часть 1
часть 2
часть 3
часть 4
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
СОЮЗДОРНИИ
РУКОВОДСТВО
ПО ОБОГАЩЕНИЮ ОТСЕВОВ ДРОБЛЕНИЯ И РАЗНОПРОЧНЫХ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Предложены технологии и оборудование для "сухого"' и "мокрого" обогащения отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов, разработанные Союздорнии, СКВ Главстройпрома, ВНИИнерудом, Союзгипронерудом, ВНИПИИстромсырье, Молдниистромпроектом. Приведены технология и оборудование для организации замкнутой схемы оборотного водоснабжения, с уменьшенным расходом чистой воды. Рассмотрены вопросы охраны окружающей среды и техники безопасности.
Разработанная технология способствует вовлечению в дорожное строительство качественных материалов, полученных из равнопрочных материалов и отходов производства.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящем Руководстве рассматриваются вопросы технологии обогащения отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов на карьерах дорожно-строительных материалов. Правильная организация процесса обогащения каменных материалов на карьерах оказывает существенное влияние на себестоимость и качество готовой продукции.
Руководство также предусматривает комплексное использование природных ресурсов, вторичного сырья и максимальное устранение производственных потерь.
Работа выполнена на основе анализа отечественного и зарубежного опыта по обогащению отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов на предприятиях нерудной промышленности.
Наряду с разработками Союздорнии, в настоящей работе использованы нормативные документы, методические, научно-исследовательские разработки, выполненные Союзгипронерудом, ВНИПИИстромсырье, ВНИИнерудом и другими организациями.
Экономическая эффективность заключается в привлечении для транспортного строительства дополнительных источников нерудных материалов (песка дробленого из отсевов, щебня, гравия), получаемых путем обогащения отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов. Это позволяет частично покрыть дефицит качественного щебня, гравия и песка для транспортных сооружений. Кроме того, сокращается дальность транспортирования получаемых материалов от места производства к месту укладки.
"Руководство по обогащению отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов" разработано Союздорнии и предназначено для инженерно-технического персонала, занимающегося переработкой и обогащением каменных материалов на предприятиях нерудной промышленности.
Руководство разработали канд. техн. наук М. А. Зимин, инженеры Ф. В. Панфилов, А. А. Матросов, И. А. Афонина.
1
.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящее “ Руководство по обогащению отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов ” нормирует требования по обогащению отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов, контролю качества продукции, охране окружающей среды и технике безопасности.
1.2. Каменные материалы, применяемые для транспортного строительства, предварительно перерабатывают (дробление до соответствующих размеров, сортировка по крупности) и обогащают ( очистка от загрязняющих примесей, разделение по крупности), в результате чего получают материал, отвечающий требованиям технических условий и ГОСТов.
1.3. Под обогащением отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов подразумевается комплекс операций, обеспечивающих получение материала необходимого качества. Современный процесс обогащения заключается в отделении слабых разностей и загрязненных примесей, снижающих качество материала, и разделении обогащенного материала на марки по прочности. При разработке схем обогащения необходимо учитывать комплексное улучшение свойств материала.
1.4. Целесообразность использования местных разнопрочных каменных материалов определяют путем их экономического сравнения с привозным камнем.
1.5. Выбор метода обогащения зависит от качества исходного материала, методов его разработки, требований потребителей и других факторов.
Анализ опыта работ по обогащению материалов показывает, что наиболее целесообразным является комплексное обогащение, выполняемое на всех стадиях добычи и переработки каменных материалов.
1.6. Необогащенные отсевы дробления обычно применяются при устройстве земляного полотна, временных объездов и площадок, при рекультивации земель, нарушенных горными и строительными работами; в смесях с малыми дозировками вяжущего и без него для устройства облегченных типов дорожных одежд, подстилающих, морозозащитных и дренирующих слоев.
Проектирование и
строительство оснований с применением отсевов дробления, обработанных
неорганическими вяжущими, следует проводить в соответствии с
требованиями СНиП
2.05.02-85 , СНиП III -40-78, СНиП 3.06.03-85, ГОСТ 23558-79.
Проектирование и устройство слоев дорожной одежды из асфальтобетонных смесей с применением отсевов дробления надлежит выполнять согласно вышеупомянутым СНиПам, а также ГОСТ 9128-84 и "Руководству по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий" (М.: Транспорт, 1978).
