Способ усреднения руды на складах Советский патент 1992 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к технологии подготовки сырья к переработке и может найти применение в горнорудной, химической и смежных с ними отраслях промышленности при переработке руд, которые характеризуются нестабильным составом по площади рудного тела, в частности при переработке полиминеральных калийных РУД..

Известен способ усреднения потока руды, согласно которому перед разделением потока на части из него выделяют фракции материала, значение .контролируемого параметра в которых выше или ниже среднего значения в исходном потоке, а перемешивание частей потока ведут с добавлением фракции, приближающей значение контролируемого параметра вусредненном потоке к заданному.

Недостатком такого способа являются большие энергетические затраты на выделение определенных фракций материала перед разделением потока на.части.

Известен способ усреднения руды на складах, заключающийся в послойной ее укладке в формируемый штабель с последующим ее забором по всему поперечному сечению сформированного (отгружаемого) склада, при этом формируемый и отгружаемый штабели поочереДно меняются местами.

Недостаток такого способа заключается в том, что он применим только при средне- и высокочастотных колебаниях состава руды, а длиннопериодные колебания состава,

4 О

СО ГО

особенно с большим размахом, с помощью такого способа усреднить практически невозможно или требуются склады с очень большими объемами формируемых штабелей, при этом степень усреднения руды низ- 5 кая. В последнем случае возможно слеживание руды, если она склонна к этому, а это требует значительных энергетических затрат на ее забор из штабеля и подготовку к переработке (дополнительное измельче- 10 ние).

Цель изобретения заключается в уменьшении колебаний состава руды за счет сглаживания длиннопериодных колебаний и увеличения степени усреднения ру- 15 ды как для руды, склонной к слеживанию, так и для руды неслеживающейся, а также в уменьшении энергетических затрат на забор и подготовку к переработке слежавшейся руды. ,20

Поставленная цель достигается тем, что руду перед подачей в двухштабельные склады разделяют на два потока. Один из этих потоков укладывают послойно в формируемый штабель первого склада. Другой поток 25 смешивают с усредненной рудой, забираемой из этого склада с отгружаемого штабеля, и укладывают послойно в формируемый штабель второго склада. В процессе руду подают из отгружаемого штабеля второго 30 склада. При этом на первый склад подают в 1-2 раза больший поток исходной руды, чем на второй. Если руда не склонна к слеживанию, то ее разделение на два потока проводят без учета гранулометрии, т.е. оба потока 35 имеют одинаковую гранулометрию. Если же руда часто слеживается, то ее поток разде- ляют на две фракции: крупную и мелкую. При этом поток крупной руды направляют на первый склад, а мелкой - на второй, где 40 после смешения с усредненной крупной рудой из первого склада складируют в формируемый штабель.

В случае большого размаха длиннопериодных колебаний состава руды для ее луч- 45 шего усреднения из руды после второго склада, направляемой в процесс, выделяют поток, равный 0,2-0,3 потока исходной руды и смешивают с ним, после чего осуществляют все рассмотренные операции по укладке 50 в дйух складах.

Новизна предлагаемого способа заключается BJOM, что руду перед усреднением разделяют на два потока; при усреднении неслежавшейся руды ее разделяют на два 55 потока одинаковой гранулометрии; при усреднении слежавшейся руды ее разделяют на две фракции и поток крупной фракции укладывают на первом складе, мелкой, после смешения с усредненной крупной фракцией, - на втором; на первый склад подают поток руды, в 1-2 раза больший, чем на второй; исходную руду перед разделением на два потока смешивают с 0,2-0,3 частями усредненной руды из второго склада.

Разделение руды на два потока позволяет сгладить влияние длиннопериодных колебаний за счет усреднения и выдерживания руды на первом складе на время укладки формируемого штабеля (6-12 сут) и последующего ее смешения с той половиной исходной руды на втором складе, которая поступает через 6-12 сут, что существенно влияет на качество усреднения.

Возможно два варианта осуществления способа.

При усреднении неслежавшейся руды ее разделяют на два потока одинаковой гранулометрии. Один поток укладывают на первом складе, что позволяет за счет сдвига во времени усреднить длиннопериодные колебания, так как другой поток смешивают с уже усредненной рудой из первого склада.

