Nous pouvons fournir des équipements de concassage, de broyage et d'enrichissement pour le traitement du minerai de cuivre, ainsi que des lignes technologiques. DSK propose des solutions complètes.

Complexe de traitement du minerai de cuivre
Complexe de concassage et de criblage pour le traitement du minerai de cuivre

Équipement de concassage et de broyage à vendre

Divers équipements de concassage, de broyage et de criblage produits par Shiban résolvent les problèmes de traitement du minerai de cuivre.

Particularités :

• Hautes performances ;
• Services de sélection, d'installation, de formation, d'exploitation et de réparation ;
• Nous fournissons des pièces de rechange de haute qualité du fabricant.

Équipement de concassage de minerai de cuivre :

Divers équipements de concassage, de broyage et de criblage tels qu'un concasseur rotatif, un concasseur à mâchoires, un concasseur à cône, un concasseur mobile, un tamis vibrant, un broyeur à boulets, un broyeur vertical sont conçus pour traiter le minerai de cuivre dans une ligne de production afin de produire du concentré de cuivre, etc.

Dans une mine à ciel ouvert, les matières premières sont d'abord transportées dans le concasseur à percussion principal, puis transférées vers le concasseur à cône pour un concassage secondaire. Selon les exigences du client, les concasseurs de pierres peuvent être équipés d'un étage de concassage tertiaire, qui permet de broyer le minerai de cuivre en dessous de 12 mm. Une fois triés dans un tamis vibrant, les matériaux concassés appropriés sont libérés sous forme de fraction finie ou envoyés vers un processus ultérieur pour produire un concentré de cuivre.

En tant que grand fabricant d'équipements de concassage et d'équipement de broyage en Chine, SBM propose diverses solutions pour l'extraction et le traitement du minerai de cuivre : concassage, broyage et tri. Au cours du processus de concassage primaire, le minerai de cuivre est broyé en petits morceaux de moins de 25 mm de diamètre. Pour obtenir un rendu plus fin produits finis Vous devez acheter des concasseurs secondaires ou originaux. La consommation globale d’énergie est considérablement réduite. En comparant l'efficacité du travail et , nous constatons qu'il fait le travail plus efficacement lors du concassage tertiaire. Et si l'installation dispose du même nombre de concasseurs secondaires et tertiaires, l'opération est transférée des concasseurs tertiaires et secondaires, où le revêtement s'use trois fois moins, ce qui réduit considérablement le coût du processus de concassage.

Les minerais de cuivre broyés sont ensuite envoyés vers une trémie de stockage via un tapis roulant. Nos broyeurs à boulets et autres assurent le broyage des minerais de cuivre jusqu'à la fraction requise.

Extraction et traitement du minerai de cuivre :

Le minerai de cuivre peut être extrait de mines à ciel ouvert ou de mines souterraines.

Après l'explosion de la carrière, les minerais de cuivre seront chargés par des camions lourds, puis transportés via le processus de concassage primaire pour broyer les minerais de cuivre à 8 pouces ou moins. Le tamis vibrant tamise les minerais de cuivre broyés, selon les exigences du client, qui sortent à travers la bande transporteuse sous forme de fraction finie ; si vous avez besoin de poudres, les minerais de cuivre broyés sont ensuite envoyés à l'équipement de broyage pour un broyage ultérieur.

Dans un broyeur à boulets, le minerai de cuivre broyé sera traité jusqu'à environ 0,2 mm à l'aide de billes d'acier de 3 pouces. La boue de minerai de cuivre est finalement pompée dans le pont de flottation avec des minerais sulfurés fins (environ -0,5 mm) pour récupérer le cuivre.

Revue du DSO pour le minerai de cuivre :

"Nous avons acheté des équipements fixes de concassage et de criblage pour le traitement du minerai de cuivre à grande échelle." ---- Client au Mexique

Le minerai de cuivre a différentes compositions, affectant sa caractéristiques de qualité et le choix déterminant de la méthode d’enrichissement de la matière première. La composition de la roche peut être dominée par des sulfures, du cuivre oxydé ou une quantité mixte de composants peut être présente. Parallèlement, pour le minerai extrait en Fédération de Russie, la méthode d'enrichissement par flottation est utilisée.

Le traitement du minerai de cuivre sulfuré de type disséminé et continu, qui ne contient pas plus d'un quart de cuivre oxydé, est effectué en Russie dans des usines de traitement :

• Balkhach ;
• Djezkazgan ;
• Sredneuralskaya;
• Krasnouralskaïa.

La technologie de traitement des matières premières est sélectionnée en fonction du type de matière première.

Travailler avec des minerais disséminés implique d'extraire les sulfures de la roche et de les transformer en concentrés appauvris à l'aide de composés chimiques : agents gonflants, hydrocarbures et xanthate. La principale méthode utilisée est le broyage assez grossier de la roche. Après le traitement, le concentré maigre et les mélanges subissent un processus supplémentaire de broyage et de nettoyage. Au cours du traitement, le cuivre est débarrassé des intercroissances avec la pyrite, le quartz et d'autres minéraux.

L'homogénéité du minerai porphyrique fourni au traitement permet de le faire flotter dans de grandes usines de traitement. Haut niveau la productivité vous permet de réduire le coût de la procédure d'enrichissement, ainsi que d'accepter du minerai à faible teneur en cuivre (jusqu'à 0,5 %) pour le traitement.

Diagrammes du processus de flottation

Le processus de flottation lui-même est construit selon plusieurs schémas de base, chacun différant à la fois par le niveau de complexité et par le coût. Le schéma le plus simple (le moins cher) consiste à passer à un cycle ouvert de traitement du minerai (à la 3ème étape de concassage), à ​​broyer le minerai en une seule étape, ainsi qu'à effectuer une procédure de broyage supplémentaire ultérieure pour obtenir un résultat de 0,074 mm.

Lors du processus de flottation, la pyrite contenue dans le minerai est soumise à une dépression, laissant dans les concentrés un niveau de soufre suffisant nécessaire à la production ultérieure de scories (matte). Pour réaliser la dépression, une solution de chaux ou de cyanure est utilisée.