Проектирование и
сооружение земляного полотна с применением отсевов дробления следует
осуществлять по СНиП
2.05.02-85, СНиП III -40-78 и "Указаниям по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог" СН 449-72 (М.: Стройиздат, 1978).
Проектирование и
устройство морозозащитных и дренирующих слоев из отсевов дробления
производят в соответствии с требованиями СНиП
2.05.02-85,
СНиП III -40-78, СН 449-72 и "Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа" ВСН 46-83 (М.: Транспорт, 1985).
1.7. Песок из отсевов дробления и песок обогащенный из отсевов дробления применяют в качестве мелкозернистого материала для приготовления асфальто- и цементобетона и т.д., если они удовлетворяют требованиям соответствующих нормативных документов.
Песок из отсевов дробления для асфальтобетонных смесей должен отвечать требованиям ГОСТ 8736-85 и ГОСТ 9128-84.
Дорожные бетоны,
в составе которых использованы пески из отсевов дробления, можно
использовать при строительстве цементобетонных покрытий и оснований
по технологии СНиП
3.06.03-85,
СНиП
3.06.06-87,
"Инструкции по строительству цементобетонных покрытий и
автомобильных дорог
”
ВСН
139-80
(М., 1980 г ) и "Технических указаний по применению мелкозернистых, (песчаных) цементных бетонов в дорожном строительстве" ВСН 171-70 (Оргтрансстрой. М., 1971).
1.8.
Требования по прочности и содержанию зерен слабых пород в каменных
материалах определены ГОСТ
8267-82,
ГОСТ
8268-82
и ГОСТ 10260-82, а также (в зависимости от назначения каменных материалов) ГОСТ 9128-84, ГОСТ 10268-80, ГОСТ 25607-83, ГОСТ 23558-79.
Проектирование и
строительство асфальто- и цементобетонных дорожных покрытий,
оснований из материалов, обработанных неорганическими вяжущими, и
оснований из щебеночных и гравийных материалов без укрепления
вяжущими с применением обогащенных каменных материалов (щебня, щебня
из гравия и гравия) следует осуществлять в соответствии с
требованиями ГОСТ
9128-84,
ГОСТ
10260-82,
ГОСТ
23558-79,
ГОСТ 25607-83, СНиП 2.05.02-85, СНиП 3.06.03-85, а также "Руководства по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий" и ВСН 139-80.
1.9.
Отходы обогащения отсевов дробления представляют собой мелкие пески,
которые требуют рационального складирования. Наилучшим решением
является использование отходов обогащения для нужд народного хозяйства, что, кроме комплексного использования сырья, позволяет высвободить большие земельные участки. Отходы обогащения при соответствующем технико-экономическом обосновании можно использовать в качестве строительного песка, при приготовлении растворов, минерального порошка, а также при изготовлении керамических плиток, кирпича, канализационных труб взамен глины и т.д. Отходы обогащения отсевов в виде каменной пыли служат ценным источником получения микроэлементов минеральных веществ и могут быть использованы в качестве минеральных удобрений и для улучшения структуры почв.
1.10.
Отходы обогащения равнопрочных каменных материалов, независимо от
их зернового и минералогического состава, следует использовать
для отсыпки насыпей и рекультивации отработанных горных выработок, а
при ограниченном содержании в отходах глинистых разностей и
соответствующем технико-экономическом обосновании
-
для приготовления
известняковой муки. Качество полученных отходов можно существенно повысить обработкой гидрофобизирующими веществами (например, петролатумом) . Такой щебень следует использовать для устройства как нижних, так и верхних слоев покрытия на автомобильных дорогах II и III категорий.
При этом в целях уменьшения дробимости щебня и, следовательно, сохранения целостности пленки в период строительства целесообразно укатывать щебень катками на пневматических шинах или легкими катками массой 3 т.
Составы из
малопрочных каменных материалов (марки
200-300)
и портландцемента с оптимальным количеством воды следует применять для устройства покрытий и оснований автомобильных дорог IV - V категорий во II - V дорожно-климатических зонах методом смешения в установке.
1.11. В процессе обогащения отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов следует стремиться к полному их использованию, создавая тем самым благоприятные условия для охраны окружающей среды в районах, прилегающих к предприятиям, производящим каменные строительные материалы.
2.
ОБОГАЩЕНИЕ ОТСЕВОВ ДРОБЛЕНИЯ
2.1.
