СПОСОБ ДРОБЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА В КОНУСНОЙ ИНЕРЦИОННОЙ ДРОБИЛКЕ Российский патент 2001 года по МПК B02C2/00 

Изобретение относится к способам дробления материала в конусной инерционной дробилке и наиболее широко может быть использовано для дробления и измельчения металло- или алмазосодержащих руд.

В настоящее время на горно-обогатительных комбинатах используется многоступенчатая схема дробления - измельчение руды: от куска 1000 мм до частиц меньше 0,071 мм. Для этого используется три стадии дробления и три стадии измельчения, включающие стержневые и шаровые мельницы. Столь сложная схема раскрытия руд для извлечения из них металла приводит к переизмельчению, недостаточному раскрытию полезного компонента и в этой связи - к потерям его до 15-30%. Кроме того, этот процесс в экономическом балансе горных комбинатов поглощает до 60 % капитальных и эксплуатационных затрат.

Конусные инерционные дробилки имеют степень дробления 20-40, что в 4-8 раз больше, чем у конусных эксцентриковых дробилок, поэтому они могут заменять одновременно 2-3 стадии дробления - измельчения. Эти преимущества не устраняют два недостатка: низкая производительность, неполное, т.е. неселективное раскрытие полезного компонента, а также сохранение переизмельчения. Таким образом, устранение этих недостатков является на сегодняшний день актуальной задачей.

Известна конусная эксцентриковая дробилка (патент США N 3315901 кл 241-211 от 15.03.65 г.), использующая способ дробления, включающий установку оптимальной разгрузочной щели, дозированную загрузку руды в дробящую полость и ее дробление.

Способ отличается низкой степенью дробления (не более 5), малой производительностью и низкой селективностью раскрытия руды. Вкрапленность металла в руде обычно не превышает 2 мм, а содержание такой крупности в продукте такой дробилки не выше 7%. Кроме того, способ, осуществляемый в такой дробилке, не может сопровождаться регулировкой дробящей силы из-за конструктивных особенностей эксцентриковой дробилки. Таким образом, известный способ не устраняет указанные выше проблемы.

Известна принимаемая за прототип конусная инерционная дробилка (патент Китай N 2184482 Y, заявка 94207896.9), использующая способ дробления, включающий установку оптимальной разгрузочной щели между дробящими конусами, регулировку величины центробежной силы приводного вибратора, загрузку материала в дробящую полость и его дробление.

Известный способ благодаря наличию в дробилке приводного дебалансного вибратора вместо эксцентрикового привода позволяет настраиваться на степень дробления в 4-8 раз большую, чем в предыдущем способе, и тем самым заменять дробление и одну стадию измельчения. Это повышает производительность процесса примерно на 20% и частично снижает переизмельчение с увеличением извлечения металла.

Недостаток известного способа - сохранение все еще низкой производительности и низкой селективности раскрытия руды, это приводит к потерям полезного компонента.

Задача настоящего изобретения - создание способа дробления материала в конусной инерционной дробилке, в котором операции, их последовательность и сочетание обеспечивают повышение производительности и селективность раскрытия руды при снижении потерь полезного компонента.

В предлагаемом способе, включающем установку номинальной разгрузочной щели между дробящими конусами для получения продукта заданной крупности, регулировку центробежной силы приводного вибратора, загрузку материала в дробящую полость и его дробление, в соответствии с настоящим изобретением размеры разгрузочной щели устанавливают на 30% меньше номинального значения для получения продукта дробления заданной крупности, величину центробежной силы вибратора увеличивают на 20%, при этом в дробящую полость на уровне входа в него равномерно по окружности подают воду в массовом объеме, равном или большем количеству дробимого материала.

Подача воды в дробящую полость конусной инерционной дробилки, в которой процесс дробления ведется внутри толстого слоя руды, позволяет снизить трение между кусками материала, быстро эвакуировать из дробящей полости частицы готовой крупности, и разрушать руду по естественным трещинам, проходящим по поверхностям контакта металла и минералов, т.е. обеспечить селективность раскрытия руды, а следовательно, более полно извлечь полезный компонент до 95%. Пульсирующая обкатка внутреннего конуса по наружному приводит к пульсации воды, которая, попадая в трещины материала как поверхносто-активное вещество, ускоряет разрушение материала.

