Основным сырьем для промышленного производства соединений калия служат калийные минералы, содержащиеся в залежах твердых ископаемых природных солей. Месторождения калий содержащих руд образованы солевыми горными породами, в состав которых входят хлориды, сульфаты и хлоридосульфаты. Наиболее распространены следующие из них: сильвин (КСl), карналлит (КСl*МgCl2*6H2O), каинит (КСl*МgSO4*3Н 2О) и др. Сильвинит, являющийся основным источником получения хлористого калия представляет собой механическую смесь сильвина и галита. Примесями в сильвинитах различных месторождений бывают ангидрит, карбонаты кальция и магния, глинистые вещества. Встречаются месторождения, состоящие из смеси сильвинита и карналлита. В рудах Верхнекамского месторождения на ряду с КСl содержатся карналлит, галит, глинистые вещества, соединения брома, йода, рубидия и др.

Хлористый натрий является преобладающим компонентом в составе соляных пород - содержание его в добываемых сильвинитовых рудах колеблется от 65 до 75%. В чистых разностях галит бесцветный со стеклянным блеском. Включения глинистых веществ окрашивают галит в серый и медно-серый цвет, примеси окислов железа - в желтый, розовый, красный цвета.

Сильвин в чистых разностях природных солей бесцветен и прозрачен. В рудах Верхнекамья встречается КСl, имеющий оттенки красного, кирпично-красного, буровато-красного, молочно-белый сильвин, содержащий пустоты с газом. Сильвинитовые руды содержат различное количество соленосных глин, в составе которых преобладают силикатные, карбонатные минералы и ангидрит.

2. Описание технологической схемы производства

В отделении измельчения производят мокрое измельчение сильвинитовой руды в стержневых мельницах типа МСЦ-3,2х 4,5 в сочетании с процессами предварительной и поверочной классификаций пульпы на дуговых ситах.

Из бункера поз.1 руду через разгрузочные течки подают на конвейеры поз.9(1,2). Нагрузку по руде контролируют конвейерными весами поз.10. Далее руда поступает на сита предварительной классификации поз.11 с плоской просеивающей поверхностью и шириной щели шпальтовой решётки 2 мм. Для создания плотности пульпы в питании сит в пределах (1520-1556) кг/м 3 или Ж:Т = 1,0-1,2 в питание сит предварительной классификации подают сгущённый продукт сгустителей поз.51 и оборотный маточный раствор. Надрешётный продукт сит поз.11 крупностью более 1,0 мм поступает самотёком в стержневую мельницу поз.15.

Для измельчения руды в стержневой мельнице используют стальные стержни диаметром 80 мм общей массой 35 т. Для создания оптимальной плотности пульпы в мельнице в пределах (1537-1578) кг/м 3 или Ж:Т = 0,9-1,1 в желоба надрешетных продуктов поз.11 и поз.14-2К подают оборотный маточный щелок.

Слив мельницы самотёком поступает в зумпф поз.17, в который поступает также промпродукт I-ой перечистной флотации. Из зумпфа поз.17 пульпу насосами перекачивают на сита поверочной классификации поз.14-1К, надрешётный продукт которых проходит контрольную классификацию на нижних ситах поз.14-2К.

В операции поверочной классификации установлен каскад дуговых сит поз.14 с шириной щели 2,0 мм. На дуговых ситах поз.14-1К радиус кривизны шпальтовой сетки составляет 1,5 м, площадь просеивающей поверхности - 2,1 м 2. Сита поз.14-2К имеют плоскую просеивающую поверхность.

Для поддержания необходимой плотности питания сит поверочной классификации в пределах (1520-1556) кг/м 3 или Ж:Т = 1,0-1,2 предусмотрена подача оборотного маточного раствора в зумпф поз.17 и в надрешётный жёлоб сит поз.14-1К.

Надрешётный продукт сит поз.14-2К, крупностью более 1,0 мм, самотёком поступает на доизмельчение в мельницу.

Подрешётные продукты каскадов сит предварительной и поверочной классификации самотёком поступают в мешалку поз.12, куда перекачивают также разгрузку сгустителя сточных вод поз.76а. Из мешалки поз.12 пульпу насосами подают в узел обесшламливания.

