WUT Mining Engineering
WYKŁAD 4
TECHNOLOGIA
ROZDRABNIANIA
TECHNOLOGIA
ROZDRABNIANIA
Pomniejszanie i uwalnianie ziarn
Pomniejszanie i uwalnianie ziarn
Stadia rozdrabniania
Stadia rozdrabniania
Sposoby rozdrabniania
Sposoby rozdrabniania
Maszyny do rozdrabniania
Maszyny do rozdrabniania
2
1
m 10m 100m 1000m 1cm 10cm
1
10
100
1 000
10 000
100 000
Wielkość ziarna,
m
Klasyfikacja hydrauliczna
Hydrocyklony
(węgiel)
Stoły koncentracyjne
Kolor, postać
Wielkość ziarn
Gęstość (ciecze ciężkie)
Stoły szlamowe
Płuczki strumieniowe, stożki Reicherta
Gęstość i wilkość ziarn
Separator Bartles-Mozley
Separatory wirówkowe
Flotacja
(węgiel)
Flokulacja selektywna
Mokra separacja magnetyczna LI
Mokra separacja magnetyczna HI (wysokie natężenie)
Sucha separacja magnetyczna LI
Separatory strumieniowo-zwojowe
Sortowanie (przebieranie)
Hydrocyklony
Separatory głębokie Separatory płytkie
(rudy)
Stoły powietrzne
(węgiel)
Wychwytywanie
Przewodnictwo elektrycz.
Osadazarki
węgiel
Mokre Przesiewanie Suche
własności powierzchniowe
podatność magnetyczna
Separacja elektryczna
węgiel
Rozpuszczalność
Sep. taśmowy Bartles
os. promieniowe
4
R
R
R
o
o
o
z
z
z
m
m
m
i
i
i
a
a
a
r
r
r
w
w
w
p
p
p
r
r
r
y
y
y
ś
ś
ś
n
n
n
i
i
i
ę
ę
ę
ć
ć
ć
m
m
m
i
i
i
n
n
n
e
e
e
r
r
r
a
a
a
ł
ł
ł
u
u
u
u
u
u
ż
ż
ż
y
y
y
-
-
-
t
t
t
e
e
e
c
c
c
z
z
z
n
n
n
e
e
e
g
g
g
o
o
o
,
,
,
m
m
m
m
m
m
R
R
R
o
o
o
d
d
d
z
z
z
a
a
a
j
j
j
r
r
r
o
o
o
z
z
z
d
d
d
r
r
r
a
a
a
b
b
b
-
-
-
n
n
n
i
i
i
a
a
a
n
n
n
i
i
i
a
a
a
M
M
M
e
e
e
t
t
t
o
o
o
d
d
d
a
a
a
w
w
w
z
z
z
b
b
b
o
o
o
g
g
g
a
a
a
c
c
c
a
a
a
n
n
n
i
i
i
a
a
a
2
2
2
0
0
0
.
.
.
0
0
0
-
-
-
2
2
2
.
.
.
0
0
0
g
g
g
r
r
r
u
u
u
b
b
b
e
e
e
W
W
W
z
z
z
b
b
b
o
o
o
g
g
g
a
a
a
c
c
c
a
a
a
n
n
n
i
i
i
e
e
e
g
g
g
r
r
r
a
a
a
w
w
w
i
i
i
t
t
t
a
a
a
c
c
c
y
y
y
j
j
j
n
n
n
e
e
e
:
:
:
w
w
w
c
c
c
i
i
i
e
e
e
c
c
c
z
z
z
a
a
a
c
c
c
h
h
h
c
c
c
i
i
i
ę
ę
ę
ż
ż
ż
k
k
k
i
i
i
c
c
c
h
h
h
,
,
,
o
o
o
s
s
s
a
a
a
d
d
d
z
z
z
a
a
a
r
r
r
-
-
-
k
k
k
a
a
a
c
c
c
h
h
h
,
,
,
s
s
s
e
e
e
p
p
p
a
a
a
r
r
r
a
a
a
c
c
c
j
j
j
a
a
a
m
m
m
a
a
a
g
g
g
n
n
n
e
e
e
t
t
t
y
y
y
c
c
c
z
z
z
n
n
n
a
a
a
n
n
n
a
a
a
s
s
s
u
u
u
c
c
c
h
h
h
o
o
o
2
2
2
.
.
.
0
0
0
-
-
-
0
0
0
.
.
.
