Thiết kế xưởng tuyển sắt mỏ Nà Rụa

LỜI MỞ ĐẦU
Trong công nghiệp mỏ ngành mỏ là ngành giữ vai trò quan trọng và nhất là
ngành tuyển khoáng giữ vai trò vô cùng to lớn. Nó quyết định giá trị kinh tế của
khoáng sản.
Tuyển khoáng là một khâu quan trọng , không thể bỏ qua trong dây chuyền khai
thcs và chế biến khoáng sản. Trong khi tài nguyên ngày càng cạn kiệt và nghèo
đi, mà khoáng sản có ích mới khai thác lên hầu hêts là không sử dụng được ngay
vì hàm lượng thấp,xâm nhiếm mịn trong đất đá.... vì vậy nhiệm vụ của ngành
tuyển khoáng là đặc biệt quan trọng nhằm làm giàu và nâng cao hàm lượng chất
co ích , thỏa mãn yêu cầu của hộ tiêu thụ. Tuyển khoáng phát triển mạnh mẽ có
khả năng xử lý mọi khoáng sản,tận thu tài nguyên với các chỉ tiêu kinh tế, kỹ
thuật cao,giữ vai trò quan trọng trong nên kinh tế xã hội nói chung và nền công
nghiệp khai thác nói riêng.
Tuyển khoáng nói đến nhiều phương pháp tuyển khác nhau như: tuyển nổi,
tuyển trọng lực, tuyển từ tuyển điện. Đối tượng quặng thiết kế trong đồ án là
quặng sắt là khoáng sản mà hàm lượng chất có ích xâm nhiễm tương đối thô
trong đất đá thì dự tính chất vật lý phương pháp tuyển từ tốt hơn cả bởi vì nó có
rẻ và đơn giản.
Sau thời gian thực tập tại xưởng tuyển mỏ Nà Rụa em càng nhận thấy rõ mục
đích và vai trò của ngành học mà mình theo đuổi. Trữ lượng sắt nước ta còn khá
lớn và tuyển từ là phương pháp tuyển chính được em lựa chọn trong bài. Đây là
phương pháp mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất mà không gây ô nhiễm môi
trường.
Để đáp ứng nhu cầu đồng kim loại trong nước và nhu cầu xuất khẩu, việc thiết
kế một xưởng tuyển sắt là rất cẩn thiết.
Hà Nội, ngày......, tháng....., năm 2016
Sinh viên thực hiện
Hoàng Thanh Luyện – Tuyển khoáng B-K57

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


PHẦN I: TỔNG QUAN
2.1. HIỆN TRẠNG CÁC THÂN QUẶNG

Các thân quặng sắt trong mỏ Nà Rụa hiện chưa được khai thác và tập trung
ở hai khu: khu Bắc và khu Nam với những đặc điểm khác nhau.
2.1.1. Khu Bắc
Theo báo cáo thăm dò mỏ sắt Nà Rụa – Cao Bằng do Liên đoàn địa chất
Đông Bắc thực hiện, khu Bắc mỏ có 2 thân quặng (TQ.1 và TQ.2) nằm ở độ sâu
từ -100m trở lên là đối tượng, khai thác và một số ổ quặng nằm trên bề mặt bào
mòn trầm tích hệ tầng Sông Hiến và nằm rải rác dưới sâu.
Thân quặng số 1 (TQ.1): được khống chế hết vách trụ bởi 19 lỗ khoan (tính
cả LK.1 được LK.52 kiểm tra) trên 8 tuyến là: T.XXXII có LK.16; T.XXX có
LK.27, 50; T.XXIX có LK.54, 53, 52, 51; T.XXVIIIA có LK.55, 56, 57;
T.XXVIII có LK.58, 21, 36; T.XXVII có LK.59, 60; T.XXVI có LK.61, 6 và
T.XXV có LK.15. Chiều dài hơn 700m theo đường phương từ T.XXV đến
T.XXXII và hơn 200m theo hướng cắm. Thân quặng có dạng thấu kính nằm
nghiêng kéo dài phương TB-ĐN, cắm về Tây Nam với góc dốc biến động lớn từ
400÷50o ở độ sâu 100÷200m đến 750÷80o ở độ sâu >300m tính từ bề mặt địa
hình. Nửa phần trên của TQ.1 đã bị phong hoá, rửa lũa cho nên thân quặng lộ ra
ngay dưới lớp phủ Neogen. Độ sâu phân bố từ mức cao +280,0m đến -100m.
Chiều dày thân quặng biến đổi từ 2,0÷49,0m, trung bình 27,0m. Hệ số biến
thiên chiều dày Vm = 52,60%. Hàm lượng Fe tương đối ổn định với hơn 70% số
lượng mẫu đơn có hàm lượng >50% Fe, trung bình theo công trình từ 47,37%
Fe đến 65,19% Fe, trung bình TQ.1 là 58,87% Fe. Các nguyên tố khác có hàm
lượng trung bình: Mn là 0,15%; P là 0,003%; S là 0,02%.; Pb là 0,032%; Zn là
0,016%. Thành phần khoáng vật chủ yếu là magnetit, hematit, mactit, ít pyrit,
maganit, psilomelan. Quặng có cấu tạo khối, đám đặc xít. Kiến trúc hạt tự hình,