На каждой секции в операциях поверочной и предварительной классификации (позиции 11, 14-1К, 14-2К) установлено по 4 сита (2 - в работе, 2 - в резерве).

Обесшламливание сильвинитовой пульпы

Обесшламливание сильвинитовой пульпы осуществляют по комбинированной схеме, в которой сочетают механические и флотационные способы очистки пульпы от глинисто-карбонатных минералов.

Первую стадию обесшламливания производят в гидроциклонах ГЦ-750 поз.18.

Сильвинитовую пульпу с плотностью (1360-1395) кг/м 3 или Ж:Т = 2,6-3,5 на I - III секциях, и плотностью (1347-1360) кг/м 3 или Ж:Т = 3,5-4,0 на IV секции из мешалки поз.12 насосами подают в гидроциклоны поз.18.

На каждой секции установлены 6 гидроциклонов диаметром 750 мм (три - в работе, три - в резерве). Давление пульпы на входе в гидроциклоны поз.18 должно поддерживаться в пределах (80-120) кПа или (0,8-1,2) кгс/см 2. Разделение в гидроциклонах происходит по классу крупности 0,2 мм.

Пески гидроциклонов поз.18 с плотностью (1505-1556) кг/м 3 или Ж:Т = 1,0-1,3 поступают в зумпф поз.23, где их разбавляют маточным раствором до плотности 1360 кг/м 3 или Ж:Т не более 3,5 и перекачивают насосом на вторую стадию механического обесшламливания в гидроциклонах ГЦ-500 поз.43. На каждой секции установлено 5 рабочих и 5 резервных гидроциклонов диаметром 500 мм.

Давление пульпы на входе в гидроциклоны должно поддерживаться в пределах (80-120) кПа или (0,8 -1,2) кгс/см 2.

Пески гидроциклонов поз.43 с плотностью (1664-1703) кг/м 3 или Ж:Т = 0,5-0,6, совместно с камерным продуктом флотомашин контрольной шламовой флотации поз.44 с плотностью не менее 1336 кг/м 3 или Ж:Т не более 4,5, подвергают процессу флотационного обесшламливания в восьмикамерной машине ФМ-6,3 КСМ поз.45, оснащённой пеногонами.

Плотность питания шламовой флотации поз.45 изменяется в пределах (1391-1401) кг/м 3 или Ж:Т = 2,5-2,7. В питание шламовой флотации поз.45 для флокуляции шламов, подают водный раствор полиакриламида с массовой долей 0,06 %, а в качестве реагента - собирателя шламов используют водный раствор неонола АФ-9-12 с массовой долей (10,0 ± 1,0) %.

Камерный продукт флотомашины поз.45 самотёком поступает в зумпф поз.24. Пенные продукты шламовой флотации поз.44, поз.45, сливы гидроциклонов поз.18 и поз.43 самотёком поступают в колонные машины МПСГ поз.21 (по две машины на I, II, III секциях, одна - на IV секции), где происходит их перечистка.

Плотность питания колонной машины изменяется в пределах (1266-1298) кг/м 3 или Ж:Т = 10-21 на I - III секциях и (1257-1266) кг/м 3 или Ж:Т = 20-30 на IV секции. Для интенсификации процесса перечистки шламов в питание машины МПСГ (в сливы гидроциклонов поз.18, поз.43) подают флокулянт - водный раствор полиакриламида с массовой долей 0,06 %.

Пенный продукт колонных машин с плотностью (1298-1381) кг/м 3 или Ж:Т = 4-10 самотёком поступает в сгуститель шламов поз.25-1 (поз.25-2). Камерный продукт колонных машин с плотностью не менее 1255 кг/м 3 или Ж:Т не более 26 на I-III секциях и плотностью не менее 1250 кг/м 3 или Ж:Т не более 35 на IV секции самотёком поступает в сгустители: с первой секции - в поз.73, со второй секции - в поз.25-3, с третьей секции - в поз.79, с четвёртой секции - в поз.73а (совместно с промпродуктом II и III перечистных флотаций поз.47).

