SE460829B - Foerfarande foer soenderdelning av ett grovstyckigt heterogent mineralmaterial med utnyttjande av ett autogent malningssystem - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 460 829 grund av att malchargen är homogen till vikt och sammansättning ger en stabil malningsprocess. Emellertid är den konventionella malningstekniken den i särklass dyraste att utnyttja av de nämnda malningsteknikerna och detta har sin grund i såväl höga investe- rings- som driftkostnader.

Den autogena malningstekniken är, speciellt i fraga om fattiga malmer och hög produktion, att föredra framför de andra dels pà grund av lägre kostnader och avsaknad av malkroppar av främmande material, dels pà grund av att den konventionella malningstekniken ger upphov till Fe-joner i pulpen, vilket ibland ger utslag i form av sämre utbyte i en malningen efterföljande, flotativ separation. _ I ett autogent malningssystem är det för fackmannen välkänt att malningens mekaniska funktion i hög grad styrs av malmens s k kompetens för den autogena tekniken. I normalfallet kan mineral- materialet eller malmerna grovt indelas i tre olika kompetenser, nämligen; ' 1) kompetenta, varmed avses sàdana malmer som har tillräck- lig mekanisk hällfasthet för att själv utbilda en verksam malcharge, och som således är lämplig för autogen malning, 2) underkompetenta, varmed avses sådana malmer som kräver tillsats av främmande malkroppar, exempelvis stàlkulor, för att lata sig sönderdelas, och som således är lämplig för semiautogen malning eller för konventionell malning, 3) överkompetenta, varmed avses sådana malmer vars mekaniska hàllfasthet är mycket stor och vars nedbrytning i en autogen malningsprocess kräver mycket hög energiinsats och som således är lämplig för konventionell eller semiautogen malning.

Inom detta teknikomráde är det vidare känt att nedbrytning av ett mineralmaterial med hjälp av autogena malningstekniker i stort sett sker genom tre olika verkningssätt, nämligen: l) "impact", dvs nedbrytning medelst slag vid fall mot underlag eller mot materialet självt och energisnàlt, 2) "attrition", dvs det vanligast förekommande sättet vid krossning, i stäng- och kulkvarnar samt i autogena kvarnar under gynnsamma betingelser. Med detta sätt pressas och skjuvas mindre bitar sönder genom tryck mellan större stycken och/eller mellan ytor under tryck. Detta sätt är mycket energisnàlt och eftersträ- var i autogena malningsprocesser. e 3) "abrasion”, dvs nedbrytning genom att ytor av material- 10 15 20 25 30 35 40 3 i4eo s29 stycket gnids/nöts mot varandra. I normalfallet är abrasiv sönderdelning eller nedbrytning mycket energikrävande och ger ofta en olämplig, ej styrbar malprodukt, varför dylik sönderdel- ning bör undvikas i största möjliga utsträckning. _ Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma ett förfarande för sönderdelning av mineralmaterial som ger den bästa möjliga lösningen till lägsta investerings- och driftkostnad och som dessutom förbättrar ekonomin i för övrigt möjliga autogenkretsar, samtidigt som det skall eliminera behovet av semiautogen malning._ _ I , Närmare bestämt gar förfarandet enligt föreliggande uppfinning för sönderdelning av hetrogent mineralmaterial i ett autogent primärmalningssystem ut pà att innan grovkrossat mineralmaterial införes i det autogena malningssystemet skalperas 'det i en grövre och i en finare fraktion, varvid den grövre frak~ tionen är sådan att den lämpar sig som malkroppar i malchargen É medan den finare fraktionen underkastas krossning i ett steg till en storlek som ger en ur teknisk synpunkt kraftig reduktion av malningskritiska fraktioner, varefter den i ett steg nedkrossade, finare fraktionen sammanföres med den grövre chargebildande fraktionen och matas in i en autogen primärkvarn i avsett blandningsförhállande.

A I den nu startade autogena malningen kommer material av icke kritisk karaktär, dvs lättmalda större och mindre stycken, att snabbt reduceras, medan kritiska fraktioner som dels överlevt fràn den förkrossade fraktionen, dels nybildats genom reduktion av den grövre fraktionen, uttas selektivt ur en till kvarnen ansluten fraktioneringsanordning, varefter den därigenom uttagna fraktionen underkastas särskild finkrossning till underkritisk storlek och áterledes till primärkvarnen.

Medelst detta uppfinningsenliga förfarande uppnås den fördelen att för finkrossning erfordras minimal insats samtidigt som man erhåller en kontrollerad reglering av de kritiska fraktionerna. Härigenom ökar man malningseffektiviteten avsevärt sam idigt som semiautogen malning med malkroppar av stàl icke längre erfordras i nàgon utsträckning.