nửa tự hình, giả hình. Chất lượng quặng tốt, dễ tuyển.
Thân quặng 2 (TQ.2): nằm dưới ngay TQ.1 và được khống chế hết vách trụ
bởi LK.36, 58 và 21 T.XXVIII, LK.57 T.XXVIIIA. Chiều dày lớp đá kẹp giữa 2
thân quặng thay đổi từ 2,0 đến 12,5m. TQ.2 có kích thước nhỏ, quy mô bé hơn
nhiều lần so với TQ.1, còn đặc điểm quặng cũng giống như TQ.1. Sự có mặt của
TQ.2 trong khu Bắc và các ổ quặng khác chỉ ra tính không liên tục, đa pha của
quá trình tạo quặng trong khu. Chiều dày trung bình TQ.2 là 6,0m, dài 75m hàm
lượng trung bình Fe = 59,17 %; Mn = 0,17%; P = 0,003%; S = 0,002%; Pb =
0,032%; Zn = 0,016%.
2.1.2. Khu Nam
Sự phân bố quặng sắt ở khu Nam cũng tương tự như ở khu Bắc, chỉ khác về
kích thước và độ sâu phân bố. Ở khu Nam các thân quặng có kích thước nhỏ hơn
nhiều và độ sâu phân bố cũng nông hơn nhiều. Ở đây, kết quả các công trình tìm
kiếm thăm dò đã xác định được một thân quặng gốc (TQ.3), một thân quặng
deluvi (TQ.4) và một số ổ quặng phân bố rải rác.
Thân quặng 3 (TQ.3): Được khống chế bởi 12 công trình khoan và vết lộ
Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


(tại moong khai thác)/6 tuyến. Đó là LK.80, 81 (T.XIX), LK.79, VL.04
(T.XVIIIA), VL.01, LK.70 (T.XVIII), VL.03, LK.71, 18 (T.XVII), LK.72, 73
(T.XVI) và LK.74, LK.75 (T.XV).
Thân quặng có dạng thấu kính nằm nghiêng, kéo dài phương TB-ĐN, cắm
về Tây Nam với góc dốc thay đổi từ 30÷60o, nửa phía trên thân quặng bị bóc
mòn và lộ trực tiếp ngay dưới lớp phủ Neogen. Chiều dài khoảng 500m, rộng
khoảng 40÷70m, độ sâu phân bố quặng từ 8÷15m đến 60÷80m tính từ bề mặt
địa hình hiện tại. Chiều dày thay đổi từ 1,92 đến 25,95m. Hàm lượng Fe biến
thiên từ 50,26% đến 62,50%, Mn từ 0,09% đến 0,28%. Hệ số biến thiên hàm

lượng Vc = 9,31%. Thành phần khoáng vật quặng gồm hematit, magnetit, ít hơn
là limonit, calcopyrit, barit. Cấu tạo: xâm tán, xâm tán dày, khối, khối đặc xít,
khối định hướng, ổ. Kiến trúc: hạt tự hình, tha hình, tàn dư hạt tha hình, martit
hoá, lấp đầy. Đá vây quanh quặng là đá skarn granat-pyroxen ở độ sâu 40 ÷
80m, xa hơn nữa là đá biến đổi epidot- actinolit ở độ sâu khoảng 20÷30m.
2.1.3. Chất lượng quặng
* Kiểu quặng tự nhiên và kiểu quặng công nghiệp:
Trong diện tích thăm dò có 2 kiểu quặng tự nhiên là quặng gốc hematit –
magnetit (TQ.1; TQ.2; TQ.3) và quặng deluvi – eluvi (TQ.4).
Các thân quặng mỏ Nà Rụa là đặc trưng của mỏ quặng sắt skarn trao đổi
tiếp xúc. Khoáng vật sắt chủ yếu là hematit – magnetit.
Các khoáng vật sắt ở mỏ đi cùng với các khoáng vật skarn granat pyroxenepidot-skapolit-vezuvian như đã thể hiện trong đới skarn chứa các thân quặng
sắt. Đới skarn này có thể được chia thành 2 phụ đới: nhiệt độ cao ở gần thân
quặng và nhiệt độ thấp ở xa thân quặng hơn. Sự có mặt của khoáng vật clorit,
tremolit thể hiện quá trình phân huỷ và thay thế các khoáng vật skarn dưới tác
dụng của dung dịch nhiệt dịch nhiệt độ cao. Hàm lượng các khoáng vật sunfur
(pyrit, chalcopyrit, sphalerit chứa nguyên tố có hại là lưu huỳnh S) trong quặng
rất thấp cũng là đặc trưng của mỏ magnetit skarn nhiệt độ cao như mỏ Nà Rụa.
Theo bảng phân chia các kiểu công nghiệp các mỏ quặng sắt của Liên bang
Nga năm 1983 thì quặng sắt mỏ Nà Rụa thuộc kiểu quặng hematit - magnetit
trong đá núi lửa - trầm tích.
* Thành phần khoáng vật
Theo kết quả phân tích 30 mẫu khoáng tướng trong đó 11 mẫu lấy ở TQ.3
khu Nam, còn 17 mẫu lấy ở TQ.1 khu Bắc, các khoáng vật quặng có mặt là:
TQ.1 khu Bắc:
Hematit từ 1 đến 85%,
trung bình 42%
Magnetit từ ít đến 98%, trung bình 33%
Limonit từ ít đến 1%,
trung bình 0,3%

Calcopyrit từ ít đến 1%, trung bình 0,6%
Pyrit từ ít đến 25%, trung bình 4%
Sphalerit từ ít đến 1%
Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


Khoáng vật phi quặng ít đến 18%
TQ.3 khu Nam:
Hematit từ 3 – 90%,
trung bình 45%
Magnetit từ 1 – 35%,
trung bình 28%
Limonit ít – 3%,
trung bình 1,5%
Calcopyrit ít
Phi quặng 3 – 95%, trung bình 28%
2.1.3.1. Thành phần khoáng vật
Theo kết quả nghiên cứu thành phần khoáng vật của mỏ bằng mẫu công
nghệ có mặt trong quặng là các khoáng vật sau:
Tên khoáng vật
Hàm lượng khoáng vật (%)
Hematit (Fe2O3)
27 - 67 trung bình 45
Magnetit (Fe3O4)
13 - 37 trung bình 25
Gơtit (H FeO2)
3 - 9 trung bình 5
Thạch anh (SiO2)