Разгрузки этих сгустителей с плотностью не менее 1313 кг/м 3 или Ж:Т не более 6,0 посекционно насосами подают на шламовую флотацию в четырёхкамерную флотационную машину ФМ-6,3 КСМ поз.44, оснащённую пеногонами.

В приёмный карман машины поз.44 подают водный раствор ПАА с массовой долей 0,06 %.

Дозирование реагентов в стадии обесшламливания производят в соответствии с режимными картами расхода растворов реагентов.

Сильвиновая флотация

Обесшламленную сильвинитовую пульпу из зумпфа поз.24 насосом перекачивают на дуговые сита поз.48 (по два сита на секцию, без резерва) с шириной щели шпальтовой решётки 1,2 мм. Надрешётный продукт сит поз.48, представляющий собой закрупнённую часть сильвинитовой пульпы, с плотностью (1578-1703) кг/м 3 или Ж:Т = 0,5-0,9 самотёком поступает на кондиционирование с реагентами в барабанный кондиционер поз.28.

Кондиционер представляет собой вращающийся барабан, с полками внутри. Со стороны подачи питания часть поверхности барабана выполнена в виде сетки с шириной щели 1,2 мм, установленной для дополнительной классификации и обезвоживания пульпы перед контактированием с реагентами.

В кондиционер насосом - дозатором поз.80 подают эмульсию аполярных реагентов в водном растворе амина с температурой (55 ± 5) 0С.

Состав эмульсии:

- смесь импортных аминов армин НТ и флотигам S в соотношении 1:1, суммарная массовая доля аминов (0,8 ± 0,1) %;

- в качестве аполярных реагентов применяют твёрдый парафин и газойль каталитический. Суммарная массовая доля аполярных реагентов в эмульсии составляет 0,5 %;

- в качестве вспенивателя применяют оксаль или гликолевый эфир, дозируемый в водный раствор амина и эмульсию аполярных реагентов при приготовлении рабочих растворов в реагентном отделении.

Массовая доля оксаля: в зимний период (октябрь-апрель) - (2,5-4,0) кг/м 3, в летний период (май-сентябрь) - (3,5-6,0) кг/м 3.

Массовая доля гликолевого эфира: в зимний период (октябрь-апрель) - (1,5-2,0) кг/м 3, в летний период (май-сентябрь) - (2,0-2,5) кг/м 3.

В подрешётный продукт дуговых сит поз.48 предусмотрена подача насосом - дозатором, поз.88 водного раствора депрессора карбамидно-формальдегидной смолы, с массовой долей основного вещества (4 - 6) %. Основной поток подрешётного продукта сит поз.48 самотёком поступает в пульподелитель поз.29, а часть продукта отсекается в разгрузочный жёлоб барабанного кондиционера для улучшения транспортировки обработанной реагентами пульпы, направляемой также в пульподелитель поз.29. Из пульподелителя поз.29 пульпа двумя потоками поступает на основную сильвиновую флотацию поз.46.

Основную сильвиновую флотацию осуществляют в двух параллельно работающих флотомашинах ФМ-6,3 КСМ. (На первой и второй секциях установлены шести и восьмикамерные машины, на третьей - две семикамерные машины).

Массовая доля в твёрдой фазе питания основной сильвиновой флотации составляет:

- KCI - (30 - 40) %

- Н.О. - (1,6 - 2,5) %

Плотность питания флотомашин поз.46 (1386-1401) кг/м 3 или Ж:Т = 2,5-2,8 достигают подачей оборотного маточного щёлока в приёмный карман каждой нитки флотомашины поз.46.

Туда же подают водный раствор амина с массовой долей 0,8 %, с температурой (55 ± 5) 0С. В раствор амина для активизации процесса флотации добавляют (при приготовлении раствора в реагентном отделении) аполярный реагент - газойль каталитический в количестве 0,05 %.

Дозирование реагентов в процесс сильвиновой флотации производят в соответствии с режимными картами расхода растворов реагентов.

Камерный продукт флотомашин поз.46 представляет собой галитовые отходы (хвосты), которые самотёком поступают в зумпф поз.63, оттуда их направляют на обезвоживание.

