SỔ TAY CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ LÒ CAO LUYỆN GANG TẬP IV

SỔ TAY CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ LÒ CAO LUYỆN GANG TẬP IV SỔ TAY CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ LÒ CAO LUYỆN GANG TẬP IV SỔ TAY CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ LÒ CAO LUYỆN GANG TẬP IV SỔ TAY CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ LÒ CAO LUYỆN GANG TẬP IV SỔ TAY CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ LÒ CAO LUYỆN GANG TẬP IV SỔ TAY CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ LÒ CAO LUYỆN GANG TẬP IV SỔ TAY CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ LÒ CAO LUYỆN GANG TẬP IV SỔ TAY CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ LÒ CAO LUYỆN GANG TẬP IV

Sổ tay công nghệ - thiết bị lò cao luyện gang Tập IV–Tuyển quặng sắt dùng cho lò cao Trang 1/112

2017

Tô Xuân Thanh Nguyễn Cảnh Đại

Đỗ Hữu Chiêm

LỜI NÓI ĐẦU

Sau nỗ lực cố gắng biên soạn 3 tập, chúng tôi đã nhận được nhiều ý kiến đóng góp quý báu và sự động viên khích lệ và đề nghị tiếp các tập tiếp theo

Vì những lý do trên, chúng tôi mạnh dạn tiếp tục biên tập tiếp tập IV của

cuốn “ Sổ tay công nghệ và thiết bị luyện gang” gồm 10 tập

Tập I Đại cương về công nghệ luyện gang

Tập II Lý luận về công nghệ luyện gang

Tập III Yêu cầu nguyên vật liệu trong công nghệ luyện gang

Tập IV Tuyển quặng sắt dùng cho luyện gang

Tập V Công nghệ cầu viên bột quặng sắt

Tập VI Công nghệ thiêu kết quặng sắt

Tập VII Thiết kế công nghệ lò cao luyện gang

Tập VIII Thiết bị lò cao luyện gang

Tập IX Vận hành lò cao luyện gang

Tập X Môi trường và An toàn trong lò cao luyện gang

Tập IV nghiên cứu về công nghệ tuyển quặng sắt dùng làm nguyên liệu trong lò cao luyện gang Trong tập này chủ yếu đi sâu vào công nghệ tuyển quặng sắt, làm đều và trung hòa quặng

Do thời gian ngắn, khối lượng kiến thức lớn nên không tránh khỏi sai sót khi

Thay mặt những người tham gia biên soạn, Xin chân thành cám ơn những đồng nghiệp đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho tài liệu này Do điều kiện khách quan, xin cáo lỗi với một số tác giả của những tư liệu tham khảo, trích dẫn trong và ngoài nước chưa liên hệ được

Cuốn sách này biên soạn với mục đích phổ cập kiến thức chuyên môn, không sử dụng cho mục đích thương mại

Hy vọng tài liệu này giúp ích được nhiều cho các cán bộ quản lý trong ngành luyện kim, những người trực tiếp làm việc trong ngành luyện gang