3 - 7 trung bình 4
Sunfur sắt
4 - 7 trung bình 5
Galenit (PbS2)
ít - 6 trung bình 3
Hydrosulfat sắt
ít - 6 trung bình 3
Khoáng vật khác
ít
2.1.3.2. Thành phần hóa học
Trong quá trình thử nghiệm mẫu công nghệ cho thấy quặng nguyên khai có
thành phần các oxit như sau (%): SiO 2 = 1,76; Al2O = 0,65; TiO2 = 0,18; Fe2O3 =
92,99; FeO = 0,38; CaO = 0,1; Zn = 0,0183; P = 0,12; S = 0.
Kết quả phân tích hoá toàn diện cho thấy thành phần hoá học trung bình
của quặng trong mẫu công nghệ như sau (%): T.Fe = 62,04; Mn = 0,22; Pb =
0,0027; Zn = 0,0204; P = 0,0075; S = 0,02; Cu = 0,002; FeO = 18,29; Fe 2O3 =
68,37; Cao = 2,62; MgO = 0,83; TiO2 = 0,13; Al2O3 = 1,51; MKN = 0,42.
Khối lượng trung bình các nguyên tố Fe, Mn, Pb, Zn, P, S theo các mẫu
nhóm được trình bày trong bảng 2.3.
Bảng 2.1: Hàm lượng trung bình các chất trong các thân quặng
Hàm lượng trung bình theo mẫu nhóm
Số hiệu
STT
thân quặng
T.Fe
Mn
Pb
Zn
P
S

1
TQ.1
63,46
0,26
0,02
0,03
0,00
0,02
2
TQ.2
Không phân tích
3
TQ.3
46,06
0,17
0,00
0,02
0,00
0,02
4
TQ.4
Không phân tích
Hàm lượng trung bình các thành phần trong quặng tính theo mẫu hoá tổng
hợp như sau (%):

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú

T.Fe: 62,00%
Mn: 0,22%
Pb: 0,004%
Zn: 0,037%
P: 0,007%

S: 0,02%
Cu: 0,00%
FeO: 18,29%
Fe2O3: 68,37%
CaO: 2,57%

MgO: 0,83%
TiO2: 0,13%
Al2O3: 1,51%
MKN: 0,36%

2.2. HIỆN TRẠNG KHU VỰC KHAI TRƯỜNG

Mỏ sắt Nà Rụa là mỏ khoáng sản mới, trữ lượng quặng địa chất chủ yếu
vẫn nằm dưới lòng đất, chưa được khai thác. Trong phạm vi mỏ Nà Rụa bao
gồm 4 thân quặng, trong đó 3 thân quặng gốc (TQ.1, TQ.2 và TQ.3) và 1 thân
quặng deluvi (TQ.4). Thân quặng 1 và thân quặng 2 phân bố ở khu Bắc, thân
quặng 3 và thân quặng 4 phân bố ở khu Nam.
Các thân quặng gốc I và II vẫn đang nằm dưới khu dân cư phường Tân
Giang và đang tiến hành giải phóng mặt bằng chuẩn bị khai thác.
Thân quặng III đã được bóc 1 phần đất đá phủ do khai thác thổ phỉ, quặng
đã lộ ra ở đầu phía Tây Bắc và cuối phía Đông Nam ở khu Nam.
Thân quặng deluvi IV đã được khai thác thủ công lấy hết các tảng quặng
kích thước lớn, dưới quặng là lớp sét, sạn, dăm...

Mỏ sắt Nà Rụa hiện nay đang trong giai đoạn chuẩn bị xây dựng cơ bản,
và đền bù giải phóng mặt bằng. Khai trường khu Nam đang được khẩn trương
thực hiện, nhằm sớm đưa mỏ sắt Nà Rụa vào sản xuất bình thường, đáp ứng
được nhu cầu quặng sắt cho khu liên hợp gang thép Cao Bằng.

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT
I.

Nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế xưởng tuyển quặng sắt mỏ Nà Rụa
+ Quặng nguyên khai có hàm lượng sắt 55,51%, độ ẩm
trung bình 6 %
+ Năng suất xưởng theo quặng nguyên khai khô 500000 t/năm
+ Độ cứng bình quân 12%
+ Dmax = 400mm, dmax = 10mm
+ Yêu cầu hàm lượng tinh quặng sắt :
Hàm lượng sắt 61,2 %
Thực thu đồng 50,6%
Trọng lượng thể tích của quặng δ= 2,85 t/
Cấp hạt (mm)

Cấp hạt trên
lưới
(%)

400
200.0
100
50.0
25.00
15.00
10.00
0.00

5
15
25
20
20
10
5
100.00

Các sô liệu còn lại lấy theo thiết kế thực tế của nhà máy Nà Rụa

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


Bun ke đập thô
1

Đ ập thô

2

Bun ke vừa và nhỏ
3

Đ ập trung

Kho quặng mịn
9

4
5

Quặng sau đập

Sàng kiểm tra
6

7

N1

8

Đ ập nhỏ

10
11

Phân cấp ruột xoắn 1
12

Máy tuyển từ c ờng độ từ
tr ờng thấp -tuyển chính
13

14

Máy tuyển từ c ờng độ từ
tr ờng thấp -tuyển vét
15

16

Máng xoắn tuyển thô
19

17

18

Máng xoắn tuyển tinh
20

22

21

24

25

23

Bểlắng tính quặng
26

Tinh quặng

27

N ớ c tuần hoàn

Quặng thải

Trung gian

Hỡnh 1 : S cụng ngh thit k

Svth: Hong Thanh luyn

Gvhd: T.s :Nguyn Ngc Phỳ


CHƯƠNG I : CHUẨN BỊ KHOÁNG SẢN
I.
-

Nhiệm vụ của khâu chuẩn bị khoáng sản trong xưởng tuyển.

