Министерство высщего и средне-специального образования республики узбекистан алмалыкский филиал

Порядок записи водно-шламовой схемы

№ пр/оп	Наименование операций и продуктов обогащения	Производительность Q, т/ч	Разжижение R,	Количество воды W, м^3/ч	Объем пульпы V, м^3/ч
1	2	3	4	5	6
I	Перечистная флотация
Поступает
1	Измельченная руда
L3	Свежая вода
	Итого
Выходит
2	Концентрат флотации
3	Хвосты
	Итого и т.д.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №11
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОЦИКЛОНА
На обогатительных фабриках в последние годы классификацию измельченного продукта осуществляют в гидроциклонах, которые по сравнению с механическими классификаторами обладают рядом преимуществ: занимают во много раз меньшую площадь, имеют большую производительность, так как классификация происходит в центробежном поле, создаваемом в результате вращения пульпы благодаря тангенциальной подаче питания и осевой разгрузке продуктов.
Расчет гидроциклонов производится следующим образом:
Определяется минутный дебит пульпы, т.е. объем пульпы, проходящий через гидроциклон в минуту:
,
где V_М – минутный дебит пульпы, м³/мин;
δ – плотность руды, принимается равной 2,7 т/м³;
Q – производительность гидроциклона, т/сут.;
R – отношение Ж:Т в питании гидроциклона.
Содержание твердого в питании гидроциклонов колеблется в пределах 30-60%. Оно выше для первой стадии измельчения. Поэтому в первой стадии измельчения применяется содержание твердого в питании гидроциклона 50%, во второй – 40%.
При выборе гидроциклонов следует стремиться к установке их по одному на насос, т.е. к применению больших аппаратов, которые обеспечивают на фабриках получение слива крупностью до 80-90% класса – 0,074 мм. Однако, чем тоньше требуемая крупность слива и больше его плотность, тем меньше должен быть диаметр гидроциклона. Но при соответствующих условиях слив одинаковой крупности может получаться в гидроциклонах разных размеров. Более тонкий слив образуется при большом разжижении и давлении на входе в гидроциклон.
Таблица 11.1.
Ориентировочные данные для выбора гидроциклонов

Типоразмер гидроциклонов	Диаметр гидроциклона	Производительность по питанию	Крупность слива, мкм (при ρ=2,7 т/м^3)	Вес, кг
ГЦР^х-250	250	27-80	30-100	250
ГЦР-360	360	50-150	40-150	426
ГЦР-500	500	100-300	50-200	742
ГЦР^хх-710	710	200-500	60-250	1264
ГЦР-1000	1000	360-1000	70-280
ГЦР-1400	1400	700-2000	80-300
ГЦР-2000	2000	1100-3800	90-330

^* Р – резиновая футеровка; ^{* *} Р – каменной литье
При окончательном выборе количества гидроциклонов следует иметь в виду, что на каждый гидроциклон принимается один резервный.
Расчет гидроциклонов
1) Определяется выход слива (частный) по формуле:

,

(11.1)

где  – выход слива (частный), доли единицы;
– циркуляционная нагрузка, доли единицы.
2) Определяется содержание твердого в сливе по формуле:

,

(11.2)

где  – содержание твердого в сливе гидроциклона, доли единицы;
– содержание твердого в песках гидроциклона, доли единицы;
– содержание класса минус 0,074 мм в сливе гидроциклона, доли единицы;
– плотность твердого, г/см³.
3) Определяется номинальная крупность слива и размер класса по формуле:

,

(11.3.)

где  – размер класса, который распределяется по продуктам вместе с водой, мкм;
– номинальная крупность слива, мкм.
4) Подбирается размер гидроциклона по номинальной крупности слива и определяется ориентировочная производительность одного гидроциклона и стандартные эквивалентные диаметры питающего и сливного патрубков по формуле:

,

(11.4)

где  – объемная производительность по питанию гидроциклона пульпой, м³/ч;
– поправочный коэффициент на угол конусности гидроциклона;
– поправочный коэффициент на диаметр гидроциклона;
– эквивалентный диаметр питающего патрубка, см;
– диаметр сливного патрубка, см;
– давление на входе в гидроциклон, МПа.
5) Определяется необходимое число гидроциклонов по формуле:

,

(11.5)

где  – расчетное число гидроциклонов, шт.;
– объемная производительность гидроциклона, м³/ч.
6) Определяется нагрузка гидроциклона по пескам по формуле:

,

(11.6)

где  – удельная нагрузка гидроциклона по пескам, т/(см²·ч);
– производительность гидроциклона по пескам, т/ч.
d_п² – диаметр песковой насадки, см.
7) Определяется достаточное давление на входе гидроциклона по формуле:

,

(11.7)

8) Определяется номинальная крупность слива, которую может обеспечить гидроциклон по формуле:

,

(11.8)

где  – номинальная крупность слива, мкм;
– диаметр гидроциклона, см;
– содержание твердого в исходном, доли единицы;
– плотность воды, г/см³.
Ориентировочные данные для выбора гидроциклонов представлены в таблице 11.2. Значения коэффициентов и представлены в таблице 11.3.

Таблица 11.2.  

Ориентировочные данные для выбора гидроциклонов

, мм	, град.	, мкм	, см	, см	, см
500	20	50-200	13	16	13
710	20	60-250	15	20	20
1000	20	70-280	21	25	25

Таблица 11.3.

Значения коэффициентов и

, мм
500	1,00	1,00
710	1,00	0,95
1000	1,00	0,91

Пример:
Известно: производительность по поступающему твердому Q=317,6 т/ч; содержания класса минус 74 мкм – 55 %; плотность твердого 4 т/м³; разжижения R_и = 1,23. Надо получить слив крупностью минус 74 мкм – 69 %. Определить диаметр гидроциклона.
Сливу, содержащему 69 % класса минус 74 мкм, соответствует номинальная крупность d_н=180 мкм. При такой крупности слива зерна мельче 0,15 d_н = 0,15 180 = 27 мкм распределяется по продуктом классификации как вода.
Зададим разжижение в песках гидроциклона R_п = 0,41 (71 % твердого) и определим выход слива по формуле (5.10.). Содержание класса минус 20 мкм в исходном продукте и в сливе будет β_и = 0,35 %, и β_с = 0,43 % [таблица 14 [1]].
Разжижение в сливе определяется по формуле:
_(11.9)
где R_и – разжижения в песках в исходном продукте;
β_с – содержание класса минус 20 мкм в сливе, доли единицы;
β_и – содержание класса минус 20 мкм в исходном продукте, доли единицы.
По формуле (33)
R_с=1,5 (40 % твердого) в соответствии с приложением А
Частный выход слива определяется по формуле:
(11.10)
где γ_с – частный выход слива, %;
R_п – разжижения песках гидроциклона.
Итак, по формуле

Для крупность слива 180 мкм и производительность 317,6 т/ч подходит гидроциклон диаметром 710 выбирать место 710 мм на 360 мм.
Определяется ориентировочной производительность одного гидроциклона по формуле (4.4.), приняв условно давление на входе 0,1 МПа (1 кг с/см²) и стандартные диаметры d_п=15 см, d_с=20 см.
, м³/ч
Итак, по формуле (4.5.) определяется необходимое число гидроциклонов:

шт.

Принимается к установке 2 рабочий и 2 запасной гидроциклон диаметром 710 мм.
Итак, по формуле (4.6.) определяется нагрузка гидроциклона по пескам:

,

Итак, по формуле (4.8.) номинальная крупность слива:

мкм

Проверка давление на выходе слива гидроциклона:

Р₀=0,137 МПа