Ngày 01 tháng 5 năm 2017

TM NHÓM BIÊN SOẠN

MỤC LỤC TẬP IV TUYỂN QUẶNG SẮT DÙNG CHO LÒ CAO

1 KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH TUYỂN KHOÁNG 6

1.1. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA TUYỂN KHOÁNG 6

1.1.1 Định nghĩa quá trình tuyển khoáng: 6

1.1.2 Nhiệm vụ và mục đích của tuyển khoáng: 6

1.2. SƠ LƯỢC CÁC PHƯƠNG PHÁP TUYỂN KHOÁNG 7

1.2.1 Tuyển trọng lực: 7

1.2.2 Tuyển nổi: 7

1.2.3 Tuyển từ: 7

1.2.4 Tuyển bằng tĩnh điện: 8

1.2.5 Tuyển bằng tay: 8

1.2.6 Tuyển theo độ hạt: 8

1.2.7 Tuyển theo hình dáng: 8

1.2.8 Tuyển theo ma sát: 8

1.3. NHỮNG SẢN PHẨM VÀ CHỈ TIÊU TUYỂN KHOÁNG 9

1.3.1 Những sản phẩm tuyển khoáng: 9

1.3.2 Những chỉ tiêu kỹ thuật tuyển khoáng chủ yếu: 10

1.3.3 Chỉ tiêu kinh doanh sản xuất tuyển khoáng: 11

2 ĐẬP NGHIỀN QUẶNG 12

2.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐẬP NGHIỀN: 12

2.2. LÝ THUYẾT VỀ ĐẬP QUẶNG VÀ PHÂN LOẠI THIẾT BỊ ĐẬP 14

2.2.1 Cơ sở lý thuyết đập nghiền: 14

2.2.2 Thiết bị đập nghiền: 15

2.2.3 Phân tích rây: 16

2.3. MÁY ĐẬP MÁ 18

2.3.1 Nguyên lý máy: 18

2.3.2 Đặc tính máy: 19

2.4. MÁY ĐẬP HÌNH NÓN: 20

2.4.1 Phân loại máy: (hình 21) 20

2.4.2 Máy đập hình nón có trục treo và nón động dốc: 21

2.4.3 Máy đập hình nón có nón động thoai thoải: 22

2.4.4 Máy đập quán tính: 24

2.5. MÁY ĐẬP TRỤC VÀ ĐẬP BÚA: 26

2.5.1 Phân loại máy đập trục: 26

2.5.2 Máy đập trục thường: 26

2.5.3 Máy đập trục tự điều chỉnh: 27

2.5.4 Máy đập búa (máy đập lồng sóc): 28

2.6. NGHIỀN MỊN VÀ CẤU TẠO MÁY NGHIỀN MỊN 30

2.6.1 Khái quát: 30

2.6.2 Máy nghiền bi: 31

2.6.3 Máy nghiền đũa: 34

3 SÀNG, PHÂN CẤP VÀ RỬA QUẶNG 34

3.1. Ý NGHĨA MỤC ĐÍCH SÀNG VÀ PHÂN CẤP QUẶNG 34

3.1.1 Định nghĩa: 34

3.1.2 Mục đích của quá trình sàng và phân cấp: 35

3.2. QUÁ TRÌNH SÀNG QUẶNG 35

3.2.1 Khái quát: 35

3.2.2 Hiệu suất sàng: 35

3.2.3 Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sàng 36

3.2.4 Các giai đoạn sàng: thường là 3 giai đoạn 36

3.3. THIẾT BỊ SÀNG QUẶNG 37

3.3.1 Phân loại thiết bị sàng quặng: 37

3.3.2 Sàng song cố định: 37

3.3.3 Sàng lắc ngang (lắc phẳng): (hình 32) 39

3.3.4 Sàng chấn động (sàng rung): 39

3.3.5 Sàng quay (sàng ống): hình 36 43

3.4. QUÁ TRÌNH PHÂN CẤP QUẶNG 45

3.4.1 Khái quát 45

3.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình: 46

3.5. THIẾT BỊ PHÂN CẤP QUẶNG 47

3.5.1 Phân loại máy: 47

3.5.2 Máy phân cấp có cào nâng: 48

3.5.3 Máy phân cấp có ruột xoắn: 48

3.5.4 Máy phân cấp có luồng nước ngược: 52

3.5.5 Máy phân cấp xoáy lốc nước (xyclon): 53

3.6. RỬA QUẶNG 56

3.6.1 Khái quát 56

3.6.2 Máng rửa: 56

3.6.3 Thùng rửa kiểu ống quay: 57

3.6.4 Bể rửa: 57

3.6.5 Thùng rửa kiểu tưới: 58

4 TUYỂN TRỌNG LỰC 58

4.1. KHÁI QUÁT TUYỂN TRỌNG LỰC - NƯỚC 58

4.2. TUYỂN BẰNG MÁY ĐÃI LẮNG 58

4.2.1 Lý thuyết về quá trình đãi lắng: 58

4.2.2 Máy đãi lắng: 62

4.3. TUYỂN BẰNG MÁY ĐÃI GẰN (BÀN ĐÃI) 63

4.3.1 Lý thuyết về sự đãi gằn: 63

4.3.2 Cấu tạo của thiết bị đãi gằn (bàn đãi): 64

4.3.3 Sự di chuyển hạt quặng trên mặt bàn đãi: 65

4.4. TUYỂN TRỌNG LỰC TRONG MÔI TRƯỜNG NẶNG 66

4.4.1 Khái niệm chung: 66

4.4.2 Thiết bị tuyển bằng môi trường nặng: 67

5 TUYỂN TỪ, TUYỂN NỔI VÀ TUYỂN HÓA 69

5.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TUYỂN TỪ 69

5.2. MÁY TUYỂN TỪ 72

5.2.1 Máy tuyển từ khô kiểu tang quay: 72

5.2.2 Máy tuyển từ khô kiểu băng tải: 74

5.2.3 Máy tuyển từ ướt: 74

5.3. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TUYỂN NỔI 76

5.4. LÝ THUYẾT TUYỂN NỔI 76

5.4.1 Khái quát 76

5.4.2 Sức căng mặt ngoài: 77

5.4.3 Tính thấm ướt: 77

5.4.4 Hiện tượng hấp phụ: 78

5.5. THUỐC TUYỂN NỔI 80

5.5.1 Khái quát 80

5.5.2 Thuốc tạo bọt: 81

5.5.3 Thuốc tập hợp: 81

5.5.4 Thuốc dìm: 81

5.5.5 Thuốc kích thích (thuốc hồi sinh hay sunphua): 81

5.5.6 Thuốc điều chỉnh môi trường: 81

5.6. MÁY TUYỂN NỔI 82

5.7. TUYỂN HÓA 83

6 KHỬ NƯỚC 83

6.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHỬ NƯỚC 83

6.2. CÔ ĐẶC 84

6.3. LỌC 84

6.4. SẤY 85

7 NUNG THIÊU QUẶNG 86

7.1. QUÁ TRÌNH NUNG THIÊU QUẶNG 86

7.1.1 Nung thiêu ôxy hóa và phân hóa: 86

7.1.2 Nung thiêu từ hóa: 87

7.2. THIẾT BỊ NUNG THIÊU 89

7.2.1 Lò đứng: 89

7.2.2 Lò ống quay: 90

7.2.3 Lò lớp sôi: 90

8 TRUNG HOÀ QUẶNG SẮT 92

8.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TRUNG HOÀ QUẶNG 92

8.1.1 Mục đích ý nghĩa làm đều quặng cho lò cao: 92

8.1.2 Cách biểu thị độ đồng đều của quặng sắt: 94

8.2. NGUYÊN LÝ LÀM ĐỀU QUẶNG 95

8.2.1 Hiệu suất làm đều và yêu cầu làm đều quặng cho lò cao: 95

8.2.2 Yêu cầu chất lượng quặng trước khi làm đều: 95

8.2.3 Nguyên tắc thao tác kỹ thuật làm đều: 96

8.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM ĐỀU QUẶNG 97

8.3.1 Phương pháp dùng cầu trục gầu ngoạm: 97

8.3.2 Phương pháp dùng băng tải và máy xúc: 98

8.3.3 Phương pháp dùng băng tải hoàn toàn (Nhà máy GTTN): 99

8.3.4 Phương pháp dùng máy đánh đống và máy cào (Rôbin): 99

8.3.5 Phương pháp dùng hệ thống bunke: 100

MỤC LỤC “CẨM NANG CÔNG NGHỆ LÒ CAO LUYỆN GANG” 102

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 109

1 KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH TUYỂN KHOÁNG

1.1.1 Định nghĩa quá trình tuyển khoáng:

- Tuyển khoáng là một tập hợp các quá trình tách kim loại hoặc tách khoáng vật có ích ra khỏi đất đá và dùng bằng các phương pháp khác nhau, đồng thời kết hợp cải thiện đặc tính cỡ hạt của nguyên liệu dùng cho khâu luyện

- Công tác tuyển khoáng thực hiện được là dựa trên sự khác nhau

về tính chất cơ học, tính chất hóa lý và khoáng học của các kim loại hoặc các khoáng vật có ích

1.1.2 Nhiệm vụ và mục đích của tuyển khoáng:

- Tuyển khoáng là một ngành nằm giữa khai thác và luyện kim

- Quặng khai thác ra từ hầm lò hay công trường lộ thiên đều chứa nhiều tạp chất vô ích, nhất là thành phần đất đá vô dụng

- Mặt khác trong quặng, ngoài kim loại chính còn chứa các chất

có hại, gây khó khăn cho khâu nấu luyện và làm giảm phẩm chất của sản phẩm luyện ra như S, P, Cho nên quặng mới khai thác lên không đáp ứng được cho công nghiệp luyện kim Vì trong công nghiệp luyện kim đòi hỏi quặng phải chứa một hàm lượng kim loại khá cao như:

Trong quặng sắt nâu hàm lượng Fe 37÷40%

Trong quặng sắt manhêtit hàm lượng Fe 55÷60%

- Đa số các loại quặng, nhất là quặng kim loại màu; ngoài các nguyên tố kim loại cơ bản ra còn chứa khá nhiều các nguyên tố hiếm và phóng xạ có ích Vì vậy, nhiệm vụ của ngành tuyển khoáng là:

- Tách các kim loại và khoáng vật có ích ra khỏi đất đá và dùng để tăng hàm lượng của chúng

- Khử các tạp chất có hại cho nấu luyện (P, S, As )

- Tách các kim loại, các nguyên tố hoặc các khoáng vật có ích này

ra khỏi đất chay

- Khử bùn cám, khử nước để tăng hiệu suât của lò luyện

- Xuất phát từ những tính chất lý hóa và khoáng học khác nhau của từng loại khoáng vật mà người ta dùng các phương pháp tuyển khác nhau Sau đây là các phương pháp thường dùng:

1.2.1 Tuyển trọng lực:

- Phương pháp này căn bản là dựa vào tỉ trọng khác nhau, tốc độ rơi khác nhau của các hạt khoáng ở trong nước hay trong không khí Tuyển trọng lực thực hiện trong môi trường nước như trong máy lắng, trên bàn đãi, máng đãi hay trong môi trường nặng