Общие требования
2.1.1. Отсевы дробления являются попутным продуктом дробления горных пород и по зерновому составу относятся к песчаному материалу. При переработке отсевов с использованием соответствующего оборудования или технологических приемов получают песок дробленый из отсевов и песок дробленый обогащенный из отсевов, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8736-85.
2.1.2. Установки по обогащению отсевов дробления, как правило, вводят в технологические схемы действующих дробильно-сортировочных заводов, заводов ЖБК и промышленных баз транспортного строительства.
2.1.3. Установки разделяют по переработке отсевов текущего производства и отсевов, находящихся в отвалах.
2.1.4. Отсевы дробления после первой стадии дробления, по сравнению с отсевами последующих стадий, характеризуются более низкой прочностью и повышенным содержанием загрязняющих примесей, поэтому их, как правило, не подвергают переработке и направляют на склад. Следует предусмотреть раздельное складирование отсевов первой стадии дробления от отсевов второй и последующих стадий.
2.1.5. При проектировании установок по обогащению отсевов дробления необходимо иметь сведения:
о производительности установки и требованиях к обогащенным отсевам дробления;
климатических и гидрологических условиях района;
результатах технологического опробования.
2.1.6. Технологическое опробование включает:
анализ выпускаемых предприятием или находящихся в отвалах отсевов дробления (зерновой состав, содержание загрязняющих примесей и слабых разностей, прочность, влажность, насыпная плотность и т.д.) на всех стадиях дробления отдельно;
определение области применения необогащенных отсевов дробления в транспортном строительстве;
выбор схемы обогащения отсевов дробления и основного технологического оборудования, места отбора отсевов, схемы осветления промывочной воды (при "мокром" способе обогащения) или схемы очистки загрязненного воздуха (при "сухом" способе обогащения) с проведением при необходимости соответствующих промышленных испытаний и технико-экономического обоснования.
2.1.7.
Производственное водоснабжение дробильно - сортировочных цехов следует осуществлять преимущественно на основе оборотного водоснабжения. При этом технологическая вода после осветления подается для повторного использования, а вода из источников - на компенсацию потерь, связанных с испарением, фильтрацией, уносом промытым материалом и т.д.
2.1.8. Потребность воды на технологические нужды при обогащении "мокрым" способом следует определять расчетом водошламовой схемы с учетом норм расхода воды.
2.2.
Обогащение отсевов дробления "мокрым" способом
2.2.1. При обогащении отсевов дробления "мокрым" (с использованием воды) способом следует исходить из того, что установки для "мокрого" обогащения зимой, как правило, не работают.
2 . 2 . 2. Технологическая схема установки (рис. 1) по обогащению отсевов дробления текущего производства "мокрым" способом на дробильно-сортировочных заводах (не осуществляющих промывку щебня) включает следующие операции:
промывку
исходных отсевов дробления на виброгрохоте с выделением частиц крупнее 5 мм (при необходимости материал крупнее 5 мм может быть разделен на фракции по граничному зерну 10 (20) мм с получением пульпы из воды и отсевов дробления);
обезвоживание отсевов дробления в ковшовом классификаторе-обезвоживателе, спиральном классификаторе или в другом аппарате аналогичного назначения с по - лучением песка из отсевов дробления или обогащенного песка;
осветление промывочной воды в отстойниках и подачу оборотной воды в технологический процесс промывки;
подачу готовой продукции (щебня и песка) на склад.
Рис. 1. Технологическая схема "мокрого" способа обогащения отсевов дробления.
2.2.3. Для промывки исходных отсевов дробления, выделения из них частиц крупнее 5 мм и пульпообразования следует использовать, как правило, виброгрохоты типа ГИЛ или ГИС. Размер грохота зависит от производительности установки по обогащению и определяется расчетом (прил. 1).
Виброгрохот оборудуется специальным приемным лотком длиной не менее 1 м, имеющим дно вогнутой или уступообразной формы (рис. 2).
Над приемным лотком и ситом виброгрохота для подачи воды устанавливают трубы с форсунками или поперечными щелевыми прорезями. Давление воды в трубах поддерживают не менее 0,2 МПа. Для сбора материала (пульпы), прошедшего нижнее сито, устанавливают пульпосборник в воде пирамидального бункера.