Пенный продукт флотомашин поз.46 (черновой концентрат) со 2-ой по последнюю камеры с плотностью (1383-1416) кг/м 3 или Ж:Т = 2,0-2,6 самотёком поступают на классификацию на дуговые сита поз.49 с целью выведения крупных фракций концентрата в готовый продукт. Установлено по одному дуговому ситу на каждую нитку флотомашин поз.46, площадь просеивающей поверхности сита 2,1 м 2, радиус кривизны 1,5 м, ширина щели 1,2 мм)

Надрешётный продукт сит поз.49, с плотностью (1528-1569) кг/м 3 или Ж:Т = 0,8-1,0, проходит стадию выщелачивания в контактирующем аппарате поз.30, куда в качестве выщелачивающего агента подают воду.

Подрешётный продукт сит поз.49 самотёком поступает на первую перечистную флотацию в четырёхкамерную флотомашину ФМ-6,3 КСМ поз.47. Во вторую камеру флотомашины первой перечистной флотации подают часть (~75 %) слива гидроциклонов поз.36 из операции обезвоживания концентрата.на трёхстадиальную перечистку концентрата в машинах ФМ-6,3 КСМ.

Черновой концентрат первых камер основной сильвиновой флотации и пенный продукт первой перечистной флотации поступает в питание второй перечистной флотации, пенный продукт второй перечистной флотации - в питание третьей перечистной флотации. Плотность питания каждой перечистной флотации должны поддерживать в пределах (1338 - 1367) кг/м 3 или Ж:Т = 3,0-4,0 путём подачи маточного щёлока в концентрационные желоба предыдущих перечистных операций.

На второй и третьей перечистных флотациях установлены трёхкамерные флотомашины ФМ-6,3 КСМ, оснащённые двухлопастными пеногонами.

Камерный продукт (промпродукт) I перечистной флотации направляют в зумпф поз.17 для выделения крупных фракций на ситах поверочной классификации поз.14 и доизмельчения их в мельнице. Камерные продукты II и III перечистных флотаций самотёком поступают в сгуститель промпродуктов:

- на I секции - в сгуститель поз.51-1

- на II и III секциях - в сгуститель поз.51-2

На III секции промпродукты второй и третьей перечистных флотаций могут направлять в сгуститель поз.79.

Промпродукты II и III перечистных флотаций четвёртой секции, совместно с камерным продуктом колонных машин МПСГ, сгущают в сгустителе поз.73а.

Разгрузки промпродуктовых сгустителей поз.51-1; 51-2 возвращают насосами в голову процесса и через пульподелитель поз.8 распределяют на сита поз.11.

Плотность снимаемого концентрата должны поддерживать в пределах:

- на первой перечистной флотации - (1470 - 1496) кг/м 3 или Ж:Т = 1,2-1,4

- на второй перечистной флотации - (1496 - 1528) кг/м 3 или Ж:Т = 1,0-1,2

- на третьей перечистной флотации - (1528 - 1569) кг/м 3 или Ж:Т = 0,8-1,0

В пенные желоба машин третьей перечистной флотации подают воду для выщелачивания хлористого натрия из концентрата.

Концентрат третьей перечистной флотации самотёком поступает в мешалку поз.94, откуда его направляют на обезвоживание на центрифуги поз.95 и ленточные в/фильтры поз.37-7,8,9,10.

Обезвоживание концентрата

Обезвоживание концентрата третьей перечистной флотации производят на центрифугах поз.95 типа SVS 1400х 1800 (установлено, соответственно, три и пять центрифуг на всю фабрику) и ленточных вакуум-фильтрах типа BF-10 поз.37-7,8,9,10. Установлено 7 центрифуг и 4 фильтра для всех секций.

Обезвоженный на центрифугах и ленточных вакуум-фильтрах поз.37-7,8,9,10 концентрат с массовой долей влаги, соответственно, не более 6,3 % в ИД-6% и не более 7,0 % конвейером поз.96 направляют в сушильное отделение.

Закрупнённую часть концентрата после выщелачивания в контактирующем аппарате поз.30 направляют в семиструйный пульподелитель поз.35 и распределяют по ленточным вакуум-фильтрам BF-10 поз.37-3,4,5,6.

Предусмотрена подача закрупнённого сильвина из аппарата поз.30 через пульподелитель поз.35 в мешалки поз.94 второй и третьей секций и на фильтры поз.37-7,8,9,10.