Второй вариант заключается в классификации руды перед усреднением на крупную и мелкую фракции, что позволяет предупредить ее слеживаемость в процессе складирования и усреднения на первом складе, ибо крупные (более 2-5 мм) фракции любых руд практически не слеживаются. На втором складе руда также не успевает слежаться , так как время выдерживания на этом складе в 2-3 раза меньше, чем на первом. Предлагаемая классификация руды на крупную и мелкую фракции позволяет также уменьшить энергетические затраты на ее забор, подготовку к переработке при усреднении слежавшейся руды. Метод классификации руды с целью предупреждения слеживаемо- сти при ее усреднении в известных способах не использовался. Для этого складированию подвергалась неизмельченная руда, что приводило к увеличению объема складов из-за плохой упаковки крупных кусков руды.

Способ осуществляется следующим образом.

П р и м е р 1. Полиминеральную калийную руду, содержащую лангбейнит, каинит, сильвин,кизерит и илы со среднеквадрати- ческими отклонениями (am), равными 5,73; 6,19; 1,31; 1,32 и 4,51 соответственно минералам, разделяют так, что на первый склад руды поступает в 1,5 раза больше, чем на второй, т.е. 60% от общей массы руды,и укладывают ее послойно в формируемый штабель из ni 5,8 слоев. Усредненная руда после первого склада характеризуется степенью усреднения, равной 83% для всех

минералов. Второй поток исходной руды, т.е. 40% от общей массы, смешивают с усредненной рудой с первого склада после усреднения на протяжении около 6 сут и получают начальные среднеквадратические 5 отклонения ( ОН2) для каждого минерала: лангбейнит 3,72; каинит 4,02; кизерит 0,85; сильвин 0,85, илы 2,93. После смешивания руду послойно укладывают в формируемый штабель из П2 3,5 слоя. Усредненная руда 10 после второго склада характеризуется сте- ,. пенью усреднения, равной 88%, по всем приведенным минералам.

Результаты расчетов поданному примеру приведены в табл. 1, а по другим соотно- 15 шениям распределения потоков руды , между складами приведены в табл. 2. .Из приведенного примера 1 видно, увеличение потока руды на первый склад . более чем в 2 раза не приводит к значитесь- 20 ному увеличению степени усреднения (см. табл. 2).

Руда данного состава при длительном хранении слеживается, так на 6 сут хранения, что соответствует максимальному аре- 25 мени пребывания на первом складе, предел прочности на сжатие составляет 0,69 МПа, при этом удельные энергетические затраты для забора и передачи руды с целью усреднения 1 т руды составляют 8,43 кВт-ч.30

П р и м е р 2. Полиминеральную слеживающуюся калийную руду классифицировали по классу 2 мм. Крупную фракцию(+2 мм), которая по весу составляет 50% от общей массы руды и характеризуется следующими 35 среднеквадр.атическими отклонениями (Он1 ) по основным минералам: лангбейни- те, каините, сильвине, кизерите, иле, соответственно равными 6,69; 5,93; 0,94; 2,04; 3,95; укладывают в формируемый штабель 40 первого склада из ni 7 слоев. Мелкую фракцию (-2 мм) после смешения с усред- ненной крупной фракцией укладывают в формируемый штабель второго склада из П2 3,5 слоя. Среднеквадратическое откло- 45 нение (сгнГ ) по мелкой фракции для ланг- бейнита, каинита, сильвина, кизерита, ила равно 4,77; 6,45; 1,38; 1,10; 5,07 соответст-; венно. Усредненная руда после второго склада характеризуется коэффициентами :50 усреднения, равными от 0,85 до 0,88% .в; зависимости от минерала, (см. табл. 3). Усреднение крупной фракции руды на первом складе при данном способе Длится 7 сут и при этом предел прочности на сжатие ее 55 составляет 0,25 МПа. Для забора и передачи данной руды удельные энергетические, затраты составляют 190 кВт-ч на 1 т, т.е. более чём в четыре раза меньше по сравнению со еле: .Л

живающейся рудой одинаковой гранулометрии, т.е. без классификации исходной руды.

Примерз. Полиминеральную калийную руду перед разделением смешивают с 0,25 частями усредненной руды со второго склада и получают руду со следующими среднеквадратическими отклонениями (oki): для лангбейнита 4,7; каинита 5,08; сильвина 1,09; кизерита 1,1; ила 3,71. Полученную руду разделяют,как в примере 1; на первый склад подают 60% от общей массы руды и укладывают послойно из ni 5,8 слоя в формируемый штабель. Оставшуюся руду смешивают с усредненной рудой с первого склада, после 6 сут усреднения и получают начальные среднеквадратические отклонения (7Н2) для второго склада по минералам: лангбейнит 3,06; каинит 3,3; сильвин 0,7; кизерит0,71; ил 2,41. Данную руду послойно в П2 3,5 слоя укладывают в формируемый штабель второго склада. Усредненная руда после второго склада характеризуется коэффициентом усреднения, равным 0,92% для всех основных минералов.