Рис. 2. Схема промывочного виброгрохота с предварительным размывом на каскадном лотке (разработка Союздорнии); 1 - лоток разгрузочный;
2 - конвейер; 3 - брызгала; 4 - конвейер; 5 - лоток каскадный;
6 - виброгрохот; 7 - пульпосборник
2.2.4. Большое влияние на качество очистки на грохотах и расход воды оказывают расположение и конструкции форсунок.
Для размыва загрязненных материалов струя воды должна быть направлена под острым углом к потоку материала. При этом вода должна поступать под давлением и иметь небольшое рассеивание.
При слабом загрязнении материала сопла форсунок следует располагать над верхним ситом, а при сильном загрязнении - над каждым ситом. Струя воды должна быть направлена против движения материала, но под менее острым углом, чем при размыве. Конструкция сопла должна обеспечивать распыление струй; при этом струи должны перекрывать друг друга.
2.2.5.
Расход воды (прил. 2) для промывки отсевов .дробления на виброгрохоте
устанавливают из условия получения пульпы с отношением твердого к
жидкому Т:Ж=
1:2¸
1:6.
При этом следует обеспечить возможность самоистечения пульпы из пульпосборника к ковшовому классификатору-обезвоживателю, спиральному классификатору или другому аппарату аналогичного назначения, где происходят промывка отсевов дробления и их разделение но граничному зерну 0,16 мм, а также обезвоживание полученных песков. Техническая характеристика ковшового классификатора-обезвоживателя и расчет спирального классификатора приведены в прил. 3 и 4.
2.2.6.
Загрязненная вода, содержащая частицы мельче
0,16
мм, из ковшового
классификатора-обезвоживателя или спирального классификатора
направляется, как правило, на осветление в пруд-отстойник, в
сгуститель (тина тонкослойного отстойника) или в другой аппарат
аналогичного назначения, где происходит осаждение минеральных частиц
под действием гравитационных сил. Осветленная вода в качестве оборотной воды направляется для повторного применения, а осевшие минеральные частицы - в хвостохранилище. Методика определения вместимости пруда-отстойника приведена в прил. 5, а техническая характеристика тонкослойного отстойника - в прил. 6. Схема осветления промывочной воды при обогащении отсевов дробления представлена на рис. 3.
Рис.
3
.
Технологическая схема осветления промывочной воды при обогащении
отсевов дробления (разработка Союздорнии):
1 -
ленточный конвейер;
2 -
виброгрохот с брызгалами;
3 -
пульпосборник;
4 -
склад мытого щебня;
5 -
ковшовый обезвоживатель;
6 -
узел приготовления и дозирования раствора ПАА;
7
-
тонкослойной
отстойник; 8
-
бассейны для сбора и уплотнения сгущенного осадка;
9 -
слив осветленной
воды;
10 -
бассейн для осветленной воды; 11
-
насос; 12 - подпитка свежей воды; 13 - подача осветленной воды в цех промывки щебня; 14 - склад дробленого песка из отсевов фракции 5-0, 16 мм
2.2.7. Готовая продукция (щебень и песок дробленый из отсевов), полученная на установке мокрого обогащения, ленточными конвейерами транспортируется на склады готовой продукции, на которых предусматривается отвод воды; уклон площадок на складах 0,01-0,03.
2.2.8. Пульпа, которая поступает на дробильно-сортировочные заводы, производящие контрольную сортировку ее по граничному зерну 5 мм с одновременной его промывкой, содержит небольшое количество отсевов дробления (Т:Ж=1:6). Перед обезвоживанием отсевов в ковшовом классификаторе-обезвоживателе или спиральном классификаторе производят сгущение пульпы в гидроциклонах, сгустительных воронках или других аппаратах (прил. 7, 8).
2.2.9. Для промывки и обезвоживания отсевов дробления следует применять установки, включающие следующие аппараты:
промывочный виброгрохот, грунтосборник (сгустительная воронка) и трубчатый вибрационный затвор-обезвоживатель конструкции ВНИПИИстромсырье (рис. 4), техническая характеристика которых приведена в прил. 7-9;
ковшовый классификатор-обезвоживатель и тонкослойный отстойник Союздорнии и СКВ Главстройпрома (см. прил. 3 и 6);
конический гидрогрохот, работающий последовательно с гидроциклонной насосной установкой конструкции ВНИПИИстромсырье, обеспечивающий выделение щебня и песка из пульпы при работе в закрытом цикле оборотного водоснабжения (рис. 5 и прил. 10);
промывочную машину струйного типа, инерционные грохоты, вибровакуумобезвоживатель конструкции Молдниистромпроекта (рис. 6 и прил. 11).
