Аспекты оптимизации типоразмеров классифицирующих гидроциклонов
Теорией и практикой обогащения твердых полезных ископаемых доказано, что для получения наилучших качественно-количественных показателей работа обогатительных предприятий, при непостоянстве сырьевой базы и изменений требований к качеству товарной продукции, могут быть применены две основные концепции организации обогатительного производства:
I. Основанная на стабилизации качественно-количественных показателей исходного материала путем его усреднения перед его непосредственным обогащением.
II. Основанная на оптимизации работы каждого аппарата под текущие условия.
Но как при первой, так и при второй концепции наилучшие показатели работы оборудования достигаются при обогащении материала максимально узкими машинными классами.
Достоинства первой концепции: минимальная автоматизация технологических процессов; минимальные типоразмеры оборудования и транспортных мощностей вследствие постоянства соотношения в исходном материале концентратных и породных фракций; минимизация номенклатуры расходных материалов (реагентов, флокулянтов и т.д.); упрощение построения технологической схемы; большая предсказуемость результатов работы.
Недостатки первой концепции: необходимость операции шихтования и, как следствие, большие число и мощность бункеров или спецтехники; минимальный ассортимент товарной продукции; отсутствие возможности работы «с колес» и необходимость запаса исходного материала в бункерах для начала работы; значительные изменения в сырьевой базе требуют реконструкции технологии; одновариантность работы технологической схемы.
Достоинства второй концепции: максимальный ассортимент товарной продукции; независимость от сырьевой базы; многовариантность работы технологической схемы.
Недостатки второй концепции: необходимость максимальной автоматизации технологических процессов; необходимость запаса мощностей в типоразмерах оборудования и транспортных мощностей вследствие вариативности соотношения в исходном материале концентратных и породных фракций; необходимость расширения номенклатуры расходных материалов (реагентов, флокулянтов и т.д.) для каждого варианта обогащения.
Рассматривая достоинства и недостатки концепций, можно сделать следующий вывод: при постоянстве сырьевой базы и требований рынка первая концепция удешевляет производство, однако при изменениях первая концепция требует реконструкции технологической схемы, а вторая концепция – перенастройки алгоритмов управления.
Рассмотренные технологические концепции организации обогатительного производства в полной мере относятся и к технологическому оснащению операции гидравлической классификации мелких и тонких классов, а также к их сгущению в гидроциклонах.
Примером реализации первой концепции на операциях, применяющих гидроциклоны, являются ушедшие с рынка зарубежные бренды.
Особенности данного оборудования заключаются в следующем:
- Фиксация длин сливных стаканов.
- Узкий диапазон рабочих давлений (1,5-2,5 атм).
- Влияние параметра содержание твердой фазы в питании регулируется сменными диаметрами песковых насадок (обычно) и ширины сливного стакана (редко).
- Жесткая привязка диаметра гидроциклона к граничной крупности разделения.
Что в сумме позволяет достигать всех достоинств первой концепции. Однако, при смене граничного зерна разделения нужно менять всю батарею, что может быть затруднено ограничениями по габаритам в существующей схеме фабрики. Также возникают жесткие требования к параметрам питания гидроциклонов и постоянству исходного материала.
Если фабрика построена согласно второй концепции, то возникающие задачи парирования значительных (кардинальных) изменений питания, вплоть до смены назначения работы (с классификации на сгущение) могут решаться гидроциклонами подбором насадок, в том числе разных вариантов сливных стаканов. Что при применении гидроциклонов зарубежных брендов затруднено из-за особенностей п.1 и п.4.