Giải phóng các khoáng vật có ích ra khỏi đất đá tạp. Các khoáng vật trong khối
vật liệu khoáng sản thường có dạng các hạt khoáng vật khác nhau gắn kết chặt
chẽ với nhau. Muốn phân tách chúng thì trước hết phải tách rời chúng ra khỏi
nhau về mặt cơ học. Độ hạt vật liệu cần thiết để giải phóng khoáng vật phụ

-

thuộc vào độ xâm nhiễm các khoáng vật trong khối khoáng sản.
Làm cho nguyên liệu khoáng sản có thành phần độ hạt thích hợp với công nghệ

-

và khâu tuyển và phân tách tiếp theo.
Thỏa mãn yêu cầu về thành phần độ hạt nguyên liệu khoáng sản của hộ tiêu thụ
khoáng sản.
1. Sự cần thiết của sàng sơ bộ và kiểm tra
Sàng sơ bộ
Khâu đập thô ít khi sử dụng sàng sơ bộ, nếu sử dụng phải có lập luận chặt

−

chẽ;
Khâu đập trung nên sử dụng sàng sơ bộ vì vật liệu đã qua đập một lần. Do

−

đó có nhiều cục và hạt có kích thước nhỏ hơn khe tháo của máy đập trung,
những hạt này cần phải được tách ra trước khi vào máy đập trung để tăng năng
suất cho máy đập trung. Nếu không sử dụng sàng sơ bộ trước khâu đập trung
cần phải lập luận chặt chẽ;

Khâu đập nhỏ bắt buộc phải sử dụng sàng sơ bộ.

−

Sàng kiểm tra
Sàng kiểm tra nếu được sử dụng thì chỉ được sử dụng ở giai đoạn đập cuối

−

cùng.
2. Số lượng máy đập và mức đập ở từng giai đoạn đập
Số lượng máy đập
−

Ở khâu đập thô chỉ nên sử dụng 01 máy đập và ưu tiên sử dụng máy đập

hàm. Nếu phải sử dụng 02 máy đập hàm mới đáp ứng được năng suất của khâu
đập thô thì chuyển sang sử dụng 01 máy đập nón;
−

Ở khâu đập trung chỉ nên sử dụng tối đa 02 máy đập và ưu tiên sử dụng

máy đập nón (có thể sử dụng máy đập hàm);
Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


Ở khâu đập nhỏ không hạn chế số lượng máy đập và ưu tiên sử dụng máy

−

đập nón (không sử dụng máy đập hàm, đập trục để đập nhỏ).
Mức đập
−

Ở giai đoạn đập thô nên chọn mức đập i1 = 3 – 4;

−

Ở giai đoạn đập trung nên chọn mức đập i2 = 3 – 5;

−

Ở giai đoạn đập nhỏ nên chọn mức đập i3 = 4 – 6, nếu làm việc trong vòng

kín có thể chọn mức đập đến 8;
Nếu gọi, ich và itb lần lượt là mức đập chung của tất cả các giai đoạn đập và mức
đập trung bình của từng giai đoạn đập. Thì khi đập 3 giai đoạn các mức đập trên
có mối quan hệ như sau:
itb = 3 ich

i1 ≤ i2 ≤ itb < i3

;

3. Phương pháp cộng đường đặc tính độ hạt
Để xác định thành phần độ hạt của sản phẩm 5 khi đã biết thành phần độ
hạt của sản phẩm 1 và 4, sử dụng các công thức sau:
1

SSB
3
2

Ð
4

5

β5− d = β1− d + β1+ d * bII− d
β 5− d = β1− d + β1+ e * bII− d

Trong đó:

, với d >e

, với d≤ e (2)

e:

- kích thước khe tháo tải của máy đập, mm;

d:

- kích thước của cục quặng bất kỳ, mm;

β 5− d
β1− d

(1)

: - hàm lượng cấp hạt –d có trong sản phẩm 5;
: hàm lượng cấp hạt –d có trong sản phẩm 1;

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


β1+ d
β1+ e
bII− d

: hàm lượng cấp hạt +d có trong sản phẩm 1;

: hàm lượng cấp hạt +e có trong sản phẩm 1;
: hàm lượng cấp hạt -d có trong sản phẩm 4.

Để sử dụng công thức (1) & (2) cần phải có giả thiết rằng: “những cục quặng có
kích thước nhỏ hơn khe tháo tải của máy đập khi đi vào máy đập sẽ không bị
đập”
Bảng 1: Kích thước tương đối lớn nhất Zmax của sản phẩm máy đập
Loại máy
Máy đập nón thô
Máy đập hàm

Quặng mềm
1,2
1,3

Quặng trung bình
1,5
1,5

Quặng cứng
1,7
1,7

Bun ke ®
Ëp th«
1

§ Ëp th«

2

Bun ke võa vµ nhá
3

§ Ëp trung

4
5

Sµng kiÓm tra
6

7

8

§ Ëp nhá

Hình 2 : Sơ đồ chuẩn bị khoáng sản

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


Hình 2: Sơ đồ chuẩn bị khoáng sản

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Thiết kế phân xưởng đập – sàng với các số liệu sau:
−

Năng suất của xưởng theo quặng đầu:

Q = 0,5 triệu t/năm

−

Quặng đầu có Dmax = 900mm và có thành phần độ hạt như sau:
Cấp hạt (mm)

Cấp hạt
trên lưới
(%)

Lũy tích theo âm

400
200.0
100
50.0
25.00
15.00
10.00
0.00

5
15
25
20
20
10
5
100.00

100.00
95.00
80.00
55.00
35.00
15.00

5.00
0.00

−
−

−

Bảng 2 Thành phần độ hạt quặng đầu

Trọng lượng thể tích của quặng rời: δ= 2,85 t/
ω = 6%.

