quá trình nghiền và sàng lọc
quá trình nghiền và sàng lọc: Tổng quan toàn diện
Quá trình nghiền và sàng lọc là giai đoạn cơ bản trong chế biến khoáng sản, sản xuất tổng hợp, và tái chế chất thải xây dựng. Nó liên quan đến việc giảm lượng khai thác (rom) quặng hoặc nguyên liệu mỏ thô thành nhỏ hơn, hạt đồng nhất, tiếp theo là phân loại thành các phần có kích thước khác nhau để sử dụng tiếp theo. Hoạt động hai giai đoạn này—sự nghiền nhỏ (Nghiền) và phân loại (Sàng lọc)-xác định hiệu quả, chất lượng sản phẩm, và khả năng tồn tại về mặt kinh tế của bất kỳ hoạt động khai thác đá cứng hoặc sỏi nào. Quá trình này không phải là một bước đơn lẻ mà là một chuỗi thiết bị được thiết kế cẩn thận, mỗi loại có tỷ lệ giảm cụ thể và năng lượng đầu vào, được thiết kế để đáp ứng các thông số kỹ thuật chính xác của sản phẩm đồng thời giảm thiểu tiền phạt và chi phí vận hành.
1. Các giai đoạn cốt lõi: Nghiền và sàng lọc
Nghiền là quá trình cơ học áp dụng lực nén, sự va chạm, hoặc lực cắt làm vỡ đá. Nó thường được thực hiện theo từng giai đoạn để giảm dần vật liệu từ kích thước thức ăn tối đa (VÍ DỤ., 1,000 mm) đến một sản phẩm cuối cùng (VÍ DỤ., 0–25 mm). chính, sơ trung, và máy nghiền bậc ba, mỗi loại có vai trò riêng biệt:
- Nghiền sơ cấp: Xử lý nguồn cấp dữ liệu lớn nhất (lên tới 1.5 tôi). Máy nghiền hàm hoặc máy nghiền hồi chuyển được sử dụng, sản xuất một sản phẩm thô (150–300mm).
- Nghiền thứ cấp: Giảm sản phẩm chính xuống 50–100 mm. Máy nghiền hình nón hoặc máy nghiền tác động là tiêu chuẩn ở đây.
- Nghiền bậc ba/bậc bốn: Tạo ra cốt liệu mịn (0–40 mm) hoặc thức ăn nhà máy. Máy nghiền hình nón tốc độ cao, Mọi người (Tác động trục dọc) máy nghiền, hoặc HPGR (Cuộn mài áp suất cao) đang được tuyển dụng.
Sàng lọc là sự phân tách vật liệu đã nghiền theo kích thước bằng cách sử dụng sàng rung hoặc máy cấp liệu bằng Grizzly. Nó phục vụ hai mục đích: (Một) loại bỏ vật liệu có kích thước nhỏ trước máy nghiền (Sàng lọc trước) để ngăn chặn sự nghiền nát quá mức, Và (b) phân loại sản phẩm cuối cùng thành các phần có thể bán được (VÍ DỤ., 0–5 mm, 5–10mm, 10–20 mm). Hiệu quả sàng lọc là rất quan trọng—sàng lọc kém dẫn đến tải tuần hoàn và giảm công suất máy nghiền.
2. Lựa chọn quy trình và thiết bị
Một nhà máy nghiền cố định điển hình tuân theo sơ đồ mạch kín:
- Phễu thức ăn + Bộ nạp Grizzly rung: loại bỏ tiền phạt (< 50 mm) và da đầu đá quá khổ.
- lời nguyền hàm (Sơ đẳng): Giảm đá 600–1.000 mm xuống 150–200 mm.
- Máy nghiền hình nón (sơ trung): Tiếp tục giảm xuống còn 40–80 mm.
- màn hình rung hai tầng: Tách thành ba phân số: quá khổ (> 40 mm) trở lại máy nghiền hình nón (Mạch kín), cỡ trung bình (20–40 mm) đi đến nghiền cấp ba, và kích thước nhỏ hơn (< 20 mm) được dự trữ.
- Máy nghiền VSI (cấp ba): Định hình tổng hợp (hình khối) và giảm xuống 0–20 mm.
- Sàng lọc cuối cùng: Sản xuất sản phẩm cuối cùng (VÍ DỤ., 0–5 mm cát, 5–10mm, 10–20 mm cốt liệu).
