении полезных ископаемых может быть от 2 до 100 .

Степень сокращения(R)– показатель, обозначающий, во сколько раз масса полученного концентрата ( ) меньше массы переработанного полезного ископаемого. Степень сокращения при обогащении полезных ископаемых может составлять от 2 до50 и более.

Эффективность обогащения ( ) полезного ископаемого при разделении его на продукта обычно определяется по формуле Ханкокка – Луйкена:

.

Процесс весьма эффективен, если , эффективности при >50% и неэффективен –

Любой магнитный сепаратор состоит из следующих основных конструктивных узлов: магнитной системы; питателя для подачи руды в рабочую зону сепаратора; устройства для транспортирования магнитного продукта из зоны действия магнитных сил; привода и кожуха или ванны. Конструкция отдельных узлов и режим работы различных типов сепараторов характеризуются большим разнообразием.

Разделение минералов осуществляется в рабочей зоне магнитных сепараторов. Исходный материал при верхней подаче поступает непосредственно на рабочий орган — барабан, валок, диск и др., при нижней — в зазор между ним и питающим лотком, дном ванны или полюсным наконечником. Магнитные частицы под действием магнитного поля притягиваются к поверхности рабочего органа и выносятся за пределы действия магнитных сил, где разгружаются в приемники для магнитного продукта. Немагнитные частицы скользят под действием центробежных сил и сил тяжести по поверхности рабочего органа, полюсного наконечника, лотка или дну ванны и разгружаются в приемники для немагнитного продукта.

Технологический и товарный баланс продуктов обогащения

Для учета и технической отчетности на фабрике определяются следующие основные показатели: количество переработанной руды и полученных концентратов; содержание металлов в руде, концен­тратах и хвостах; извлечение металлов в концентраты и потери его с отвальными хвостами; время работы и простоев оборудования; расход электроэнергии; реагентов; воды и других материалов; себестоимость получаемых концентратов и производительность труда. Кроме того, на фабрике осуществляется оперативный контроль правильности ведения процесса для своевременного выявления отклонений от установленного режима, управления процессом и его совершенствования.

С целью оперативного руководства технологическим процес­сом, составления технологического и товарного баланса, коли­чественно-шламовой схемы, определения эффективности работы отдельных циклов обогащения и основного оборудования, эффек­тивности реагентного режима производится опробование руды и продуктов обогащения.

Для учета качественных и количественных показателей работы обогатительной фабрики за определенный период времени составляются балансы металла, которые являются основным документом технического отчета фабрики.

Под балансом металлов на обогатительной фабрике подразуме­вается отчет о поступлении и переработке руды, составленный по определенной форме и отражающий работу фабрики, ее отдельных цехов за смену, сутки, декаду, месяц, квартал и год. Со­ставленный баланс металлов за отчетный период дает представ­ление о техническом уровне работы фабрики, о степени извлече­ния металлов, а также о культуре производства, точности учета и контроля. Он является основой всех технико-экономических рас­четов как при анализе работы фабрики за отчетный период, так и при планировании дальнейшей ее работы.

На обогатительных фабриках различают два вида балансов: технологический и товарный.

Технологический баланс металлов составляется по данным химических анализов руды и продуктов обогащения и сухой массы переработанной руды за данный период времени (смену, сутки, декаду, месяц, квартал и год).

Технологический баланс необходим для:

оперативного контроля и управления ходом технологических процессов, соблюдения кондиций на получаемые концентраты и хвосты, и определения извлечения металлов в концентраты;

оценки работы отдельных смен, секций, бригад и фабрики в целом по качественным и количественным показателям;

начисления заработной платы рабочим фабрики.

Результаты расчета технологического баланса оформляются в виде таблицы.

Технологический баланс металлов

Продукт	Выход	Содержание, %	Извлечение, %
т	%	свинца	цинка	свинца	цинка
Концентрат: Свинцовый Цинковый Хвосты Исходная руда	69,0 4,0 0,3 7,65	4,0 45,0 1,2 7,1	90,2 6,8 3,0 100,0	5,57 81,6 12,83 100,0

где a₁ – содержание металла в исходной руде, %; g₁ – выход концентрата, %; g₂ – выход пром. продукта, %; g₃ – выход хвостов, %; b₁– содержание металла в концентрате, %; b₂– содержание металла в пром. продукте, %; b₃– содержание металла в хвостах, %.