−

Độ ẩm của quặng đầu

−

Độ cứng của quặng:

−

Yêu cầu độ lớn sản phẩm đập:

f = 12
dmax = 10mm.

PHÂN TÍCH LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐỊNH TÍNH
Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


1. Đường đặc tính độ hạt quặng đầu

Hình 3: Đường đặc độ hạt tính vật liệu đầu
II. Phân tích và chọn sơ đồ đập sàng
Căn cứ vào đầu bài đã cho :

−

Dmax=400mm

dmax= 10mm
−

Căn cứ vào mức đập yêu cầu của từng giai đoạn đập:

+

Giai đoạn đập thô có mức đập i = 3 – 4

+

Giai đoạn đập trung có mức đập i = 3 – 5

+

Giai đoạn đập nhỏ có mức đập i = 4 - 6(8)

−

Căn cứ vào yêu cầu cung cấp nguyên liệu cho khâu nghiền.

Từ ba điều kiện trên chọn sơ đồ đập ba giai đoạn như sau:
−

Giai đoạn 3 : đập vòng kín có dùng sàng sơ bộ và kiểm tra.

−

Giữa khâu đập thô với khâu đập trung và nhỏ có kho trung gian để điều

hòa năng suất và trung hòa quặng.

PHẦN I: CHỌN SƠ ĐỒ ĐỊNH LƯỢNG
I. Phân tích lựa chọn sơ đồ đập
1. Xác định năng suất của phân xưởng đập thô
Chế độ làm việc của phân xưởng đập thô nhất thiết phải phù hợp với chế

−

độ vận chuyển quặng về nhà máy. Chọn chế độ làm việc của phân xưởng đập
thô như sau:
−

Số ngày làm việc trong năm: Nlv =330ngày/ năm.

−

Số ca làm vịêc trong ngày:

−

Số giờ làm việc trong một ca: Hlv = 8 h/ca.

Clv = 3ca/ngày.

−

=> Năng suất của xưởng theo quặng đầu trong 1 năm

−

Q = 500000 t /năm

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


Năng suất của phân xưởng đập thô được tính theo công thức sau:
Qđt =

Q
500000
=
N lv C lv H lv 3x330x8

=63,13( t/h)

2. Chọn chế độ làm việc của phân xưởng đập trung và đập nhỏ
Phân xưởng đập trung - đập nhỏ cung cấp quặng trực tiếp cho phân xưởng
nghiền - tuyển. Do đó chọn chế độ làm việc của phân xưởng đập trung - đập nhỏ
là:
−

Số ngày làm việc trong năm: Nlv =310ngày/ năm.

−

Số ca làm vịêc trong ngày:

−

Số giờ làm việc trong một ca: Hlv = 8 h/ca.

Clv = 3ca/ngày.

Năng suất của phân xưởng đập thô được tính theo công thức sau:
Qđt =

Q
500000
=
N lv C lv H lv 3.8.310

= 67,2( t/h)

Năng suất đập theo giờ thuộc loại trung bình, nên lựa chọn sơ đồ đập gồm ba
nhiều đoạn đập có sự tham gia của sàng sơ bộ và sàng kiểm tra. Vì năng suất của
phân xưởng đập thô và đập trung – đập nhỏ khác nhau nên giữa hai phân xưởng
này có kho trung gian để điều hòa năng suất.

3. Xác định mức của từng giai đoạn đập
Mức đập chung của ba giai đoạn đập là:

=

Dmax 400
=
= 40
d max
10

Mức đập trung bình ở mỗi giai đoạn đập là:
itb = = 3,42
Mức đập ở từng giai đoạn đập được chọn theo nguyên tắc sau:
i1 ≤ i2 ≤ itb < i3

→

Do đó chọn: i1= 3,3 i2 = 3,2

i3 = = = 4,17

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú

4 . Xác định kích thước qui ước lớn nhất của các sản phẩm sau khi đập

D2 =

Dmax
=
i1

= mm

D4 = = = 41,67mm
D7 = = = 10 mm
II. Xác định chiều rộng khe tháo tải của máy đập thô và máy đập trung và
đập nhỏ
1 .Xác định cửa tháo của máy đập thô
Sơ bộ chọn máy đập hàm cho giai đoạn đập thô
Áp dụng công thức :
eII = = mm. Chọn eII = 85 mm.
Trong đó : eII : là kích thước cửa tháo của máy đập thô.
D2 : là kích thước hạt lớn nhất có trong sản phẩm 2.
Z II : kích thước tương đối cực đại , đây là quặng có độ cứng trung
bình (f=12 ) tra bảng 1 ta có ZII =1,5 .
Với eII = 160mm → D2 = 85.1,5 = 127,5mm.
 i1 = =

2.Xác định khe tháo của máy đập trung
*)Dự kiến chọn máy đập nón đập trung KCD 1750
Áp dụng công thức :

eIV = = =24,51mm ( chọn e = 24mm )
Để tra ZIV phải căn cứ các điều kiện sau :
−

Sơ bộ chọn máy đập nón trung có ký hiệu là KCD – 1750.