Les minerais sulfurés solides (pyrites cuivreuses) se distinguent par la présence d'une quantité importante de minéraux contenant du cuivre (sulfates) et de pyrite. Les sulfures de cuivre forment des films minces (covellite) sur la pyrite et, en raison de leur complexité composition chimique la flottabilité d'un tel minerai est quelque peu réduite. Un processus d’enrichissement efficace nécessite un broyage soigneux de la roche pour faciliter la libération des sulfures de cuivre. Il convient de noter que dans un certain nombre de cas, un broyage complet n’est pas économiquement réalisable. Il s'agit de sur les situations où un concentré de pyrite, soumis à un processus de grillage, est utilisé dans une fusion en haut fourneau pour extraire des métaux précieux.

La flottation s'effectue en créant un environnement alcalin de forte concentration. Les éléments suivants sont utilisés dans le processus dans des proportions spécifiées :

• citron vert;
• xanthate;
• mazout.

Le procédé est assez gourmand en énergie (jusqu'à 35 kW h/t), ce qui augmente les coûts de production.

Le processus de broyage du minerai est également complexe. Dans le cadre de sa mise en œuvre, un traitement en plusieurs étapes et en plusieurs étapes du matériau source est fourni.

Enrichissement intermédiaire du minerai

Le traitement du minerai avec une teneur en sulfure allant jusqu'à 50 % est similaire en termes de technologie au traitement du minerai sulfuré solide. La seule différence est le degré de broyage. Les matériaux d'une fraction plus grossière sont acceptés pour le traitement. De plus, la séparation de la pyrite ne nécessite pas la préparation d’un environnement à teneur aussi élevée en alcalis.

À l'usine de concentration de Pyshminskaya, une flottation collective suivie d'un traitement sélectif est pratiquée. La technologie permet d'utiliser 0,6 % de minerai pour obtenir un concentré de cuivre de 27 % avec une extraction ultérieure de plus de 91 % de cuivre. Les travaux sont effectués dans environnement alcalin avec différents niveaux d'intensité à chaque étape. Le schéma de traitement permet de réduire la consommation de réactifs.

Technologie des méthodes d'enrichissement combinées

Il convient de noter que le minerai avec faible contenu impuretés d'argile et d'hydroxyde de fer, se prête mieux au processus d'enrichissement. La méthode de flottation permet d'en extraire jusqu'à 85 % du cuivre. Si nous parlons de minerais réfractaires, l'utilisation de minerais plus chers devient alors plus efficace. méthodes combinées enrichissement, par exemple, de la technologie de V. Mostovich. Son application est pertinente pour industrie russe, puisque la quantité de minerai réfractaire constitue une part importante de la production totale de minerai de cuivre.

Le processus technologique consiste à broyer les matières premières (taille des fractions jusqu'à 6 mm), suivi de l'immersion du matériau dans une solution d'acide sulfurique. Cela permet de séparer le sable et les boues et de mettre le cuivre libre en solution. Le sable est lavé, lessivé, passé dans un classificateur, concassé et flotté. La solution de cuivre est combinée avec la boue puis soumise à lixiviation, cimentation et flottation.

Dans les travaux utilisant la méthode Mostovich, de l'acide sulfurique est utilisé, ainsi que des composants précipitants. L’utilisation de la technologie s’avère plus coûteuse que la flottation standard.

L'utilisation du schéma alternatif de Mostovich, qui implique la récupération du cuivre de l'oxyde par flottation après concassage du minerai soumis à un traitement thermique, permet de réduire quelque peu les coûts. La technologie peut être rendue moins coûteuse en utilisant un carburant peu coûteux.

Flottation du minerai de cuivre-zinc

Le processus de flottation du minerai de cuivre-zinc demande beaucoup de main-d'œuvre. Les difficultés s'expliquent par les réactions chimiques qui se produisent avec des matières premières à plusieurs composants. Si la situation avec le minerai de sulfure primaire de cuivre-zinc est un peu plus simple, alors la situation dans laquelle les réactions d'échange ont commencé avec le minerai déjà dans le gisement lui-même peut compliquer le processus d'enrichissement. La flottation sélective peut ne pas être possible lorsque des films de cuivre dissous et de cavellin sont présents dans le minerai. Le plus souvent, cette image se produit avec le minerai extrait des horizons supérieurs.

Dans l'enrichissement du minerai de l'Oural, assez pauvre en cuivre et en zinc, les technologies de flottation sélective et collective sont utilisées efficacement. Dans le même temps, la méthode de traitement combiné du minerai et le système d'enrichissement sélectif collectif sont de plus en plus utilisés dans les principales entreprises du secteur.

Le but de ces opérations est l'ouverture complète ou partielle des grains de minéraux contenant de l'or, principalement des particules d'or natif, et la mise du minerai dans un état garantissant la réussite des processus ultérieurs d'enrichissement et d'hydrométallurgie. Les opérations de concassage et surtout de broyage fin sont gourmandes en énergie, et leurs coûts constituent une part importante du coût total de traitement du minerai (de 40 à 60 %). Il faut donc garder à l'esprit que le broyage doit toujours être terminé au stade où ils sont suffisamment ouverts pour leur extraction finale ou pour leur concentration intermédiaire.

Étant donné que la principale méthode d'extraction de l'or et de l'argent pour la plupart des minerais est l'opération hydrométallurgique, le degré de broyage requis doit garantir la possibilité de contact des solutions avec des grains ouverts de minéraux d'or et d'argent. Le caractère suffisant de l'exposition de ces minéraux pour un minerai donné est généralement déterminé par des tests préliminaires en laboratoire pour l'extraction des métaux précieux. Pour ce faire, les échantillons de minerai sont soumis à un traitement technologique après différents degrés de broyage avec détermination simultanée de l'extraction de l'or et de l'argent qui l'accompagne. Il est clair que plus l'inclusion d'or est fine, plus le broyage doit être profond. Pour les minerais d'or grossiers, un broyage grossier (teneur 90 % -0,4 mm) est généralement suffisant. Mais comme dans la plupart des minerais, outre le gros or, il y a aussi de l'or fin, les minerais sont le plus souvent broyés plus finement (jusqu'à -0,074 mm). Dans certains cas, le minerai doit être soumis à un broyage encore plus fin (jusqu'à -0,074 mm). 0,044 mm).