2
2
2
ś
ś
ś
r
r
r
e
e
e
d
d
d
n
n
n
i
i
i
e
e
e
S
S
S
t
t
t
o
o
o
ł
ł
ł
y
y
y
k
k
k
o
o
o
n
n
n
c
c
c
e
e
e
n
n
n
t
t
t
r
r
r
a
a
a
c
c
c
y
y
y
j
j
j
n
n
n
e
e
e
,
,
,
s
s
s
e
e
e
p
p
p
a
a
a
r
r
r
a
a
a
t
t
t
o
o
o
r
r
r
y
y
y
s
s
s
t
t
t
r
r
r
u
u
u
m
m
m
i
i
i
e
e
e
n
n
n
i
i
i
o
o
o
w
w
w
o
o
o
-
-
-
z
z
z
w
w
w
o
o
o
j
j
j
o
o
o
w
w
w
e
e
e
,
,
,
h
h
h
y
y
y
d
d
d
r
r
r
o
o
o
c
c
c
y
y
y
k
k
k
l
l
l
o
o
o
n
n
n
y
y
y
z
z
z
c
c
c
i
i
i
e
e
e
c
c
c
z
z
z
ą
ą
ą
c
c
c
i
i
i
ę
ę
ę
ż
ż
ż
k
k
k
ą
ą
ą
,
,
,
s
s
s
e
e
e
p
p
p
a
a
a
r
r
r
a
a
a
c
c
c
j
j
j
a
a
a
m
m
m
a
a
a
g
g
g
n
n
n
e
e
e
t
t
t
y
y
y
c
c
c
z
z
z
n
n
n
a
a
a
n
n
n
a
a
a
s
s
s
u
u
u
c
c
c
h
h
h
o
o
o
l
l
l
u
u
u
b
b
b
m
m
m
o
o
o
k
k
k
r
r
r
o
o
o
0
0
0
.
.
.
2
2
2
0
0
0
-
-
-
0
0
0
.
.
.
0
0
0
2
2
2
d
d
d
r
r
r
o
o
o
b
b
b
n
n
n
e
e
e
F
F
F
l
l
l
o
o
o
t
t
t
a
a
a
c
c
c
j
j
j
a
a
a
,
,
,
s
s
s
t
t
t
o
o
o
ż
ż
ż
k
k
k
i
i
i
R
R
R
e
e
e
i
i
i
c
c
c
h
h
h
e
e
e
r
r
r
t
t
t
a
a
a
,
,
,
s
s
s
e
e
e
p
p
p
a
a
a
r
r
r
a
a
a
t
t
t
o
o
o
r
r
r
y
y
y
w
w
w
i
i
i
r
r
r
ó
ó
ó
w
w
w
k
k
k
o
o
o
w
w
w
e
e
e
(
(
(
K
K
K
n
n
n
e
e
e
l
l
l
-
-
-
s
s
s
o
o
o
n
n
n
,
,
,
F
F
F
a
a
a
l
l
l
c
c
c
o
o
o
n
n
n
)
)
)
,
,
,
s
s
s
e
e
e
p
p
p
.
.
.
m
m
m
a
a
a
g
g
g
n
n
n
e
e
e
t
t
t
y
y
y
c
c
c
z
z
z
n
n
n
a
a
a
n
n
n
a
a
a
m
m
m
o
o
o
k
k
k
r
r
r
o
o
o
0
0
0
.
.
.
0
0
0
2
2
2
0
0
0
-
-
-
0
0
0
.
.
.
0
0
0
0
0
0
2
2
2
b
b
b
a
a
a
r
r
r
d
d
d
z
z
z
o
o
o
d
d
d
r
r
r
o
o
o
b
b
b
n
n
n
e
e
e
f
f
f
l
l
l
o
o
o
t
t
t
a
a
a
c
c
c
j
j
j
a
a
a
,
,
,
h
h
h
y
y
y
d
d
d
r
r
r
o
o
o
m
m
m
e
e
e
t
t
t
a
a
a
l
l
l
u
u
u
r
r
r
g
g
g
i
i
i
a
a
a
<
<
<
0
0
0
.
.
.
