ООО «Кёпперн», г. Фрайберг, Германия:

Хайникке Ф., старший технолог, канд. техн. наук, f.heinicke@koeppern.de

Технический университет «Фрайбергская горная академия», г. Фрайберг, Германия:

Либервирт Х., директор института обогатительных машин, д-р техн. наук, профессор, Holger.Lieberwirth@iam.tufreiberg.de

Кюнель Р., научный сотрудник

Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург, РФ:

Александрова Т. Н., зав. кафедрой, д-р техн. наук, профессор, alexandrovat10@gmail.com

В составе авторского коллектива: Пфайфер Марсель, научный сотрудник, канд. техн. наук, ООО «Кёпперн» ; Николаева Н. В., доцент, канд. техн. наук, Санкт-Петербургский горный университет

Известно, что использование валковых прессов высокого давления (ВПВД) в схемах измельчения позволяет снизить электропотребление, поскольку выход мелких фракций в продукте ВПВД больше, чем в продукте традиционных дробилок. За счет подачи более мелкого питания снижается потребляемая мощность оборудования в следующей стадии измельчения. Установлена нецелесообразность применения грохотов в цикле с ВПВД в связи с ограничением в производительности цикла из-за снижения трения и зависимости производительности грохота от крупности готового продукта. Кроме того, использование воды для спиральных классификаторов, грохотов или гидроциклонов является серьезной проблемой в промышленности. Пневматическая классификация, как альтернативный вариант, уже несколько десятилетий используется в цементной промышленности для разделения материала в диапазоне крупности 0,01–1,0 мм, однако на обогатительных фабриках до сих пор не нашла широкого применения. Показано, что объемное разрушение в ВПВД повышает возможности последующей селективной сепарации. Соответствующее распределение компонентов руды позволяет оптимизировать границу разделения в пневматических классификаторах. Обоснована целесообразность применения ВПВД в сочетании с пневматической классификацией, что в некоторых случаях позволяет исключить последующее шаровое измельчение на фабриках. И это революционизирует процессы рудоподготовки.

Авторы выражают признательность компании «Кёпперн» за поддержку при проведении исследований.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 20-55-12002.

1. Баранов В. Ф. Проекты новых действующих медных фабрик — типы схем, выбор оборудования, отраслевые тенденции // Обогащение руд. 2021. № 1. С. 44–52. DOI: 10.17580/or.2021.01.08.
2. Александрова Т. Н., Николаева Н. В., Львов В. В., Ромашев А. О. Повышение эффективности переработки руд благородных металлов на основе моделирования технологических процессов // Обогащение руд. 2019. № 2. С. 8–13. DOI: 10.17580/or.2019.02.02.
3. Вайсберг Л. А., Каменева Е. Е. Взаимосвязь структурных особенностей и физико-механических свойств горных пород // Горный журнал. 2017. № 9. С. 53–58. DOI: 10.17580/gzh.2017.09.10.
4. Aleksandrova T., Nikolaeva N., Lieberwirth H., Aleksandrov A. Selective desintegration and concentration: Theory and practice // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 56. 7 p. DOI: 10.1051/e3sconf/20185603001.
5. Лян И. П., Пановко Г. Я., Шохин А. Е. Cравнительный анализ энергоэффективности использования вибрационных технологических машин в резонансных и зарезонансных режимах работы // Обогащение руд. 2019. № 6. С. 42–49. DOI: 10.17580/or.2019.06.08.
6. Маляров П. В., Ковалев П. А., Бочкарев А. В., Долгов А. М. Исследование механизмов разрушения минерального сырья в шаровых мельницах // Обогащение руд. 2018. № 3. С. 3–8. DOI: 10.17580/or.2018.03.01.
7. Mütze T. Modelling the stress behaviour in particle bed comminution // International Journal of Mineral Processing. 2016. Vol. 156. P. 14–23.
8. Costello B., Brown J. A tabletop cost estimate review of several large HPGR projects // Proceedings of the SAG conference. Vancouver, BC, Canada, 2015. P. 1–24.
9. Schönert K. Einzelkorn-druckzerkleinerung und zerkleinerungskinetik. untersuchungen an kalkstein-, quarz-, und zementklinkerkörnern des größenbereiches 0,1–0,3 mm: Doctoral dissertation. University of Karlsruhe, 1966.
10. Schönert K. Zur auslegung von gutbett-walzenmühlen // Zement-Kalk-Gips. 1985. Vol. 38, No. 12. P. 728–730.
11. Schönert K. Energetische aspekte des zerkleinerns spröder stoffe // Zement-Kalk-Gips. 1979. Vol. 32, No. 1. P. 1–9.
12. Schönert K., Knobloch O. Mahlen von zement in der gutbett-walzenmühle // Zement-Kalk-Gips. 1984. Vol. 37, No. 11. P. 563–568.
13. Klymowsky R., Patzelt N., Knecht J., Burchardt E. Selection and sizing of high pressure grinding rolls // Mineral processing plant design, practice, and control: conference proceedings. 2002. P. 636–668.
14. Michaelis H. Real and potential metallurgical benefits of HPGR in hard rock ore processing // Proceedings of the Randol innovative metallurgy forum, Perth, W. A., Australia, 21–24 August 2005. P. 1–9.
15. Gardula A., Das D., DiTrento M., Joubert S. First year of operation of HPGR at Tropicana gold mine — case study // CUPRUM – Czasopismo Naukowo-Techniczne Górnictwa Rud. 2015. Nr 2. S. 15–36.
16. Vanderbeek J. L., Gunson A. J. Cerro Verde 240.000 t/d concentrator expansion // Proceedings of the SAG conference. Vancouver, BC, Canada, 2015.
17. Heinicke F. Beitrag zur modellierung der zerkleinerung in gutbettwalzenmühlen: Dissertation. Rheinisch-Westfälische technische hochschule Aachen, 2012.
18. Meer F. P., Lessing E., Stocco R. Iron ore final grinding by HPGR and air classification. Presentation at AusIMM iron ore conference, 2015. 20 p.
19. Mütze T., Kretschmar G., Leißner T., Meer F. Segregation of minerals in dynamic air classifiers // Proc. of the XXIX IMPC, Moscow, September 17–21, 2018. Pt. 2. Comminution & classification. Paper 790. P. 251–260. USB flash drive.
20. Buchmann M., Schach E., Leißner T., Kern M., Mütze T., Rudolph M., Peuker U. A., Tolosana-Delgado R. Multidimensional characterization of separation processes. Part 2: Comparability of separation efficiency // Minerals Engineering. 2020. Vol. 150. DOI: 10.1016/j.mineng.2020.106284.
21. Aydogan N. A., Ergun L., Benzer H. High pressure grinding rolls (HPGR) applications in the cement industry // Minerals Engineering. 2006. Vol. 19. P. 130–139.
22. Meer F. P. Feasibility of dry high pressure grinding and classification // Proceedings of SAG conference. 25–29 September 2011, Vancouver, Canada. 18 p.