Un degré de broyage économiquement réalisable est établi en tenant compte d'un certain nombre de facteurs ;

1) le degré d'extraction du métal du minerai ;

2) une augmentation de la consommation de réactifs avec un broyage plus intensif ;

3) le coût du broyage supplémentaire pour amener le minerai à une taille donnée ;

4) la détérioration de l'épaississement et de la filtrabilité des minerais finement broyés et les surcoûts associés aux opérations d'épaississement et de filtration.

Les schémas de concassage et de broyage varient en fonction de la composition matérielle des minerais et de leurs propriétés physiques. En règle générale, le minerai est d'abord soumis à un concassage grossier et moyen dans des concasseurs à mâchoires et à cône avec criblage d'essai. Parfois, une troisième étape de broyage fin est utilisée, réalisée dans des concasseurs à cône court. Après un concassage en deux étapes, on obtient généralement un matériau d'une granulométrie de 20 mm ; après un concassage en trois étapes, la taille du matériau est parfois réduite à 6 mm.

Le matériau broyé est acheminé vers un broyage humide, qui est le plus souvent effectué dans des broyeurs à boulets et à tiges. Les minerais sont généralement concassés en plusieurs étapes. Le broyage en deux étapes est devenu le plus répandu et, pour la première étape, il est préférable d'utiliser des broyeurs à barres, qui produisent un produit de taille plus uniforme avec moins de surbroyage.

Actuellement, dans les entreprises d'extraction d'or dans le cycle de préparation du minerai répandu le minerai reçu et le broyage autogène de minerai et de galets. Dans le broyage autogène du minerai, le milieu de broyage est constitué de morceaux du minerai broyé lui-même, non classés par taille, seul un certain contrôle est assuré sur la taille supérieure des morceaux ; Dans le cas du broyage automatique de minerai et de galets, le milieu de broyage est une fraction de morceaux de minerai broyé (cailloux) spécialement sélectionnés pour leur taille et leur résistance.

Le broyage autogène du minerai est effectué sous air ou milieu aquatique dans des broyeurs spéciaux, dans lesquels le rapport entre le diamètre et la longueur du broyeur est augmenté par rapport aux broyeurs à boulets conventionnels. Étant donné que l'effet de broyage des morceaux de minerai est pire que celui des billes d'acier, le diamètre des broyeurs autogènes atteint 5,5 à 11,0 m.

Pour le broyage autogène à sec, un broyeur Aerofol est utilisé. Il s'agit d'un tambour court monté sur une fondation massive. Sur la surface intérieure du tambour le long de sa génératrice, des étagères constituées de poutres en I ou de rails sont installées à une certaine distance les unes des autres, qui soulèvent des morceaux de minerai lorsque le tambour tourne. En tombant, les morceaux écrasent le minerai en dessous, et de plus, lorsqu'ils heurtent les étagères en tombant, de gros morceaux se fendent. Sur les couvercles d'extrémité du tambour se trouvent des anneaux de guidage de section triangulaire dont le but est de diriger les pièces vers le milieu du tambour. La vitesse de rotation du broyeur est de 80 à 85 % de la vitesse critique.

Le broyage des minerais dans les broyeurs Aerofol garantit un produit de taille plus uniforme par rapport au broyage dans les broyeurs à boulets conventionnels. Dans les broyeurs Aerofol, le surbroyage du minerai est réduit, ce qui améliore la filtrabilité et l'épaississement des pâtes obtenues. Après broyage dans ces broyeurs, les performances du traitement hydrométallurgique s'améliorent également : la consommation de réactifs (cyanure) est réduite de 35 %, et la récupération de l'or est augmentée (jusqu'à 4 %). Le broyage à sec sans billes des minerais d’or est dans certains cas plus économique. Cependant, il impose des exigences strictes concernant la teneur en humidité du minerai (pas plus de 1,5 à 2 %). Une humidité accrue réduit considérablement l’efficacité des processus de broyage et de classification. De plus, le broyage à sec s'accompagne d'une formation importante de poussière, ce qui nécessite un système de dépoussiérage développé et aggrave les conditions de travail. Par conséquent, l'auto-broyage en milieu aqueux est plus courant.

Le broyage autogène du minerai par voie humide est effectué dans les usines Cascade. Ce moulin a un tambour court à côneembouts. Les axes creux et le tambour reposent sur des roulements. Le minerai du broyeur est évacué par une grille. Les broyeurs en cascade fonctionnent en cycle fermé avec un classificateur mécanique ou des hydrocyclones.

Le broyage autogène de minerai et de galets est généralement effectué dans un environnement aqueux. Les conceptions des broyeurs à minerai et à boulets avec déchargement à travers une grille sont similaires.

La taille des galles de minerai utilisées comme moyen de broyage est déterminée par l’étape de broyage. Lors de la première étape du broyage, on utilise généralement des galles d'une taille de -300+100 mm, lors de la seconde - 100+25 mm. Le dépistage des galles est réalisé sur des tamis. La forme de la cuisine à broyer n'a pas d'importance.

Dans les schémas de traitement du minerai d'or, une place importante est occupée par les opérations de classification des matériaux concassés par taille. DANS dernièrement dans la plupart des usines d'extraction d'or comme appareil de classification à toutes les étapes du traitement, y compris dans un cycle fermé de broyage primaire, à la place des classificateurs en spirale, à crémaillère et à bol répandu reçu des hydrocyclones de différentes conceptions. La classification grossière des produits du broyeur est dans certains cas effectuée par criblage dans des tamis à tambour montés aux extrémités de déchargement des broyeurs.