I enlighet med föreliggande förfarande skalperas först /grovkrossat mineralmaterial i tvà fraktioner, varefter den därvid erhållna grövre fraktionen matas, företrädesvis via ett mellan- lager till en autogenkvarn för bildande av dess malcharge, medan 4eo 829 10 15 20 25 30 35 40 den vid nämnda skalpering erhållna, finare fraktionen leds till en kross för reduktion av den väsentliga andelen av däri ingående malningskritiska fraktioner, varefter den så erhållna, resul- terande krossprodukten matas, företrädesvis via ett mellanlager, till autogenkvarnen som den väsentligen största malgodsandelen i densamma. ' Genom en speciell till autogenkvarnen ansluten fraktione- ringsanordning uttas ur autogenkvarnen kvarvarande resp nybildade kritiska fraktioner, vilka sedan ytterligare reduceras i en kross samt àterföres till autogenkvarnen. ' Medelst förfarandet enligt denna uppfinning kan således de' flesta malmer som idag mals med semiautogen teknik på grund av att de är överkompetenta med fördel malas med det uppfinninge- enliga fraktionella förfarandet, vilket ger betydligt högre malningsverkningsgrad, bortfall av kostnader för stål- eller andra främmande, tyngre malkroppar samt dessutom en malprodukt som är väl anpassad för efterföljande processer. ' A Det som häri benämns "kritisk eller kritiska storlekar" är sådant material som på grund av sin hållfasthet inte låter sig sönderdelas genom attrition. _. V V _ I det följande beskrivs föreliggande uppfinning närmare under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig 1 visar ett flödesschema till en autogen malningsanläggning för genom- förande av förfarandet enligt denna uppfinning; fig 2 visar ett axiellt snitt genom ett utförande av en till en autogen primär- kvarn ansluten fraktioneringsanordning nödvändig för förfarandets ågenomförande, och fig 3 visar ett axiellt snitt genom ett modifierat utförande av nämnda fraktioneringsanordning.

De flesta malmer som mals med autogena malningsförfaranden innefattar mer eller mindre heteogena material, vilket kan preciseras enklast med ett konstaterande av att även inom ett till synes helt homogent material föreligger stora differenser inom kompetens, sönderfallsegenskaper, Därför är det inte minst ur ekonomisk synpunkt mycket fördelaktigt att autogen nedbrytning av ett malmmaterial kan ske på sådant sätt, att materialets egna svagheter utnyttjas i första hand. Detta uppnås eller möjliggöres medelst förfarandet enligt denna uppfinning som kan beskrivas som en fraktionerad teknik där råmalmen behandlas pà följande sätt.

Såsom framgår av det i fig 1 visade flödesschemat matas \ fi! m» v' "wmrww "wf-u-...f-...flnnnfw 'I 10 15 20 25 30 35 40 *krossanordningen 3 reducerade finfraktionen från sikten 1 i ett « v 'yyf ~ vyi- ., . NH..

V se 3 460 829 inkommande råmalm, som tidigare på i sig känt sätt har grovkros- sats till en styckstorlek av 200-500 mm, till en skalperingssikt l, vilken delar upp inkommande råmalm i två fraktioner inom ett toleransområde av ungefär _+ 100 mm. Den i sikten l erhållna »grovfraktionen förs direkt till ett malmlager 2 och utgör malkroppar för bildande av malcharge i'en primär, autogen kvarn 10 i en en- eller flerstegs autogen malningsanläggning. Den från skalperingssikten l erhållna finfraktionen matas från sikten till en krossanordning 3 och nedkrossas i denna till en för förhandenvarande material lämplig, första reduktion av styckstor- leken hos nämnda finfraktion, varigenom uppnås att en stor del av kritiska storlekar i densamma avlägsnas. Från krossanordningen 3 matas den så i krossen erhållna krossprodukten till ett malmlager 4 eller eventuellt till en inmatningstransportör 5 för den nämnda autogena primärkvarnen 10.

I anslutning till varje malmlager eller ficka 2,4 är företrädesvis vägande utlastningsanordningar 6 anordnade för utlastning av den grova fraktionen från malmfickan 2 resp Qen i valt förhållande på inmatningstransportören 5, vilken även kan vara försedd med vägande enheter 7 anordnade direkt efter respektive utlastningsanordning 6, och företrädesvis även med en styrutrustning 8 för styrning av det totala flödet till inmat- ningstransportören. Medelst denna inmatas således den grova fraktionen och den i krossanordningen 3 storleksreducerade finfraktionen i den autogena primärkvarnen 10 via dess inmat- ningsstup 9 i ett i förväg bestämt förhållande, varvid samtidigt erforderlig mängd vatten tillföras primärkvarnen 10.

