Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Размол боксита осуществляется в шаровых мельницах — машинах, в которых материал измельчается внутри вращающегося барабана под воздействием дробящих тел. Наибольшее применение при измельчении алюминиевых руд нашли шаровые мельницы с центральной разгрузкой, у которых длина барабана несколько больше диаметра, и трубные мельницы, длина которых больше трех диаметров.
Устройство мельницы показано на рис. 2.5. Мельница состоит из барабана 4, крышек 7 с цапфами 3, 8 и зубчатого венца 2. Внутреннюю поверхность футеруют плитами 6. Через горловину 9 руда или пульпа поступает в мельницу, при вращении мельницы шары, находящиеся внутри, центробежной силой прижимаются к стенкам барабана, поднимаются на некоторую высоту, а затем под действием собственного веса падают, оказывая на материал ударное и истирающее действие, этому способствует также профильная футеровка. Слив осуществляется через горловину 1. Крышка 5 служит для закрытия ремонтного люка. Объем шаров (шаровая нагрузка) мельницы составляет 40-50 % объема ее барабана.
В промышленности применяют сухой и мокрый размол.
Плюсы мокрого размола в том, что исключается необходимость сушки материала, повышается производительность, облегчается загрузка/разгрузка, упрощается транспортировка готовой пульпы по трубопроводам, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда. Кстати, для подобных трубопроводов лучше всего купить трубы ППУ http://www.aquaoptim.ru/catalog/ppu-pe-oc-polietilenovaya-ocinkovannaya-obolochka, которые имеют дополнительную защиту от агрессивной окружающей среды.
При мокром размоле помимо измельчения боксита в оборотном растворе также осуществляется начальное растворение минералов боксита и начинают протекать реакции обескремнивания, которые продолжаются в мешалках готовой пульпы.
На рис. 2.6 представлены схемы размола боксита: открытый цикл (а), одностадийный замкнутый цикл (б), двухстадийный замкнутый цикл (в).
Боксит (см. рис. 2.6, в) подается в мельницу I стадии измельчения. В мельницу I стадии также дозатором подается оборотный раствор в количестве, необходимом для поддержания ж:т пульпы 0,9-1,8 ед., что создает условия для нормального измельчения боксита в мельнице I стадии.
Пульпа мельницы I стадии измельчения подается в мешалки I стадии. В эти мешалки поступает оборотный раствор, количество которого рассчитывается на каустический модуль пульпы после автоклавных батарей: αк = 1,59-1,69 ед. Оборотный раствор подается в мешалки I стадии для разбавления пульпы перед классификацией в гидроциклонах.
Оборотный раствор поступает в отделение размола с отделений выпарки и принимается в специальные мешалки, образующие буферные емкости.
Из мешалок I стадии насосами пульпа подается на гидроциклоны I стадии классификации. Слив гидроциклонов I стадии классификации поступает в мешалки II стадии. Пески направляются в мельницы II стадии измельчения. Слив гидроциклонов I стадии из мешалок II стадии насосами подается на гидроциклоны II стадии классификации. Слив этих гидроциклонов поступает в мешалки готовой сырой пульпы. Пески гидроциклонов II стадии классификации — на доизмельчение в мельницы II стадии (ж:т пульпы 0,6-1 ед.). Пульпа мельниц II стадии измельчения подается в мешалки I стадии.
Количество оборотного раствора для выщелачивания боксита в способе Байера можно рассчитать по формуле
где Q — объем оборотного раствора на 1 т боксита, м3; N — щелочное число — количество каустической щелочи — Na2Ок на 1 т боксита, кг; αo и αa — каустические модули оборотного и алюминатного растворов соответственно; n — общее содержание Na2Ок в оборотном растворе, кг/м3; а, s — содержание в 1 т боксита растворимых Аl2О3 и SiO2, кг; Nа2Оак — количество активной щелочи, кг/м3.
Формула (2.3) верна при условии полного связывания SiO2 в Ка2О*Аl2О3*1,7SiO2*nН2О и полного извлечения Аl2О3 за вычетом вошедшего в алюмосиликат. При несоблюдении этих условий в расчетную формулу вместо теоретического щелочного числа подставляется
фактическое значение Nф:
Nф = αа/αаф * N
где αаф — фактическое каустическое отношение, которое устанавливается при теоретическом щелочном числе N.