Di động vs. Cây cố định: Sự lựa chọn phụ thuộc vào thời gian dự án, Nguồn cấp dữ liệu, và nhu cầu di chuyển.
| Tính năng | Nhà máy văn phòng phẩm | Nhà máy di động (Đường đua/Bánh xe) |
|---|---|---|
| Thời gian thiết lập | Tuần tới Tháng | Giờ sang Ngày |
| Dung tích | Cao (500–3.000 tấn/giờ) | Thấp đến trung bình (100–600 tấn/giờ) |
| Chi phí vốn | Cao (Công trình dân dụng, nền móng) | thấp hơn (không có công trình bê tông) |
| Tốt nhất cho | Mỏ đá dài hạn, mỏ | công trường xây dựng, tái chế, dự án ngắn hạn |
| Nguồn điện | Điện lưới | Máy phát điện diesel hoặc hybrid |
| Tính cơ động | Không thể di chuyển | Tự hành hoặc gắn trên rơ-moóc |
3. Các thông số và tối ưu hóa quy trình chính
- Tỷ lệ giảm: Tỷ lệ giữa kích thước thức ăn và kích thước sản phẩm. Một máy nghiền hàm có tỷ lệ 4:1 ĐẾN 6:1; Một máy nghiền hình nón, 3:1 ĐẾN 5:1. Vượt quá các tỷ lệ này sẽ gây hao mòn và tiêu thụ năng lượng quá mức.
- Cài đặt bên đóng (CSS): Khoảng cách nhỏ nhất giữa các lớp lót máy nghiền. Điều chỉnh kích thước tối đa của sản phẩm điều khiển CSS. Đối với máy nghiền hình nón, Một 10 Việc giảm CSS mm có thể tăng mức phạt lên 15–20% nhưng giảm thông lượng xuống 10%.
- Phương tiện màn hình: Màn hình polyurethane hoặc cao su làm giảm chói mắt (tắc nghẽn) cho vật liệu ướt hoặc dính, trong khi màn hình dây thép rẻ hơn cho màn khô, đá mài mòn.
- độ ẩm: bên trên 5% độ ẩm, hiệu quả sàng lọc giảm mạnh. Trong những trường hợp như vậy, màn giặt hoặc phân loại khô (Máy phân loại không khí) được yêu cầu.
hiệu quả năng lượng: Quá trình nghiền tiêu tốn nhiều năng lượng. Theo một nghiên cứu của Mỹ. Sở năng lượng, nghiền nát chiếm 1–2% lượng điện tiêu thụ toàn cầu. Sử dụng HPGR thay cho máy nghiền hình nón thông thường để nghiền cấp ba có thể giảm mức sử dụng năng lượng từ 20–30% (Fuerstenau, 1995).
4. Nghiên cứu trường hợp thực tế: Lokotrack của Metso trong Tái chế Đô thị (München, nước Đức)
Lý lịch: TRONG 2021, một công ty tái chế chất thải xây dựng và phá dỡ ở Munich cần xử lý 300,000 tấn/năm vụn hỗn hợp (bê tông, gạch, nhựa đường) vào lớp nền 0–32 mm có thể tái sử dụng để xây dựng đường. Thách thức là những hạn chế về không gian và giới hạn tiếng ồn ở khu vực lân cận khu dân cư.
Giải pháp: Công ty đã triển khai một Máy nghiền hàm Metso Lokotrack LT106 (Sơ đẳng) và một Màn hình di động Lokotrack ST2.8 trong mạch kín hai giai đoạn. LT106 nghiền nát thức ăn (Tối đa 600 mm) đến 0–120 mm. Màn hình ST2.8 tách ra ở 32 mm; hàng quá khổ được trả về LT106 thông qua băng tải tích hợp. Sản phẩm 0–32 mm được sử dụng trực tiếp làm đế phụ, gặp TL SoB-StB của Đức 04 tiêu chuẩn.
Kết quả:
- thông lượng: 220 th (vs. 180 t/h với nhà máy cố định trước đó).
- Tiêu thụ nhiên liệu: 22 L/h (Diesel) – 15% thấp hơn nhà máy điện cũ do giảm tuần hoàn.
- Độ ồn: 78 dB(Một) Tại 10 tôi, tuân thủ giới hạn thời gian ban đêm của địa phương.
- Thời gian hoàn vốn: 14 tháng, được thúc đẩy bởi phí chôn lấp được tránh (€80/tấn) và bán cốt liệu tái chế (€12/tấn).
Trường hợp này chứng minh rằng quy trình nghiền và sàng lọc di động có thể vượt trội về mặt kinh tế và môi trường so với nhà máy cố định ở môi trường đô thị.
5. Những thách thức chung và giảm thiểu
- nghiền nát quá mức (thế hệ tiền phạt): Nguyên nhân do tuần hoàn quá mức hoặc CSS sai. Sửa chữa: Sử dụng sàng lọc trước để loại bỏ hạt mịn trước khi nghiền; điều chỉnh CSS dựa trên độ cứng của thức ăn.
- Làm mù màn hình: Đất sét ướt hoặc vật liệu dạng sợi chặn các khe hở. Sửa chữa: Sử dụng chất tẩy rửa sàn bóng, màn hình nóng, hoặc chuyển sang giặt màn hình bằng vòi phun nước.