0
0
0
0
0
0
2
2
2
k
k
k
o
o
o
l
l
l
o
o
o
i
i
i
d
d
d
a
a
a
l
l
l
n
n
n
e
e
e
h
h
h
y
y
y
d
d
d
r
r
r
o
o
o
m
m
m
e
e
e
t
t
t
a
a
a
l
l
l
u
u
u
r
r
r
g
g
g
i
i
i
a
a
a
Stopień pomniejszania a wielkość ziarn
Stopień pomniejszania a wielkość ziarn
minerałów użytecznych
minerałów użytecznych
5
Mechaniczne:
Chemiczne
:
Metody
rozdrabniania
-roztwarzanie
-
rozpuszczanie
-spalanie
-sublimacja
-inne
Metodami
specjalnymi
-szok termiczny
-zmiana ciśnienia
-bombardowanie
cząstkami
-falą dźwiękową
-siłami
kapilarnymi
-inne
Siłami
zewnętrznymi
-zgniatanie
-łamanie
-scieranie
-udar
-łupanie
-ścinanie
-inne
6
Model procesów uwalniania
Model procesów uwalniania
7
Stopie
ń
ń
uwolniena:
ilość wolnych ziarn minerału w
produkcie
ilość ziarn tego minerału w skale przed
rozdobnieniem
s
uw
=
Model procesów uwalniania
Model procesów uwalniania
8
Przesiewanie w układzie rozdrabniania
a) przesiewanie wstępne
a) przesiewanie wstępne
b) przesiewanie kontrolne
b) przesiewanie kontrolne
c) przesiewanie w obiegu rozdrabniania
c) przesiewanie w obiegu rozdrabniania
9
NADAWA
Rozdrabnianie grube
(I stadium rozdrabniania)
Gotowa klasa ziarnowa
Rozdrabnianie drobne
II stadium rozdrabniania
R
R
Klasyfikacja hydraulicz.
Klasyfikacja mech.
Ze względu na wysokie koszty rozdrabniania nie wolno
Ze względu na wysokie koszty rozdrabniania nie wolno
dopuszczać do rozdrabniania materiału już
dopuszczać do rozdrabniania materiału już
rozdrobnionego
rozdrobnionego
10
Stopie
ń
rozdrabniania
d
n
- pewna wielkość charakteryzująca ziarna nadawy
d
p
- pewna wielkość charakteryzująca ziarna produktu
rozdrabiania
zależnie od celu mogą to być:
- wartość średnia średnic ziarn
- wartość modalna
- wartość maksymalna
- 50 lub 80%-towe kwantyle krzywej składu ziarnowego
nadawy i produktu
r
d
d
n
p
11
Aby osiągnąć wyższy stopień rozdrabniania
Aby osiągnąć wyższy stopień rozdrabniania
stosuje się rozdrabnianie w kilku stadiach, a
stosuje się rozdrabnianie w kilku stadiach, a
stopień rozdrobnienia systemu wynosi:
stopień rozdrobnienia systemu wynosi:
R=r
R=r
1
1
· r
· r
2
2
· r
· r
3
3
·.... ·r
·.... ·r
n
n
,
,
n-liczba operacji
n-liczba operacji
W przypadku analizy wydajności maszyn
W przypadku analizy wydajności maszyn
rozdrabniających posługuje się tzw. pozornym
rozdrabniających posługuje się tzw. pozornym
stopniem rozdrobnienia:
stopniem rozdrobnienia:
k
N
dop
d
d
r
gdzie:
gdzie:
- dopuszczalny wymiar brył nadawy
- dopuszczalny wymiar brył nadawy
d
d
k
k
- szerokość otworu (szczeliny wypustowej) maszyny
- szerokość otworu (szczeliny wypustowej) maszyny
N
dop
d
12
M
M
M
a
a
a
k
k
k
s
s
s
y
y
y
m
m
m
a
a
a
l
l
l
n
n
n
e
e
e
w
w
w
y
y
y
m
m
m
i
i
i
a
a
a
r
r
r
y
y
y
z
z
z
i
i
i
a
a
a
r
r
r
n
n
n
w
w
w
m
m
m
m
m
m
S
S
S
t
t
t
a
a
a
d
d
d
i
i
i
u
u
u
m
m
m
r
r
r
o
o
o
z
z
z
d
d
d
r
r
r
a
a
a
b
b
b
n
n
n
i
i
i
a
a
a
n
n
n
i
i
i
a
a
a
s
s
s
t
t
t
o
o
o
p
p
p
i
i
i
e
e
e
ń
ń
ń
r
r
r
o
o
o
z
z
z
-
-
-
d
d
d
r
r
r
a
a
a
b
b
b
n
n
n
i
i
i
a
a
a
n
n
n
i
i
i
a
a
a
n
n
n
a
a
a
d
d
d
a
a
a
w
w
w
y
y
y
p
p
p
r
r
r
o
o
o
d
d
d
u
u
u
k
k
k
t
t
t
u
u
u
g
g
g
r
r
r
u
u
u
b
b
b
e
e
e
3
3
3
1
1
1
5
5
5
0
0
0
0
0
0
5
5
5
0
0
0
0
0
0
ś
ś
ś
r
r
r
e
e
e
d
d
d
n
n
n
i
i
i
e
e
e
3
3
3
5
5
5
0
0
0
0
0
0
1
1
1
5
5
5
0
0
0
K
K
K
r
r
r
u
u
u
s
s
s
z
z
z
e
e
e
n
n
n
i
i
i
e
e
e
d
d
d
r
r
r
o
o
o
b
b
b
n
n
n
e
e
e
3
3
3
d
d
d
o
o
o
1
1
1
0
0
0
1
1
1
5
5
5
0
0
0
5
5
5
0
0
0
(
(
(
1
1
1
5
5
5
)
)
)
g
g
g
r
r
r
u
u
u
b
b
b
e
e
e
1
1
1
0
0
0
5
5
5
0
0
0
5
5
5
d
d
d
r
r
r
o
o
o
b
b
b
n
n
n
e
e
e
1
1
1
0
0
0
5
5
5
0
0
0
.