Avant traitement hydrométallurgique ou enrichissement par flottation, les minerais d'or sont déschlamés si les boues sont appauvries en or et affectent négativement les opérations technologiques. Pour les bains de boues, des hydrocyclones ou des épaississeurs sont utilisés. Grâce à de telles techniques, jusqu'à 30 à 40 % des matériaux fortement épuisés sont parfois évacués vers la décharge, ce qui non seulement améliore les performances technologiques, mais réduit également le volume d'équipement pour les opérations ultérieures.

Tri et enrichissement primaire du minerai en morceaux

Habituellement, dans le massif rocheux extrait, à côté des morceaux de minerai aurifère, se trouvent également des morceaux de stériles, dont l'exclusion du traitement ultérieur peut améliorer considérablement les indicateurs techniques et économiques.

Le tri manuel est parfois utilisé pour éliminer les stériles. Dans ce cas, les stériles sont soit retirés du massif rocheux, soit une fraction de minerai enrichie en or est isolée. Règle générale Le tri est que la roche extraite ne doit pas être plus riche en or que les résidus de l’usine de récupération de l’or.

En règle générale, le tri des minerais est utilisé pour les matériaux d'une taille supérieure à 40-5C mm. Pour améliorer le contrôle des pièces, les tapis de tri sont animés par un mouvement vibrant. Cependant, le tri manuel des minerais est un processus à forte intensité de main d’œuvre et à faible productivité. Elle n’est donc pas utilisée actuellement (à l’exception de quelques entreprises en Afrique du Sud).

DANS dernières années Les progrès scientifiques et technologiques ont permis, au lieu du tri manuel, d'utiliser des méthodes plus rationnelles et économiquement réalisables d'enrichissement préliminaire de minerai en morceaux relativement gros, en particulier le processus d'enrichissement en milieu lourd, qui est entièrement mécanisé et assez simple dans conception. L'application la plus prometteuse de l'enrichissement dans les environnements lourds concerne les minerais sulfurés, dans lesquels il est associé uniquement aux sulfures, est uniformément réparti et sa teneur dans la matière première enrichie est presque proportionnelle à la teneur en sulfures. Par conséquent, lorsqu’il est enrichi dans des environnements lourds, il est concentré avec les sulfures en fractions lourdes ; Les fractions légères contiennent des roches encaissantes qui ne sont presque pas minéralisées pour ce groupe de minerais aurifères.

Dans les profondeurs de la terre, il existe un grand nombre de minéraux différents qui peuvent être utilisés pour produire divers matériaux. Le minerai de cuivre est assez répandu - il est utilisé pour le traitement et l'obtention diverses substances, qui sont applicables dans l’industrie. Il convient de noter que ce minerai, qui contient du cuivre, peut également contenir d'autres minéraux. Il est recommandé d'utiliser de la terre contenant au moins 0,5 à 1 % de métal.

Classification

Un grand nombre de minerais de cuivre différents sont extraits. Le classement est effectué selon leur origine. On distingue les groupes de minerais de cuivre suivants :

1. La pyrite est devenue assez répandue. La roche est un composé de fer et de cuivre et possède un grand nombre d'inclusions diverses et de veines d'autres impuretés.
2. Stratiforme est représenté par une combinaison de schistes cuivrés et de grès. Ce type de roche s'est également répandu, car il est représenté par un important gisement. Les principales caractéristiques incluent une forme de feuille simple, ainsi qu'une répartition uniforme de tous les composants utiles. Pour cette raison, la roche cuprifère de ce type est la plus demandée, car elle permet une productivité au même niveau.
3. Cuivre-nickel. Ce minerai est caractérisé par des inclusions massives de textures de cobalt et d'or, ainsi que par des métaux du groupe du platine. Les dépôts se présentent sous forme de veines et de feuilles.
4. Porphyre cuivré ou hydrothermal. Les gisements de cuivre de ce type contiennent une forte concentration d'argent et d'or, de sélénium et d'autres produits chimiques. De plus, toutes les substances utiles sont en concentrations plus élevées, ce qui rend la race très demandée. C'est extrêmement rare.
5. Carbonate. Ce groupe comprend le minerai de fer-cuivre et de carbonatite. Il convient de noter que cette race n'a été trouvée qu'en Afrique du Sud. La mine en cours de développement est classée comme roche alcaline massive.
6. Le Skarn est un groupe qui se caractérise par une localisation locale dans une grande variété de roches. Les propriétés caractéristiques incluent une petite taille et une morphologie complexe. Il convient de noter que dans ce cas, le minerai contenant du cuivre a une concentration élevée. Cependant, le métal est inégalement réparti. Les roches extraites ont une concentration en cuivre d'environ trois pour cent.

Le cuivre n'existe pratiquement pas, par exemple, comme l'or, sous forme de pépites massives. Le plus grand éducation similaire peut être appelé un dépôt en Amérique du Nord, dont la masse est de 420 tonnes. Avec 250 types de cuivre, seuls 20 d’entre eux sont largement utilisés sous leur forme pure, d’autres ne sont utilisés que comme éléments d’alliage.

Gisements de minerai de cuivre

Le cuivre est considéré comme le métal le plus couramment utilisé dans une grande variété d’industries. Des gisements de minerai de cuivre se trouvent dans presque tous les pays. Un exemple est la découverte de gisements en Arizona et au Nevada. Le minerai de cuivre est également extrait à Cuba, où les gisements d'oxydes sont courants. Au Pérou, des formations de chlorure sont exploitées.

L'utilisation du mélange de cuivre extrait est associée à la production de divers métaux. Il existe deux principales technologies de production de cuivre :

1. hydrométallurgique;
2. pyrométallurgique.

La deuxième méthode consiste à affiner le métal au feu. Grâce à cela, le minerai peut être traité dans presque n'importe quel volume. De plus, l'exposition au feu permet d'extraire presque toutes les substances utiles de la roche. La technologie pyrométallurgique est utilisée pour isoler le cuivre des roches faiblement enrichies en métaux. La méthode hydrométallurgique est utilisée exclusivement pour le traitement des roches oxydées et natives, qui présentent également de faibles concentrations de cuivre.

