Giáo trình Chuẩn bị khoáng sản: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của giáo trình "Chuẩn bị khoáng sản" tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: quá trình đập và nghiền; quy luật đập nghiền; phương pháp đập, nghiền; chế độ công nghệ của máy nghiền tang quay;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Chuẩn bị khoáng sản: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh Chương 5 QUÁ TRÌNH ĐẬP VÀ NGHIỀN 5.1. Khái niệm về quá trình đập, nghiền Đập, nghiền là qúa trình dùng ngoại lực để phá vỡ mối liên kết bên trong vật liệu khoáng sản nhằm làm giảm kích cỡ chúng đến độ hạt yêu cầu hoặc đến mức độ cần thiết. Thiết bị dùng trong quá trình đập gọi là máy đập, thiết bị dùng trong quá trình nghiền gọi là máy nghiền. Đập, nghiền là quá trình công nghệ quan trọng trong xưởng tuyển khoáng vì trong nguyên liệu khoáng sản các khoáng vật có ích thường đi kèm và liên kết chặt chẽ với các khoáng vật không có ích khác hoặc đất đá tạp. Mặt khác muốn tuyển được thì các khoáng vật không có ích và có ích phải tách rời khỏi nhau do đó cần đập và nghiền nguyên liệu khoáng sản đến độ hạt liên kết (xâm nhiễm của các khoáng vật) hoặc đến độ hạt mà các phương pháp tuyển làm việc đạt hiệu quả cao. Đối với các xưởng tuyển quặng thì khâu đập và nghiền chiếm đến 60% tổng vốn đầu tư và 40% chi phí sản xuất của toàn xưởng. Về nguyên tắc thì quá trình đập và nghiền là giống nhau, nhưng quy ước đập là quá trình cho ra thành phẩm có cỡ hạt lớn hơn 5mm còn nghiền cho ra thành phẩm có cỡ hạt nhỏ hơn 5mm. Ngoài ra còn có thể phân biệt chúng qua cách sử dụng ngoại lực, chi phí năng lượng. Quá trình đập được thực hiện qua hai hoặc ba giai đoạn. Cấp liệu khâu đập là quặng nguyên khai có kích thước lớn từ 500-1500mm tuỳ theo chế độ khai thác. Sản phẩm của khâu đập được đưa đi tuyển trọng lực, chọn lựa thủ công hoặc bằng máy hoặc tiếp tục giảm kích cỡ ở khâu nghiền tiếp theo. Khâu nghiền là khâu giảm kích cỡ cuối cùng để giải phóng hoàn toàn quặng xâm nhiễm mịn và chuẩn bị cấp liệu mịn cho các quá trình tuyển trọng lực, tuyển từ, tuyển nổi. Riêng đối với quá trình tuyển nổi vật liệu khoáng sản bắt buộc phải qua khâu nghiền để có độ hạt nhỏ hơn 200-300m thì mới có thể xử lý có hiệu quả. Đập thường tiến hành ở trạng thái khô. Đập ướt chỉ áp dụng khi vật liệu chứa nhiều sét và người ta muốn kết hợp quá trình rửa với quá trình đập (ví dụ đối với quặng sắt hoặc quặng mangan). Nước rửa lúc đó cấp vào không gian máy đập. Trong một số trường hợp nước được cấp một lượng nhỏ vào khâu đập thô dưới dạng phun sương, nhằm mục đích làm ẩm vật liệu, giảm bụi. Nghiền thường được tiến hành chủ yếu trong trạng thái ướt. Nghiền ướt cho năng suất cao hơn, giảm bụi và cho phép vận chuyển dễ dàng sản phẩm nghiền. Nghiền khô chỉ áp dụng trong trường hợp khi không được phép tiếp xúc vật liệu với nước hoặc sản phẩm nghiền sau đó được xử lý bằng phương pháp khô. 5.2. Chức năng của khâu đập, nghiền Như đã nói ở trên, trong nguyên liệu khoáng sản các khoáng vật có