Рис 4 Схема установки ВНИПИИстромсырье для промывки песка:
1 - конвейер; 2 - подача воды; 3 - грохот; 4 - грунтосборник;
5 - виброзатвор-обезвоживатель; 6 - зумпф
Рис. 5. Схема установки ВНИПИИстромсырье для обогащения отсевов:
1 - конический гидрогрохот; 2 - склад щебня: 3 - трубопровод;
4 - гидроциклон; 5 - склад обогащенного песка из отсевов;
6 - гидроциклонная насосная установка; 7 - зумпф
Рис. 6. Схема установки Молдниипроекта по обогащению отсевов дробления: 1 - промывочная машина; 2 - инерционный грохот; 3 - грохот со шпальтовым ситом;
4 - вибровакуумобезвоживатель; 5 - конвейер
2.2.10. На дробильно-сортировочных заводах, заводах ЖБК и промышленных базах транспортного строительства следует также производить переработку отсевов из отвалов или штабелей. В этих случаях, наряду с операциями, перечисленными в п.2.2.2, предусматривают разработку отвала и доставку отсевов дробления в приемный бункер установки.
2.2.11. Разработку отвалов отсевов дробления следует вести экскаваторами или одноковшовыми погрузчиками. В нервом случае для доставки отсевов дробления в бункер установки используют автомобильный транспорт или ленточные конвейеры, во втором - погрузчик.
2.2.12. Приемный бункер установки изготавливается из стали или железобетона. Угол наклона ребра бункера, образованного двумя соседними плоскостями, должен быть не менее 55°. Вместимость бункера определяется конструктивно.
2.3.
Обогашение отсевов дробления "сухим" способом
2.3.1. "Сухое" обогащение отсевов дробления организуют на дробильно-сортировочных заводах, не производящих промывку щебня.
2.3.2. Технологическая схема установки для "сухого" обогащения отсевов дробления текущего производства (рис. 7) включает следующие операции:
подсушивание отсевов дробления;
выделение из отсевов дробления частиц крупнее 5 мм (при необходимости материал крупнее 5 мм разделяют на фракции по граничному зерну 10 (20) мм);
сухое удаление пылевато-глинистых частиц из материала мельче 5 мм;
очистку загрязненного воздуха перед выбросом его в атмосферу;
подачу готовой продукции на склад.
Рис. 7. Технологическая схема сухого обогащения влажных отсевов дробления
2.3.3. Подсушивание отсевов дробления производят, если их влажность превышает 1,5-3,0 %. Допустимая максимальная влажность определяется зерновым и минералогическим составами отсевов дробления, а также оборудованием, применяемым для удаления пылевато-глинистых частиц, и устанавливается на стадии технологического опробования.
Для “ сухого ” обогащения на дробильно-сортировочные заводы следует направлять отсевы после второй (и последующих) стадий дробления.
2.3.4.
При пневматической классификации мелкозернистых материалов используют
прямоточную систему аспирации ВНИИнеруда, по которой снижение объема выброса воздуха может быть достигнуто за счет сброса только части объема обработанного воздуха в атмосферу (полузамкнутая система), а для компенсации сброса производится подсос из атмосферы (рис. 8). Для выравнивания давления в системе и дополнительной очистки запыленного воздуха, поступающего в пневмоклассификатор, на запорном участке устанавливается пылеконцентратор. Расход воздуха в системе регулируется с помощью специальных шиберов.
Рис. 8. Схема полузамкнутой системы обеспыливания при пневматической классификации:
1 - пневмоклассификатор; 2 - циклоны; 3 - вентиляторы; 4 - пылеконцентратор; 5 - воздуховод
2.3.5. Воздух, используемый для “ сухого ” обогащения отсевов дробления, в процессе работы загрязняется пылевато-глинистыми частицами. Предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязняющих примесей в воздухе определяется конкретно для каждой установки.
2.3.6. При необходимости подсушивания отсевов дробления целесообразно использовать сушильные барабаны, снабженные пылеулавливателями (прил. 12).