Обезвоженный на ленточных вакуум-фильтрах поз.37-3,4,5,6 концентрат с массовой долей влаги не более 7,0 % в ИД-6% конвейером поз.40 транспортируют в сушильное отделение.

С целью интенсификации фильтрования концентрата на ленточных вакуум-фильтрах установлены паровые камеры. Расход пара не более 4 кг на 1 т отфильтрованного осадка. Удельная производительность фильтра составляет (2-5) т/м 2·ч, вакуумметрическое давление равно (-0,04 - -0,06) МПа или (-0,4 - - 0,6) кгс/см 2.

Фильтрат вакуум-фильтров поз.37 через ресивер поз.38, ловушку поз.39 и гидрозатвор поз.38а поступает в зумпф поз.22-3, в который собирают также фугат центрифуг поз.95 и смыв с поддонов вакуум-фильтров поз.37-7,8,9,10.

Из зумпфа поз.22-3 пульпу перекачивают в зумпф поз.17-5, куда подают смыв с поддонов вакуум-фильтров поз.37-3,4,5,6, подрешётный продукт сит поз.49-5,6 и, при недостатке центрифуг, часть концентрата из мешалок поз.94-1,2,3.

Пульпу из зумпфа поз.17-5 насосами перекачивают на обезвоживание в гидроциклоны типа ГЦ-500 поз.36. На всю фабрику установлена батарея из шести гидроциклонов (3 - в работе, 3 - в резерве).

Большую часть (~75 %) слива гидроциклонов поз.36 через пульподелитель поз.34 распределяют равномерно во вторые камеры первых перечистных флотаций всех работающих секций, оставшийся продукт поступает в сгуститель сточных вод поз.76а.

Пески гидроциклонов поз.36 самотёком поступают в зумпф поз.50, откуда их насосами подают на сита поз.49-5,6 для дополнительного обезвоживания.

Надрешётный продукт сит поз.49-5,6 самотёком поступает на пульподелитель поз.35 и далее - на вакуум-фильтры поз.37-3,4,5,6. Подрешётный продукт сит поз.49-5,6 возвращают в зумпф поз.17-5

Сгущение и обезвоживание хвостов

Камерный продукт (хвосты) флотомашин поз.46 самотёком поступает в зумпф поз.54. В этот же зумпф поступает разгрузка сгустителя поз.53. Из зумпфа поз.54 пульпу хвостов насосами подают на предварительное сгущение в гидроциклоны типа ГЦ-500 поз.65. На секцию установлены две батареи по четыре гидроциклона (4 - в работе, 4 - в резерве).

Слив гидроциклонов самотёком поступает в сгустители типа Ц-10 поз.53-1,2,3 для сгущения мелких частиц. Установлено по одному сгустителю поз.53 на I, II и III секции, слив гидроциклонов поз.65 четвёртой секции через пульподелитель распределяется между сгустителями поз.53-1,2,3.

Разгрузка сгустителей поз.53 с плотностью (1432-1631) кг/м 3 или Ж:Т = 0,7-2,0 самотёком поступает в зумпф поз.54.

Слив сгустителей поз.53 поступает на контрольное осветление в сгуститель типа П-30 поз.76.

Пески гидроциклонов поз.65 с плотностью (1602-1750) кг/м 3 или Ж:Т = 0,4-0,8 обезвоживают на ленточных вакуум-фильтрах типа BF-10 поз.66. На всю фабрику установлено 9 фильтров. Обезвоженные хвосты с массовой долей воды не более 8,0 % конвейером поз.59 транспортируют на солеотвал.

Фильтрат вакуум-фильтров поз.66 через ресивер поз.67 и гидрозатвор поз.68а поступает самотёком в сгуститель типа П-30 поз.76. Смыв с поддонов вакуум-фильтров поз.66 поступает в зумпф поз.54.