Under den första omedelbara uppehållstiden i primärkvarnen 10 sker en selektiv nedmalning av dels material av underkritisk storlek, dels av grövre material med svaghetszoner och av materialstycken med làg kompetens. De materialstycken av s k í kritisk storlek som ackumuleras i malchargen i primärkvarnen 10 utgöres nu av dels fortfarande överkompetent material från den y storleksreducerade finfraktionen från krossanordningen 3, dels É genom "impact" sönderslaget grövre chargematerial av den i å skalperingssikten 1 utsiktade grovfraktionen. I primärkvarnen 10 erhålles således en mellanfraktion innehållande material av kritisk storlek och material med en storlek större än kritisk storlek, dvs. chargematerial, som genom ytterligare reduktion kan 10' 15 20 25 30 4.0 ' »wvvwr »M _ _ H ïïmil H wwwfllvwwu h" ~ lwnln vwhw .Iwww 460' 829 i 6 bilda kritiska storlekar och som i enlighet med föreliggande förfarande kontinuerligt uttaš ur primarkvarnen med hjälp av en fraktionaringsanordning och leds till ett till primarkvarnen 10 slutet krossteg 12 för ytterligare reduktion och återföres via en pumpanordning 13 till primarkvarnens 10 inmatningsstup 9 för förnyad inmatning i primarkvarnen lO. Tack vare den material~ selektiva första reduktionen i primarkvarnen 10 minimeras den erforderliga förkrossningen av finfraktionen från skalperinge- 'sikten l i krossanordningen 3, samt hålls kvantiteten kritiska storlekar pa en konstant lag nivå i kvarnen 10 genom det kontinuerliga uttaget med anordningen enligt tig. 2 eller 3.

För erhållande av ett gynnsamt malningsförlopp bör grov- krossningen drivas så langt, att ett relativt snavt intervall ~mellan minsta och största storlek hos grovfraktionen erhålles.

Skalperingsgransen mellan grov- och finfraktionen för det grovkrossade materialet väljs lämpligen så att minst för malchargen erforderlig mangd och storlek tillgodoses vad galler grovt material.

Nämnda fraktioneringsanordning ll innefattar i de i fig 2 och 3 visade utförandena en grovsikttrommel 14 och en denna koaxiellt omgivande finsiktstrommel 15, som liksom grovsikttrom- meln 14 är ansluten till kvarntrummans 10 utmatningsande, inuti vilken kvarntrumman uppvisar en siktvägg lOa med siktöppningar _J lOb. I övrigt är kvarntrumman uppbyggd på i och för sig kant satt pá med lyftere och foder av slitmaterial såväl i själva malrummet Éå som i utrymmet mellan siktvöggen och trummans endgavel.

Med frektioneringsanordningen ll som utgör en väsentlig del för genomförande av förfarandet enligt denna uppfinning uppnås en mycket fördelektig processteknisk funktion som kortfattat kan beskrivas pà följande satt. Förutom Iraktioneringsanordningen ll skall i enlighet med uppfinningen siktväggen l0a i primarkvarnen 10 ha siktöppninger'l0b fördelade över siktvöggens hele yta försedda med ett största tvärmàtt som tillåter utmatning ev blandgods från pximärkvernen 10 med en maximal korn- eller styckestorlek som normalt motsvarar den övre eller den största styckestorleken för en mellanfraktion som tillhör klassen overkritisk storlek och som är avsedd ett kunna användes som malcharge eller mslkropper 1 en efterföljande autogen eekun~ därkvarn 23 (fig 1). Den genom slktöppningerna lOb 1 primörkver~ nens siktvàgg løa utmatede gods/vettenblandningen underknstas 1 _ _.- .,_._i..~..,v,,_~a.,.,,_r..lls 10 15 20 25 30 35 7 460 829 fraktionaringaanordningan en fraktioneringa- och pulpsaparation, ' varvid dan i denna inmatade blandproduktan fraktioneras ooh uppdelas i maximalt fyra produktslag, nämligen: l) an till malkratsans yttre klasseringsanordning 22 (fig 1) gående, primarmald produkt bestående av den finaste godsfraktionen inklusive väsentligen allt vatten; 23 en den senare produkten överliggande fraktion, vars största partikelstorlek ar mindre än malningskritisk storlek: 3) en fraktion som innehåller mal~ ningskritiska storlekar upp till minsta malstensstorlek for an malonarge erforderlig i ett primarmalningssteget efterföljande, sekundärt pebblematningssteg: 4) en malstens- (pebble-) fraktion. som i enlighet med uppfinningen dels kan blandas med den föregående kritiska fraktionen och särskilt behandlas på satt som närmare beskrivs 1 aa: faijanae, dels kan efter »ansv reglerar: styras till sekundarkvarnen 23 som malcnarge.

