Способ измельчения руд, содержащих компоненты с различной механической прочностью

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 10300 з(я) в 23 Г с, НИЯ ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(46) 23,07.83. Бюл. 9 27 (72) А.А.Яценко и И,М.Кравец (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Зиамени научно-исследсвательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых(56) 1. Авторское свидетельство ССС Р 560 б 39, кл. В 03 В 7/00, 1971.2фСправочник по обогащению руд под редакцией О.С.Богданова. М Недраф, 1972, с.304 (прототип) .(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ РУД, со. держащих компоненты с различной механической прочностью, заключающийся в избирательном измельчении руды вбарабанной шаровой мельнице, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения на выходе мельницы двух продуктов с различным минеральным .составом, измельчение осуществляют шарами с максимальной механической энергией, составляющей 70-100 от энергии начала разрушения поступающи в мельницу частиц малопрочных компонентов максимальной крупности.Изобретение относится к обога,щению руд, состоящих из различныхкомпонентов, отличающихся друг отдруга по минеральному составу и помеханической прочности,Известен способ обогащения полезных ископаемых путем многоступенчатого измельчения их в центробежно-отражательных мельницах при возрастающих скоростях вращения роторав каждой последующей ступени с последующим разделением компонентов (1)Недостатком этого способа является необходимость установки нескольких мельниц и классифицирующихф.аппаратов. Кроме того, центробежные отражательные мельницыимеют низкую производительность ине могут быть экономично использова"ны для переработки больших объемовРудеНаиболее близким к изобретениютехническим решением является способ измельчения руд, содержащих компоненты с различной механическойпрочностью, заключающийся в избирательном измельчении руды в барабанной шаровой мельнице 2 ).Однако при этом происходит разрушение всех компонентов руды, чтоне позволяет разделить их на выходеиз мельницы на два продукта с различньи минеральным составом.Целью изобретения является полу 1 чение на выходе мельницы двух продуктов с различным минеральным составом.Указанная цель достигается темчто согласно способу измельчения рудсодержащих компоненты с различноймеханической прочностью, заключающемуся в избирательном измельчениируды в барабанной шаровой мельнице,.измельчение осуществляют шарами смаксимальной механической энергией,составляющей 70-,100 от энергии начала разрушения поступающих в мельницу частиц малопрочных компонентовмаксимальной крупности.Известно, что энергия шаров должна быть достаточнс 1 й для разрушениянаиболее крупных частиц исходногосырья, иначе эти частицы йе разрушаются, а шлифуются (окатываются).Если энергия шаров составляет100 от энергии начала разрушениямаксимальных по крупности частиц малопрочного компонента руды, происходит измельчение любых частиц этогокомпонента (от 0 до й,д) даже приоднократном ударе их шаром. В барабанной мельнице имеет место многократное ударное воздействие шаров начастицы руды. Для неоднородных поминеральному составу руд или ихотдельных компонентов. в зависимостиот их струк 1 уры (размер зерен и характер спайности минералов, трещиноватость) установлено эксперИментальным путем, что при многократном разрушающем воздействии энергия мелющего тела (шара) необходимаядля разрушения частиц данного компо5 нента, может изменяться от 100 до70 от энергии начала разрушенияпри однократном ударе, т.е. энергия начальных ударов расходуется нарост трещиноватости частицы без ее10 разрушения, затем наступает разрушение, Конкретное значение энергиишаров, необходимой для избирательного измельчения различных компонентов обогащаемой руды, устанавливает(5 ся на основании экспериментальныхисследований прочностных свойствэтих компонентов и соответствующего расчета, учитывающего режим измельчения в данной мельнице,В результате заданных условий избирательного измельчения все час-,тицы малопрочных компонентов,размером от 0 до частиц максимальнойкрупности включительно, содержащих25 ся в исходной руде, подвергаются вмельнице разрушению и переходят втонкоизмельченный продукт, которыйобогащается по содержанию в немэтих компонентов. Разрушению не подвергаются частицы высокопрочных комЗО понентов, начиная от определенногоэкспериментальным исследованием размера, для которого энергия началаих разрушения повышает заданнуюэнергию падения шаров, и до частиц35 этих компонентов максимальной круп-.ности, содержащихся в исходной руде,Таким образом, предлагаемый способпозволяет осуществлять иэбиратель 40 ное измельчение руды, содержащейкомпоненты с различной механическойпрочностью.Разделение двух полученных врезультате измельчения продуктов45 различной крупности между собойпроизводится путем классификациипо крупности, например, в бутаре,установленной на разгрузочной цапфе мельницы,П р и м е р. Измельчению подвергали многокомпонентную сульфиднуюмедноникелевую руду.