Сгущение продуктов обогащения

Сгущение промпродуктов перечистной сильвиновой флотации:

Сгущение промпродуктов второй и третьей перечистных флотаций сильвиновой флотации осуществляют в сгустителях типа П-18:

на первой секции - в сгустителе поз.51-1

на второй и третьей секциях - в сгустителе поз.51-2

на четвёртой секции - в сгустителе типа П-30 поз.73-а

Сгущение галитовых отходов:

Слив хвостовых сгустителей поз.53 проходит контрольную стадию осветления в сгустителе солевых шламов поз.76 (один сгуститель на всю фабрику). Для ускорения процесса осаждения тонких солевых частиц в питание сгустителя предусмотрена подача флокулянта - водного раствора полиакриламида с массовой долей 0,06 %.

Разгрузку сгустителя поз.76 с плотностью (1253-1269) кг/м 3 или Ж:Т = 15-30 насосами поз.48,49 перекачивают в сгустители шламов поз.25-1, 25-2.

Сгущение промпродуктов колонных машин:

Промпродукты колонных машин поз.21 сгущают в сгустителях:

на I секции - в сгустителе поз.73

на II секция - в сгустителе поз.25-3

на III секция - в сгустителе поз.79

на I V секция - в сгустителе поз.73а

Разгрузка сгустителей промпродукта колонных машин с плотностью не менее 1313 кг/м 3 или Ж :Т не более 6,0, посекционно, насосами подают на шламовую флотацию поз.44.

Сгущение глинисто-солевых шламов:

Сгущение пенного продукта колонных машин МПСГ поз.21 (глинистые шламы) производят в сгустителях типа П-30 поз.25-1, 25-2. (два сгустителя на всю фабрику: один - в работе, второй - в резерве). Туда же подают насосом разгрузку сгустителя поз.76 (солевые шламы) и сточные воды отделения сгущения с отметки минус 15 м. Пульпу шламов распределяют в сгустители посредством пульподелителя. Для интенсификации процесса сгущения в питание сгустителей поз.25-1 (25-2) подают флокулянт - водный раствор полиакриламида с массовой долей 0,06 %.

Разгрузка шламового сгустителя самотёком поступает в зумпф поз.26-2, куда также подают пенные продукты сгустителей поз.25-1 (25-2), 25-3, поз.73, поз.79. Плотность отвальных шламов в зумпфе поз.26-2 должна быть не менее 1399 кг/м 3 или Ж:Т не более 3,4. Массовая доля KCI в твёрдой фазе отвальных шламов (химанализ) не должна превышать 13,5

Для улучшения условий транспортирования, шламы в зумпфе разбавляют сточными водами реагентного отделения, стоками сушильно-грануляционного отделения (возможна подача оборотного рассола со шламохранилища) до плотности (1313-1336) кг/м 3 или Ж:Т = 6-8 и откачивают на шламохранилище.

Сгущение сточных вод:

Стоки нулевой отметки собирают в зумпфе поз.72, откуда их откачивают в сгуститель сточных вод типа П-30 поз.76а. В питание сгустителя поз.76а подают водный раствор ПАА с массовой долей 0,06 %. Разгрузку сгустителя поз.76-а распределяют по зумпфам поз.12-1,2,3,4.

Сливы всех сгустителей, кроме поз.53, собирают в сборные баки оборотного маточного раствора, откуда насосами распределяют по технологическим секциям.

Дозирование флокулянтов в процесс сгущения производят в соответствии с режимными картами расхода растворов реагентов.

Технологическая схема четвёртой секции

Технологическая схема четвёртой секции имеет следующее отличия от схемы I - III секций:

1. Узел обесшламливания руды:

Механическое обесшламливание сильвинитовой пульпы производят в две стадии: в гидроциклонах поз.18, затем в гидроциклонах поз.43. (Отсутствует стадии шламовой флотации в машинах ФМ -6,3 КСМ поз.45).

Сливы гидроциклонов обеих стадий обесшламливания перечищают в колонной машине поз.21 (одна машина). Камерный продукт колонной машины, совместно с промпродуктами второй и третьей перечистных флотаций концентрата, сгущают в сгустителе поз.73, разгрузку которого подают в машину ФМ-6,3 КСМ поз.44.

Камерный продукт машины поз.44 направляют в зумпф поз.17.

На основную сильвиновую флотацию поступают только пески гидроциклонов поз.43.