En conclusion, notons que le cuivre est aujourd'hui présent dans presque tous les alliages. Son ajout en tant qu'élément d'alliage vous permet de modifier les propriétés de performance de base.

Le minéral extrait est dans la plupart des cas un mélange de morceaux de différentes tailles, dans lesquels les minéraux se sont étroitement développés, formant une masse monolithique. La taille du minerai dépend du type d’exploitation minière et notamment de la méthode de dynamitage. Dans l'exploitation minière à ciel ouvert, les plus gros morceaux mesurent entre 1 et 1,5 m de diamètre, tandis que dans l'exploitation souterraine, ils sont un peu plus petits.
Pour séparer les minéraux les uns des autres, le minerai doit être concassé et broyé.
Pour libérer les minéraux de la croissance, un broyage fin est nécessaire dans la plupart des cas, par exemple jusqu'à -0,2 mm et plus fin.
Le rapport entre le diamètre des plus gros morceaux de minerai (D) et le diamètre du produit concassé (d) est appelé degré de concassage ou degré de broyage (K) :

Par exemple, avec D = 1500 mm et d = 0,2 mm.

K = 1 500 ÷ 0,2 = 7 500.

Le concassage et le broyage s'effectuent généralement en plusieurs étapes. À chaque étape, des concasseurs et des broyeurs de différents types sont utilisés, comme indiqué dans le tableau. 68 et sur la fig. 1.




Le concassage et le broyage peuvent être secs ou humides.
En fonction du degré de broyage final pratiquement possible à chaque étape, le nombre d'étapes est sélectionné si le degré de broyage requis est K, et aux étapes individuelles - k1, k2, k3..., alors

Le degré global de broyage est déterminé par la taille du minerai d'origine et la taille du produit final.
Le concassage est moins cher, plus le minerai extrait est petit. Plus le volume du godet de l'excavatrice pour l'exploitation minière est grand, plus le minerai extrait est gros, ce qui signifie que des unités de concassage plus grandes doivent être utilisées, ce qui n'est pas économiquement rentable.
Le degré de concassage est choisi de manière à ce que le coût de l'équipement et les coûts d'exploitation soient minimes. La taille de la fente de chargement doit être de 10 à 20 % plus grande que la taille transversale des plus gros morceaux de minerai pour les concasseurs à mâchoires ; pour les concasseurs coniques et coniques, elle doit être égale à un morceau de minerai ou légèrement plus grande. La productivité du concasseur sélectionné est calculée en fonction de la largeur de la fente de déchargement, en tenant compte du fait que le produit concassé contient toujours des morceaux de minerai deux à trois fois plus gros que la fente sélectionnée. Pour obtenir un produit d'une granulométrie de 20 mm, vous devez choisir un concasseur à cône avec une fente de décharge de 8 à 10 mm. Avec une petite hypothèse, nous pouvons supposer que la productivité des concasseurs est directement proportionnelle à la largeur de l'espace de décharge.
Les concasseurs pour petites usines sont sélectionnés pour fonctionner en une seule équipe, pour les usines de productivité moyenne - en deux, pour les grandes usines, lorsque plusieurs concasseurs sont installés aux étapes de concassage moyen et fin - en trois équipes (six heures chacune).
Si, avec une largeur de mâchoire minimale correspondant à la taille des morceaux de minerai, un concasseur à mâchoires peut fournir la productivité requise en une seule équipe et qu'un concasseur conique sera sous-chargé, alors un concasseur à mâchoires est choisi. Si un concasseur à cône avec une taille de fente de chargement égale à la taille des plus gros morceaux de minerai est fourni avec un fonctionnement en une seule équipe, la préférence devrait alors être donnée au concasseur à cône.
Dans l'industrie du minerai, les rouleaux sont rarement installés ; ils sont remplacés par des concasseurs à cône court. Pour broyer les minerais mous, comme les minerais de manganèse, ainsi que les charbons, des rouleaux dentés sont utilisés.
Ces dernières années, les concasseurs à percussion sont devenus relativement répandus, dont le principal avantage est un degré élevé de broyage (jusqu'à 30) et une sélectivité de concassage due au fractionnement des morceaux de minerai le long des plans d'accrétion minérale et aux points les plus faibles. Dans le tableau 69 montre des données comparatives sur les concasseurs à percussion et à mâchoires.

Des concasseurs à percussion sont installés pour préparer les matériaux dans les ateliers métallurgiques (concassage de calcaire, minerais de mercure pour le processus de grillage, etc.). Mechanobrom a testé un prototype de conception de concasseur inertiel développé par HM avec une vitesse de 1 000 tr/min, offrant un degré de concassage d'environ 40 et permettant de produire un concassage fin avec un rendement élevé en fractions fines. Un concasseur d'un diamètre de cône de 600 mm sera mis en production en série. En collaboration avec Uralmashzavod, un broyeur d'échantillons d'un diamètre de cône de 1 650 mm est en cours de conception.
Le broyage, sec et humide, est effectué principalement dans des broyeurs à tambour. Vue générale Les broyeurs avec déchargement final sont illustrés à la Fig. 2. Les dimensions des broyeurs à tambour sont déterminées comme le produit de DxL, où D est le diamètre du tambour, L est la longueur du tambour.
Volume du broyeur

Une brève description des moulins est donnée dans le tableau. 70.

La productivité d'une usine en unités de poids d'un produit d'une certaine taille ou classe par unité de volume par unité de temps est appelée productivité spécifique. Il est généralement exprimé en tonnes pour 1 m3 par heure (ou jour). Mais l'efficacité des usines peut être exprimée dans d'autres unités, par exemple en tonnes de produit fini par kWh ou en kWh (consommation d'énergie) par tonne de produit fini. Ce dernier est le plus souvent utilisé.