Đó là một trong những phương pháp được ứng dụng rộng rãi nhất cho luyện kim và than

- Tuyển trong không khí thì ít dùng, vì phân chia khoáng vật theo tốc độ rơi trong môi trường không khí không tiện bằng trong môi trường nước

1.2.2 Tuyển nổi:

- Dựa vào tính chất hóa lý khác nhau của bề mặt các hạt khoáng,

sự có mặt của nước thuốc tuyển và các bọt khí, nên các khoáng vật có ích có thể nổi lên trên mặt nước và được tách riêng ra

- Ngày nay, phương pháp này đã được dùng nhiều để tuyển quặng sắt vì quặng sắt càng ngày càng nghèo đi rất nhiều

1.2.3 Tuyển từ:

- Chủ yếu dựa vào sự khác nhau về từ tính của các khoáng vật,

nhưng phương pháp này chỉ dùng cho những loại quặng có từ tính

- Phương pháp này dùng tuyển quặng sắt từ có hiệu suất cao nhất

1.2.6 Tuyển theo độ hạt:

- Dựa vào độ hạt khác nhau của các hạt khoáng và đất chay Quá trình này dùng sàng để phân chia các hạt quặng lớn ra khỏi các hạt nhỏ

1.2.7 Tuyển theo hình dáng:

- Dựa vào tính chất tạo thành các tinh thể và hợp chất có hình dạng khác nhau Ví dụ hạt dạng mặt phẳng có thể tách khỏi các hạt dạng hình tròn

1.2.8 Tuyển theo ma sát:

- Chủ yếu là dựa vào lực ma sát của khoáng vật khác với lực ma sát của đất đá trên mặt phẳng nghiêng

- Ngày nay, người ta còn dùng nhiều phương pháp hiện đại hơn

để làm giàu quặng như phương pháp chiết ly, trao đổi ion, nhưng chỉ dùng cho kim loại phóng xạ và kim loại hiếm

- Để ứng dụng một trong những phương pháp kể trên có hiệu quả nhất, thì nhất thiết quặng phải được gia công trước như đập, xay, nghiền, sàng, sunphua hóa hay kiềm hóa, Sau đây là sơ đồ nguyên lý của quá trình tuyển khoáng:

- Tùy theo đặc tính quặng, yêu cầu thành phẩm và các tình hình điều kiện kinh tế kỹ thuật khác nhau, mà người ta lập ra các dây truyền tuyển khoáng khác nhau (Hình 16a và hình 16b)

1.3 NHỮNG SẢN PHẨM VÀ CHỈ TIÊU TUYỂN KHOÁNG

1.3.1 Những sản phẩm tuyển khoáng:

a Tinh quặng (quặng sạch):

- Đó là sản phẩm lấy ra từ quặng nguyên khai Nó chứa các kim loại hay khoáng vật có ích với hàm lượng cao hơn trong quặng nguyên khai, đồng thời hàm lượng các chất có hại thấp hơn

b Bã quặng (quặng đuôi):

- Đó là sản phẩm thải ra sau quá trình tuyển Nó có thể còn chưa các chất có ích, nhưng với hàm lượng rất thấp so với quặng nguyên khai, đồng thời hàm lượng các chất có hại cao hơn Khái niệm quặng đuôi chỉ là quy ước tương đối Trong tương lai, với

sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành tuyển khoáng sẽ tiến

bộ mạnh mẽ, cho phép ta dùng lại quặng đuôi đã thải ra từ trước

c Sản phẩm trung gian:

- Đó là sản phẩm chứa các chất có ích với hàm lượng cao hơn trong quặng đuôi, nhưng thấp hơn trong quặng sạch Nó chưa phải là sản phẩm cuối cùng, chất lượng của nó gần giống quặng nguyên khai

Quặng nguyên khai D = 600÷0mm

Sàng sơ bộ Đập thô Sàng kiểm tra

Đập vừa Sàng phân cấp

Phân cấp Tuyển

Cô đặc Lọc Sấy

Thành phẩm tinh quặng

1.3.2 Những chỉ tiêu kỹ thuật tuyển khoáng chủ yếu:

d Hiệu suất thực thu quặng sạch γ, %:

- Đó là tỉ lệ % giữa trọng lượng quặng sạch sau khi làm giàu với trọng lượng quặng nguyên khai đưa đến làm giàu

 Tỷ số nghịch đảo R = 100: γ gọi là tỷ số làm giàu

e Hiệu suất thực thu kim loại ε, %:

- Đó là mức độ thu được kim loại vào trong quặng sạch với tổng lượng kim loại trong quặng nguyên

- Gọi α là hàm lượng kim loại trong quặng nguyên, %

- Gọi β là hàm lượng kim loại trong quặng sạch, %

- Gọi δ là hàm lượng kim loại trong quặng đuôi, %

- Cân bằng kim loại trước và sau khi làm giầu với 100% quặng nguyên và γ% quặng sạch, ta có:

- Trong thực tế, khi phẩm vị (β) nâng cao lên thì hiệu suất thực thu (ε) có thể hạ xuống hoặc ngược lại Trưòng hợp đó phải tùy từng thời kỳ của xưởng mà giải quyết; nếu ở xưởng, cả 2 chỉ tiêu

đó cùng đạt mức thiết kế thì phải lấy ε làm cơ sở phấn đấu, sao cho không để hao tổn quặng Trên cơ sở đã có ε cao mới đạt đến vấn đề nâng cao β Vì β cao hay thấp chẳng qua là có lợi cho xưởng về giá bán tinh quặng đắt hay rẻ, còn nếu ε thấp thì gây ra mất mát hẳn về của cải chung Ta kinh doanh cần có lời, nhưng phải đảm bảo trước tiên là không lãng phí

- Trong trường hợp có mẫu thuẫn giữa cả 3 chỉ tiêu thì ε vẫn là cái chính để giải quyết

1.3.3 Chỉ tiêu kinh doanh sản xuất tuyển khoáng:

- Trong một xưởng có đủ các khâu đập, xay, nghiền, tuyển và các khâu khác nữa thì tỷ lệ cơ cấu giá thành sản phẩm đại khái như sau:

- Đập nghiền là quá trình làm giảm kích thước các cục quặng để

có thể tách khoáng vật này ra khỏi khoáng vật khác hay hạt này tách khỏi hạt khác

- Quặng mới khai thác lên có kích thước tới 200÷300mm, có khi đến 1500mm Những cục như thế chứa rất nhiều khoáng vật và nhiệt hạt quặng có ích hoặc vô ích khác nhau, nếu không đập xay thì không thể tuyển được Nếu quặng luyện ngay được thì cũng không thể đưa vào lò với kích thước lớn như vậy Thí dụ kích thước quặng sắt cho phép đưa vào lò cao không quá 120÷150mm, quặng sunphua đồng vào lò đứng không quá 150mm, vào lò phản xạ không quá 5÷6mm Đập có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp (Hình 17)