Товарный баланс составляется по фактическому количеству переработанного сырья, выданных концентратов и отвальных хвостов, количеству продуктов, оставшихся в незавер­шенном производстве, количеству механических потерь, по хими­ческим анализам руды, концентратов, хвостов и продуктов незавершенного производства. Таким образом, товарный баланс отражает результаты фактической деятельности фабрики. Соста­вляют товарный баланс за декаду, месяц, квартал и год.

Товарный баланс необходим для:

учета и анализа количества и качества переработанных руд, полученных концентратов и хвостов, а также для учета и анализа конечных показателей обогащения — извлечения металлов в то­варные концентраты;

учета остатков руды, концентратов, хвостов и продуктов незавершенного производства за отчетный период;

определения количества механических потерь металлов в про­цессе производства с целью дальнейшего устранения или сниже­ния этих потерь;

финансовых, хозяйственных и арбитражных расчетов фабрики с поставщиками руды и потребителями концентратов;

начисления заработной платы руководящему составу фабрики и установление премиальной системы оплаты труда.

Для составления товарного баланса необходимо знать:

массу и влажность руд, поступающих на фабрику за отчетный период;

массу и влажность концентратов, отгруженных потребителям;

массу и влажность остатков руды, концентратов и продуктов незавершенного производства на начало и конец отчетного пе­риода;

содержание металлов в руде, поступающей на фабрику за отчетный период;

содержание металлов в концентратах, отгруженных потреби­телям за отчетный период;

содержание металлов в отвальных хвостах;

результаты учета механических потерь руды, концентратов и. других продуктов по обогатительной фабрике (пылеобразование, слив сгустителей и т. п.);

итоговые данные технологического баланса за отчетный период.

Товарный баланс составляется по уравнению:

где Q_c-масса переработанного за отчетный период сырья, т; α_c-содержание в нем ценного компонента, %; Q_сн, Q_кн– масса остатков на складах соответственно сырья и концентрата, перешедших с предыдущего отчетного года, т; α_cн, β_кн – содержание металла в остатках соответственно руды и концентрата, %; Q_к – масса концентрата, отправленного потребителям за отчетный период, т; β_к – содержание ценного компонента в концентрате, %; Q_ск, Q_кк – остатки на складах соответственно сырья и концентрата, перешедшие на следующий отчетный период, т; α_cк, β_кк– содержание ценного компонента в остатках соответственно сырья и концентрата, %; Q_х – масса ценного компонента в хвостах, %; М- масса ценного компонента в механических потерях (за отчетный период).

Таким образом, принципиальное различие между технологи­ческим и товарным балансом состоит в том, что в технологическом балансе не учитываются механические потери в различных ста­диях обогащения. Поэтому технологическое извлечение бывает, как правило, выше товарного. Причинами такого несоответствия могут быть также неправильная организация опробования, ошибки при анализе на влажность руды и продуктов обогащения, ошибки химических анализов, неточность учета остатков концент­ратов и продуктов незавершенного производства.

Сопоставление и анализ технологического и товарного балан­сов позволяет обнаружить источники потерь, ошибки при взвеши­вании, опробовании и различных анализах.

Расчет качественно-количественной схемы флотации монометаллической руды

НИТУ «МИСиС»

В.А. Игнаткина

_____________

ОСНОВЫ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Методические рекомендации для выполнения

Части домашнего задания

Москва 2017

Методические рекомендации по выполнению домашнего задания часть 3 по дисциплине “Основы обогащения полезных ископаемых”. Самостоятельная работа студентов в форме выполнения домашнего задания позволяет закрепить знания по дисциплине, получить умения, навыки расчетов баланса ценного компонента, качественно-количественной схемы флотации.

3Расчет баланса металлов и качественно-количественной схемы флотации

1. Основные данные:

– технологические показатели процесса обогащения: содержание металла в исходной руде и продуктах обогащения, выход продуктов, извлечение металла;

– уравнение баланса металла;

– особенности принципиальных схем флотации моно- и полиметаллических руд.

2. Расчет баланса металла и качественно-количественной схемы флотации монометаллической руды.

Расчет баланса металла монометаллической руды

Технологический баланс металлов составляется по данным химических анализов руды и продуктов обогащения и сухой массы переработанной руды за определенный период времени. Технологический баланс необходим для оперативного контроля и управления ходом технологических процессов, соблюдения кондиций на получаемые концентраты и хвосты, и определения извлечения металлов в концентраты.

