Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет

имени Т.Ф. Горбачева»

Кафедра обогащения полезных ископаемых

Курсовой проект

проектирование обогатительных фабрик

Выполнил: ст-т гр. ОПс-111

Долженко С.Ю.

Проверила:

Меркушева Л.Н.

Кемерово 2016



Обработка данных ситового и фракционного анализов углей

Исходными данными для курсового проекта являются ситовые и фракционные составы шахтопластов, доли их участия в шихте и годовая производительность обогатительной фабрики.

По заданию на курсовой проект принимаем шахтопласты 203 (доля участия в шихте 70%) и 199 (доля участия в шихте 30 %). Производительность фабрики 4,1 млн. т/год.

1. Расчет характеристики шихты по машинным классам

Расчет заключается в определении выхода и зольности принятых машинных классов. Класс более 100 мм остается без изменения.

Определяем ситовый состав машинного класса 13-100 мм:

%;

%,

где

г50-100, г25-50, г13-25 - выходы отдельных классов (графа 2, табл. 1), %.

Аd50-100, Аd25-50, Аd13-25 - соответствующие им зольности (графа 3 табл. 1), %.

Рассчитываем фракционный состав шихты по машинным классам:

Для фракции менее 1,3 г/см3 выход класса 13 -100 мм:



%;

%,

где

г-1,3 - выход соответствующих классов фракции менее 1,3 г/см3, %;

г50-100, г25-50, г13-25 - выход класса 50-100, 25-50 и 13-25 мм (графа 4, табл. 1), %.

Аd-1,3 - зольность соответствующих классов фракций менее 1,3 г/см3, %;

Аd50-100, Аd25-50, Аd13-25 - зольность класса 50-100, 25-50 и 13-25 мм (графа 5, табл. 1).

И т.д. для других фракций.

Таблица 1

Количественный состав шихты по классам

Размер	Ситовый					Фракционный состав
класса,	состав	<1.3	1.3 - 1.4	1.4 - 1.5	1.5 -1.6	1.6 - 1.8	> 1.8
мм	г, %	Аd,%	г, %	Аd,%	г, %	Аd,%	г, %	Аd,%	г, %	Аd,%	г, %	Аd,%	г, %	Аd,%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
>100	9,45	29,81	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
50 - 100	11,02	24,90	6,22	5,31	1,33	10,53	0,37	18,78	0,19	30,11	0,15	41,30	2,75	75,53
25 - 50	12,40	21,65	7,18	5,17	1,85	9,81	0,32	19,27	0,17	28,14	0,17	39,35	2,71	71,08
13 - 25	17,82	19,39	10,80	4,54	2,54	9,55	0,68	19,22	0,29	29,81	0,38	41,38	3,12	76,24
6 - 13	11,86	17,47	6,85	4,24	2,07	8,97	0,65	19,81	0,26	28,35	0,34	40,39	1,68	73,56
3 - 6	11,19	16,34	6,72	4,18	1,77	8,67	0,57	19,25	0,29	28,63	0,30	41,20	1,53	70,39
1 - 3	12,90	14,36	7,55	3,64	2,39	7,56	0,69	18,76	0,40	26,44	0,34	38,93	1,53	66,34
0.5 - 1	5,22	13,10	2,52	2,17	1,51	6,42	0,37	20,13	0,13	29,86	0,15	43,58	0,53	66,21
0 - 0.5	8,14	12,26	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
итого	100,00	19,13

Таблица 2

Количественный состав шихты по машинным классам

Класс, мм	Ситовый состав	Фракционный состав
		<1,3	1,3-1,4	1,4-1,5	1,5-1,6	1,6-1,8	>1,8
	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %
>100	9,45	29,81	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
13-100	41,24	21,54	24,20	4,92	5,72	9,86	1,38	19,11	0,66	29,47	0,70	40,88	8,59	74,38
1-13	41,17	15,63	23,63	3,81	7,75	7,97	2,29	19,40	1,08	27,91	1,14	40,59	5,28	69,80
0-1	8,14	12,26	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Итого:	100,00	19,13

Таблица 3

Количественный состав шихты по машинным классам после дробления крупного класса более 100 мм

Класс, мм	Ситовый состав	Фракционный состав
		<1,3	1,3-1,4	1,4-1,5	1,5-1,6	1,6-1,8	>1,8
	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %
13-100	45,54	22,32	26,21	4,92	6,32	9,86	1,52	19,11	0,72	29,47	0,77	40,88	9,99	74,38
1-13	45,47	16,97	25,13	3,81	8,56	7,97	2,53	19,40	1,20	27,91	1,26	40,59	6,80	69,80
0-1	8,99	13,92	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Итого:	100,00	19,13

2. Корректировка зольностей фракций

После заполнения табл. 2 необходимо сравнить зольности машинных классов по ситовому и фракционному составам. При больших отличиях следует провести корректировку зольностей согласно [2, с. 125-126]. В нашем случае корректировка не требуется.