−

Quặng có độ cứng trung bình vì f = 12

ZIV = 1 kích thước tương đối cực đại được chọn bằng 1
: độ lớn tương đối quy ước cực đại (tra bảng 2.2 trang 13 quyển [1] )
dùng phương thức nội suy ta có =1,7
Kích thước cục vật liệu lớn nhất có trong sản phẩm 4 là D4 =24.1.1,7=40,8mm
Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


Mức đập : i2 = = = 3,14
3.Chọn kích thước lỗ lưới sàng và hiệu suất sàng ở giai đoạn đập thô và đập
trung
Theo các tài liệu đã đúc kết từ thực tế thì tỷ số giữa kích thước lỗ sàng và
chiều rộng cửa tháo máy đập nên là :
a
= 1.
e

− Đập thô :

− Đập trung :

− Đập nhỏ :

a
= 1,5
e

a
=2
e

÷ 1,8

÷ 3.

3.1. Giai đoạn đập thô
Không sử dụng sàng sơ bộ quặng từ bunke nguyên khai cấp thằng vào đập hàm
đập thô
3.2. Giai đoạn đập trung
Không sử dụng sàng sơ bộ quặng từ máy đập hàm đi vào bun ke cấp thằng vào
đập hàm đập nón đập trung

4.Chọn sàng và kích thước khe tháo của giai đoạn đập nhỏ
Theo đầu bài đã cho, cỡ hạt lớn nhất của sản phẩm đập là d max= 10mm. Do đó
chọn sàng có aV = 10mm. Theo kinh nghiệm thực tế thì kích thước của cửa tháo
của máy đập nhỏ nên là :
eVI =

d max d max 15 15

÷
= ÷
2
3
2 3

= 7,5 – 5

Sơ bộ chọn máy đập nón để đập nhỏ có kích thước đáy nón động là 1750mm và
có kích thước cửa tháo nhỏ nhất có thể điều chỉnh được là 5 mm.

Do đó ta

chọn :
eVI = 5 mm
Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


aV = dmax = 10mm
=80%
5. Tính sơ bộ sơ đồ đập
5.1.Xác định gần đúng khối lượng của các sản phẩm 3, 7, 12
Qn = γn.Q1

Áp dụng công thức :

Dựa vào bảng 2.4 trang 17 quyển [1] đối với quặng có độ cứng trung bình và
sơ đồ đập có dạng DDA. Ta chọn thu hoạch của các sản phẩm 3, 7, 12 như sau:

Q1 = 63,13 (t/h)
Q3 = 67,2 (t/h)
γ6 = 130%

⇒

Q6 = 1,30. 67,2 = 87,37(t/h)

5.2. Chọn máy đập
Dựa vào kết quả tính sơ bộ sơ đồ đập thành lập được bảng các chỉ tiêu yêu cầu
để chọn máy đập
Bảng 3 : Yêu cầu để chọn máy đập
Các chỉ tiêu
Cục quặng lớn nhất cấp vào.Dmax
Bề rộng khe tháo ,mm
Năng suất yêu cầu,t/h
Năng suất ,m3/h

Giai đoạn đập
Thứ 1
Thứ 2
Thứ 3
400.00 127.50 40.80
85.00
24.00
5.00
63.13
67.20
87.37
22.15

23.58
30.65

*) Năng suất máy đập được tính theo công thức sau :
Qhc=Qc.ktđ.k.kd.kω
Trong đó :
-

Qc là năng suất theo catalô của máy đập chọn, m3/h.

-

Qhc là năng suất hiệu chỉnh, t/h.

-

ktđ là hệ số hiệu chỉnh tính đập của quặng. ktđ = 1,1 (do f = 12)

-

kw là hệ số hiệu chỉnh độ ẩm. kw = 0,98 (do ω = 6% )

-

k hệ số hiệu chỉnh tỷ trọng của quặng (do năng suất của máy đập
chọn theo catalo có đơn vị là T/h nên k =δ/2,7 = 2,85/2,7=1,06(t/ m3)).
Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú

-

δr tỷ trọng của quặng, δ = 2,85 (t/ m3)

-

kd là hệ số hiệu chỉnh kích thước quặng đầu.
*) Kiểm tra hệ số tải trọng

k=

Q yc
n.Q
md

Trong đó:

Qyc

- Năng suất yêu cầu đối với máy đập.

Qmd

- Năng suất hiệu chỉnh của máy đập.

n:

- Số máy đập cùng loại.

**)Tính chọn máy đập cho khâu đập thô
Dự kiến chọn máy đập hàm đập thô số hiệu
PE600x900 với chiều rộng khe tháo tải là e= 65-160 mm
Năng suất thiết kế là Qc = 60-130 (m3/h)
Nội suy Qc

65.00
60.00

85.00
74.74

160.00
130.00

Nội suy ta có Qc =74,74 (m3/h)
Chiều rộng miệng chất tải là B=500 mm
kd là hệ số hiệu chỉnh kích thước quặng đầu.
kd = 1 + ( 0,8 - Dmax/B) = 1 +(0,8-400/500)= 1
Năng suất hiệu chỉnh của máy đập :
Qhc=Qc.ktđ.k.kd.kω =74,74 *1,1*1,06*0,98*1=85,04 (t/h)
Kiểm tra hệ số tải trọng : k = = =0,74
**)Tính chọn máy đập cho khâu đập trung
Dự kiến chọn máy đập nón đập trung số hiệu
PYZ1750 với chiều rộng khe tháo tải là e= 10-30mm
Năng suất thiết kế là Qc = 18-120 (m3/h)
Nội suy Qc

10.00
18.00

Svth: Hoàng Thanh luyện

24.00
89,4

30.00
120

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


Nội suy ta có Qc =78,9 (m3/h)
Chiều rộng miệng chất tải là B=145mm
kd là hệ số hiệu chỉnh kích thước quặng đầu.