Баланс металла рассчитывается по технологическим показателям руды и конечных продуктов обогащения (концентрата и хвостов). Введем следующие обозначения:

α, β, θ – соответственно содержание металла в исходной руде, в концентрате и хвостах;

γ_исх., γ_к, γ_хв. – соответственно выход исходной руды (γ_исх.=100%) концентрата и хвостов, % ε – извлечение металла в руде равно 100%;ε – извлечение металла в концентрат, %;

ε – потери металла в хвостах, %.

Количество металла в руде равно его количеству в концентрате, и хвостах:

Выход концентрата для однокомпонентной руды :

.

Извлечение металла в концентрат рассчитывается по формуле

,

а если выход концентрата неизвестен, то

.

Потери металла в хвостах составят:

Пример расчета

Рассчитать баланс металла при обогащении медно-порфировой руды, содержащей 0,5% меди (α_Cu=0,5%); медный концентрат, полученный в результате обогащения этой руды по схеме, представленной на рис.1, содержит 18% меди (β_Cu= 18%) при извлечении меди в концентрат ε_Cu=92%; производительность фабрики равна 10000 т/сут. На рисунке 1 приведена схема с показателями обогащения меди по конечным продуктам флотации.

Рисунок 1 – Схема с исходными данными для расчета баланса

Баланс по конечным продуктам монометаллической руды можно рассчитать из схемы, представленной на рисунке 1, либо в табличной форме. Исходные данные вносим в соответствующие графы таблицы баланса металлов (табл.1).

Определяется выход медного концентрате:

Тогда выход хвостов:

Извлечение меди в хвосты (потери меди):

Содержание меди в хвостах:

Затем определяется масса полученных продуктов – медного концентрата и хвостов – по заданной производительности фабрики.

Масса медного концентрата:

M_хв= 10000 – 255 = 9745 т/сут.

Таблица 1 – Баланс металла

Продукты	Выход продукта	Содержание меди βCu, %	Извлечение меди εCu, %
%	т/сут.
Cu – концентрат	2,6	18,00	92,0
Хвосты	97,4	0,041	8,0
Исходная руда	0,5

Из рассчитанного баланса металла технологические показатели по исходному и конечному продуктам переносятся на схему (рис. 2). Нумеруются все операции, продукты. Исходя из практики обогащения медных руд принимаются следующие значения содержаний меди в продуктах разделения: β₁=8%; β₂=0,2%; β₄=2%; β₅ =0,8%.

При назначении содержания металла в продуктах разделения следует пользоваться допустимыми значениями степени обогащения (степени концентрации) К=β/α, которые могут быть достигнуты в различных операциях флотации. Степень обогащения в основных операциях составляет 5-20 (при расчете принципиальных схем флотации бедных руд можно принять К=100-200); в перечистых -1,2-3, причем в каждой последующей операции перечистной флотации степень обогащения должна уменьшаться.

Рисунок 2 – Принципиальная схема флотации медно-порфировой руды

Расчет качественно-количественной схемы флотации монометаллической руды

Расчет схемы ведется снизу вверх, т.е. от последних операций к первой. После составления и решения системы линейных уравнений для каждой операции разделения, определяются выходы всех продуктов.

Для каждой операции разделения составляются уравнения баланса по массе продуктов и по ценному компоненту.

Перечистная флотация

Уравнение баланса по массе продуктов

Уравнение баланса по ценному компоненту

Решается система линейных уравнении

γ₁₌ γ₃₊ γ_4,

Из таблицы 1 баланса металла известно, что

После подстановки в уравнение значений γ₁, β₁, β₃и β₄ получается:

Это уравнение решается относительно γ₄, в результате чего находится γ₄=4,3; γ₁=6,8.

Контрольная флотация

Аналогичным путем составляются уравнение баланса для операции III:

γ₂₌ γ₅₊ γ_6,

γ₆=97,5 (из таблицы баланса металла)

Системе уравнений (6) решается относительно γ₅:

По известным значениям γ₃и γ₄определяется γ₁ :

Затем рассчитывается значения извлечения металла в каждом продукте по формуле

[spoiler title=”источники:”]

http://helpiks.org/1-126262.html

http://poisk-ru.ru/s40998t6.html

[/spoiler]

ЗАДАЧИ НА РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБОГАЩЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Определения и расчётНЫЕ формулы

К основным технологическим показателям относят: выход продукта, содержание расчётного компонента и извлечение его в продукт, эффективность обогащения.

