Способ измельчения руд,содержащих компоненты с различной механической прочностью Советский патент 1983 года по МПК B02C23/10 

Изобретение относится к обога.щению руд, состоящих из различных компонентов, отличающихся друг от друга по минеральному составу и по механической прочности.

Известен способ обогащения полезных ископаемых путем многоступенчатого измельчения их в центробежно-отражательных мельницах при возрастающих скоростях вращения ротора в каждой последующей ступени с последующим разделением компонентов 1

Недостатком этого способа является необходимость установки нескольких мельниц и классифицирующих .аппаратов . Кроме того, центробежные отражательные мельницы имеют низкую производительность и не могут быть экономично использованы для переработки больших объемов

РУД.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ измельчения руд, содержащих компоненты с различной механической прочностью, заключающийся в избирательном измельчении руды в барабанной шаровой мельнице 2.

Однако при этом происходит разрушение всех компонентов руды, что не позволяет разделить их на выходе из мельницы на два продукта с различным минеральным составом.

Целью изобретения является полу1чение на выходе мельницы двух продуктов с различным минеральные составом.

Указанная цель достигается тем,, что согласно способу измельчения ру содержащих компоненты с раз1личной механической прочностью, заключающемуся в избирательном измельчении руды в барабанной шаровой мельнице, измельчение осуществляют шарами с максимальной механической энергией, составляющей 70-т100% от энергии начала разрушения поступающих в мельницу частиц малопрочных компонентов максимальной крупности.

Известно, что энергия шаров должна быть достаточной для разрушения наиболее -крупных частиц исходного |сырья,иначе эти частицы не разрушаются, а шлифуются (окатываются).

Бели энергия шаров составляет 100% от энергии начала разрушения максимальных по крупности частиц малопрочного компонента руды, происходит измельчение любых частиц этого компонента (от О до d) даже при однократном ударе их шаром. В барабанной мельнице имеет место многократное ударное воздействие шаров на частицы руды. Для неоднородных по минеральному составу руд или их отдельных компонентов в зависимости от их cTpyKtypH (размер зерен и характер Спайности минералов, трёщиноватость) установлено экспериментальным путем, что при многократном разрушающем воздействии энергия мелкяцего тела (шара) необходимая для разрушения частиц данного компо 5 нента, может изменяться от 100 до 70% от энергии начала разрушения при однократном ударе, т.е. энер гия начальных ударов расходуется на рост трещиноватости частицы без ее

10 разрушения, затем наступает разру, шение. Конкретное значение энергии шаров, необходимой для избирательного измельчения различных компонентов обогащаемой руды, устанавливается на основании экспериментальных исследования прочностных свойств этих компонентов и соответствующего расчета, учитывающего режим измельчения в данной мельнице.

2Q . В результате заданных условий избирательного измельчения все час- х тицы малопрочных компонентов .размером от О до частиц максимальной крупности включительно, содержащихся в исходной руде, подвергаются в мельнице разрушению и переходят в тонкоизмельченный продукт, который обогащается по содержанию в нем этих компонентов. Разрушению не подвергаются частицы высокопрочных компонентов , начиная от определенного экспериментальны исследованием размера , для которого энергия начала их разрушения повышает заданную энергию падения шаров, и до частиц

35 этих компонентов максимальной крупгности, содержащихся в исходной руде.

Таким образом,предлагаемый способ позволяет осуществлять избирательное измельчение руды, содержащей компоненты с различной механической прочностью.

Разделение двух полученных в результате измельчения продуктов 5 различной крупности между собой производится путем классификации по крупности, например, в бутаре, установленной на разгрузочной цапфе мельницы.

Пример. Измельчению подвергали многокомпонентную сульфидную медноникелевую руду. : На измельчение в барабанные шаровые мельницы поступает руда, состоящая из трех основных компонен тов: пустой породы и условно называемых легкой и тяжелой фракций, которые имеют существенное различие по содержанию в них полезных минералов.

Максимальная крупность частиц руды, поступающая в мельницу, составляет 35 мм.

Экспериментально определяли энер5 Гию начала разрушения частиц различных компонентов в зависимости от их крупности при однократном и много кратном разрушающем воздействии. Данная зависимость для трех названных компонентов обогащаемой руды при однократном разрушении образцов представлена на чертеже, В опытах по многократному разрушению установлено, что для тяжелой фракции энергия начала разрушения частиц снижается до 70-7 от соответствующего значения начала разрушения этих частиц, полученного при однократном разрушении. Это связано с наличием значительной трещиноватости по поверхностям спайности минералов в частицах .тяжелой фракции. Для частиц легкой фракции и породы снижения энергии начала разрушения при многократном paзpyt Jaюiдeм воздействии практически не наблюдалось Таким образом, с учетом максимальной крупности руды (35 мм), реальных условий ее измельчения в шаровой мельнице (многократное раз рушакщее воздействие) и полученных экспериментальных данных, энергия начала разрушения составляет для п роды 24 Дж, для легкой фракции 16 Дж, для тяжелой фракции 8 Д ,0,7 5,6 Дж (70% от энергии начал разрушения прк однократном воздействии) . Измельчение осуществлялось в ба рабанной шаровой мельнице МИЩ-4,5 6,0, у которой радиус барабана в свету Rg 2,1 м, а длина барабана Lg 6,0 м, число оборотов б рабана п,. 16,7 об/мин. Для повышения эффективности дал нейшего технологического процесса переработки данной руды задаются условием обогащения тяжелой фр ции. При этом необходимо обеспечит полное разрушение в мельнице всех частиц тяжелой фракции с целью ее дальнейшего разделения с двумя другими компонентами (легкой фракцией и породой). При таком условии согласно приведенным экспериментал ньм данным максимальная механическая энергия падающих в мельнице ша ров (Е) должна составлять 5,6 Дж (энергия начала разрушения частиц тяжелой фракции крупностью 35 м при многократном разрушающем дейст вии) . По формуле расчитывают вес шара энергия которого в данной мельнице составляет 5,6 Дж. Получают вес ша ра 9 Н. Стальной шар весом 9 Н имее диаметр 60 мм. Загрузку мельницы осуществляют шарами диаметром 60 мм. При измельчении исходной руды при данных условиях полностью.разрушаются все частицы тяжелой фракции (0-35 мм). В то же время при энергии шаров Ецр 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 неизмельченных Лродуктов 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, вьщеляется 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. При этом дополнительные затраты на предварительное измельчение по предлагаемому способу минимальны, а при.раздельной переработке обогащенного и обедненного продуктов суммарные потери полезного компонента с отвальньлми 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 возможность получения в отдельных случаях двух продуктов, один из которых являлся бы конечньви 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 поле.зным 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.

u

§

s

§

СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ РУД, содержащих компоненты с различной механической прочностью, заключающийся в избирательном измельчении руды в барабанной шарово й мельнице, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с це.лью получения на выходе мельницы двух продуктов с различным минеральным составом, измельчение осуществляют шарами с максимальной механической энергией, составляющей 70-100% от энергии начала разрушения поступающих в мельницу частиц малопрочных компонентов максимальной крупности.