-

kd = 1 + ( 0,8 - Dmax/B) = 1 +(0,8-127,5/145)=0,92
Năng suất hiệu chỉnh của máy đập :
Qhc=Qc.ktđ.k.kd.kω =89,4 *1,1*1,06*0,98*0,92=93,66(t/h)
Kiểm tra hệ số tải trọng : k = = =0,72 chọn 1 máy
**)Tính chọn máy đập cho khâu đập nhỏ
Dự kiến chọn máy đập nón đập nhỏ số hiệu
PYD1200 với chiều rộng khe tháo tải là e= 3-15 mm
Năng suất thiết kế là Qc = 18 – 105 (m3/h)
Nội suy Qc

3.00
18.00

5.00
32.50

15.00
105.00

Nội suy ta có Qc =32,5 (m3/h)
Chiều rộng miệng chất tải là B=50 mm
kd là hệ số hiệu chỉnh kích thước quặng đầu.

-

kd = 1 + ( 0,8 - Dmax/B) = 1 +(0,8-40,8/50)= 0,98
-

Khâu đập nhỏ : Máy đập nón nhỏ PYD1200 làm việc trong vòng kín
nên cần thêm vào công thức hệ số hiệu chỉnh năng suất theo vòng
kín(kvk). kvk = 1,3 -1,4. Lấy kvk = 1,4 (khi máy đập làm việc trong
vòng kín thì năng suất tăng lên)

QhcVI = Qc.ktđ.k.kd.kw .kvk= 32,5 *1,35*1,1*1,06*0,98*0,98= 49,13 (t/h)
Như vậy khâu đập nhỏ dự kiến chọn 2 máy đập nón đập nhỏ
Kiểm tra hệ số tải trọng : k = = =0,89
Bảng 4: Đặc tính kỹ thuật của máy đập dự định lựa chọn theo catalô.

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú

Giai
đoạn

Chiều rộng

Khoảng điều chỉnh

miệng chất

khe tháo

tải (mm)

(mm)

65-160(85)

Kiểu máy đập

đập

I

PE600x900

500

II

PYZ1750

145

III

PYD1200

50

10-30
(24)
3-15(5)

Năng suất
theo khe
tháo thiết
kế (t/h)
(60-130)
(18-120)
(18 – 105)

III. Tính chính xác sơ đồ đập
1.Đường đặc tính độ hạt của vật liệu đầu
Đường đặc tính độ hạt vật liệu đầu như ở hình3. Nếu không có số liệu về
đường đặc tính độ hạt của vật liệu đầu thì có thể coi vật liệu đầu có đường đặc
tính độ hạt giống với đường đặc tính mẫu sản phẩm đập của máy đập hàm khi
đập quặng cứng trung bình.
2.Xác định đường đặc tính của sản phẩm 2
2.1. Xác định đường đặc tính mẫu quy đổi của sẩn phẩm 1

Áp dụng công thức : D4 = eII. ZII
Trong đó : - eII là kích thước cửa tháo của máy đập thô, eII=85 mm
- ZII hệ số đặc tính mẩu sản phẩm đập
D2max = 85.1,5 = 128mm ≈ 5%
D2 = 85. 1,2 = 102mm ≈16%
D2= 85. 1,0 =85 mm ≈ 27%
D2 = 85. 0,8 =68 mm ≈ 40%
D2 = 85. 0,6= 51 mm ≈ 54%
D2 = 85. 0,4 =34mm ≈ 70%
Từ số liệu trên vẽ được đường đặc tính mẫu của sản phẩm tháo tải mấy đập thô.

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


Hình 4 :Đường đặc tính mẫu sản phẩm đập máy đập hàm
2.2.Xác định đường đặc tính độ hạt của sản phẩm 2
Áp dụng công thức:

β

β

−d

−d

=β

2

2

=β
−d
a

−d
1

+β

+ eII
1

+ β .bII
+d

−d

.bII

với d ≤ eII.

−d

1

với d > eII.

Trong đó:

β
β
β

−d
2

là hàm lượng của cấp hạt – d có trong sản phẩm 2.

−d
1

là hàm lượng của cấp hạt – d có trong sản phẩm 1.

+d
1

là hàm lượng của cấp hạt + d có trong sản phẩm 1.

β +e
1

II

là hàm lượng của cấp hạt + iII có trong sản phẩm

−d

b

II

là hàm lượng của cấp hạt – d có trong sản phẩm 2.

Ta có:
-128

=+

b

.

b

= + .

= +

= 0,88+0,12.0,95=0,9504=95,04%

−102

b

= + .

II

II

= 0,79+0,21.0,84=0,8413=84,13%

−85
II

=0,74+0,26.0,73=0,732=73,2%

b

.

−68
II

= 0,67+0,26.0,6=0,6023=60,23%

= +

.

b

0,55+0,26.0,46=0,4621=46,21%
= + .

b

−34
II

= 0,44+0,26.0,3=0,3022=30,22%

Từ số liệu trên ta vẽ được đường đặc tính độ hạt của sản phẩm 2
Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú

−51
II

=


Hình 5: Đường đặc tính sản phẩm 2
3.Xác định đường đặc tính độ hạt của sản phẩm 4
3.1.Xác định đường đặc tính mẫu quy đổi của sản phẩm 3
Áp dụng công thức :

D4 = eIV. dH. ZIV

Trong đó:
-

dH: là kích thước quy ước lớn nhất có trong sản phẩm đập, tra bảng 2.2
trang 13 quyển [1].