Все эти показатели — величины относительные, т.е. они представляют собой отношение каких-либо двух величин, выраженное в долях единицы или процентах.

Под расчётным понимают компонент (металл, минерал, золу, любую другую примесь), по которому рассчитывают показатели и оценивают операции обогащения.

Выход продукта — отношение массы продукта Q к массе перерабатываемого исходного материала Q_исх за тот же период времени:

или ,% (1.1)

Зная и Q_исх, можно определить значение Q_i в тоннах в единицу времени.

Содержание расчётного компонента в продукте — отношение массы расчётного компонента в продукте Р _i к общей массе этого же продукта Q_i:

или (1.2)

Зная β_i и Q_i, можно определить значение P_i в тоннах в единицу времени.

Извлечение расчётного компонента в продукт — отношение массы расчётного компонента в продукте P_i к массе того же компонента в исходном материале – P_исх

или (1.3)

Эффективность обогащения — отношение приращения массы полезного компонента в концентрате в данном, реальном, случае обогащения (∆Р_к-т)_р.об. к приращению массы полезного компонента, в концентрате в случае идеального обогащения (∆P _к-т)_р.об., когда в концентрат выделяется весь полезней компонент:

или (1.4)

Оба приращения вычисляются как разность между массой полезного компонента в концентрате и массой этого же компонента в исходном материале, взятом в количестве, равном массе концентрата. При идеальном обогащении концентрат состоит только из полезного минерала, который полностью извлекается в него из исходного материала.

Все технологические показателя связаны друг с другом. Если абсолютные показатели (массы продуктов, исходного материала и расчетного компонента в них) неизвестны, то относительные технологические показатели могут быть рассчитаны по данным химического анализа исходного материала и продуктов обогащения по нижеприведенным формулам.

Если после обогащения получаем два продукта, то выход одного из них (например, концентрата):

или (1.5)

где β_исх, β_к-т и β_хв — содержаниерасчётного компонента, соответственно в исходном материале, концентрате и хвостах, полученных после обогащения.

Извлечение расчётного компонента в любой продукт обогащения, независимо от получаемого их числа, при известном его выходе

(1.6)

В расчетах единица ε _i определяется единицей γ _i (доли единицы или проценты).

Эффективность обогащения для данного исходного материала при известном выходе концентрата и извлечении в него полезного компонента

(1.7)

где β_исх и β_мин — содержание полезного компонента соответственно в исходном материале и полезном минерале.

При смешивании нескольких продуктов, выход их смеси (суммарного продукта) и извлечение в него расчётного компонента рассчитывают, как сумму выходов (или извлечений) смешиваемых продуктов:

(1.8)

(1.9)

где N — число смешиваемых продуктов; γ _i и ε _i — соответственно выход и извлечение каждого смешиваемого продукта.

При проверке расчётов по формулам (1.8) и (1.9) следует учитывать, что величины γ_исх и ε_исх равны единице или 100 %.

Содержание расчётного компонента в смеси определяется как средневзвешенная величина с учётом масса смешиваемых продуктов (просто суммировать или определять содержание как среднеарифметическую величину нельзя):

(1.10)

ЗАДАЧИ НА РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБОГАЩЕНИЯ

Задача 1. Рассчитать выход никелевого концентрата, содержащего 10 % никеля. На фабрику поступает руда с содержанием никеля 3,2 %. Извлечение никеля в концентрат 82%.

Задача 2. Рассчитать выход медного концентрата, если массовая доля в нём меди 20 %, а на фабрику поступает руда с массовой долей металла 1,5 %. Извлечение меди в концентрат 90 %.

Задача 3. Определить, сколько тонн концентрата в сутки выдаёт фабрика, если выход концентрата 3 %, а производительность фабрики 1 500 т руды в сутки.

Задача 4.Сколько мешков в сутки необходимо для затаривания концентрата, если производительность фабрики по руде 10 000 т/сутки, выход концентрата 0,3 %, вместительность одного мешка 50 кг?

Задача 5. Найти выходы концентрата и хвостов, если фабрика перерабатывает руду с содержанием меди 1,5 %, а после обогащения получаются два продукта: концентрат с содержанием меди 20 % и хвосты с содержанием меди 0,1 %.