2.3.7. Для выделения из отсевов дробления материала крупнее 5 мм и удаления из них пылевато-глинистых частиц следует применять виброочиститель песчаных материалов на базе виброгрохота типа ГИС или ГИЛ, оснащенный дополнительным оборудованием для механической диспергации загрязняющих примесей и их отделения от минеральных частиц отсевов дробления.
Схема получения щебня и песка дробленого из отсевов с применением виброочистителя приведена на рис. 9, а характеристика виброочистителя с дополнительным оборудованием - в прил. 13.
Для "сухого ” обогащения отсевов дробления следует применять установки, в состав которых входят пневмоклассификаторы вертикального типа (прил. 14).
Необходимый объем очищенного воздуха, применяемый при обогащении отсевов дробления, рассчитывается по соответствующим методикам. Для очистки воздухе, выбрасываемого в атмосферу, следует применять двухступенчатую систему с циклонами (1-я ступень очистки) и рукавными фильтрами (вторая).
Рис
9.
Схема производства
песка дробленого из отсевов 2-й
и последующих
стадий текущего поступления с выделением щебня:
1 -
ленточный
конвейер;
2 - виброочиститель; 3 - воздуховод; 4 - обеспыливающая установка; 5 - виброгрохот с обеспыливающим отсосом; 6 - склад
с щебнем фракций 5-10 мм; 7 - склад с песком дробления
2.3.8. Готовую продукцию хранят на складах, представляющих собой открытые площадки с покрытием из бетона или из слоя складируемого материала. Для пред отвращения попадания в готовую продукцию пыли склады следует размещать с подветренной стороны карьеров, учитывая розу ветров.
2.3.9. Очистку отсевов дробления, складированных в отвалах, организуют но технологической схеме, предусматривающей подсушивание материала в сушильных аппаратах, а очистку - в виброочистителях.
3.
ОБОГАЩЕНИЕ РАЗНОПРОЧНЫХ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1.
Общие требования
3.1.1. Обогащение разнопрочных каменных материалов представляет собой комплекс технологических операций, проводимых с целью получить щебень с улучшенными прочностными характеристиками или с содержанием зерен слабых пород в пределах норм, установленных стандартом.
3.1.2. Равнопрочные каменные материалы обогащают как в процессе их добычи и переработки, так и после получения щебня. Операции по обогащению являются продолжением технологической схемы действующих дробильно-сортировочных заводов или самостоятельным звеном.
3.1.3. Исходными данными для выбора способа обогащения разнопрочных каменных материалов и проектирования технологической схемы являются:
объем производства и требования к обогащенному щебню;
климатические условия района;
результаты технологического опробования.
3.1.4. Технологическое опробование включает:
анализ перерабатываемой горной массы и готовой продукции - щебня и гравия (зерновой и петрографический составы, содержание разнопрочных компонентов в различных фракциях, влажность, загрязненность, насыпная и истинная плотность и т.д.);
оценку обогащенности данной горной породы;
определение области применения всех продуктов обогащения;
выбор способа обогащения, проведение соответствующих промышленных испытаний и технико-экономическое обоснование.
3.1.5. Эффективность обогащения равнопрочных каменных материалов характеризуется:
выходом обогащенного продукта j (%):
j = Q об / Q ис · 100,
где Q об , Q ис - масса соответственно обогащенного и исходного продуктов;
содержанием прочных разностей в обогащенном продукте b (%);
извлечением прочных разностей в обогащенный продукт Е1 (%):
Е1 = b j/a ,
где a - содержание прочных разностей в исходном продукте;
извлечением прочных разностей в отходы (потери прочных разностей) E 2 (%):
Е2 = 100 – Е1 ;
степенью концентрации полезной части К:
К = b / a .
Показатель
b
определяет качество обогащенного продукта. Весьма важным показателем
является Е1
, по которому можно судить, какое количество
прочных разностей извлекается в обогащенный продукт и какое количество их (100 – Е1 ) теряется в отходах. Степень концентрации полезной части К показывает, во сколько раз увеличивается концентрация прочных разностей в обогащенном продукте.
Количество
слабых разностей в каменном материале по ГОСТ
8267-82
не должно
превышать
10
%,
т.е. b ³ 90 % независимо от a .
3.2.
Обогащение каменных материалов в процессе добычи горной массы
3 . 2.1. При добыче горной массы обогащение разнопрочных каменных материалов ведут путем селективной (послойной) ее выемки и удаления из нее мелких (как наиболее слабых) фракций.