La puissance consommée par le broyeur est composée de deux quantités : W1 - puissance consommée par le broyeur par au ralenti, sans charger de milieu de concassage ni de minerai ; W2 - puissance pour soulever et faire pivoter la charge. W2 - puissance productive - est dépensée pour le broyage et les pertes d'énergie associées.
Consommation totale d'énergie

Plus le rapport W1/W est petit, c'est-à-dire plus valeur relative W2/W, ceux travailler plus efficacement broyeurs et moins de consommation d’énergie par tonne de minerai ; W/T, où T est la productivité de l'usine. La productivité la plus élevée du broyeur dans ces conditions correspond à la puissance maximale consommée par le broyeur. La théorie de l'action des moulins n'étant pas suffisamment développée, alors conditions optimales Le fonctionnement du moulin est constaté empiriquement ou déterminé sur la base de données pratiques, parfois contradictoires.
La productivité spécifique des usines dépend des facteurs suivants.
Vitesse de rotation du tambour du broyeur. Lorsque le broyeur tourne, les billes ou les tiges sont influencées par la force centrifuge

mv2/R = mπ2Rn2/30,

où m est la masse de la balle ;
R - rayon de rotation de la balle ;
n - nombre de tours par minute,
sont plaqués contre la paroi du tambour et, en l'absence de glissement, s'élèvent avec la paroi jusqu'à une certaine hauteur jusqu'à ce qu'ils se détachent de la paroi sous l'influence de la gravité mg et descendent une parabole, puis tombent sur la paroi du tambour tambour avec du minerai et, lors de l'impact, effectuer des travaux de concassage. Ho peut recevoir un tel nombre de révolutions que les boules He se détacheront du mur (mv2/R>mg) et commenceront à tourner avec lui.
La vitesse de rotation minimale à laquelle les billes (en l'absence de glissement) ne se détachent pas de la paroi est appelée vitesse critique, le nombre de tours correspondant est le nombre de tours critique ncr. Dans les manuels scolaires, vous pouvez trouver cela

où D est le diamètre intérieur du tambour ;
d est le diamètre de la balle ;
h - épaisseur du revêtement.
La vitesse de rotation de fonctionnement du broyeur est généralement déterminée en pourcentage de la vitesse critique. Comme on peut le voir sur la Fig. 3, la puissance consommée par le broyeur augmente avec l'augmentation de la vitesse de rotation au-delà de la limite critique. En conséquence, la productivité de l'usine devrait augmenter. Lors du fonctionnement à une vitesse supérieure à la vitesse critique dans un broyeur à revêtement lisse, la vitesse de déplacement du tambour du broyeur est supérieure à la vitesse de déplacement des billes adjacentes à la surface du tambour : les billes glissent le long de la paroi, tournant autour de leur axe, abrasant et broyant le minerai. Lors de l'alignement avec des élévateurs et sans glissement, la consommation d'énergie maximale (et les performances) se déplace vers des vitesses de rotation inférieures.

Dans la pratique moderne, les plus courants sont les broyeurs avec une vitesse de rotation de 75 à 80 % de la vitesse critique. Selon les dernières données pratiques, en raison de la hausse des prix de l'acier, des laminoirs à vitesse plus faible (low speed) sont installés. Ainsi, dans la plus grande usine de molybdène, Climax (USA), les broyeurs font 3,9x3,6 M avec un moteur de 1000 ch. Avec. fonctionner à 65 % de la vitesse critique ; dans la nouvelle usine de Pima (USA), la vitesse de rotation du broyeur à barres (3,2x3,96/1) et du broyeur à boulets (3,05x3,6 m) est de 63 % de la vitesse critique ; Dans l'usine du Tennessee (États-Unis), le nouveau broyeur à boulets a une vitesse de 59 % de la vitesse critique, et le broyeur à barres fonctionne à une vitesse inhabituellement élevée pour les broyeurs à barres - 76 % de la vitesse critique. Comme on peut le voir sur la Fig. 3, augmenter la vitesse à 200-300 % peut augmenter la productivité des broyeurs plusieurs fois sans que leur volume reste inchangé, mais cela nécessitera une amélioration structurelle des broyeurs, en particulier des roulements, la suppression des alimentateurs à spirales, etc.
Environnement écrasant. Pour le broyage dans les broyeurs, on utilise des tiges en acier au manganèse, en acier forgé ou moulé ou en fonte alliée, des billes de minerai ou de quartz. Comme on peut le voir sur la Fig. 3, plus la densité du milieu de concassage est élevée, plus la productivité du broyeur est élevée et plus la consommation d'énergie par tonne de minerai est faible. Plus la densité des billes est faible, plus la vitesse de rotation du broyeur doit être élevée pour atteindre la même productivité.
La taille des corps de broyage (dsh) dépend de la taille de l'alimentation du broyeur (dр) et de son diamètre D. Elle devrait être approximativement :