- Hình 17: các phương pháp đập quặng

- Đập vỡ quặng là phá vỡ lực liên kết giữa chúng với nhau Lực

(a) đè ép (b) ép + chà xiết (c) cắt nghiến (d) nện đập

liên kết đó thể hiện ở lực chống đối khi đập xay, lực đó lớn hay nhỏ là do quặng cứng hay mềm Nếu quặng chịu lực ép nhỏ hơn 100kg/cm2 thì coi là quặng mềm; 100÷500kg/cm2 là quặng vừa;

≥ 500kg/cm2

là quặng cứng

- Giai đoạn đập là giai đoạn tiêu phí năng lượng nhiều nhất của xưởng tuyển khoáng Nó chiếm đến 40% giá thành làm giàu quặng và giá thiết bị cũng chiếm đến 60% toàn bộ thiết bị của xưởng tuyển khoáng, cho nên để tránh sự tiêu phí năng lượng vô ích, các nhà nghiên cứu đã tìm ra nguyên tắc “không đập quá mức” Thực hiện tốt nguyên tắc đó thì sẽ giảm được sự tiêu phí năng lượng, tăng được hiệu suất của máy và giảm được sự mất mát các nguyên tố có ích vào bùn cám và quặng vụn

- Để thực hiện nguyên tắc “không đập quá mức”, người ta chia ra nhiều giai đoạn đập để giảm dần kích thước quặng:

• Đập thô: giảm kích thước từ 1000mm xuống 100mm

• Đập vừa: từ 200÷300mm xuống 20÷30mm

• Đập nhỏ: từ 30÷50mm xuống 3÷10mm

- Đập nhỏ hơn nữa, gọi là nghiền (dưới 1mm) Đập thô, đập nhỏ

và đập vừa được tiến hành trong máy đập má, máy hình nón; nghiền thì thực hiện ở máy nghiền bi, nghiền đũa hay nghiền bằng đá cuội,

- Chọn phương pháp đập và chọn máy phụ thuộc rất nhiều vào tính chất lý học của quặng, vào độ lớn ban đầu và kích thước sản phẩm yêu cầu Mỗi giai đoạn đập có một trị số để biểu hiện Đó

là tỉ số đập xay hay nghiền

- Tỷ số đập nghiền: là tỉ số đường kính giữa cục quặng lớn nhất đưa vào máy D và cục quặng lớn nhất ra khỏi máy d

I – là tỷ số đập nghiền ( Có thể gọi là mức đập nghiền)

D- Đường kính cục quặng lớn nhất đưa vào máy

d- Đường kính cục quặng lớn nhất ra khỏi máy

- Thí dụ: Quặng ăn vào nhà máy tuyển khoáng có độ lớn D = 800mm, qua giai đoạn đập thô d1 = 200mm, giai đoạn đập vừa d2 = 40mm và giai đoạn đập nhỏ d3 = 10mm

• Vậy tỉ số nghiền chung là:

- Tỷ số đập nghiền phụ thuộc vào kích thước quặng và độ cứng của quặng, loại máy,

• Đối với quặng to và cứng (đập thô): i = 5

• Đối với quặng trung bình (đập vừa): i = 10

• Đối với quặng nhỏ (đập nhỏ): i ≥ 10

2.2.1 Cơ sở lý thuyết đập nghiền:

a Khái quát

- Quá trình đập nghiền là một quá trình phức tạp, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như kích thước quặng, cách phân bố quặng, tính chất lý học của quặng (cứng, mềm, dẻo, )

- Đập nghiền là một quá trình phức tạp như vậy, cho nên đến nay vẫn chưa tìm ra được một lý thuyết đập xay hoàn thiện

- Trong thời gian hiện nay, người ta vẫn dùng 2 giả thuyết trong quá trình đập nghiền: giả thuyết bề mặt và giả thuyết thể tích

b Giả thuyết bề mặt (của Ritilget):

- Công (năng lượng) phải trả khi đập tỉ lệ thuận với các bề mặt quặng vỡ ra

- Trong đó:

• ES là năng lượng dùng để đập (công phải trả khi đập), kg/cm

• K là hệ số tỉ lệ

• S là số bề mặt quặng tạo thành khi đập, cm2

c Giả thuyết thể tích (Kirpechop và Kika):

- Công (năng lượng) phải trả khi đập tỷ lệ thuận với thể tích

Máy đập trục Máy đập răng cưa

Máy nghiền bi Máy đập búa

Máy tán giã Máy lăn

- Tính chất và kích thước của quặng đưa vào xưởng rất khác nhau, cũng như yêu cầu đối với sản phẩm cũng khác nhau, cho nên đòi hỏi nhiều kiểu máuy đập nghiền khác nhau (Hình 18)

2.2.3 Phân tích rây:

a Khái niệm:

- Phân tích rây được dùng để xác định độ lớn của quặng nguyên khai, của sản phẩm đập nghiền và tuyển ra Để xác định độ lớn hay xác định thành phần độ hạt, người ta lấy mẫu trung bình của liệu và dùng rây, rây thành những cớ hạt khác nhau rồi xác định

tỉ lệ các loại cỡ hạt

- Sử dụng phương pháp phân tích rây có thể so sánh hiệu suất làm việc của máy này đối với máy khác, theo dõi được kết quả của khâu đập nghiền, cũng như của quá trình kỹ thuật tuyển khoáng

và xác định được tính chất độ hạt của quặng nguyên khai của các sản phẩm và cách phân bố các khoáng vật có ích trong từng loại quặng để nghiên cứu các phương pháp đập sao cho hợp lý

- Mỗi một rây trong một hệ thống có chỉ số đặc trưng tính chất rây

là Mes hoặc là số lỗ trên một đơn vị chiều dài Anh là Inch (25,4mm) Người ta thường lấy kích thước của rây là 200 Mes với kích thước lỗ rây là 0,074mm làm cơ sở

- Hệ thống rây có môdun 2  1, 41 gọi là rây tiêu chuẩn Taylor

- Hình 19: Giản đồ phân tích rây (thí dụ)

- Nếu nghiền 1 máy để nghiên cứu tính chất các loại quặng:

• 1_Đặc tính thành phần rây của quặng mềm

• 2_Đặc tính thành phần rây của quặng cứng vừa

• 3_Đặc tính thành phần rây của quặng cứng

- Nếu nghiền 1 loại quặng để nghiên cứu hiệu quả các loại máy:

• 1_Đặc tính thành phần rây của quặng qua máy nghiền

• 2_Đặc tính thành phần rây của quặng qua máy đập má

• 3_Đặc tính thành phần rây của quặng qua máy đập trục

c Cách phân tích rây:

- Để so sánh tính chất các loại quặng cùng đem nghiền trong một máy, hay so sánh kết quả hiệu quả của các máy nghiền một loại quặng, ta có thể vẽ trên một giản đồ các đường đặc tính thành phần rây như hình 19