На измельчение в барабанные шаровые мельницы поступает руда, состоящая иэ трех основных компонен"тов: пустой породы и условно называемых легкойфф и тяжелойфракций, которые имеют существенноеразличие по содержанию в них полез 60 ных минералов,Максимальная крупность частицруды, поступающая в мельницу, составляет 35 мм,Экспериментально определяли энер 65 гию начала разрушений частиц различных компонентов в зависимости от их крупности при однократном и многократном разрушакюцем воздействии. Данная зависимость для трех названных компонентов обогащаемой руды при однократном разрушении образ цов представлена на чертеже.В опытах по многократному разрушению установлено, что для 1 тяжелой фракции энергия начала разрушения частиц снижается до 70-75 (О от соответствующего значения эне 13- гии начала разрушения этих частиц, полученного при однократном разрушении. Это связано с наличием значительной трещиноватости по 15 поверхностям спайности минералов в частицах 1.тяжелой 1 фракции. Для частиц 1 легкой фракции и породы снижения энергии начала разрушения при многократном разрушающем воздействии практически не наблюдалось. Таким образом, с учетом максимальной крупности руды (35 мм), реальных услОвий ее измельчения в шаровой мельнице (многократное разрушающее воздействие) и полученных экспериментальных данных, энергия начала разрушения составляет для породы 24 Дж, для"легкой" Фракции 16 Дж, для 1 тяжелой фракции 8 Джх 30 0,7 = 5,6 Дж (70 от энергии начала разрушения при однократном воздействии) .Иэмельчение осуществлялось в ба-. рабанной шаровой мельнице ЯИЦх 35 6,0, у которой радиус барабана 11 в свету 11 Кб= 211 м 1 а длина барабана Ь = 6,0 м, число оборотов барабана и =, 1 6,7 об/мин.бДля повышения эффективности даль О нейшего технологического процесса переработки данной руды задаются условием обогащения тяжелой 1 фрак ции. При этом необходимо обеспечить полное разрушение в мельнице всех частиц 1 тяжелой 1 фракции с целью ее дальнейшего разделения с двумя другими компОнентами (легкой Фракцией и породой). При таком условии согласно приведенным эксперименталь-ным данным максимальная механическая энергия падающих в мельнице шаРов (Еш) должна составлять 5,6 Дж (энергия начала разрушения частиц 1 тяжелой фракции крупностью 35 мм при многократном разрушающем дейст вии).По формуле расчитывают вес шара, энергия которого в данной мельнице составляет 5,6 Дж. Получают вес шара 9 Н. Стальной шар весом 9 Н имеет диаметр 60 мм.Загрузку мельницы осуществляют шарами диаметром 60 мм. При измельчении исходной руды при данных ус- ловиях полностью. разрушаются все частицытяжелойфракцри (0-35 мм) . В то же время при энергии шаров Ещ= 5,6 Дж разрушение легкой фракции происходит только для частиц крупностью 0-20 мм и породы " для частиц крупностью 0-15 мм (фиг,1). Частицы породы крупностью более 15 мм и легкой фракции крупностью более 20 мм не разрушаются.Разделение измельченных и не- измельченных продуктов происходит в классифицирующей бутаре мельницы, имеющей диаметр отверстий 8 мм,Испытания такого способа показали, что из руды, содержащей 2,97 никеля и 8,45 меди, выделяется обедненный продукт (порода + легкая фракция), содержащий 0,22 никеля и 0,92 меди, т.е. более бедный, чем отвальный продукт переработки данной руды флотацией.Технико-экономический эффект от использования предлагаемого способа заключается в возможности переработки обедненного полезными компонентами продукта с бедными типами руд, перерабатываемыми той же фабрикой.1При этом дополнитель.ные затраты на предварительное измельчение по предлагаемому способу минимальны, а при раздельной переработке обогащенного и обедненного продуктов суммарные потери полезного компонента с отвальными продуктами снижаются.Приведенный пример и данные испытаний показывают возможность разделения руды на два промежуточных продукта, которые не являются конечными, а направляются для дальнейшего радельного обогащения. Предлагаемый способ не исключает воэможность получения в отдельных случаях двух продуктов, один из .которых являлся бы конечньщ продуктом и не требовал дальнейшего обогащения, Например, если породообразующие компоненты представлены.в руде в крупных классах и имеют высокую механическую прочность по сравнению с полезными компонентами, они могут быть выделены в процессе избирательного измельчения по предлагаемому способу в готовый отвальный продукт (хвосты), при этом второй обогащенный полезным компонентом продукт направляется на дальнейшую переработку. При весьма низкой прочности полезного компонента часть его можно вывести с использованием предлагаемого способа в готовый обогащенный продукт, а обедненный продукт направить на дальнейшую переработку. В обеих случаях гарантируется получение технико-экономического эффекта от использования предлагаемого способа измельчения.1030016 юг 2Юзюер частц Ф,им О 503 5/1 0 Тираж 622 Подпис ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Рауюская наб д, 4За ал ППП фПатентф, г. Ужгород оектная,Составитель О. Церенина