3 . 2 . 2. Выбор способа (и экономичность) обогащения при добыче горной массы в карьере зависит от характера расположения и мощности слоев и линз горной породы осадочного происхождения различной прочности.
3.2.3. Наиболее благоприятные условия для разделения каменных материалов по прочности - залегание горной массы ярко выраженными слоями большой мощности (более 4 м), наиболее сложные - залегание слабых разностей в виде линз разной величины и тонких чередующихся слоев.
3.2.4. Способ селективной выемки применим, когда в полезной толще ископаемого имеются прослойки слабого материала, трещиноватые и легко разрабатываемые взрывным способом или тракторными рыхлителями. Прочные слои материала разрабатывают с таким расчетом, чтобы сохранить оставшиеся линзы нетронутыми. Разработку слабых разностей ведут экскаватором или бульдозером и складируют в штабеля.
3.2.5. При многократном чередовании слоев каменного материала небольшой мощности разработку ведут общепринятыми способами без селективной выемки. Добытую горную массу подают на колосниковые решетки или подвижные грохоты, где отделяются мелкие фракции наиболее слабого материала. Размер отверстий решетки (сит грохота) устанавливают в зависимости от содержания в отдельных фракциях зерен слабых разностей, которые должны пройти через отверстия.
3.2.6. Во избежание смешения пород двух слоев (на границе их залегания) при взрыве глубина скважин должна быть меньше толщины разрабатываемого слоя. Если слабый материал располагается в верхних слоях, то скважины не добуривают, чтобы взрывом как можно меньше затрагивать более прочный слой. Способ бурения выбирают в зависимости от мощности слоев.
3.3.
Обогащение каменных материалов в процессе переработки горной массы
3.3.1. При переработке горной массы следует предусматривать (для получения кондиционных каменных материалов) отделение слабых разностей на всех этапах производства - от разделения горной массы перед первой стадией дробления до получения товарной продукции.
Основная задача технологии обогащения разнопрочных каменных материалов заключается в поддержании оптимальной влажности перерабатываемого материала независимо от погодных условий. Одним из способов уменьшения влажности является разделение горной массы по граничному зерну, определяющему предельную среднюю влажность крупной части горной массы, при которой можно получить качественный каменный материал на применяемом оборудовании.
3.3.2. Вопрос о дальнейшем использовании мелкой части горной массы должен решаться в каждом конкретном случае. При этом возможны варианты, когда мелкая фракция:
не представляет ценности и может быть оставлена в выработанном пространстве карьера;
может быть реализована и использована для отсыпки дамб, насыпей и т.д.;
является ценным продуктом и для ее дальнейшей переработки применяются “ мокрые ” и “ сухие ” методы очистки.
3.3.3. Можно выделить три технологические схемы переработки горных пород на щебень соответственно трем группам, определяемым их качественной характеристикой:
1-я - изверженные черные и скальные осадочные породы прочностью более 200 МПа;
2-я - скальные осадочные породы прочностью менее 200 МПа;
3-я - гравийно-песчаные породы.
Подбор основного оборудования производится в зависимости от характеристики исходного материала, производительности, крупности и качества готовой продукции Для переработки горной массы может использоваться как стационарное, так и передвижное дробильно-сортировочное оборудование. На притрассовых карьерах и промбазах в дорожном строительстве целесообразно применять передвижные дробильно-сортировочные установки (ПДСУ) и автоматизированные дробильно-сортировочные линии (садл).
Технические характеристики дробильного оборудования к ПДСУ приведены в прил. 15.
3
.
3.4.
Горные породы 1-й
группы характеризуются
однородным составом и незначительным содержанием загрязняющих
примесей. Дробление горной породы осуществляют в агрегатах ПДСУ-85х)
и ПДСУ-35х)
. Предварительное грохочение, как правило, не
производят (рис.
10,
а), а промывку щебня совмещают с сортировкой на вибрационных
грохотах. При
“ сухом ” способе обогащения щебня дополнительно устанавливают сушильно-очистительные барабаны и виброгрохоты с отсосом. Кроме того, технологическая схема может предусматривать промывку отсевов дробления с выпуском их и виде искусственного песка крупностью 5-0,16 мм.
_____________
х) По производительности (м3 /ч).
Рис. 10. Технологические схемы производства щебня с использованием ПДСУ большой производительности: а -из горной породы 1-й группы;
часть 1
часть 2
часть 3
часть 4