Plus la nourriture est fine, plus les boules peuvent être petites. Connu en pratique tailles suivantes boulets : pour le minerai 25-40 mm = 100, moins souvent, pour les minerais durs - 125 mm, et pour les minerais mous - 75 mm ; pour le minerai - 10-15 mm = 50-65 mm ; dans la deuxième étape de broyage lors d'une alimentation avec une granulométrie de 3 mm dsh = 40 mm et dans le deuxième cycle lors d'une alimentation avec une granulométrie de 1 mm dsh = 25-30 mm ; Pour un broyage supplémentaire de concentrés ou de produits industriels, des billes ne dépassant pas 20 mm ou des cailloux (minerai ou quartz) - 100+50 mm sont utilisés.
Dans les broyeurs à barres, le diamètre des tiges est généralement compris entre 75 et 100 mm. Le volume requis de médias de concassage dépend de la vitesse de rotation du broyeur, de la méthode de déchargement et de la nature des produits. Généralement, à une vitesse de rotation du broyeur de 75 à 80 % de la charge critique, 40 à 50 % du volume du broyeur est rempli. Cependant, dans certains cas, la réduction de la charge sur les billes est plus efficace non seulement d'un point de vue économique, mais également technologique : elle permet un broyage plus sélectif sans formation de boues. Ainsi, en 1953, à l'usine de Copper Hill (USA), le volume de chargement des billes a été réduit de 45 à 29 %, ce qui a permis à la productivité de l'usine de passer de 2 130 à 2 250 tonnes, la consommation d'acier de 0,51 à 0,42 kg/ t ; La teneur en cuivre des résidus a diminué de 0,08 à 0,062 % en raison d'un meilleur broyage sélectif des sulfures et d'un surbroyage réduit de la gangue.
Le fait est qu'à une vitesse de rotation du broyeur de 60 à 65 % de la vitesse critique dans un broyeur à déchargement central, avec un petit volume de chargement de billes, un miroir relativement calme du flux de pâte se déplaçant vers le déchargement est créé, ce qui n'est pas le cas. agité par les boules. A partir de ce flux, les grosses et lourdes particules de minerai se déposent rapidement dans une zone remplie de boulets et sont broyées, tandis que les fines et grosses particules légères restent dans le flux et sont déchargées sans avoir le temps d'être à nouveau concassées. Lors du chargement jusqu'à 50 % du volume du broyeur, la totalité de la pâte est mélangée aux billes et les fines particules sont à nouveau broyées.
Méthode de déchargement du broyeur. En règle générale, les broyeurs sont déchargés par l'extrémité opposée à celle de chargement (à de rares exceptions près). Le déchargement peut être haut - au centre de l'extrémité (déchargement central) à travers un axe creux, ou bas - à travers une grille insérée dans le broyeur depuis l'extrémité de déchargement, et la pulpe qui a traversé la grille est soulevée par des élévateurs et également déchargé via un essieu creux. Dans ce cas, une partie du volume du broyeur occupée par la grille et les poussoirs (jusqu'à 10 % du volume) n'est pas utilisée pour le broyage.
Le broyeur à déchargement central est rempli de pâte jusqu'au niveau de vidange. poids Δ. Boules avec du ud. le poids b dans une telle pulpe devient plus léger à chaque battement. poids. pulpe : δ-Δ. c'est-à-dire que leur effet d'écrasement diminue et plus le δ est petit, plus il est grand. Dans les broyeurs à faible débit, les vapeurs qui tombent ne sont pas immergées dans la pâte, leur effet de broyage est donc plus important.
Par conséquent, la productivité des broyeurs à grille est supérieure de δ/δ-Δ fois, c'est-à-dire avec des billes d'acier - d'environ 15 à 20 %, lors du broyage avec du minerai ou des galets de quartz - de 30 à 40 %. Ainsi, lors du passage du déchargement central au déchargement par grilles, la productivité du broyeur a augmenté à l'usine Castle Dome (États-Unis) de 12 %, à Kirovskaya - de 20 %, à Mirgalimsayskaya - de 18 %.
Ceci n'est vrai que pour le broyage grossier ou le broyage en une seule étape. Avec un broyage fin sur alimentation fine, par exemple lors de la deuxième étape du broyage, la perte de poids du corps de broyage est moins importante et le principal avantage des broyeurs à grille disparaît, tandis que leurs inconvénients - utilisation incomplète du volume, consommation d'acier élevée, haute les coûts de réparation demeurent, ce qui oblige à privilégier les usines à déchargement centralisé. Ainsi, les tests effectués à l'usine de Balkhash n'ont pas donné de résultats en faveur des broyeurs à grille ; à l'usine du Tennessee (USA), l'augmentation du diamètre du tourillon de déchargement n'a pas permis meilleurs résultats; à l'usine de Tulsikwa (Canada), lorsque la grille a été retirée et que le volume du broyeur a été augmenté de ce fait, la productivité est restée la même et le coût des réparations et la consommation d'acier ont diminué. Dans la plupart des cas, il est déconseillé d'installer des broyeurs à grilles au deuxième étage du broyage, lorsque le travail par abrasion et concassage est plus efficace (vitesse de rotation 60-65% de la critique) que le travail par impact (vitesse 75-80% de la critique). critique).
Doublure de moulin. Différents types les doublures sont représentées sur la Fig. 4.
Lors du meulage par abrasion et à des vitesses supérieures à la limite critique, des revêtements lisses sont recommandés ; en cas d'écrasement par impact - doublures avec poussoirs. Le revêtement illustré à la Fig. est simple et économique en termes de consommation d'acier. 4, g : les espaces entre les barres d'acier au-dessus des lattes de bois sont remplis de petites billes qui, en saillie, protègent les barres d'acier de l'usure. Plus le revêtement est fin et résistant à l’usure, plus la productivité des broyeurs est élevée.
Pendant le fonctionnement, les billes s'usent et diminuent de taille, de sorte que les broyeurs sont chargés de billes provenant d'un taille plus grande. Dans un broyeur cylindrique, les grosses billes roulent vers l’extrémité de décharge, ce qui réduit leur efficacité. Des tests ont montré qu'en éliminant le roulement des grosses billes vers le déchargement, la productivité de l'usine augmente de 6 %. Pour éliminer le mouvement des billes, divers revêtements ont été proposés - étagés (Fig. 4, h), spirale (Fig. 4, i), etc.
À l'extrémité de décharge des broyeurs à barres, de gros morceaux de minerai, tombant entre les barres, perturbent leur disposition parallèle lorsqu'ils roulent sur la surface de chargement. Pour éliminer cela, le revêtement est façonné en cône, l'épaississant vers l'extrémité de décharge.
Taille du moulin. À mesure que la quantité de minerai traité augmente, la taille des usines augmente. Si dans les années trente les plus grands moulins avaient des dimensions de 2,7x3,6 m, installés dans les usines de Balkhash et Sredneuralsk, alors dans temps donné ils produisent des broyeurs à barres 3,5x3,65, 3,5x4,8 m, des broyeurs à boulets 4x3,6 m, 3,6x4,2 m, 3,6x4,9, 4x4,8 m, etc. Les broyeurs à barres modernes passent dans un cycle ouvert jusqu'à 9 000 tonnes de minerai par jour.
La consommation électrique et la productivité spécifique Td sont une fonction exponentielle de n - vitesse de rotation, exprimée en pourcentage de la nk critique :

où n est le nombre de tours du broyeur ;
D - diamètre du broyeur, k2 = T/42,4 ;
K1 est un coefficient qui dépend de la taille du broyeur et est déterminé expérimentalement ;
d'ici

T - la productivité réelle du broyeur est proportionnelle à son volume et est égale à la productivité spécifique multipliée par le volume du broyeur :

D'après des expériences à Outokumpu (Finlande), m = 1,4, à l'usine Sullivan (Canada) lors de travaux sur un broyeur à barres m = 1,5. Si on prend m=1,4, alors

T = k4 n1,4 * D2,7 L.