3. Количественная характеристика шихты после дробления класса более 100 мм

обезвоживание баланс обогащение фильтрат

После дробления угля класса более 100 мм изменяется выход и зольность всех классов крупности. Допускаем, что увеличение выхода каждого класса происходит пропорционально его количеству. Зольность класса определяется по балансовой формуле.

Выход машинных классов после дробления крупного класса:

,

где

хi - увеличение выхода i-го класса после дробления крупного класса более 100 мм.

Находим выход класса 0-100 мм:

%;

%;

%.

Зольность машинных классов после дробления класса более 100 мм находим по формуле

%,

%.

Аналогично определяется выход и зольность классов 0,5-13 и 0-0,5 мм.

Результаты заносим в графы 2 и 3 табл. 3.

4. Расчет состава шихты с учетом истирания

На предприятиях Кузбасса величина образующегося шлама колеблется от 7 до 15 % и зависит от способа добычи и степени механизации, от способа и дальности транспортирования угля от забоя до обогатительных машин, а также от сорта и марки угля.

Для расчета, при отсутствии опытных данных, принимают увеличение выхода класса 0-3 мм на 10 % за счет истирания других классов.

Для перерасчета выходов определяют коэффициент коррекции выхода класса с учетом истирания согласно [2, с. 129].

Полученные значения выходов помещают в табл. 4.

Таблица 4

Количественный состав шихты по машинным классам с учетом истирания

Класс, мм	Ситовый состав	Фракционный состав
		<1,3	1,3-1,4	1,4-1,5	1,5-1,6	1,6-1,8	>1,8
	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %	г, %	Ad, %
13-100	40,54	22,32	23,33	4,92	5,63	9,86	1,35	19,11	0,65	29,47	0,69	40,88	8,89	74,38
1-13	40,47	16,97	22,37	3,81	7,62	7,97	2,25	19,40	1,06	27,91	1,12	40,59	6,05	69,80
0-1	18,99	16,94	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Итого	100,00	19,13

5. Построение кривых обогатимости

Таблица 5

Данные для построения кривых обогатимости класса 13-100 мм

Плотность фракций, г/см3	Выход, г, %	Зольность, Ad, %	Всплывшие	Потонувшие
			г, %	Ad, %	г, %	Ad, %
1	2	3	4	5	6	7
<1,3	23,33	4,92	23,33	4,92	40,54	22,32
1,3-1,4	5,63	9,86	28,96	5,88	17,21	45,91
1,4-1,5	1,35	19,11	30,31	6,47	11,58	63,44
1,5-1,6	0,65	29,47	30,96	6,95	10,23	69,30
1,6-1,8	0,69	40,88	31,64	7,69	9,58	71,99
>1,8	8,89	74,38	40,54	22,32	8,89	74,38
Итого:	40,54	22,32

Таблица 6

Данные для построения кривых обогатимости класса 0,5-13 мм

Плотность фракций, г/см3	Выход, г, %	Зольность, Ad, %	Всплывшие	Потонувшие
			г, %	Ad, %	г, %	Ad, %
1	2	3	4	5	6	7
<1,3	22,37	3,81	22,37	3,81	40,47	16,97
1,3-1,4	7,62	7,97	29,99	4,87	18,10	33,24
1,4-1,5	2,25	19,40	32,24	5,88	10,48	51,62
1,5-1,6	1,06	27,91	33,30	6,58	8,23	60,42
1,6-1,8	1,12	40,59	34,42	7,69	7,17	65,25
>1,8	6,05	69,80	40,47	16,97	6,05	69,80
Итого:	40,47	16,97

Таблица 7

Данные для построения кривых обогатимости класса 0,5-100 мм

Плотность фракций, г/см3	Выход, г, %	Зольность, Ad, %	Всплывшие	Потонувшие
			г, %	Ad, %	г, %	Ad, %
1	2	3	4	5	1	2
<1,3	45,70	4,38	45,70	4,38	81,01	19,65
1,3-1,4	13,25	8,77	58,95	5,37	35,31	39,42
1,4-1,5	3,60	19,29	62,55	6,17	22,06	57,82
1,5-1,6	1,71	28,50	64,26	6,76	18,46	65,34
1,6-1,8	1,80	40,70	66,07	7,69	16,75	69,10
>1,8	14,94	72,53	81,01	19,65	14,94	72,53
Итого:	81,01	19,65

По данным таблиц 5, 6 и 7 согласно ГОСТ 4790-80 строим кривые обогатимости для машинных классов (для машинного класса 1-100 мм строим только две кривые обогатимости: кривую зольностей элементарных фракций и кривую всплывших фракций ).

6. Составление теоретического баланса продуктов обогащения

Теоретический баланс продуктов обогащения предназначен для определения теоретически возможных технологических показателей обогащения и расчета качественно-количественной схемы обогащения.

Теоретический баланс продуктов обогащения

Класс 13-100 мм

Определяем по кривым обогатимости выход и зольность концентрата: гк = 31,82 %, Adк = 7,500 %, при плотности разделения ск = 1,62г/см3.

Зольность отходов Adотх. = 74,38%. Этой зольности соответствует выход отходов готх. = 8,90 %. Полученные данные заносим в табл. 8.

Класс 0,5-13 мм

Выход и зольность концентрата гк = 34,25 %, Adк = 8,000 %, при плотности разделения ск = 1,69 г/см3.

Зольность отходов Adотх. = 69,80 %. Этой зольности соответствует выход отходов готх. = 6,05 %. Полученные данные заносим в табл. 8.



Таблица 8

Теоретический баланс продуктов гравитационного обогащения

Наименование продукта	Выход, г, %	Зольность, Ad, %
Концентрат класса, мм
13-100	31,82	7,50
0,5-13	34,25	8,00
Итого концентрата:	66,07	7,76
Порода класса, мм
13-100	8,90	74,38
0,5-13	6,05	69,80
Итого породы:	14,94	72,53
Класс<0,5	18,99	16,94
Всего:	100,00	19,18

7. Определение категории обогатимости

В соответствии с ГОСТ 10100-84, показатель обогатимости (Т) определяется по формуле

,

где

г1 - выход фракций промежуточного продукта, %;

г2 - выход фракций породы, %.

При этом в соответствии с ГОСТ 10100-84, за промпродукт принимаются фракции плотностью 1400-1800 кг/м3 или 1500-1800 кг/м3, в зависимости от зольности фракций до 1500 кг/м3. Если по фракционному анализу зольность всплывших фракций плотностью до 1500 кг/м3 менее 10 %, то к промежуточному продукту относят фракции плотностью от 1500 до 1800 кг/м3. В зависимости от значения показателя обогатимости уголь делят на категории в соответствии с табл. 9.

Таблица 9

Категория обогатимости

Показатель обогатимости (Т), %	Категория
до 5	легкая
свыше 5 до 10 включительно	средняя
свыше 10 до 15 включительно	трудная
свыше 15	очень трудная

В данном примере для класса 13-100 мм, Т13-100 = 4,21 %, обогатимость легкая.

Аналогично определяем показатель обогатимости для классов 0,5-13 и 0,5-100 мм:

Т0,5-13 = 6,34 % - обогатимость средняя;

Т0,5-100 = 11,357 % - обогатимость средняя.

Расчёт качественно-количественной схемы

8. Расчет подготовительных операций

В состав подготовительных операций входят предварительное грохочение и дробление класса +100 мм.

9. Расчет операции I

Расчет схемы заключается в определении выхода, зольности и часовой производительности каждого продукта.

Определяем часовую производительность фабрики:

т/ч,

где

Qчас - часовая производительность фабрики, т/ч;

Qгод - годовая производительность фабрики;

k - коэффициент неравномерности качества (1,15);

T - число рабочих дней в году;

t - число часов в сутки;

kи - коэффициент использования оборудования в течение суток;

т/ч

где

4100000 т/г - годовая производительность фабрики (по заданию),

6000 ч - плановая часовая работа фабрики за год.

Количество воды, поступающей с рядовым углем:

Принимаем влажность надрешётного продукта W1r = 7 % [1]:

м3/ч.

Подготовительная классификация на машинные классы.

Операция II: Мокрая классификация

На классификацию поступает рядовой уголь Q1 = 785,833/ч.

Определяется выход и зольность надрешетного (класс более 13 мм) продукта 3 с учётом эффективности подготовительной классификации:

, %,



где

?2 - эффективность подготовительной классификации - 0,940.

Содержание в исходном нижнего класса:

,

где

г0-1; г1-13 - определяется по ситовой характеристике поступающего на операцию угля.

Определяем количество надрешетного продукта:

т/ч.

Принимаем влажность надрешётного продукта W6r = 9 %.

Количество воды:

м3/ч.

Определяем выход и количество подрешетного продукта 7 (класс 0-13 мм) с учётом эффективности подготовительной классификации:



т/ч;

%;

м3/ч.

10. Расчет основных операций. Операция III: Обогащение крупного класса в отсадочной машине

Определяем содержание классов 0-0,5 и 0,513 мм в исходном питании отсадочной машины:

%,

%.

Определяем фракционный состав исходного с учетом КПД грохота (табл. 10).

Из табл. 4 записываем значения выходов и зольностей фракций класса 13-100 мм в графы 2 и 3 табл. 10.

В графу 5 табл. 10 заносим зольности фракций класса 0,5-13 мм из табл. 4.

В строку “Итого” графы 4 помещаем выход класса 0,5-13 мм. К этой величине пересчитываем выходы фракций класса 0,5-13 мм (табл. 10).



Таблица 10

Фракционный состав исходного с учетом КПД грохота

Плотность, г/см3	13-100 мм	0,5-13 мм	Исходный
	гш, %	Ad, %	гш, %	Ad, %	гш, %	Ad, %	г, %
1	2	3	4	5	6	7	8
<1,3	23,333	4,924	22,371	3,810	45,704	4,379	56,417
1,3-1,4	5,627	9,859	7,620	7,969	13,248	8,771	16,353
1,4-1,5	1,353	19,113	2,248	19,404	3,601	19,294	4,446
1,5-1,6	0,645	29,472	1,064	27,905	1,709	28,497	2,110
1,6-1,8	0,686	40,882	1,118	40,592	1,804	40,702	2,227
>1,8	8,895	74,385	6,049	69,803	14,944	72,530	18,447
Итого:	40,540	22,322	40,471	16,973	81,010	19,650	100,000

Находим выход и зольность исходного угля, поступающего на тяжелосредное обогащение, графы 6 и 7.

Пересчитываем выходы фракций исходного (графа 6
табл. 10) к 100 %; и т. д. для других фракций. Результаты помещаем в графу 8.

11. Расчет шламообразования

Дополнительный выход шлама в процессе тяжелосредного обогащения принимаем, а6 = 4 % (от количества материала, поступающего на данную операцию), [1].

%;

%.

Выход и зольность общего шлама:

%;

где Adx1= Ad0-0,5 = 16,94 %.

Выход и зольность питания отсадки без шлама:

%;

Проводим корректировку фракционного состава исходного к Ad'6 = 22,026 %. Значения выходов фракций 1,3-1,4, 1,4-1,5, 1,5-1,6 и 1,6-1,8 г/см3 (графа 8 табл. 11) оставляем без изменения. Определяем выходы фракций менее 1,3 и более 1,8 г/см3 из уравнения баланса (значения зольностей фракций в уравнение записываем из графы 7 табл. 11)

Скорректированный фракционный состав заносим в графу 2 табл. 12.

Концентрат

Плотность разделения для концентрата к = 1,62, г/см3. Находим выход концентрата для каждой фракции

Фракция 1,3-1,4 г/см3 (табл. 12 графа 2). Для плотности разделения к = 1,63, г/см3 и средней плотности фракции ср = 1,35, г/см3 определяем извлечение фракции в концентрат отсадки Е = 100 %

%.

Аналогично вычисляют значения выходов для других фракций.

Отходы

Плотность разделения для отходов отх = 1,63 г/см3. Находим извлечение каждой фракции в отходы.

Определяем выход и зольность продуктов.

Концентрат без шлама:

%;

%.

Концентрат со шламом:

%;

т/ч.

Отходы:

%;

%;

т/ч;

Таблица 11

Результаты обогащения класса 13100 мм в тяжелых средах

Плотность, г/см3	Исходный	Концентрат, ск=1,62 г/см 3	Отходы, сотх=1,62 г/см^3
	г,%	Ad,%	Ad*г,%	сср	Ек,%	г к, %	Ad* гк,%	Ео,%	г отх, %	Ad*готх,%
1,2-1,3	52,931	4,379	231,784	1,25	100,000	52,931	231,784	0,000	0,000	0,000
1,3-1,4	16,353	8,771	143,442	1,35	100,000	16,353	143,442	0,000	0,000	0,000
1,4-1,5	4,446	19,294	85,774	1,45	99,520	4,446	85,774	0,480	0,019	0,449
1,5-1,6	2,110	28,497	60,124	1,55	85,690	2,110	60,124	14,310	0,369	12,211
1,6-1,8	2,227	40,702	90,649	1,70	11,140	2,227	90,649	88,860	1,736	159,650
1,8-2,6	21,933	72,530	1590,788	2,20	0,45	0,099	7,159	99,55	19,729	1411,769
Итого:	100,000	22,026	2202,560	-	-	78,166	618,930	-	21,834	1583,63

12. Расчет водно-шламовой схемы

Расход воды на отсадку равен 2,4 м3/т:

м3/ч.

Расход оборотной воды:

м3/ч.

Принимаем влажность отходов Wr9=22%:

Рассчитываем характеристики концентрата:

т/ч;

%;

м3/ч.

13. Операция IV: Обезвоживание концентрата на грохоте

Принимаем эффективность EX = 90%.

Выход и зольность дополнительного шлама при отсадке:

;

;

Общее количество шлама в питании грохота:

;

Определяем характеристики продуктов обезвоживания:

%;

т/ч;

%;

т/ч;

Принимаем влажность обезвоженного концентрата Wr25=7%:

м3/ч.

14. Операция V: Дешламация

На обесшламливание поступает уголь:

Определяем содержание класса 0 - 0,5 мм в классе 0,5 - 13 мм:

Принимаем эффективность грохочения в загрузочном устройстве отсадочной машины ?3 = 0,7 и дополнительное шламообразование в загрузочном устройстве a1 = 2 %, в отсадочной машине a2= 12 %:

Выход и зольность надрешетного продукта загрузочного устройства:

Определяем выход и зольность класса 0,5 - 13 мм без шлама с учетом, что в загрузочном устройстве отсадочной машины происходит дополнительное шламообразование:



Выход и зольность шлама, поступающего на отсадку:

Надрешетный продукт дешламации имеет влажность Wr13 =32%.

15. Операция VI: Отсадка

Определяем фракционный состав исходного, поступающего в отсадочную машину. Пересчитываем значения выходов фракций класса 0,5 - 13 мм (табл.4.) к г7'=32,808%.

Таблица 12

Результаты обогащения класса 1 - 13 мм в отсадочной машине

Плотность фракций	Исходный	Концентрат, ск=1,73 г/см3	Отходы, ск=1,73 г/см3
	г,%	Ad,%	Ad*г,%	сср	Ек,%	г к, %	Ad* гк,%	Ео,%	г отх, %	Ad*готх,%
1,2-1,3	18,135	3,810	69,099	1,25	100,000	18,135	69,099	0,000	0,000	0,000
1,3-1,4	6,177	7,969	49,226	1,35	100,000	6,177	49,226	0,000	0,000	0,000
1,4-1,5	1,822	19,404	35,358	1,45	100,000	1,822	35,358	0,000	0,000	0,000
1,5-1,6	0,863	27,905	24,074	1,55	100,000	0,863	24,074	0,000	0,000	0,000
1,6-1,8	0,906	40,592	36,790	1,70	100,000	0,906	36,790	0,000	0,000	0,000
1,8-2,6	4,904	69,803	342,301	2,20	17,430	0,855	59,663	82,570	4,049	282,638
Итого	32,808	16,973	556,848	-	-	28,759	274,210		4,049	282,638

Определяем выход и зольность продуктов:

Концентрат без шлама:

%;

%.

Концентрат со шламом:

%;

т/ч.

Отходы:

%;

%;

т/ч;

16. Расчет водно-шламовой схемы

Расход воды на отсадку равен 2,2 м3/т:

м3/ч.



Расход оборотной воды:

м3/ч.

Принимаем влажность отходов Wr23=22%:

Рассчитываем характеристики концентрата:

м3/ч.

17. Операция VII: Обезвоживание концентрата на грохоте

Принимаем эффективность EX = 90%.

%;

т/ч;

%;

т/ч;

Принимаем влажность обезвоженного концентрата Wr25=18%:



м3/ч.

18. Операция VIII: Обезвоживание концентрата в центрифуге

Принимаем унос твёрдого с фугатом 5 % от питания операции:

%;

т/ч;

%;

%;

т/ч;

Принимаем влажность концентрата Wr27 = 8 % [1]:

м3/ч;

м3/ч.

19. Операция IX: Классификация в гидроциклоне

Определяем характеристики 20-го продукта, поступающего на данную операцию:



%;

т/ч;

;

;

C20=Q20/Wn20=215,27/2556,62=0,084

Принимаем эффективность E=30%.

20. Операция X: Флотация

Зададимся зольностью концентрата и отходов: Ad23 =8 %, Ad24= 68%.

Из уравнения баланса находим:



%;

т/ч;

%;

т/ч;

21. Операции XI и XII: Фильтрация и флотация фильтрата

Эти операции рассчитываются вместе, так как они составляют замкнутый цикл.

Принимаем содержание твердого в отходах флотации фильтрата на 0,005 т/м3 выше содержания твердого в осветленной воде [1]:

т/м3

Влажность кека принимаем Wr25 = 22 % [1]. Содержание твердого в кеке рассчитываем по формуле

, т/м3

Определяем характеристики отходов флотации фильтрата и кека по формуле



м3/ч;

т/ч;

%;

м3/ч;

м3/ч;

м3/ч;

т/ч;

%.

Принимаем содержание твёрдого в концентрате флотации фильтрата: т/м3 [1], а в фильтрате: т/м3 [1].

Определяем характеристики фильтрата и концентрата флотации фильтрата:

т/ч;

%;

м3/ч;

м3/ч;

м3/ч;

м3/ч;

т/ч;

%.

Принимаем зольность флотоконцентрата Аd34 на 1 % ниже зольности концентрата основной флотации [1]:

%;

%;

т/ч,

Принимаем зольность кека на 1% ниже зольности питания вакуум-фильтров [1]:

22. Операции XIII и XIV: Сгущение и обезвоживание в фильтр - прессе

Эти операции рассчитываются вместе, так как они составляют замкнутый цикл.

Определяем характеристики 29' -го продукта:

т/ч;

м3/ч;

Определяем характеристики слива сгустителя и осадка фильтр-пресса.

Влажность осадка фильтр-пресса Wr55 = 30 % [1]. Содержание твердого в осадке рассчитываем по формуле:

т/м3.

Принимаем содержание твердого в сливе сгустителя равным содержанию твердого в осветленной воде т/м3 и предварительно рассчитываем по формуле:

м3/ч;

%;

м3/ч;

%;

м3/ч;

м3/ч;



т/ч;

%;

Принимаем содержание твердого в сгущенном продукте С30 = 0,4 т/м3, а содержание твердого в фильтрате на 0,005 т/м3 выше содержания твердого в осветленной воде [1]:

т/м3.

Определяем характеристики сгущенного продукта и фильтрата:

%;

м3/ч;

м3/ч;

м3/ч;

м3/ч;

т/ч;

%.



По результатам расчета курсового проекта составляем практический баланс продуктов обогащения и воды (табл. 13, 14, 15).

Таблица 13

Баланс продуктов переработки

№	Наименование продукта	г,%	Q, т/ч	Аd , %	W, м3/ч	Wr, %
10	Концентрат 13-100 мм	31,234	245,444	7,990	17,181	7,000
18	концентрат 0,5-13	28,327	222,602	9,693	19,357	8,000
25	концентрат 0-0,5	16,230	127,543	6,982	35,974	22,000
	Итого концентрата	75,791	595,589	8,411	72,512	10,853
9	Отходы 13-100	8,996	70,697	72,530	19,940	22,000
15	Отходы 0,5-13	4,049	31,819	69,803	8,975	22,00
33	Кек фильтр-прессов	8,165	64,166	27,061	46,720	30,000
	Итого отходов	21,211	166,682	54,506	75,635	31,213
31	Слив сгустителей	2,998	23,562	40,000	2339,390
1	Всего:	100,000	785,833	19,135	2487,536	-

Таблица 14

Баланс воды по фабрике

№	Поступает в процесс			W, м3/ч	№	Выходит из процесса		W, м3/ч
1	С рядовым углем			59,149		С продуктами обогащения		2487,536
II	На мокрую классификацию		1041,018
III	На отсадку крупного класса		797,583
VI	На отсадку мелкого класса		589,787
	Всего:	2487,536		Всего:	2487,536



Таблица 15

Результаты расчёта водно-шламовой схемы

№	Наименование продукта	г,%		Q, т/ч	Аd , %	W, м3/ч
I		Подготовительная классификация с додрабливанием надрешетного продукта
	поступает:
1	рядовой уголь	100,00		785,83	19,13
	итого:	100,00		785,83	19,13
2	подрешетный пр-т 0-100	90,55		711,57	18,02
4	додробленный пр-т	9,45		74,26	29,81
5	итого:	100,00		785,83	19,13
II	Мокрая классификация
	поступает:
5	0-100	100,00		785,83	19,13	59,15
	Оборотная вода					1041,02
	итого:	100,00		785,83	19,13	1100,17
	выходит:
7	подр.продукт	55,89		439,22	16,96	1065,89
6	надр.продукт	44,11		346,61	21,89	34,28
	итого:	100,00		785,83	19,13	1100,17
III		Отсадка кл. 13-100
	поступает:
6	надр.продукт	44,11		346,61	21,89	34,28
	Оборотная вода					797,58
	итого:	44,11		346,61	21,89	831,86
	выходит:
8	к-т 13-100	35,11		275,91	8,91	811,92
9	отх.	9,00		70,70	72,53	19,94
	итого:	44,11		346,61	21,89	831,86
IV		Обезвоживание концентрата на грохоте
	поступает:
8	к-т 13-100	35,11		275,91	8,91	811,92
	итого:	35,11		275,91	8,91	811,92
	выходит:
11	подр.прод	3,88		30,47	16,35	794,74
10	надр.прод(к-т)	31,23		245,44	7,99	17,18
	итого	35,11		275,91	8,91	811,92
V		Обесшламливание в ЗУОМ
	поступает:
7	подр.прод	55,89		439,22	16,96	1065,89
	итого:	55,89		439,22	16,96	1065,89
	выходит:
13	надр.прод	43,40		341,03	16,97	160,49
12	подр.прод	12,50		98,19	16,94	905,40
	итого	55,89		439,22	16,96	1065,89
VI		Отсадка кл. 0,5-13
	поступает:
13	надр.прод	43,40		341,03	16,97	160,49
	Оборотная вода					589,79
	итого:	43,40		341,03	16,97	750,27
	выходит:
14	к-т 0,5-13	39,35		309,21	11,53	741,30
15	отх.	4,05		31,82	69,80	8,97
	итого:	43,40		341,03	16,97	750,27
VII		Обезвоживание концентрата на грохоте
	поступает:
14	к-т 0,5-13	39,35		309,21	11,53	741,30
	итого:	39,35		309,21	11,53	741,30
	выходит:
17	подр.прод	9,53		74,90	16,96	689,86
16	надр.прод(к-т)	29,82		234,32	9,80	51,44
	итого	39,35		309,21	11,53	741,30
VIII		Обезвоживание концентрата в центрифуге
	поступает:
17	надр.прод(к-т)	29,82		234,32	9,80	51,44
	итого:	29,82		234,32	9,80	51,44
	выходит:
18	к-т	28,33		222,60	9,69	19,36
19	фугат	1,49		11,72	11,80	32,08
	итого	29,82		234,32	9,80	51,44
IX	Классификация в гидроциклоне
	поступает:
11	подр.прод(крупн)	3,88		30,47	16,35	794,74
12	подр.вода(загр)	12,50	98,19	16,94	905,40
17	подр.прод(мелк)	9,53		74,90	16,96	689,86
19	фугат	1,49		11,72	11,80	32,08
20	питание гидроциклона	27,39		215,27	16,58	2422,08
	выходит
21	пески	19,18		150,69	16,43	207,20
22	слив	8,22		64,58	16,94	2214,89
	итого	27,39		215,27	16,58	2422,08
X		Флотация
	поступает:
21	пески	19,18		150,69	16,43	207,20
	итого:	19,18		150,69	16,43	207,20
	выходит:
23	к-т	16,48		129,52	8,00	166,53
24	отх	2,69		21,17	68,00	40,67
	итого	19,18		150,69	16,43	207,20
XI		Обезвоживание на вакуум фильтре
	поступает:
23`	к-т	16,78		131,85	7,98	176,51
	итого:	16,78		131,85	7,98	176,51
	выходит:
25	к-т	16,23		127,54	6,98	35,97
26	фильтрат	0,55		4,31	37,59	140,54
	итого	16,78		131,85	7,98	176,51
XII		Флотация фильтрата
	поступает:
26	фильтрат	0,55		4,31	37,59	140,54
	итого:	0,55		4,31	37,59	140,54
	выходит:
27	к-т	0,30		2,33	7,00	9,98
28	отх.	0,25		1,98	73,57	130,56
	итого	0,55		4,31	37,59	140,54
XIII		Сгущение
	поступает:
22	слив гидроциклона	8,22		64,58	16,94	2214,89
24	камерный пр-т флотации	2,69		21,17	68,00	40,67
28	камерный пр-т флотации фильтрата	0,25		1,98	73,57	130,56
32	фильтрат фильтр-пресса	0,17		1,36	22,00	70,28
29	Питание сгустителя	11,34		89,08	30,41	2456,39
	выходит:
30	сгущенный пр-т	8,34		65,52	26,96	117,00
31	слив	3,00		23,56	40,00	2339,39
	Итого	11,34		89,08	30,41	2456,39
XIV		Фильтрование на фильтр-прессе
	поступает:
30	сгущенный пр-т	8,34		65,52	26,96	117,00
	итого:	8,34		65,52	26,96	117,00
	выходит:
31	кек	8,17		64,17	27,06	46,72
32	фильтрат	0,17		1,36	22,00	70,28
	итого	8,34		65,52	26,96	117,00

24. Выбор технологического оборудования

Мокрая классификация

Выбираю ГИСЛ-61М

N=Q/Qрасч. =407,52/785,83=0,52?2.

К установке принимаю ГИСЛ-61М, 1 шт.

Техническая характеристика:

Производительность по исходному материалу, т/ч	100…400
Размеры просеивающей поверхности, мм, не более: ширина длина	2000 5250
Номинальная мощность электродвигателя, кВт	2х15
Число ярусов сит, шт.	1
Площадь просеивающей поверхности, м2	10,5
Угол наклона просеивающей поверхности, градус	0…10
Габаритные размеры колеблющейся части грохота, мм, не более: длина ширина высота	5765 2530 2060
Масса грохота, кг, не более	9000

Отсадка

Выбираем ОМ Батак

Принимаем 2 ОМ

(1- для крупного, 1- для мелкого углей)

Отсадочная машина БАТАК:

Технические характеристики отсадочной машины БАТАК

Обезвоживание концентрата

Выбираю ГИСЛ-61М

К установке принимаю ГИСЛ-61М, по 1 шт. для каждой отсадочной машины.

Техническая характеристика:

Производительность по исходному материалу, т/ч	100…400
Размеры просеивающей поверхности, мм, не более: ширина длина	2000 5250
Номинальная мощность электродвигателя, кВт	2х15
Число ярусов сит, шт.	1
Площадь просеивающей поверхности, м2	10,5
Угол наклона просеивающей поверхности, градус	0…10
Габаритные размеры колеблющейся части грохота, мм, не более: длина ширина высота	5765 2530 2060
Масса грохота, кг, не более	9000

Обезвоживание концентрата в центрифуге

Выбираем центрифугу типа НSG-1500

Принимаем 1 центрифугу

Технические характеристики

Тип	НSG 1500
Производительность, т/ч	350
Электродвигатель привода, кВт	75
Габариты, мм; длина ширина высота	3950 2610 2340
Масса, кг	9000

Классификация в гидроциклоне

Выбираем блок гидроциклонов типа ГМЦ-100 в блоке 8 штук



Технические характеристики

Количество	1блок из 6 гидроциклонов
Диаметр, мм	100
Диаметр сливной насадки, мм	28,0
Диаметр песковой насадки, мм	6-22
Максимальное рабочее давление на вводе, Мпа	0,15
Масса, кг	30

Флотация

Выбираем флотационную машину МФУ12

Принимаем 4 флотационной машины

Технические характеристики

Производительность, м3/ч	700
Количество камер, шт	6
Объем одной камеры,м3	12,5
Установленная мощность электродвигателя на камеру, кВт	40
Габариты,мм; длина ширина высота	19120 3596 3290
Масса,кг	35100

Обезвоживание флотоконцентрата

Выбираем дисковый вакуум фильтр ДОО 250.

Принимаем 2 дисковых вакуум фильтра.

Технические характеристики:

Тип	250
Площадь фильтрования, м2	250
Мощность, кВт	3,75
Рабочее давление, МПа	0,085
Габариты,мм; длина ширина высота	9500 4400 4600
Масса,кг	32500

Cгущение

Выбираем радиальный сгуститель типа Ц-18

Технические характеристики

Мощность двигателя,кВт	1,6х2
Диаметр чана,м	18
Глубина чана в центре,м	4,3
Площадь осаждения,м2	490
Период вращения гребкового устройства, мин-1	13-20
Эксплуатационная масса,кг	67600
Габаритные размеры,мм	Н.д.
Производительность по питанию,м3	2500

Фильтр -пресс

Выбираем фильтр пресс «Андритц»

Принимаем 3 фильтр пресса

Технические характеристики

Габариты
Длина	Ширина (без привода)	Высота (без устройства загрузки шлама)	Вес (в зависимости от исполнения)
мм	мм	мм	кН
Без дополнительной зоны предварит. обезвоживания
6900	3400	2700	190 - 250
С дополнительной зоной предварит. обезвоживания
6900	3400	3800	220 - 280

Потребляемые мощности
Привод	Кол-во промывочной воды	Давление воды	Сжатый воздух в рабочем режиме
кВт	м3/час	бар	м3/час	бар
Без дополнительной зоны предварит. обезвоживания
15	16	6	2,5	7
С дополнительной зоной предварит. обезвоживания
18	24	6	3	7



Список использованной литературы

1. ВНТП 3-92 Временные нормы технологического проектирования углеобогатительных фабрик / Минуглепром.

2. Удовицкий, В. И. Основы имитационного проектирования на ПЭВМ сырьевой базы и схем гравитационной переработки каменных углей: учеб. пособие / В. И. Удовицкий; Кузбасс. гос. тех. ун-т. - Кемерово, 1997.

3. Удовицкий, В. И. Моделирование подготовительных и основных процессов переработки каменных углей / В. И. Удовицкий. - Кузбассвузиздат, 1998. - 500 с.

4. Проектирование обогатительных фабрик: методические указания по выполнению графической части дипломного проекта для студентов специальности 130405 очной и заочной форм обучения / сост.: В. И. Удовицкий, И. В. Кандинская, А. Ю. Ложкина, А. Н. Сывороткин; ГУ КузГТУ. - Кемерово, 2009.

5. Технология обогащения полезных ископаемых: методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 130405 очной и заочной форм обучения / сост.: М. С. Клейн; ГУ КузГТУ. - Кемерово, 2008.

Размещено на Allbest.ru