• Đường cong 1 chứa khoảng 49% cỡ hạt 0÷0,20mm

• Đường cong 2 chứa khoảng 68% cỡ hạt 0÷0,20mm

• Đường cong 3 chứa khoảng 85% cỡ hạt 0÷0,20mm

- Đường cong 1 cho biết trong quặng chứa ít loại quặng cỡ hạt nhỏ, vậy quặng cần phải được nghiền đập lâu hơn, nếu muốn có hạt nhỏ nhiều

- Đường cong 3 thì ngược lại, phải nghiền đập với thời gian ngắn hơn, nếu sợ nghiền nhỏ quá mức

- Đường cong 2 là trường hợp trung gian

2.3 MÁY ĐẬP MÁ

2.3.1 Nguyên lý máy:

a Phân loại:

- Dựa vào cấu tạo của má động (Hình 20) mà chia làm 2 loại:

• Loại má động treo tự do vào trục (a)

• Loại má động treo vào trục lệch tâm (b)

- Hai má động và tĩnh là những bộ phận làm việc nhiều nhất nên chóng mòn Do đó, thường đúc bằng gang hợp kim Mn hay Cr

• Để đập thô thì dùng má có răng

b Nguyên lý làm việc:

- Máy làm việc theo chu kỳ (Hình 20) Quặng nguyên khai từ thùng chứa đi vào máy và được đập vỡ khi má động 2 tiến về phía má tĩnh 1 Sau đó má động lùi ra xa và quặng tự chạy ra khỏi máy Má động làm việc được là nhờ thanh truyền động 3 chuyển động khứ hồi lên xuống sẽ kéo má động ra hoặc đẩy vào sát má tĩnh Đối với loại máy có má treo vào trục lệch tâm thì

má động 2 tự nó quay quanh trục lệch tâm mà chuyển động ra vào để đập vỡ quặng

- Loại máy đập xay má làm việc chủ yếu theo nguyên tắc sp có chu kỳ và một phần theo nguyên tắc cắt và nén Thời gian làm việc của má động và tĩnh từ 1÷2 tháng hay từ 1÷2 năm tùy theo

độ cứng của quặng

c Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:

- Năng lượng hao phí để gia công 1 tấn quặng là 0,4÷1,8 mã lực/giờ, khi tỉ số đập nghiền i = 6

- Năng suất của máy phụ thuộc vào kích thước của máy, số vòng quay của trục, tỉ số đập nghiền,

• Q là năng suất của máy, t/h

• μ là hằng số tới của quặng (trung bình 0,3÷0,5)

• δ là trọng lượng riêng của quặng, kg/cm 3

• n là tốc độ quay của trục, v/p

• L là chiều dài khe tháo quặng, cm

• S là bước đi của má động, cm

• d là kích thước cục to nhất trong sản phẩm đập ra

2.3.2 Đặc tính máy:

a Phạm vi ứng dụng:

- Máy này thường dùng để đập thô ở các xưởng tuyển than, xưởng làm giàu quặng, đối với cỡ hạt nguyên khai tới 300÷1500mm

- Kích thước cục quặng lớn nhất D đi vào máy bị khống chế bởi

bề rộng khe tháo B của máy như sau: D = (0,8÷0,85)*B

b Ưu nhược điểm của máy:

- Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, sửa chữa dễ dàng Nhờ thanh đỡ mà máy có thể tự điều chỉnh khi quá tải hay gặp các cục quặng vụn cứng quá

- Nhược điểm: Ồn ào quá, rung mạnh chuyển nhà; năng lượng hao phí quá cao; sản phẩm có kích thước không đều

2.4.1 Phân loại máy: (hình 21)

Hình 21: Sơ đồ thiết bị máy đập hình nón

1_ trục treo; 2_ Hệ thống lệch tâm; 3_Hệ thống truyền động; 4_ Nón

- Máy đập hình nón có trục treo và nón động dốc dùng đập thô (Hình 21a)

- Máy đập hình nón có trục thẳng đứng cố định dùng đập thô (Hình 21b)

- Máy đập hình nón có nón động thoai thoải dùng đập vừa và nhỏ (Hình 21c)

nón động 4 quay quanh trục O-O’ Trục này chuyển động được

là nhờ đầu dưới của trục đặt trong hệ thống lệch tâm 2 Hệ thống này gắn trực tiếp với bánh xe răng khía 3 truyền động Khi bánh

xe 3 chuyển động ra hay tiến vào nón tĩnh để ép và xiết quặng liên tục Sản phẩm nghiền ra rơi tự do vào máng và tháo ra ngoài nhờ nón động có mặt khá dốc

b Phạm vi ứng dụng:

- Loại máy này có thể dùng để đập thô hay đập vừa Có thể đập được loại quặng có đường kính tối đa 100÷600mm và cho ta sản phẩm có kích thước 80÷50mm Kích thước của sản phẩm đập điều chỉnh bằng cách nâng lên hay hạ xuống trục 1 Tỷ số đập nghiền của máy i = 3÷6

c Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và đặc tính máy:

- Nếu năng lượng hao phí là 1kW thì năng suất máy đập trung bình từ 1÷4 t/h Nói chung năng suất của máy phụ thuộc vào kích thước khe nạp quặng và khe tháo quặng (bảng 33)

- Bảng 33: Sự phụ thuộc giữa năng suất máy với khe tháo và khe nạp quặng

2.4.3 Máy đập hình nón có nón động thoai thoải:

a Sơ đồ cấu tạo: (Hình 22)

- Máy gồm những bộ phận cơ bản nhƣ sau:

- 1_Nón động thoai thoải; 2_Nón tĩnh; 3_Hệ thống lệch tâm; 4_Trục quay; 5,6_Bánh xe răng khía; 7_Đĩa phân bố quặng; 8_Lò xo an toàn

b Nguyên lý làm việc:

- Quá trình làm việc củamáy này cũng giống nhƣ máy trên, chủ yếu là ép và xiết quặng giữa 2 nón Quặng từ máy cấp liệu đi vào đĩa phân phối 7, rồi từ đấy phân phối ra xung quanh Nón động 1 chuyển động đƣợc là nhờ nó gắn liền với trục 4, mà trục này đặt trong hệ thống lệch tâm 3 Khi hệ thống bánh xe răng khía 5, 6 nhận đƣợc chuyển động, nó sẽ quay và kéo theo cả trục

4 làm cho nón động khi gần bên này khi gần bên kia với nón tĩnh mà ép và xiết quặng Lò xo 8 có nhiệm vụ bảo vệ máy khi máy quá tải hay gặp sắt vụn rơi vào, thì có thể nâng lên chó chúng rơi tự do xuống Nhờ có nón động mặt côn thoải hơn nên vật liệu sau khi đập đƣợc chuyển dần đến khe tháo chứ không rơi tự do nhƣ máy nón động dốc

nghiền Kích thước của quặng ăn vào Ø = 300÷400mm và sản phẩm cho ra Ø = 6÷50mm Nhờ có nón động làm việc đều nên tỉ

số đập nghiền của máy khá cao i= 5÷20 Trong thực tế sản xuất thương làm việc với tỉ số đập nghiền từ 4÷10

- Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:

• Năng suất máy đập thay đổi phụ thuộc vào tỉ số đập nghiền Nếu máy có năng suất Q là max thì tỉ số đập nghiền i là min và ngược lại nếu máy có năng suất min thì i là max

• Thí dụ: một máy đập nghiền có kích thước khe nạp quặng là 250mm và kích thước khe tháo là 13mm thì:

a Sơ đồ cấu tạo (Hình 23):

- Ngày nay, do trình độ khoa hoc kỹ thuật tiến bộ, người ta đã chế tạo ra một loại máy đập rất đơn giản; vừa nhẹ nhàng, vừa có năng suất cao Đó là máy đập quán tính, do Viện nghiên cứu cơ khí Liên xô thiết kế và đã được đưa vào ở nhà máy tuyển khoáng Tưanưauz vùng Bắc Capcazơ Liên xô

- Đây là một loại máy đập hình nón, làm việc không cần bộ phận lệch tâm, cho nên mức đập của nó có thể đạt tới i = 40

1_Khung máy; 2_Động cơ điện; 3_ Lò xo; 4_Má tĩnh; 5_ Má động; 6_Bộ phận tạo chấn động (rung); 7_Trục treo; 8_Ổ bản lề; 9_Tấm chắn

b Nguyên lý làm việc:

- Động cơ điện 2 được gắn vào khung máy 1 và truyền động cho trục treo 7 Khi trục treo 7 quay, kéo theo cả má đông 5 và do bộ phận chấn động 6 nên sinh ra lực quán tính làm trục 7 quay liên tục Nhờ đó mà quặng được ép và xiết vủna Nguyên tắc làm việc chủ yếu của máy cũng là xiết và ép quặng có chu kỳ Khi

má động 5 tiến sát má tĩnh 4 thì quặng được ép và khi má động 5

ra xa má tĩnh thì quặng rơi tự do ra máng và tháo ra ngoài

- Sự điều chỉnh kích thước khe tháo quặng được thực hiện bằng cách nâng lên hay hạ xuống má động 5 với sự giúp đỡ của bộ phận bản lệ 8

- Đường kính của hình nón là 900÷1650mm Máy có thể đập quặng có kích thước D ≥ 100mm và cho ra sản phẩm có kích thước đến dưới 3÷5mm

- Năng suất máy đạt 15÷30 t/h

2.5.1 Phân loại máy đập trục:

- Ngày nay, ngoài việc dùng máy đập hình nón thoải để đập vừa

và nhỏ, người ta còn dùng máy đập trục Dựa vào cấu tạo của máy có thể chia làm 2 loại: Máy đập trục thường và máy đập trục tự điều chỉnh

xo ép lại và trục 2 về phía lùi lại và các cục sắt rơi tự do xuống Trên bề mặt 2 trục có những lớp (vành) đệm tròn hoặc có gân Những vành đệm thường làm bằng thép Mn, thép Cr hoặc thép Cacbon cao Bề dày của vành đệm thường là 75÷150mm Thời

gian làm việc của các vành đệm từ 4 tháng đến 2 năm, cần phải thay

c Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:

- Trong máy đập trục, một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất máy, ảnh hưởng đến kích thước trục, đên bề rộng khe tháo quặng là góc α giữa 2 trục (hay gọi là góc ngậm quặng) Góc ngậm quặng là góc tạo bởi giữa 2 tiếp tuyến qua tiếp điểm của cục quặng với bề mặt 2 trục máy (Hình 25)

- Năng suất của máy tính theo công thức Leninson:

- Tỷ số đập nghiền của máy là i = 3÷4

- Năng lượng trung bình là 1kw/tấn quặng; sản phẩm đập ra có kích thước tới 2÷3mm

- Hình 25: Mô tả góc ngậm quặng của máy đập trục

d Phạm vi ứng dụng:

- Máy có thể dùng đập quặng, đập đá, đập than Nếu đập quặng hay đá cứng thì dùng trục trơn; nếu quặng ròn, mềm thì dùng trục có gân (răng) Thường máy đập trục có răng dùng để đập thô, đập vừa; máy trục trơn thì dùng để đập nhỏ

2.5.3 Máy đập trục tự điều chỉnh:

α

s

- Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc hầu như giống loại máy đập trục thường, chỉ khác là cả 2 trục quay đều có ổ bi di động và được bảo vệ bằng lò xo Vị trí đều cũng có thể thay đổi như nhau Khi máy quá tải hoặc vướng mắc các cục sắt to thì cả 2 trục đều có thể tự lùi ra bảo đảm cho máy làm việc an toàn hơn

2.5.4 Máy đập búa (máy đập lồng sóc):

a Sơ đồ cấu tạo:

- 1_Trục quay; 2_ Búa; 3_Sàng song; 4_Vỏ máy; 5_Lớp đệm; 6,7,8_Nắp; 9_Miệng vào liệu

- Các đầu búa làm bằng thép Mn Các lớp đệm có thể làm bằng thép Mn hay thép Cr

b Nguyên lý làm việc:

- Máy đập búa làm việc theo nguyên tắc va đập Khi quặng từ bộ phận tiếp liệu đi vào máy qua phễu 9 (Hình 26) và được các búa đập vỡ Các búa này gắn treo vào quanh trục 1 Khi trục 1 quay thì các búa quay theo

- Sản phẩm sau khi đập được tháo ra qua sàng song 3 Việc theo dõi máy làm việc, lau chùi máy và thay sáng song nhờ các nắp 6,

7, 8

c Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:

- Năng suất máy phụ thuộc vào kích thước của máy, số vòng quay của trục và độ cứng của quặng

- Thí dụ: Máy đập búa có đường kính trục là 375÷1400mm và dài 200÷1700 mm thì Q = 3÷500 t/h Năng lượng tiêu hao 1÷1,5kw/tấn quặng Thời gian làm việc của bua từ 3÷4 tháng, của sàng song từ 5÷12 tháng, tỉ số nghiền đập i = 10÷15 (40)

d Phạm vi ứng dụng:

- Máy đập trục đập quặng tương đối mềm như than đá, đa vôi, quặng amiang, quặng bôcxit, Máy có thể dùng đập thô, đập vừa và đập nhỏ Nếu dùng đập quặng ướt quá hay có nhiều đất sét thì tháo hết sàng song ra, vì sợ lấp mắt sàng

- Máy được ứng dụng rộng rãi vì có năng suất đập lớn và cho sản phẩm có thể nhỏ tới 5÷10mm

2.6 NGHIỀN MỊN VÀ CẤU TẠO MÁY NGHIỀN MỊN

2.6.1 Khái quát:

- Trong rất nhiều trường hợp, người ta đòi hỏi nguyên liệu có độ hạt rất nhỏ, có khi nhỏ tới 0,5÷1,0mm, có khi còn nhỏ hơn nữa Như thế nhất thiết phải dùng phương pháp nghiền mịn thì mới tách được chúng vào tinh quặng

- Các máy dùng để nghiền mịn có nhiều kiểu như: con lăn, bi, đũa Ở các nhà máy lớn hơn thường dùng máy nghiền bi và nghiền đũa, còn con lăn chỉ để nghiền than, quặng vàng, vì năng suất máy nghiền con lăn rất thấp