Задача 6. Определить выход концентрата и хвостов, если фабрика перерабатывает руду с массовой долей свинца 1 %, и в результате обогащения получаются два продукта: концентрат с массовой долей свинца 50 % и хвосты с массовой долей свинца 0,1 %.

Задача 7. Рассчитать выход и извлечение свинца в концентрат, если фабрика перерабатывает в сутки 20 000 т руды с содержанием свинца 2,5 %, и получает 900 т концентрата с содержанием свинца 50 %.

Задача 8. Рассчитать выход концентрата, если из 10 000 т руды получено 9 000 т хвостов.

Задача 9. Найти производительность фабрики по руде, если фабрика выдаёт в сутки 1 000 т концентрата при выходе 2,5 %.

Задача 10. Определить суточную производительность фабрики, если фабрика производит в сутки 500 т концентрата при выходе 1,0 %.

Задача 11. Определить содержание полезного компонента в хвостах, если из 1000 т руды с содержанием полезного компонента 0,8 % в процессе обогащения получено 13 т концентрата при извлечении 90%.

Задача 12. Рассчитать извлечение металла в концентрат, если фабрика имеет производительность по руде 10 000 т/сутки, перерабатывает руду с содержанием металла 2 %, при этом получает 500 т концентрата в сутки с массовой долей в нём металла 30 %.

Задача 13. Определить выход хвостов, если из 1 000 т руды получено 10 т концентрата.

Задача 14. Производительность фабрики 10 000 т/сутки. Фабрика перерабатывает мерную руду с массовой долей меди 2 %; в медном концентрате массовая доля меди 20 %, в хвостах — 0,1 %.Определить извлечение меди в концентрат, хвосты, выходы этих продуктов и массу продуктов.

Задача 15. Установить потери никеля в медном концентрате, если содержание никеля в нём 1,0 % и выход медного концентрата 10 %. Содержание никеля в исходной руде 3 %.

Задача 16. Производительность фабрики 10 000 т/сутки, выход медного концентрата 5 %, цинкового — 3 %.Сколько тонн меди и цинка теряется в сутки с хвостами, если массовая доля цинка и меди в хвостах, соответственно,
0,1 и 0,2 %.

Задача 17. Вычислить, сколько тонн свинцового концентрата в сутки выдаст обогатительная фабрика, если её суточная производительность по руде 5 000 т, содержание свинца в руде 1,8 %, а в концентрате 60 %. Извлечение свинца в концентрат 92 %.

Задача 18. Сколько тонн меди в сутки теряется со свинцовым концентратом, если массовая доля меди в свинцовом концентрате 4 %, производительность фабрики 5 000 т/сутки, выход свинцового концентрата 10 %?

Задача 19. Определить извлечение цинка в концентрат, если при суточной производительности фабрики 5 000 т получают 150 т концентрата. Содержание цинка в руде 2 %, а в концентрате 60 %.

Задача 20. Определить сколько тонн меди теряется с 1 000 000 т хвостов при переработке руды с массовой долей меди 1 %, если извлечение меди в концентрат 90 %, а выход концентрата 10 %.

Задача 21. Рассчитать, сколько хвостов в сутки будет выбрасывать фабрика, если выход концентрата 5 %, а суточная производительность по руде 5 000 т.

Задача 22. Определить извлечение свинца в свинцовый концентрат, если производительность фабрики 10 000 т/сутки, масса получаемого концентрата
150 т/сутки, массовая доля металла в руде 1 %, в концентрате 55 %.

Задача 23. Определить потери меди и цинка в хвостах, если извлечение меди и цинка в медном концентрате соответственно 90 и 5 %, а в цинковом — 6 и 85 %.

Задача 24. Сколько тонн руды необходимо будет переработать для получения
1 000 000 т концентрата, если выход концентрата 10 %?

Дата добавления: 2019-01-14 ; просмотров: 6883 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Продукты и показатели обогащения руд

В процессе обогащения руд выделяются концентраты ( один или несколько), отходы ( хвосты) и промежуточные продукты, которые, как правило, не являются конечными продуктами обогащения и подвергаются переработке в схемах обогащения в виде оборотных продуктов.