2. Сильвиновая флотация:

Отсутствует операция классификации пульпы на дуговых ситах поз.48. Основная сильвиновая флотация производится в двух шестикамерных флотомашинах ФМ-6,3 КСМ поз.46. Плотность питания поз.46 IV секции составляет 1367-1387 кг/м 3 или Ж:Т = 2,5-3,0. Черновой концентрат с первых камер обеих машин поступает на перечистные операции. Черновой концентрат со 2 - 6 камер направляют в зумпф поз.63 и насосами перекачивают на дуговые сита поз.49. Надрешётный продукт самотёком поступает в контактирующий аппарат поз.30. Подрешётный продукт поступает на перечистные операции. Возможна подача всего объёма чернового концентрата на перечистные операции.

Режим перечистных операций соответствует общей для всех секций схеме и включает три стадии доводки концентрата до кондиционного уровня.

Принципиальная схема обогатительного комплекса второго рудоуправления дана на рис.1.

1. Участок размола руды

2. Склад сильвинита молотого

3. Главный корпус (производственный участок) фабрики

4. Реагентное отделение

5. Сушильно-грануляционное отделение, в состав которого входят

участок сушки и участок грануляции готового продукта

6. Отделение складирования и отгрузки готовой продукции

7. Объект для размещения солевых отходов на солеотвале

8. Объект для размещения отвальных шламов на шламохранилище

3. Описание устройства и принцип действия проектируемого аппарата

где 0,905 - массовая доля первичных аминов, д..ед.

3,5647 - расходный коэффициент по руде в натуре (р.к.)

при тов. = 82 %

Вода с водным раствором амина с массовой долей 0,8 % вводится:

с деэмульгатором нефтяных эмульсий (ОЖК).

Расход ОЖК в натуре на 1 т готовой продукции - 0,030 кг

Расход ОЖК на 100 т руды:

Расход воды с раствором ОЖК с массовой долей 10 % на 100 т руды составляет:

с сухим полиакриламидом.

Расход ПАА с массовой долей основного вещества 100 % на 1 т готовой продукции составляет 0,090 кг.

Расход ПАА на 100 т руды:

Воды с водным раствором ПАА с массовой долей 0,06 % вводится:

с лигносульфонатами.

Расход лигносульфонатов с массовой долей основного вещества 50 % на 1 т готовой продукции - 0,170 кг

На 100 т руды:

Всего воды с раствором реагентов на 100 т руды вводится:

W реаг. = 1,11 + 0,010 + 4,21 + 0,12 = 5,45 т

3. Вода с рассолом

Характеристика рассола:

массовая доля воды - 78,24 %

массовая доля KCl - 6,47 %

плотность - 1,162 т/м 3

Расход рассола по главному корпусу 11,6 т на 100 т руды

Расход воды, поступающей с рассолом в главный корпус, составляет:

11,6 х 0,7824 = 9,08 т на 100 т руды

4. Расход свежей воды в технологический процесс главного корпуса (размыв оборудования, выщелачивание концентрата) составляет 7,17 т на 100 т руды.

Итого на каждые 100 т руды в процесс поступает воды:

W вввод. = W р + W реаг.+ W рас.+ W св.

W вввод = 0,8 + 5,45 + 9,08 + 7,17 = 22,5 т

Статьи вывода воды из процесса в главном корпусе:

1. С концентратом:

где

к - выход концентрата, поступающего в сушильное отделение, % ;

W к - массовая доля воды в концентрате, д..ед.

2. С хвостами:

3. С отвальными шламами:

где в - массовая доля воды в жидкой фазе отвальных шламов, д. ед.;

m - массовое отношение жидкого к твёрдому (Ж:Т), ед.