- Nghiền mịn có thể nghiền ướt hay nghiền khô Trong quá trình nghiền ướt, quặng và nước sẽ tạo thành 1 dung dịch gọi là bùn quặng (hay bùn than)

- Trong bùn quặng, phần đặc là quặng, phần lỏng là nước Giữa đặc và lỏng có tỉ lệ khác nhau tùy theo mức yêu cầu của sản phẩm

- Tỷ lệ đặc trên lỏng (D: L) có thể biểu hiện bằng trọng lượng, bằng thể tích hoặc theo %

- Thí dụ: D/L=1/2 có nghĩa là cứ 1 phần quặng cần 2 phần nước, tức là bùn quặng gồm có 33% đặc (quặng) và 67% nước, Nghiền mịn là khâu đắt nhất về tiêu hao năng lượng, sửa chữa và thay thế các chi tiết máy bị mòn Giá thành của khâu nghiền chiếm tới 80% tổng giá thành của khâu đập quặng

- Máy nghiền mịn có nhiều kiểu cấu tạo: (Hình 27)

Hình 27: Sơ đồ các thiết bị nghiền mịn (a)_ Máy nghiền mịn hình trụ tròn tháo liệu tự do (b)_Máy nghiền mịn hình trụ thao liệu qua lưới

(c)_Máy nghiền mịn hình nón

2.6.2 Máy nghiền bi:

a Sơ đồ cấu tạo: (hình 28)

- Bên trong thành máy còn lát những lớp đệm bằng thép Mn hoặc thép Cr

- Trong quá trình quay của máy nghiền bi, do tác dụng của lực ly tâm và lực ma sát, bi đƣợc nâng lên theo chiều quay của máy (Hình 29) đến độ cao nhất định (điểm A), sau đó bị rơi xuống đập quặng theo nguyên tắc đập xiết

- Tốc độ quay của máy có thể nâng bi lên đến điêm A, gọi là tốc

độ tới hạn:

• Để bi có thể nghiền được thì tốc độ quay của máy phải nhỏ hơn tốc

độ tới hạn (kém khoảng 15÷30%)

• Nếu máy nghiền quay chậm quá thì bi không được nâng cao nhiều,

do đó bị tuột xuống ngay, làm cho quặng được nghiền do xiết là chính Trong trường hợp này năng suất máy rất thấp

• Nếu máy nghiền quay nhanh quá, bi có lực ly tâm lớn nên bám sát vào thành máy mà quay theo chứ không rơi xuống, do đó không nghiền được quặng

• Bi thường làm bằng thép cứng và có kích thước khác nhau (Ø = 25÷150mm) Kích thước bi phụ thuộc vào kích thước quặng ban đầu:

√

A

Hình 29: Quỹ đạo chuyển động của bi

D – là đường kính cục quặng, mm

Φ – là đường kính bi, mm

- Bi thường chiếm khoảng 25÷40% dung tích máy Nếu giới hạn này qúa thì năng suất máy giảm

c Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:

- Năng lượng dùng cho việc nghiền từ 10÷15kw/t quặng, chiếm tới 40÷60% năng lượng chung của khâu đập xay

- Năng suất máy tính theo công thức:

• K là hằng số tỉ lệ

• D là đường kính bên trong của máy nghiền, m

• L là chiều dài trong của máy nghiền, m

có độ hạt đều hơn và năng lượng hao phí ít hơn

- Loại máy nghiền bi tháo sản phẩm qua lưới có cấu tạo đặc biệt hơn là: đường kính máy lớn hơn chiều dài (D>L), cho nên thời gian lưu quặng trong máy rất ngắn, nhờ vậy mà quặng không bị

nghiền quá mức và sản phẩm sau khi nghiền có độ hạt rất đều và năng suất máy khá lớn Lưới thường được làm bằng thép Mn hay thép Cr

2.6.3 Máy nghiền đũa:

- Máy nghiền đũa có cấu tạo cũng giống như máy nghiền bi, chỉ khác là thay bi bằng đũa Đũa thường làm bằng thép cacbon cao,

có đường kính 45÷100mm và chiều dài 25÷50mm, ngắn hơn chiều dài bên trong máy Đũa chiếm khoảng 35÷45% dung tích máy

- Máy nghiền đũa có thể dùng nghiền quặng cứng và quặng mềm

Nó được dùng để nghiền sản phẩm có kích thước 0,2÷0,5mm và đặt trước máy nghiền bi (coi như nghiền sơ bộ trước khi đưa vào máy nghiền bi)

- Ưu điểm của máy nghiền đũa là lớp đệm trong ít mòn, rẻ tiền hơn Năng suất máy cũng phụ thuộc vào các điều kiện như máy nghiền bi

- Tốc độ quay của máy bằng 60÷80% tốc độ tới hạn

- Nói chung, các máy nghiền đều là những khâu chuẩn bị bùn quặng cho tuyển nổi

3.1.1 Định nghĩa:

- Sàng và phân cấp là một trong những khâu quan trọng của quá trình tuyển khoáng Nhờ có sàng và phân cấp mà hỗn hợp quặng hoặc hạt quặng có độ lớn khác nhau có thể phân chia thành các loại khác nhau Nó có thể là khâu sản xuất ra sản phẩm để cung cấp cho những nơi tiêu dùng trực tiếp như sàng than, sàng cát hoặc có thể là khâu chuẩn bị nguyên liệu cho các quá trình tuyển tiếp theo

- Nếu sự phân cấp thực hiện trên các thiết bị sàng mắt lưới, trên rây với sự tham gia của nước hoặc không khí thì gọi là quá trình sàng Máy móc phục vụ cho quá trình đó gọi là thiết bị sàng hay rây

- Nếu sự phân chia quặng hoặc hạt quặng dựa vào sự khác nhau

của tốc độ rơi của các hạt có độ lớn khác nhau ở trong nước hoặc trong khôn khí thì quá trình đó gọi là phân cấp thủy lực hay phân cấp trong không khí Thiết bị thì gọi là máy phân cấp thủy lực hoặc máy phân cấp bằng không khí

3.1.2 Mục đích của quá trình sàng và phân cấp:

- Làm ráo nước các sản phẩm của quá trình tuyển bằng nước

- Tuyển trực tiếp các khoáng vật hay kim loại có ích có cỡ hạt lớn nhỏ khác nhau

• Cấp hạt lọt qua sàng, ký hiệu (-), gọi là sản phẩm dưới sàng

• Cấp hạt không qua sàng, ký hiệu (+), gọi là sản phẩm trên sàng

- Tùy theo số lượng mặt sàng mà thành phẩm chia thành bấy nhiêu loại cỡ hạt Nếu có n mặt sàng thì có n+1 sản phẩm

3.2.2 Hiệu suất sàng:

- Trong sản phẩm trên sàng bao giờ cũng còn sót lại một lượng quặng có độ hạt bé hơn mắt sàng Lượng quặng đó càng nhiều thì chứng tỏ hiệu suất sàng càng kém Để biểu thị điều đó, ta dùng khái niệm “hiệu suất sàng” Đó là tỉ số giữa lượng hạt quặng lọt qua sàng và lượng hạt quặng có cùng kích thước đó ở trong quặng ban đầu:

• q 1 là trọng lượng cỡ hạt đã sàng ra (lọt qua sàng)

• q là trọng lượng cỡ hạt đó trong quặng ban đầu

• Thường thì người ta xác định hiệu suất sàng theo các số liệu phân tích rây như sau cho tiện:

∎ a là % cỡ hạt nhỏ trong quặng ban đầu

∎ b là % cỡ hạt nhỏ trong phần quặng không lọt qua sàng

3.2.3 Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sàng

a Độ ẩm:

- Khi vật liệu có độ ẩm lớn thì loại cỡ hạt nhỏ dính lại với nhau làm bít mắt sàng, khiến năng suất sàng giảm hoặc dính vào các cục lớn làm kém phẩm chất loại sản phẩm trên sàng

d Kích thước liệu sàng:

- Hiện nay người ta thường sàng các loại liệu có cỡ hạt từ1÷3mm đến 300÷500 mm Những cỡ hạt bé hơn không sàng vì hiệu suất kém, phẩm chất sản phẩm không đảm bảo và không kinh tế

3.2.4 Các giai đoạn sàng: thường là 3 giai đoạn

a Sàng sơ bộ:

- Là giai đoạn sàng thô để chia theo cỡ hạt, làm cho quá trình đập xay có hiệu quả hơn Sàng sơ bộ nhằm mục đích khử bột quặng

bé không cho vào máy đập xay nhằm:

• Máy đập xay ăn được nhiều quặng hơn, tăng năng suất máy

• Không để quặng vụn làm tắc máy, nhất là loại máy đập xay má,

đập trục

• Không để cho quặng bị đập quá mức cần thiết Sàng sơ bộ không cần phải chính xác Có thể dùng loại sàng đơn giản (thường là sàng cố định hay sàng rung)

b Sàng kiểm tra:

- Đặt sàng kiểm tra rất cần thiết cho quá trình làm giàu quặng tiếp theo sau Loại sản phẩm dưới sàng cho đi vào khâu tuyển khác, còn loại trên sàng cho quay lại vào máy xay

c Sàng phân cấp:

- Dùng ở công đoạn cuối trong xưởng tuyển khoáng hay trong khâu đập xay, để chia ra từng loại sản phẩm trước khi xuất ra ngoài hoặc đưa vào từng loại máy riêng, từng khâu tuyển Ở đây

có thể dùng sàng rung, sàng lắc, hay sàng ống, vv

3.3.1 Phân loại thiết bị sàng quặng:

- Trong công nghiệp dùng rất nhiều loại sàng, mà những loại chính như sau:

• Sàng song cố định và sàng song chuyển động

Hình 29: Các kiểu tiết diện của thanh sàng song

- Để quặng tự di chuyển từ trên xuống dưới, người ta thường đặt sàng nghiêng với góc độ 35÷450, đối với quặng có độ ẩm lớn có khi tới 500 Loại sàng song cố định này thường đặt trước bunke chứa quặng để loại bớt những cục to quá cỡ không đưa vào máy được, hoặc đặt ngay trước máy đập thô để lọc lại phần hạt có kích thước đạt yêu cầu rồi (bằng bề rộng khe tháo liệu máy đập)

để tránh sự đập quá mức

- Năng suất của sàng song cố định phụ thuộc vào khoảng cách giữa các thanh Khoảng cách đó càng lớn thì năng suất càng cao Loại có khoảng cách độ 25mm thì năng suất khoảng 60 t/h.m3; hiệu suất 60÷70%

- Ưu điểm của sàng song cố định là cấu tạo đơn giản, chắc chắn,

rẻ tiền Do đó, được ứng dụng nhiều để sàng loại quặng cỡ lớn

- Nhược điểm là năng suất thấp, vì dễ bị tắc; kích thước lớn nên cần nhà xưởng lớn và cao

- Ngoài loại sàng song cố định, còn có loại sàng song chuyển động Loại này chiếm ít diện tích hơn Thường gặp nhất là sàng kiểu trục (đĩa) gồm một số trục ghép song song với nhau, có thể đặt nghiêng hay đặt nằm ngang, được truyền chuyển động xoay quanh mình Thân trục mang nhiều đĩa (Hình 31)

- Diện tích cần thiết của sàng song được xác định theo công thức:

3.3.3 Sàng lắc ngang (lắc phẳng): (hình 32)

- Đó là loại sàng có khung (1) đặt ngang trên các thanh đỡ (2) hơi nghiêng Các thanh đỡ 2 một đầu gắn vào khung máy (3), một đầu gắn vào khung sàng (1) Sàng chuyển động qua lại được là nhờ hệ thống truyền động (4)

- Loại sàng này thường dùng rộng rãi trong các nhà máy tuyển than để làm ráo nước và phân chia than thành các cỡ hạt khác nhau

- Sàng lắc ngang cũng được dùng để sàng các loại quặng có kích thước nhỏ và trung bình; cỡ hạt lọt qua sàng có thể trong phạm

vi 0÷100mm, nhưng tốt nhất là trong phạm vi 3÷50mm Có thể sàng khô hoặc sàng ướt

- Để sàng làm việc có hiệu quả cao thì sàng cần đặt nghiêng khoảng 15÷180 Hiệu suất sàng có thể đạt tới 70÷90%

- Năng suất sàng có thể tính theo công thức:

• μ là hằng số tới của liệu (μ = 0,3÷0,6)

• B là bề rộng của sàng, m

• Hh là bề dày của lớp nguyên liệu, m

• γ là trọng lượng riêng của quặng, t/m 3

• v là tốc độ chuyển động của quặng trên mặt sàng, mm/s

- Ưu điểm của loại sàng này là cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa

- Nhược điểm là rung mạnh, ồn ào

a Khái quát:

- Sàng rung được dùng rộng rãi nhất để sàng quặng sắt, quặng Mn

và đá vôi; tần số rung của sàng tới 900÷1500

- Góc nghiêng của sàng có thể thay đổi từ 0÷450 tùy theo đặc tính liệu Sàng rung có cầu tạo cơ bản như hình 33

- Cấu tạo của sàng rung gồm: khung sàng chuyển động 1 trong đó gắn lưới sàng (mặt sàng 2) Có thể dùng 1 hoặc 2 mặt sàng Bệ máy cố định 3 Khung sàng được treo vào một trục lệch tâm 4 quay trên giá đỡ 5 và được giữ bằng 2 lò xo 6 Khi trục lệch tâm quay thì khung sàng có mặt sàng nhận được một dao động đặc biệt, mặt sàng sẽ chuyển động theo một vòng tròn có bán kính bằng khoảng lệch tâm e Các điểm còn lại của sàng vẽ thành những hình elip

- Năng suất máy sàng rung tính theo công thức:

- Trong những năm gần đây, sàng rung được dùng rất nhiều và có nhiều ưu điểm:

6_ Lò xo

e là khoảng lệch tâm