Концентратомназывается продукт обогащения, содержащий значительно больше ценного компонента по сравнению с исходным. По своему химическому и минеральному составу готовый концентрат должен удовлетворять требованиям ( кондициям), определяемыми стандартами или техническими условиями, которые зависят от назначения концентратов и условий их дальнейшей переработки. В этих требованиях указывается содержание основного металла по маркам концентратов и содержание основных вредных примесей в них.

Концентраты называют по основному металлу, входящему в их состав, например, медный, никелевый, свинцовый, молибденовый, литиевый и др.

В каждой операции обогащения выделяются концентраты и хвосты, в первых содержание ценного компонента больше, чем в продукте, поступающем на обогащение, во вторых содержание ценного компонента меньше, чем в исходном продукте. Например, выделяются концентраты и хвосты основной операции обогащения, доводочной операции и т.п.

Отвальными хвостами называют отходы обогащения, содержащие главным образом минералы вмещающих пород и незначительные количества ценных компонентов, извлечение которых при современном уровне технологии и техники обогащения затруднено или экономически невыгодно.

Промежуточными продуктами(промпродуктами) называют такие продукты обогащения, в которых содержание полезного компонента выше, чем в исходном продукте, но ниже, чем в концентрате. Промпродукты занимают, таким образом, промежуточное положение между концентратом и хвостами и являются оборотными. Иногда они подвергаются обогащению в отдельном цикле обогатительными или химико-металлургическими методами.

Результаты процессов обогащения оцениваются несколькими технологическими показателями: извлечение ценных компонентов в концентраты, выходом и качеством продуктов обогащения, степенью обогащения и эффективностью обогащения.

Извлечением называется отношение количества ценного компонента, выделяемого в концентрат, к его количеству в исходной руде или исходном продукте, выраженное в процентах. Эта величина характеризует полноту перевода ценного компонента из обогащаемой руды в продукты обогащения – концентрат и хвосты, иногда и в промпродукт. Это один из важнейших технологических показателей технологии обогащения руд и работы обогатительных фабрик.

Выход – это отношение массы какого-либо продукта обогащения к массе переработанной руды или исходного продукта, выраженной в процентах или в долях единицы.

Качество продуктов обогащения определяется содержанием в нем полезного компонента, которое определяется обычно методами химического, атомно-абсорбционного и др. видами анализов.

Если обозначить: γ_к – выход концентрата, α – содержание металла в руде, β – содержание металла в концентрате, θ – содержание металла в хвостах, а ε – извлечение металла в концентрат, то можно составить баланс металла по руде и продуктам обогащения, т.е. количество металла в руде равно сумме его в концентрате и хвостах

Если принять выход исходной руды в за 100%, то выход хвостов будет равен 100 – γ_к,

Тогда уравнение (1) примет вид

И выход концентрата

γ_к= (3)

Откуда извлечение металла в концентрат можно подсчитать по формуле

ε = (4)

Если выход концентрата неизвестен, то извлечение определяется по формуле:

,% (5)

Например, при обогащении свинцовой руды, содержащей 2,5% свинца выделен концентрат с содержанием 55% свинца, и отвальные хвосты, содержащие 0,25% свинца. Подставляя значения содержания в приведенные выше формулы получим:

γ_к= =

извлечение в свинцовый концентрат

ε =

γ_хв = 100 – γ_к = 100 – 4,1 = 95,9

Эффективность обогащения характеризуется также степенью обогащения или степенью концентрации и эффективностью обогащения.

Степень обогащения К – это отношение содержания полезного компонента в концентрате к его содержанию в исходной руде или исходном продукте, т.е.

К = , (6)

Иногда пользуются величиной С, которая называется степенью сокращения и показывает во сколько раз выход полученного концентрата меньше количества переработанной руды или исходного продукта, т.е.

С = , (7)

Эффективность обогащения η при выделении из руды двух продуктов – концентрата и хвостов определяется по формуле Ханкока- Люйкена:

η = (8)

При значении величины η > 75% процесс обогащения весьма эффективен, при η 50% процесс обогащения эффективен и при η

Дата добавления: 2015-06-10 ; просмотров: 13177 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Расчет качественно-количественной схемы флотации монометаллической руды

НИТУ «МИСиС»

В.А. Игнаткина

_____________

ОСНОВЫ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Методические рекомендации для выполнения

Части домашнего задания

Москва 2017

Методические рекомендации по выполнению домашнего задания часть 3 по дисциплине «Основы обогащения полезных ископаемых». Самостоятельная работа студентов в форме выполнения домашнего задания позволяет закрепить знания по дисциплине, получить умения, навыки расчетов баланса ценного компонента, качественно-количественной схемы флотации.