Результаты отсчетов по примеру приведены в табл. 4, а для других соотношений между усредненн ой и исходной рудой, подаваемой на первый склад, - в табл. 5.

Применение рецикла с усредненной рудой позволяет увеличить степень усреднения руды до 91-93%.

Для прироста степени усреднения на 1 % объем склада необходимо увеличить в 2 раза, т.е. на 100% (см. табл. 6).

Уменьшение расхода руды на .первый склад менее 1 резко снижает степень усреднения (на 5%).

Увеличение рецикла с усредненной рудой по примеру 3 более чем 0,3 части позволяет повысить степень усреднения на 1%, но при этом снижается выход продукта на 40%.

Уменьшение количества усредненной руды на рецикл до 0,1 части снижает степень усреднения руды на 2%.

Из примеров 1 и 2 видно, что приведенные руды при длительном хранении слеживаются и предел прочности на сжатие на 6 сут (максимальное время пребывания на первом складе) составляет 0,69 МПа, а крупной фракции - 0,25 МПа. Энергетические затраты на забор и передачу для крупной фракции в 4 раза меньше, чем для слеживающейся руды.

Формула изобретения

1. Способ усреднения руды на складах, включающий послойную укладку руды в

формируемый штабель и ее забор по всему поперечному сечению из отгружаемого штабеля с усреднением, последующую укладку формируемых штабелей на освободившихся местах, отличающийся тем, что, с целью уменьшения колебаний состава руды за счет сглаживания влияния длиннопе- риодных колебаний состава руды и увеличения степени усреднения руды, ее разделяют на два потока, затем первый поток укладывают послойно на первом складе в формируемый штабель, а второй поток предварительно смешивают с усредненной рудой с формируемого штабеля и послойно укладывают в формируемый штабель на втором складе.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения способа при усреднении неслеживающейся руды, руду

разделяют на два потока одинаковой гранулометрии.

. 3. Способ по п. 1,отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат на забор и подготовку к переработке слеживающейся руды/ее разделяют на мелкую и крупную фракции, затем поток крупной фракции укладывают на первом складе, а поток мелкой фракции смешивают с усредненной крупной фракцией и укладывают на втором складе.

4.Способ по пп. 1-3, отличающий- с я тем, что на первый склад подают поток в 1-2 раза больший, чем на второй.

5.Способ по п. , о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью сглаживания длинно- периодных колебаний состава большого размаха руду перед разделением на два потока смешивают с 0,2-0,3 частями усредненной руды со второго склада.

Таблица 1

Изобретение относится к технологии подготовки сырья к переработке и применяется в горной, химической промышленности при переработке руд. Цель изобретения - уменьшение колебаний состава руды за счет сглаживания влияния длиннопериодных колебаний состава руды и увеличения степени усреднения руды, а также уменьшение энергетических затрат на забор и подготовку к переработке слеживающейся руды и сглаживание длиннопериодных колебаний состава большого размаха. Способ заключается в том, что руду разделяют на два потока. Затем первый поток укладывают послойно на первом складе в формируемый штабель. Второй поток предварительно смешивают с усредненной рудойсформиру- емого штабеля и послойно укладывают в формируемый штабель на втором складе. 4 з.п. ф-лы, б.табл. (Л

Среднеквадратические отклонения и коэффициенты усреднения руды

П р и м е ч а н и е. Эффективность усреднения рассчитывали, используя основные понятия и характеристики математической статистики: среднеквадрати- ческие отклонения начальной и усредненной руды (он и оу) и коэффициенты усреднения (Ку). Данные величины рассчитывались по формулам

Оу - -;ан2 20у1+(1-Ј)7н; ку 1-(-)2, где е-доля руды.

Таблица 2

Степень усреднения руды при различных соотношениях расходов руды между складами

Таблица 3 Среднеквадратические отклонения и коэффициенты усреднения руды

Примечание. Эффективности усреднения рассчитывали, как в примере 1.

Т а б л и ц а 4 Среднеквадратические отклонения и коэффициенты усреднения руды

П р и м е ч а н и е. Эффективность усреднения рассчитывали, как в примере 1.

Таблица 5

Степень усреднения руды при различных соотношениях между усредненной и исходной рудами

Таблица 6