ích thường đi kèm và liên kết chặt chẽ với các khoáng vật không có ích khác hoặc đất đá tạp ở độ hạt nhất định, do đó để tuyển phân tách các khoáng vật có ích ra khỏi nhau và ra khỏi đất đá tạp, cần sử dụng các quá trình đập và nghiền để giảm kích thước của chúng đến -116- độ hạt cần thiết, khi đó quá trình đập và nghiền thực hiện chức năng giải phóng khoáng vật có trong quặng nguyên khai và các sản phẩm trung gian. Khi sử dụng các phương pháp hoặc quá trình tuyển đối với từng đối tượng quặng khác nhau, sẽ có hiệu quả cao nhất khi vật liệu đưa vào tuyển ở độ hạt nhất định, ví dụ như khi sử dụng phương pháp tuyển nổi để tuyển quặng thì độ hạt vật liệu thường là 0,02-0,3mm, còn với tuyển than là nhỏ hơn 0,5-1mm.., mặt khác quặng nguyên khai lại có độ hạt tương đối lớn đến vài trăm milimet, thậm chí đến hàng nghìn milimet, nên phải sử dụng quá trình đập và nghiền làm giảm kích thước vật liệu đến độ hạt yêu cầu của các thiết bị tuyển, khi đó quá trình đập và nghiền thực hiện chức năng đáp ứng yêu cầu của các thiết bị tuyển về giới hạn trên của vật liệu đưa tuyển. Trong một số trường hợp, sản phẩm sau khi tuyển có độ hạt lớn, còn hộ tiêu thụ yêu cầu sản phẩm có độ hạt nhỏ, lúc đó phải dùng quá trình đập và nghiền để giảm kích thước sản phẩm sạch như: thường dùng quá trình đập để đập than sạch, quá trình nghiền để nghiền các sản phẩm tinh quặng phục vụ cho ngành vật liệu. Trong một số trường hợp, khi khoáng sản ban đầu gồm các khoáng vật có tính chất cơ lý khác nhau, khi qua quá trình đập hoặc nghiền một loại khoáng vật mềm hơn bị giảm kích cỡ nhiều hơn một khoáng vật khác. Và khi sàng hoặc phân cấp sản phẩm sau đập hoặc nghiền đó cho phép phân tách ở mức độ nhất định hai khoáng vật đố ra khỏi nhau. Nói một cách khác quá trình đập và nghiền lúc đó có chức năng tuyển khoáng và quá trình đập, nghiền đó được gọi là đập (hoặc nghiền) chọn lọc. 5.3. Mức đập, nghiền 5.3.1. Mức đập nghiền chung Mức đập, nghiền là tỷ số giữa kích thước của hạt vật liệu đem đập, nghiền so với kích thước hạt trong sản phẩm sau đập, nghiền. Mức đập, nghiền cho cả quá trình đập, nghiền được gọi là mức đập, nghiền chung và ký hiệu là ic. Mức đập, nghiền là đại lượng đặc trưng định lượng cho quá trình đập và nghiền, cho biết vật liệu sau quá trình đập và nghiền được giảm kích thước đi bao nhiêu lần. Để tính toán mức đập, nghiền chúng ta có 3 phương pháp dưới đây, trong từng trường hợp cụ thể sẽ xem xét sử dụng phương pháp nào. - Dùng kích thước cục vật liệu lớn nhất trong cấp liệu và sản phẩm đập để tính toán mức đập, thể hiện ở công thức 5-1. Dmax ic  , (5-1) d max Trong đó: Dmax, dmax- lần lượt là kích thước cục vật liệu lớn nhất trong cấp liệu vào máy đập và trong sản phẩm sau đập. Ở Việt Nam, Trung Quốc, Nga và một số quốc gia khác thì giá trị cục vật liệu lớn nhất được xác định bằng giá trị kích thước lỗ lưới sàng nếu có 95% vật liệu lọt qua sàng, khi đó Dmax có thể thể hiện dưới dạng D95. Ở châu Âu, châu Mỹ và các quốc gia khác thì quy định rằng D max là giá trị kích ...