3Расчет баланса металлов и качественно-количественной схемы флотации

1. Основные данные:

— технологические показатели процесса обогащения: содержание металла в исходной руде и продуктах обогащения, выход продуктов, извлечение металла;

— уравнение баланса металла;

— особенности принципиальных схем флотации моно- и полиметаллических руд.

2. Расчет баланса металла и качественно-количественной схемы флотации монометаллической руды.

Расчет баланса металла монометаллической руды

Технологический баланс металлов составляется по данным химических анализов руды и продуктов обогащения и сухой массы переработанной руды за определенный период времени. Технологический баланс необходим для оперативного контроля и управления ходом технологических процессов, соблюдения кондиций на получаемые концентраты и хвосты, и определения извлечения металлов в концентраты.

Баланс металла рассчитывается по технологическим показателям руды и конечных продуктов обогащения (концентрата и хвостов). Введем следующие обозначения:

α, β, θ — соответственно содержание металла в исходной руде, в концентрате и хвостах;

γ_исх., γ_к, γ_хв. — соответственно выход исходной руды (γ_исх.=100%) концентрата и хвостов, % ε — извлечение металла в руде равно 100%;ε — извлечение металла в концентрат, %;

ε — потери металла в хвостах, %.

Количество металла в руде равно его количеству в концентрате, и хвостах:

Выход концентрата для однокомпонентной руды :

.

Извлечение металла в концентрат рассчитывается по формуле

,

а если выход концентрата неизвестен, то

.

Потери металла в хвостах составят:

Пример расчета

Рассчитать баланс металла при обогащении медно-порфировой руды, содержащей 0,5% меди (α_Cu=0,5%); медный концентрат, полученный в результате обогащения этой руды по схеме, представленной на рис.1, содержит 18% меди (β_Cu= 18%) при извлечении меди в концентрат ε_Cu=92%; производительность фабрики равна 10000 т/сут. На рисунке 1 приведена схема с показателями обогащения меди по конечным продуктам флотации.

Рисунок 1 — Схема с исходными данными для расчета баланса

Баланс по конечным продуктам монометаллической руды можно рассчитать из схемы, представленной на рисунке 1, либо в табличной форме. Исходные данные вносим в соответствующие графы таблицы баланса металлов (табл.1).

Определяется выход медного концентрате:

Тогда выход хвостов:

Извлечение меди в хвосты (потери меди):

Содержание меди в хвостах:

Затем определяется масса полученных продуктов — медного концентрата и хвостов — по заданной производительности фабрики.

Масса медного концентрата:

M_хв= 10000 — 255 = 9745 т/сут.

Таблица 1 — Баланс металла

Продукты	Выход продукта	Содержание меди βCu, %	Извлечение меди εCu, %
%	т/сут.
Cu — концентрат	2,6	18,00	92,0
Хвосты	97,4	0,041	8,0
Исходная руда	0,5

Из рассчитанного баланса металла технологические показатели по исходному и конечному продуктам переносятся на схему (рис. 2). Нумеруются все операции, продукты. Исходя из практики обогащения медных руд принимаются следующие значения содержаний меди в продуктах разделения: β₁=8%; β₂=0,2%; β₄=2%; β₅ =0,8%.

При назначении содержания металла в продуктах разделения следует пользоваться допустимыми значениями степени обогащения (степени концентрации) К=β/α, которые могут быть достигнуты в различных операциях флотации. Степень обогащения в основных операциях составляет 5-20 (при расчете принципиальных схем флотации бедных руд можно принять К=100-200); в перечистых -1,2-3, причем в каждой последующей операции перечистной флотации степень обогащения должна уменьшаться.

Рисунок 2 — Принципиальная схема флотации медно-порфировой руды

Расчет качественно-количественной схемы флотации монометаллической руды

Расчет схемы ведется снизу вверх, т.е. от последних операций к первой. После составления и решения системы линейных уравнений для каждой операции разделения, определяются выходы всех продуктов.

Для каждой операции разделения составляются уравнения баланса по массе продуктов и по ценному компоненту.