Det i fig 2 visade utförandet av fraktioneringsanordningen ar avsatt för uttag av tre olika produktslag. nämligen de under punkt l och 4 angivna produktslagen samt ett produktslag som utgöras av en sammanslagning av produktslagen enligt punkt 2 och 3, medan utförandet enligt fig 3 ar avsett for ovannamnda fyra produktslag.

Utförandet enligt fig 2 är en fraktionaringsanordning och fungerar aven som en transportanordning för transport av de olika fraktionerna ur fraktioneringsanordningen ll till respektive efterföljande behandlingssteg. Härvid ar i utförandet enligt fig 2 grovsikttrommeln 14 försedd med siktöppningar 18 som tillåter alla fraktioner utom den grövsta fraktionen, dvs den under punkt 4 angivna, att passera till den grovsikttrommeln 14 omgivande finsikttrommeln 15 som är försedd med siktöppningar 19 vilka vanligtvis har en dimension i storleksordningen 5-l5 mm som minsta bredd, dvs motsvarande den finaste fraktionen. Allt fast material, inklusive väsentligen allt vatten som passerar genom siktöppningarna 19 samlas upp i en stos 20, varefter det pumpas medelst en pump 21 eller transporteras pà annat sätt till anläggningens yttre klasseringsanordning 22, varifrån plusfrak~ tionen går i retur till kvarnen lö, medan minusfraktionen transporteras som ingående material till det sekundära melnings» steget 23 eller leds alternativt förbi detta malningssteg till en detta steg efterföljande ayklon Q4 via en i en utdragaledning 25 fràn det sekundära malningssteget anordnad pump 26. “%ääs2»»:~fi mä~;¿1r@l:;;@-ïa;:; ,.m:."f“ 11" av *f*-r e,e ,- 4 ett e r mf 4 _ . , _ _. _. . . 1 a ,_ ,, _ _ .V.4..___ .W _. ,.,,_._ .- so. 14-. , -4:-w~.~*'7,;--'-L_-¿f;L=-'” in* s 15? h' 10" 15 20 25 30 35 460 829 6 Grovaikttrommaln id ar.liksom finsikttromaln 15 invändigt försedd med transportorgan i form av skruvlinjeformigt sig straokanda madbringara 2? resp 28 for transport av inkommande godafraktionar forbi resp sikttrommals siktoppningar 18,19 och av i resp sikttromel ld,lS kvarblivende material ut ur resp tromel 14,15. Ur grovsiktstrommeln 14 och dess utmatningsande 16 utmatas således dan groveta godsfraktionan. vilken innehåller material- styoken med sådan storlek, att de kan utgora malkroppar for bildande av en malcharge for efterföljande autogent malningssteg, dvs i den autogena sakundarkvarnen 23 i tig 1, nedan or iinsikt- trommaln 15 utmatas av dess medbringarorgan 28 utmatas den malningskritiska fraktionen som har passerat geno siktoppningar- na lB men icke tillåts passera genom siktoppningarna,l9 i finsikttrommeln 15 och fors tillsammans med det ur grovsikttrom- meln 14 utmatade materialet till krossanordningen 12 där detta material underkastas ytterligare nedbrytning till underkritisk storlek, varefter detta material aterföres till primarkvarnen 10 med hjälp av den med 13 visade pumpanordningen.

För att möjliggöra uttag av malcharge till ett primarmal- ningssteget l0 efterföljande malningssteg 23 ar i anslutning till fraktioneringsanordningen ll anordnad en avlankningsanordning 30, som är inställbar i tva olika lagen, och som med heldragna linjer visas i ett lege for avlankning av ur grovsikttrommeln 14 utmatad grovfraktion som malkroppar till efterföljande malningssteg 23, och ett med prickade linjer visat läge i vilket såväl det ur grovsikttrommeln 14 som ur finsikttrommeln 15 utmatade materialet leds till krossningsanordningen 12 for ytterligare nedbrytning pa. tidigare beskrivet sätt. När avlenkningsanordningen 30 befinner sig i det i fig 1 och även i fig 3 visade läget fors det ur finsiktrommeln 15 matade materialet till nämnda krossanordning 15 for ytterligare nedbrytning och för àterforing till den autogena primärkvarnen 10 vie dess inmetningstransportor 5.