-

ZIV là kích thước tương đối quy ước cực đại của cục quặng có trong sản
phẩm đập (ZIV = d : e)
máy đập là máy KCD1750
D4max = 24.1,7.1 =41mm ≈ 5%
D4= 24.1,7.0,8 = 33 mm ≈ 10%
D4 = 24.1,7.0,6 = 24 mm ≈ 23%
D4 = 24.1,7.0,5 = 20mm ≈ 30%
D4 = 24.1,7.0,4 = 16 mm ≈ 40%
Từ số liệu trên ta vẽ được đường đặc tính mẫu quy đổi của sản phẩm 4.
Hình 6: Đường đặc tính mẫu quy đổi của sản phẩm 4
3.2.Xác định đường đặc tính độ hạt của sản phẩm4
Áp dụng công thức:

β

−d

β

−d

4

4

=β

=β

−d
3

−d
3

+β

+ eIV
3

−d

.bIV

+ β .bIV
+d

với d ≤ iIV

−d

3

với d > iIV

Trong đó:
-

β

−d
4

là hàm lượng của cấp hạt – d có trong sản phẩm 4.

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


-

β

3

β

3

−d

là hàm lượng của cấp hạt – d có trong sản phẩm 3.

+d

là hàm lượng của cấp hạt + d có trong sản phẩm 3.

β +i

IV

3

là hàm lượng của cấp hạt + iIV có trong sản phẩm 3.

−d

-

b

IV

là hàm lượng của cấp hạt – d có trong sản phẩm 4.

Ta có:
=+
=+

.

b

.

=+

b
.

−41
IV

= 0,36+0,64.0,95=0,9502=95,01%

−33
IV

b

.

= .
=+

b

= 0,28+0,72.0,9=0,9003=90,03%

−24
IV

= 0,21+0,79.0,77=0,7705=77,05%

−20
IV

b

= 0,18+0,79.0,7=0,7003=70,03%
−16
IV

= 0,16+0,79.0,6=0,6003=60,03%

Từ số liệu trên ta vẽ được đường đặc tính độ hạt của sản phẩm 4.
Hình 7: Đường đặc tính độ hạt sản phẩm 4
4.Xác định đường đặc tính mẫu quy đổi của sản phẩm 7
Áp dụng công thức:

D7 = eVI. dH.ZVI

Trong đó :
-

dH: là kích thước quy ước lớn nhất có trong sản phẩm đập, tra
bảng 2.3 trang 13 quyển [1].
D7max =5. 1 . 3,8=19mm ≈5%
D7 = 5. 0,8 .3,8 = 15 mm ≈ 10%

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú


D7 = 5. 0,6 . 3,8 = 11 mm ≈ 23%
D7= 5. 0,4 . 3,8 = 8mm ≈ 40%

D7 = 5 . 0,2 . 3,8 = 4 mm ≈ 66%
D7 = 5. 0,1 . 3,8 = 2 mm ≈ 81%
Từ số liệu trên ta vẽ đường đặc tính mẫu quy đổi của sản phẩm 7(bVI)
Hình 8 : Đường đặc tính mẫu quy đổi của sản phẩm 7
5.Xác định khối lượng của sản phẩm 1, 2,3,4
Ta có :ɣ1 = ɣ2 = ɣ3= ɣ4=100%
Q1 = Q2 =63,13 t/h
Q3= Q4 =67,2 t/h
7.Xác định khối lượng các sản phẩm 5, 6, 7,8
Áp dụng công thức:
)
Ta có :
= =0,59( tra hình 7)
-

a = 13 mm .

-

( tra trên Hình 8).
=80%
Từ đó ta có:
67,2.( =139,08(t/h)
Q6 =Q7=Q5 – Q5 =139,08– 67,2=71,87 (t/h)

8.Xác định hệ số chất tải theo kết quả chính xác

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú

Nhận xét : Hế số chất tải của máy đập hàm hơi non tải so với yêu cầu (0,7-0,8)
vẫn có thế chấp nhận được
9.Kết quả sau khi tính chính xác
9.1.Mức đập của từng giai đoạn
 i1 = =

i2 = = = 3,14
i3 = = = 4,14
9.2.Kết quả tính chính xác năng suất yêu cầu đối với từng giai đoạn đập
Bảng 5: Kết quả tính chính xác.
Các chỉ tiêu
Cục quặng lớn nhất cấp vào.Dmax
Bề rộng khe tháo ,mm
Năng suất yêu cầu,t/h
Năng suất ,m3/h

Giai đoạn đập
Thứ 1
Thứ 2
Thứ 3
400.00 127.50 40.80
85.00
24.00
5.00
63.13
67.20
87.37
22.15

23.58
30.65

CHƯƠNG 2 :TÍNH TOÁN ĐỊNH LƯỢNG THEO SƠ ĐỒ TUYỂN
I.1. Tính năng suất giờ của xưởng:
- Chọn chế độ làm việc:
+ Chọn số ngày làm việc trong một năm: 330 ngày/ năm.
+ Chọn số ca làm việc trong một ngày: 3 ca/ ngày.
+ Chọn số giờ làm việc trong một ca: 8giờ / ca.
- Năng suất giờ :
Q15 = = 63,13(t/h)
I.2. Tính toán sơ đồ nghiền - phân cấp:
Vì độ mịn nghiền yêu cầu của đối tượng quặng sắt là : 35-40% cấp –
0,074 mm với amax <1mm nên chỉ cần nghiền một giai đoạn
Giai đoạn I : Nghiền vòng kín, có phân cấp kiểm tra

Svth: Hoàng Thanh luyện

Gvhd: T.s :Nguyễn Ngọc Phú