Перечистная флотация

Уравнение баланса по массе продуктов

Уравнение баланса по ценному компоненту

Решается система линейных уравнении

γ₁₌ γ₃₊ γ_4,

Из таблицы 1 баланса металла известно, что

После подстановки в уравнение значений γ₁, β₁, β₃и β₄ получается:

Это уравнение решается относительно γ₄, в результате чего находится γ₄=4,3; γ₁=6,8.

Контрольная флотация

Аналогичным путем составляются уравнение баланса для операции III:

γ₂₌ γ₅₊ γ_6,

γ₆=97,5 (из таблицы баланса металла)

Системе уравнений (6) решается относительно γ₅:

По известным значениям γ₃и γ₄определяется γ₁ :

Затем рассчитывается значения извлечения металла в каждом продукте по формуле

Источник

1. Технологические показатели обогащения.

Результаты
обогащения характеризуются рядом
качественно- количественных показателей.
Одним из главных показателей обогащения
железной руды является содержание
железа в исходной руде (α), концентрате
(β) и хвостах (υ).

Выход
концентрата (γ_к) характеризует
какую часть массы перерабатываемой
руды составляет концентрат. Выход
концентрата определяется из баланса
железа в исходной руде и продуктах
обогащения:

γ_к= 100∙ (α – υ)/ (β – υ), %(4.5‑12)

Степень
сокращения — величина, показывающая,
во сколько раз выход полученного
концентрата γ_кменьше количества
переработанной руды. Степень сокращения
R выражает число тонн руды, которое нужно
переработать, чтобы получить 1 т
концентрата:

R
= 100/ γ_к(4.5‑13)

Степень
обогащения К — показатель, обозначающий,
во сколько раз увеличилось содержание
железа в концентрате по сравнению с его
содержанием в исходной руде:

К
= β/ α (4.5‑14)

Степень
извлечения (ε) — показатель, обозначающий,
какая часть всего количества полезного
компонента, содержащегося в обогащаемой
руде, перешла в концентрат или другой
продукт обогащения. Извлечение вычисляется
как отношение массы компонента в данном
продукте к его массе в обогащаемой руде

ε_i= γ_i∙β_i/
α_i(4.5‑15)

Если
выходы продуктов неизвестны, но имеются
данные о содержании железа в исходной
руде, концентрате и хвостах, то извлечение
железа в концентрат (ε_к) равно:

ε_к= 100∙(β/ α) ∙ (α – υ)/ (β – υ), %(4.5‑16)

Качественно-количественные
показатели обогащения характеризуют
техническое совершенство технологического
процесса обогатительной фабрики. Чем
выше содержание ценного компонента в
концентрате и его извлечение, чем больше
показатели степени обогащения и степени
сокращения, тем выше эффективность
обогащения данного полезного ископаемого.

Технологический
цикл обогащения руды включает ряд
вспомогательных процессов. К вспомогательным
относятся процессы, способствующие
повышению эффективности основных
процессов обогащения (обжиг, предварительное
обеспыливание, обесшламливание и др.)
и процессы, повышающие эффективность
дальнейшей переработки полученных
продуктов обогащения (обезвоживание и
сушка, усреднение).

Обжиг
– это процесс термической
обработки сырых материалов с целью
удаления летучих веществ (разложения
гидратов и карбонатов), а также превращения
немагнитного гематита в магнитные –
магнетит и маггемит.

Восстановительный
(или магнетизирующий) обжиг применяется
для перевода слабомагнитных рудных
минералов в сильномагнитные с целью
последующего обогащения магнитной
сепарацией.

Обезвоживанием
называется процесс удаления воды (влаги)
из продуктов обогащения. Процесс
обезвоживания состоит из операций
механического удаления воды из продуктов
обогащения (дренированием, сгущением,
фильтрованием, центрифугированием) и
термической сушки.

Усреднением
называется операция смешивания больших
масс материала. Содержание железа в
руде, окатышах и агломерате, загружаемых
в данный момент в доменные печи, не
должно отличаться от среднего
арифметического за длительный период
более чем на ±0,5 абс.%. Если плавка ведется
на рудах постоянного состава, то персонал
доменного цеха имеет возможность снизить
до предела расход кокса, работая без
перегрева печей и не опасаясь аварийного
похолодания печей. При этом достигается
ровный экономичный ход доменных печей
с соответствующим повышением их
производительности. Для усреднения
руды (концентрата) используют открытые
ровные площадки или закрытые усреднительные
склады, оснащенные техникой для
формирования и забора штабелей, емкость
которых достигает 100000 т и более.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #