1.3. Расчет качественно-количественых схем флотации

При расчетах качественно-количественных схем флотации мно-

гокомпонентных руд составляется технологический баланс с определением показателей в каждом цикле переработки. В работах студентов технологический баланс может не рассчитываться, необходимые показатели (содержания ценного компонента цикла в продуктах обогащения) задаются консультантом раздела или по данным практики работы действующего предприятия.

Рассмотрим пример расчета качественно-количественной схемы флотации вкрапленной медно-цинковой руды, приведенной на рис. 1.3.

Расчет проводится по отдельным циклам по основному ценному компоненту цикла. В данной схеме можно выделить три цикла: коллективный, медный и пиритный. (Цикл флотации – это совокуп-

ность операций, характеризуемых каким-либо единым признаком, на-

пример, ценным компонентом, и в которых обязательно получают один или несколько конечных продуктов). К коллективному циклу от-

носятся операции основной коллективной, трех перечистных и кон-

трольной коллективной флотации, а также операции классификации и измельчения. К медному циклу относятся операции основной, трех пе-

речистных и контрольной медной флотации, к пиритному – операция пиритной флотации.

Первоначально, при расчете коллективного цикла, операции классификации и измельчения концентрата основной коллективной флотации из расчета исключаются, при этом выход (масса) концентра-

та основной коллективной флотации (продукт 3) равен выходу (массе) слива классификатора (продукт 7). Расчет будем производить по одно-

му из ценных компонентов цикла, например, меди.

По выражению (1.1) определяется общее количество задаваемых показателей для расчета коллективного цикла:

N_общ = 2(10 – 5 + 1) – 1 = 11,

из них к продуктам разделения относится по выражению (1.2)

N_пр = 2(10 – 5) = 10,

к руде по выражению (1.3):

N_р =11 – 10 = 1.

Рис. 1.3. Схема флотации вкрапленной медно-цинковой руды

Задаем значения массовой доли меди β^Сu в исходной руде и про-

дуктах разделения коллективного цикла. Поскольку задается только массовая доля меди, задаваемые показатели обозначим без индекса элемента, только с указанием номера продукта по схеме: β₁, β ₃, β₄, β₉, β₁₀, β₁₂, β₁₃, β₁₅, β₁₆, β₁₇, β₁₈. Кроме этого имеем в виду, что: γ₁ = 100 %; γ₃ = γ₇, β₃ = β₇.

В соответствии с вышеописанным, первая система уравнений составляется для исходного и конечных продуктов цикла, далее расчет производится снизу вверх по циклу:

Находим, %:

(1.24)

(1.25)

(1.26)

(1.27)

(1.28)

(1.29)

В конце расчета каждого цикла выполняется проверка. Для «узлового» продукта 2 составляется система уравнений:

(1.30)

Значения и , найденные по выражениям (1.29) и (1.30) дол-

жны совпадать с точностью до второго знака после запятой. В против-

ном случае расчет производится заново.

Расчет цикла доизмельчения концентрата основной коллективной флотации производится аналогично расчету II стадии измельчения схемы, приведенной на рис. 1.1. Для расчета необходимо задать в продуктах 3, 6, 7, 8. Выход продукта 3, являющегося ис-

ходным для цикла доизмельчения, определен при расчете коллектив-

ного цикла флотации.

Для расчета медного цикла, согласно выражениям (1.1-1.3) необ-

ходимо задать 11 значений массовой доли меди: 1 для исходного про-

дукта цикла и 10 для продуктов разделения. Исходным продуктом медного цикла является продукт 17 – концентрат III перечистной фло-

тации коллективного цикла (коллективный медно-цинковый концен-

трат). Выход этого продукта (γ₁₇) определен в предыдущем расчете. Задаем: β₁₇, β₂₂, β₂₃, β₂₅, β₂₆, β₂₈, β₂₉, β₃₀, β₃₁, β₃₂, β₃₃. Поскольку расчет предыдущего цикла производился также по меди, значение β₁₇ уже задано, но если бы за коллективным циклом следовал другой цикл, например, цинковый, значение β₁₇ нужно было бы задать.

Порядок расчета медного цикла аналогичен предыдущему:

Находим, %:

(1.31)

(1.32)

(1.33)

(1.34)

(1.35)

(1.36)

Проверка:

(1.37)

Для пиритной флотации общее количество задаваемых показате-

лей:

N_общ = 2 (2 – 1 + 1) – 1 = 3,

для продуктов разделения:

N_пр = 2(2 – 1) = 2,

для исходного продукта (руды):

N_p = 3 – 2 = 1.

Для пиритного цикла задаем массовую долю серы (β^S) в продук-

тах 10, 19, 20. Выход продукта 10 определен при расчете коллективно-

го цикла.

Для пиритной флотации: Находим, %:

(1.38)

В конце расчета определяется производительность схемы по каж-

дому продукту по выражению (1.17). Извлечение компонентов в про-

дукты находится по выражению, %:

(1.39)

где i – номер продукта; j – индекс компонента.