Однако подача воды приводит к повышению производительности, но одновременно и к снижению степени дробления, то есть закрупнению продукта. Другая операция - уменьшение размера разгрузочной щели на 30% позволяет повысить степень дробления, но в недостаточной мере. Следующая операция - увеличение центробежной силы на 20% - обеспечивает оптимальное сочетание операций для решения поставленной задачи.

Предлагаемый способ можно иллюстрировать на примере конусной инерционной дробилки КИД-2200. Такая машина и способ ее настройки, выполненные в соответствии с прототипом, по паспортным данным в сухом режиме позволяют при установке номинальной разгрузочной щели (суммарный зазор с двух сторон подвижного конуса) 100 мм на медной сульфидной руде с пределом прочности на сжатие 2300 кг/см² получать производительность 300 т/ч и максимальную крупность в 95% продукта 10 мм при работе в открытом цикле и исходной крупности руды 130 мм. Коэффициент селективности раскрытия руды - 0,67 (67%).

В соответствии с предлагаемым способом щель установили 70 мм (на 30% ниже номинальной), центробежную силу увеличили на 20% и обеспечили подачу воды в объеме 510-530 м³/ч, что при насыпной плотности руды 1,7 т/м³ соответствует равному или большему по объему количеству подаваемой воды. В результате была достигнута производительность по руде 610 т/ч при коэффициенте селективности раскрытия руды 0,88 (88%). Крупность продукта при этом сохранилась прежней, то есть 95% мельче 10 мм. Продукт далее поступал в шаровую мельницу, а затем на обогащение. В итоге извлечение меди повысилось на 11-13%. Установка щели больше чем на 30% приводит к пропорциональному уменьшению производительности и уменьшению крупности продукта, что выходит за пределы номинала. К тем же результатам приводит и увеличение силы более чем на 20%. Отклонение этих величин в другую сторону также дает отклонение от номинала.

Кроме указанных преимуществ предлагаемый способ позволяет регулировать технологические параметры в более широких пределах, чем в прототипе. Например, снизив производительность до прежних 300 т/ч, уменьшив разгрузочную щель до 35 мм, можно получить продукт, 95% которого будет мельче 8 мм при содержании частиц крупностью мельче 0,071 мм до 35%, которые уже пригодны к обогащению при тонко вкрапленной руде.

Предлагаемый способ помимо технологических преимуществ позволяет заменить дорогую и сложную конвейерную транспортировку продукта на насосную, что резко снижает расходы на рудоподготовку. В целом общие расходы на эксплуатацию рудоподготовительных горнообогатительных комбинатов благодаря применению способа снижаются на 50%.

Заявляемые операции и их параметры не ограничивают применение способа, так как при постановке задачи с отклонениями от заданного номинала потребуются соответствующие отклонения конкретных параметров пропорционально новым исходным параметрам дробилки.

Способ предназначен для дробления материала, в частности металло- или алмазосодержащих руд. Способ мокрого измельчения минералов в инерционной конусной дробилке включает установку оптимальной разгрузочной щели между конусами для получения продукта заданной крупности, регулировку центробежной силы приводного вибратора, загрузку материала в дробящую полость с подачей воды и разгрузку продукта, при этом размер разгрузочной щели устанавливают на 30% меньше номинального для получения продукта заданной крупности, величину центробежной силы вибратора увеличивают на 20%, при этом подачу воды на входе в дробящую полость осуществляют в массовом объеме, равном и большем количеству дробимого материала. Изобретение обеспечивает повышение производительности и селективность раскрытия руды при снижении потерь полезного компонента.

Способ дробления материала в конусной дробилке, включающий установку оптимальной разгрузочной щели между дробящими конусами для получения продукта заданной крупности, регулировку центробежной силы приводного вибратора, загрузку материала в дробящую полость и дробление материала, отличающийся тем, что размер разрузочной щели устанавливают на 30% меньше номинального значения для получения продукта дробления заданной крупности, величину центробежной силы вибратора увеличивают на 20%, при этом в дробящую полость на уровне входа в нее, равномерно по окружности, подают воду в массовом объеме, равном или большем количеству дробимого материала.