- tắc nghẽn máy nghiền (gây nhiễu): Vật liệu không thể nghiền nát (VÍ DỤ., cốt thép) đi vào buồng. Sửa chữa: Lắp đặt máy tách từ và máy dò kim loại trước máy nghiền.
- phát thải bụi: Bụi silic cao gây nguy hiểm cho sức khỏe. Sửa chữa: hệ thống phun nước, mũ hút bụi, và các điểm chuyển băng tải kèm theo.
6. Câu hỏi thường gặp (Câu hỏi thường gặp)
Q1: Sự khác biệt giữa quy trình nghiền mạch kín và mạch hở?.jpg)
- mạch hở: Vật liệu đi qua máy nghiền một lần và chuyển sang giai đoạn tiếp theo. Nó đơn giản hơn nhưng tạo ra sự phân bổ kích thước sản phẩm rộng hơn. Mạch kín: Việc xả máy nghiền được sàng lọc; vật liệu quá khổ được đưa trở lại máy nghiền để giảm thêm. Điều này đảm bảo kích thước trên cùng nhất quán và năng suất sản phẩm cao hơn, nhưng yêu cầu thêm băng tải và màn hình.
Q2: Làm cách nào để chọn giữa máy nghiền hàm và máy nghiền tác động để nghiền chính?
- Sử dụng một lời nguyền hàm Đối với khó khăn, đá mài mòn (đá granit, đá bazan) nơi cường độ nén vượt quá 200 MPa. Sử dụng một Máy nghiền tác động cho mềm mại hơn, vật liệu ít mài mòn (đá vôi, bê tông tái chế) nơi bạn cần tỷ lệ giảm cao hơn (lên tới 15:1) và hình dạng sản phẩm hình khối hơn. Máy nghiền tác động có chi phí hao mòn trên mỗi tấn đá cứng cao hơn.
Q3: Tại sao hiệu quả sàng lọc lại quan trọng, và nó được tính như thế nào?.jpg)
- Hiệu suất sàng lọc là tỷ lệ giữa lượng vật liệu có kích thước nhỏ thực tế đi qua sàng lọc và lượng lý thuyết có trong nguyên liệu cấp liệu.. Một 90% phương tiện hiệu quả 10% của vật liệu mịn mong muốn được gửi không chính xác đến luồng quá khổ. Hiệu suất thấp làm tăng tải tuần hoàn, giảm công suất máy nghiền, và lãng phí năng lượng. Nó được tính như: hiệu quả (%) = (Khối lượng dưới cỡ trong thức ăn – Khối lượng dưới cỡ trong thức ăn quá khổ) / Khối lượng dưới kích thước trong thức ăn × 100.
Q4: Liệu cùng một nhà máy nghiền có thể xử lý cả đá cứng và bê tông tái chế không??
- Đúng, nhưng với những hạn chế. một máy nghiền hàm + thiết lập máy nghiền hình nón có thể xử lý cả hai, nhưng máy nghiền hình nón yêu cầu kích thước thức ăn tối thiểu và sẽ mòn nhanh hơn trên bê tông do cốt thép. Đối với chất thải hỗn hợp, máy nghiền hàm có hệ thống nhả thủy lực (để vượt qua thép không thể nghiền nát) được khuyến khích. Máy nghiền tác động linh hoạt hơn để tái chế nhưng có độ mài mòn cao hơn trên đá cứng.
Q5: Phân tích chi phí điển hình cho hoạt động nghiền và sàng lọc là gì?
- Đối với một 250 nhà máy cố định t/h, sự cố là khoảng: mặc các bộ phận (lót, màn hình): 30–40% chi phí vận hành; Năng lượng (điện/diesel): 25–30%; Lao động và bảo trì: 20%; Nổ và tải (nếu có thể): 10–15%. Chi phí hao mòn cao nhất đối với máy nghiền tác động (lên tới 0,5 USD/tấn) và thấp nhất cho máy nghiền hàm ($0.05–0,10/tấn).
7. Phần kết luận
Quá trình nghiền và sàng lọc là một quá trình trưởng thành, môn kỹ thuật dựa trên dữ liệu. Thành công của nó phụ thuộc vào việc lựa chọn thiết bị phù hợp với độ mài mòn và độ cứng của vật liệu, tối ưu hóa cấu hình mạch kín, và duy trì hiệu quả sàng lọc cao. Xu hướng hiện đại—như cây di động, năng lượng lai, và tự động hóa (VÍ DỤ., Kiểm soát quy trình IC của Metso)— đang giảm chi phí vận hành và tác động đến môi trường. Đối với bất kỳ dự án, kiểm tra kỹ lưỡng nguyên liệu thức ăn (Chỉ số công việc JKTech hoặc Bond) và thử nghiệm quy mô thí điểm được khuyến nghị trước khi thiết kế nhà máy quy mô đầy đủ.