'Med detta utförande erhålles således tre olika fraktioner men i vissa lägen kan den frektionen som utmatae ur finsikttrom~ meln 15 även innehålla materiel av underkritisk storlek som for sin sönderdelning icke behover krossas och for att mojliggorn 'uttag av denna underkritiska fraktion er irektienerinçsanord~ ningen ll modifierad på sätt eom iramgâr ev utförandet enligt fig 3. Härvid är för det forsta groveikttrommeln la indelad 3 tvâ sektioner 31 och 33 liksom även finsiktïrmmmelñ 15, den Renare .g I , ma, .W w, . _ .m i , .We .,. w vv,- .Nuwww _ m \ -. å., .z .å \ 9 g 460 829 genom en akiljavagg 33. Da i grovsikttromwelne 14 zon 31 befintliga aiktöppningarna l8 har härvid en största etorlek con ar lika med nämnda grovfraktions minsta etyckestorlek och denna siktöppningar tillåter således material av underkritiek storlek 5 att passera till finsikttromweln 15 som i sin motsvarande zon 31 är försedd med transportorgan i form av skruvlinjetorniga medbringara 34 med motsatt natningsriktning mot transportorganen 28 i finsikttrommelns med 32 betecknade zon, och med hjälp av vilka medbringare 34 det genom siktdppningarna 18 i groveikttrom- 10 melns 14 zon 31 passerade godset som ej tillåts passera genom siktdppningarna 19 i finsikttrommeln, dterfores till kvarnen: 10 malrum via minst en vaggomsluten kanal 35, som förbinder finsikttrommelns med 31 betecknade zon med kvarnens malrun.

Genom denna kanal återgår således det av medbringarna 34 1d;>frammatade godset till malrummet 2 under den del av varje varv » É kvarntrumman gör som namnda kanal 35 befinner sig ovanför ett horisontalplan genom trummans langdaxel. Siktoppningarna i grovsikttrommelns zon 32 har samma dimension som siktöppningarna l8 i det i fig 2 visade utförandet. Med detta utforande kan 20 således de fyra namnda produktslagen utfraktioneras och dirigeras allt efter önskan.

Föreliggande uppfinning ar icke begränsad till det ovan anförda och pa ritningarna visade utan kan andras och modifieras pà manga olika satt inom ramen för den i efterföljande patentkrav g 25 angivna uppfinningstanken.

Claims (3)

Wrrrwtr-I-vv www' _ , _. _ , . m , i. k_,,. ..f,,-~ .v i 4%) 829 ”i PITENTICRÅV '

1. l. Fdrfarande för sönderdelning av ett grovstyckigt hatarogent mineralmaterial med utnyttjande av ett autogent malningnsystam oberoende av typ av mineralnaterial vad galler oh dess kompetens, varvid det ingående, till grovstyckig storlek § grovkrossada material skalparas i minst tva fraktioner, varav den f grbvsta fraktionen ar avsedd att utgöra chargematerial till en i det autegenarmalningssystemet ingående, antagen primarkvarn, medan den andra fraktionen eller finíraktionen ytterligare reduceras till en fraktion hållande såväl en mindre del kritiska 'f matarialfraktioner som en större del underkritiska materialfrak- if tioner, k 8 n n e t e c k n a d av att väsentligen hela malgodsmängden stegvis överföras till underkritisk styckestorlek dels genom att den vid skalperingen avskiljda andra íraktionen, dvs finfrektionen, förkrossas föra inträdet i namnda autogena primarkvarn tillsammans med nämnda första malchargefraktion, dels genom kontinuerligt uttag av kritiska fraktioner genom från nämnda_primarkvarns fraktionsanordning samt nedkrossning av denna fraktion till underkritisk storlek, varefter aterforing sker till primarkvarnen. _ Ä

2. Förfarende enligt krav l, k 8 n n e t e c R n a d av fi att av den nämnda, ur primarkvarnen uttagna kritiska material- fraktionen fördelas en erforderlig benovsstyrd mängd over som malsten till primarmalningssteget eventuellt efterföljande malningssteg för bildande av dessas malcharge.

3. Fbrfarande enligt krav l eller 2, k 8 n n e t e c k - n a d av att underkritiska materialfraktioner kontinuerligt urskiljes och àterledes till primfirkvarnens malrum. nnuucunn-n-øuvc-uu-uv-øunu-uvuunnøu-øvn»www-_