Всего уходит воды из процесса:

W ввывод = 2,08 + 5,27 + 15,15 = 22,50

Удельный расход свежей воды на 1 т 95 % KCl по главному корпусу составляет:

- с раствором реагентов из реагентного отделения:

Всего 50,194 + 0,152 + 0,104 = 0,45 т

Таблица 1 Технологический баланс по KCl в твёрдой фазе продуктов обогащения руды в главном корпусе

Таблица 2 Товарный баланс производства хлористого калия (главный корпус)

Таблица 3 Материальный баланс продуктов обогащения руды в главном корпусе

Таблица 4 Баланс по воде на 100 т руды

5. Технологические и конструктивные расчеты

1. Геометрический объем камеры,

Vкг = (1,1 ч 1,2) ? Vк = 1,1 ? 6,3 = 6,93 м 3,

где Vкг - геометрический объем камеры, м 3;

Vк - полезный объем камеры, м 3;

2. Общая длина машины при числе камер m,

L = l ? m + ? = 2,2 ? 16 + 0,5 = 35,7 м

где l - длина одной камеры, м;

m - число камер в машине;

? - увеличение длины машины на разгрузочные и загрузочные

карманы, коробки, м, (для машины с Vк более 1м 3 ? = 0,5 ч 0,6 м).

3. Требуемое число камер,

m = tфл: фк = 8 : 0,5=16

где tфл - время флотации руды, мин;

фк - время пребывания пульпы в одной камере, мин,

(для машин типа ФМР фк = 0,5 ч 1 мин.).

4. При барботаже, когда газ движется через жидкость в виде отдельных свободно всплывающих пузырей, диаметр пузыря находят по формуле:

dn=3v6 * d0 * д / [9,81*(сж - сг)]= 3v6*5*10-5*0,07/[9.81*(1235-1.2)]= =12.02*10-4м

где d0 - диаметр отверстия, в котором образуется пузырь;

д - поверхностное натяжение

5. Скорость подъема пузырей, для турбулентного режима,

щп = 0.7*vdп*(сж - сг)*g/ сж=0.7v12.02*10-4*(1205-1.2)*9.81/1235= =7.67*10-2м/с

6. Межфазная поверхность при барботаже представляет собой суммарную поверхность всех пузырьков на высоте жидкостного столба и определяется следующим соотношением:

F=6*Q*h/(щп* dп)=6*10-8*0.8/(7.67*10-2*12.02*10-4)=1.52*10-3м 2

7. Содержание твердого в пульпе:

Qтв+Qж=213,7+552,9=766,6

С=213,7/766,6*100%=27,87%

8. Расход мощности на компрессию воздуха для одной камеры, кВт,

Nв=qN*Vк=3*6,3=18,9кВт

где qN - удельный расход мощности на сжатие воздуха для 1 м 3 камеры, кВт

Vк - полезный объем камеры, м 3

9. Частота вращения импеллера, мин-1,

nимп=0,98*nдв*dш.и/dш.э=0,98*300*600/400=441 мин-1

где nдв - частота вращения двигателя импеллера, мин-1

dш.и - диаметр клиноременного шкива на валу импеллера, мм

dш.э - диаметр клиноременного шкива электродвигателя импеллера, мм

10. Расход воздуха на 1 м 3 камеры, м 3/мин,

qв=Rа.э* Vк =1,2/6,3=0,19 м 3/мин

где Rа.э - коэффициент аэрации

11. Расход воздуха механических машин, м 3/мин.,

Q=185*D2*vpRм=185*0,152*v1,02*0,85*Sin450=3,26 м 3/мин.

где D - диаметр измерительного патрубка, м;

p - давление, КПа;

Rм - 0,85*Sin450 (угол наклона шкалы манометра к горизонту)

12. Полезный объем камеры, м 3,

Vк= Vкг /1.1=6.93/1.1=6.3 м 3

где Vкг - геометрический объем камеры, м 3;

Vк - полезный объем камеры, м 3;

13. Толщина стенки флотомашины рассчитывается по формуле:

дст= (P*Dв)/(дп*2ц)=0,5см=5мм

где P - давление столба жидкости в машине;

P=h*г=220*1.5*10-3=0.330 кг/см 2

h - высота столба жидкости, см;

г - удельный вес пульпы, г/см 3;

ц - коэф. прочности стали

дп - напряжение от давления столба пульпы

Dв - диаметр машины

Заключительная часть

В результате расчетов я получил флотомашину с Vкг=6,93 м 3, Vк=6.3 м 3.

Общая длина машины при числе камер m (m=16): L=35.7м

Расход воздуха механических машин Q = 3.26 м 3/мин

Частота вращения импеллера nимп = 441 мин-1

Список используемой литературы