À le même numéro tr/min, la productivité des broyeurs est directement proportionnelle à L, et à même vitesse en pourcentage de la vitesse critique, elle est proportionnelle à D2L.
Il est donc plus rentable d’augmenter le diamètre des fraises plutôt que la longueur. Par conséquent, les broyeurs à boulets ont généralement un diamètre supérieur à leur longueur. Lors du broyage par impact dans des broyeurs de plus grand diamètre, dotés de poussoirs, lors du levage des billes à une plus grande hauteur, l'énergie cinétique des billes est plus grande, ce qui signifie que l'efficacité de leur utilisation est plus élevée. Vous pouvez également charger des billes plus petites, ce qui augmentera leur nombre et la productivité du broyeur. Cela signifie que la productivité des broyeurs à petites billes à la même vitesse de rotation augmente plus rapidement que D2.
Dans les calculs, on suppose souvent que la productivité augmente proportionnellement à D2,5, ce qui est exagéré.
La consommation d'énergie spécifique (kW*h/t) est moindre du fait que le rapport W1/W, c'est-à-dire la consommation d'énergie relative au ralenti, diminue.
Les broyeurs sont sélectionnés en fonction de leur productivité spécifique par unité de volume de broyage, en fonction d'une certaine classe de taille par unité de temps ou en fonction de la consommation d'énergie spécifique par tonne de minerai.
La productivité spécifique est déterminée expérimentalement dans un broyeur pilote ou par analogie à partir de données issues de la pratique d'usines fonctionnant avec des minerais de même dureté.
Avec une taille d'alimentation de 25 mm et un broyage d'environ 60 à 70 % - 0,074 mm, le volume de broyage requis est d'environ 0,02 m3 par tonne de productivité quotidienne du minerai ou environ 35 volumes de broyage par 24 heures pour la classe - 0,074 mm pour Zolotushinsky, Zyryanovsky. minerais. Dzhezkazgan, Almalyk, Kojaran, Altyn-Topkan et d'autres domaines. Pour les quartzites à magnétite - 28 i/jour pour 1 m3 de volume de broyeur selon la classe - 0,074 mm. Les broyeurs à barres, lors du broyage jusqu'à - 2 mm ou jusqu'à 20 % - 0,074 mm, dépassent 85-100 t/m3, et pour les minerais plus tendres (usine d'Olenegorsk) - jusqu'à 200 m3/jour.
La consommation d'énergie lors du broyage par tonne - 0,074 mm est de 12 à 16 kW*h/t, la consommation de revêtement est de 0,01 kg/t pour l'acier au nickel et les laminoirs d'un diamètre supérieur à 0,3 mm et jusqu'à 0,25 /sg/g pour l'acier au manganèse. des moulins plus petits. La consommation de billes et de tiges est d'environ 1 kg/t pour les minerais mous ou le broyage grossier (environ 50% -0,74 mm) ; pour les minerais moyennement durs 1,6-1,7 kg/t, pour les minerais durs et le broyage fin jusqu'à 2-2,5 kg/t ; la consommation de billes en fonte est 1,5 à 2 fois plus élevée.
Le broyage à sec est utilisé dans la préparation de combustible de charbon pulvérisé dans l'industrie du ciment et, plus rarement, dans le broyage de minerais, notamment aurifères, uranifères, etc. Dans ce cas, le broyage est effectué en cycle fermé avec des pneumatiques. classement (Fig. 5).
Ces dernières années, dans l'industrie du minerai, des broyeurs courts de grand diamètre (jusqu'à 8,5 m) avec classification à air ont commencé à être utilisés pour le broyage à sec, et le minerai est utilisé comme moyen de concassage et de broyage sous la forme sous laquelle il est obtenu. de la mine - avec une granulométrie allant jusqu'à 900 mm . Le minerai d'une granulométrie de 300 à 900 mm est immédiatement broyé en une seule étape à 70-80 % - 0,074 mm.

Cette méthode est utilisée pour broyer les minerais d'or à l'usine Rand ( Afrique du Sud); Dans les usines de Messine (Afrique) et de Goldstream (Canada), les minerais sulfurés sont broyés jusqu'à une taille de flottation de 85 % - 0,074 mm. Le coût du broyage dans de tels broyeurs est inférieur à celui des broyeurs à boulets, tandis que le coût de classification représente la moitié de tous les coûts.
Dans les usines d'or et d'uranium, lors de l'utilisation de tels broyeurs, il est possible d'éviter la contamination par le fer métallique (abrasion des billes et du revêtement) ; le fer, en absorbant l'oxygène ou l'acide, altère l'extraction de l'or et augmente la consommation d'acide lors de la lixiviation des minerais d'uranium.
Le broyage sélectif des minéraux plus lourds (sulfures, etc.) et l'absence de formation de boues entraînent des taux de récupération des métaux améliorés, une augmentation du taux de sédimentation lors de l'épaississement et du taux de filtration (de 25 % par rapport au broyage dans des broyeurs à boulets classés).
Le développement ultérieur des équipements de broyage suivra apparemment la voie de la création de broyeurs centrifuges à boulets, qui remplissent simultanément le rôle de classificateur ou fonctionnent en cycle fermé avec des classificateurs (centrifuges), comme les broyeurs existants.
Le broyage dans les broyeurs vibrants appartient au domaine du broyage ultrafin (peinture, etc.). Leur utilisation pour le broyage des minerais d'He a quitté le stade expérimental ; Le plus grand volume de Bibromills testés est d’environ 1 m3.