.
.
5
5
5
M
M
M
i
i
i
e
e
e
l
l
l
e
e
e
n
n
n
i
i
i
e
e
e
b
b
b
.
.
.
d
d
d
r
r
r
o
o
o
b
b
b
n
n
n
e
e
e
1
1
1
0
0
0
0
0
0
.
.
.
5
5
5
0
0
0
.
.
.
0
0
0
5
5
5
Praktyczne definicje stadiów rozdrabniania
Praktyczne definicje stadiów rozdrabniania
13
Działania rozdrabniające i ich skutki
Działania rozdrabniające i ich skutki
14
Działania
rozdrabniając
e i ich skutki
15
MASZYNY DO ROZDRABNIANIA
Kruszarki szczękowe
- bezdźwigniowe, dźwigniowe
- jedno- i dwuszczękowe
Kruszarki stożkowe
- z wałem podwieszonym (giratory,
Gates)
- z wałem podpartym (cone, Symons)
Kruszarki walcowe
- jedno-, dwuwalcowe
Pierścieniowe
- rolkowe, biegunowe
Kruszarki udarowe
- młotowe, udarowo-odrzutowe,
prętowe
Bębnowe
- prętowe, kulowe, cylpebsowe,
autogeniczne
17
18
Wysokociśnieniowa prasa walcowa
20
Zasada działania kruszarek szczękowych
21
22
24
Zasada działania kruszarek stożkowych
25
26
27
29
Zasada działania kruszarki
Zasada działania kruszarki
udarowej
udarowej
30
31
32
33
34
Typowy układ kruszenia
Typowy układ kruszenia
36
Młyny bębnowe
Młyny bębnowe
37
Kruszarki bębnowe = młyny
Kruszarki bębnowe = młyny
bębnowe
bębnowe
38
39
min
/
,
3
,
42
obr
d
D
n
D – średnica bębna
D – średnica bębna
d - średnica mielników
d - średnica mielników
Krytyczna prędkość obrotowa
Krytyczna prędkość obrotowa
młyna:
młyna:
41
min
/
,
3
,
42
obr
d
D
n
D – średnica
D – średnica
bębna
bębna
d - średnica
d - średnica
mielników
mielników
42
N
P
m
m
x
1
x
1
k
N
k
E
Q
Wydajność mielenia
Wydajność mielenia
gdzie:
Q - wydajność mielenia Mg/h
Q - wydajność mielenia Mg/h
N - moc pobierana przez młyn, kwh
N - moc pobierana przez młyn, kwh
- gęstość rozdrabnianego materiału, Mg/m
- gęstość rozdrabnianego materiału, Mg/m
3
3
,
,
x
x
N
N
, x
, x
P
P
- średnie wartości zbioru ziarn nadawy i produktu mielenia
- średnie wartości zbioru ziarn nadawy i produktu mielenia
k
k
m
m
- współczynnik proporcjonalności m
- współczynnik proporcjonalności m
2
2
/kWh
/kWh
E
E
- energia rozdrabniania jednostkowa, kWh
- energia rozdrabniania jednostkowa, kWh
W zakresie mielenia energia rozdrabniania jest
W zakresie mielenia energia rozdrabniania jest
proporcjonalna do nowo wytworzonej powierzchni:
proporcjonalna do nowo wytworzonej powierzchni:
Q=A·N
, N-pobór mocy przez młyn
, N-pobór mocy przez młyn
między wydajnością młyna, a zużyciem energii istnieje
między wydajnością młyna, a zużyciem energii istnieje
zatem zależność:
zatem zależność:
44
45
Typowe układy technologiczne mielenia i klasyfikacji
46
Typowe układy technologiczne mielenia i klasyfikacji
47
Typowe układy technologiczne mielenia i klasyfikacji
48
Młyn semi-autogeniczny z napędem bezpośrednim
49
Typowe układy technologiczne mielenia i klasyfikacji
50
Typowe układy technologiczne mielenia i klasyfikacji
51
Typowe układy technologiczne mielenia i klasyfikacji
52
Malewski J. ,
Przeróbka Kopalin. Zasady
rozdrabiania i klasyfikacji
. Skrypt Politechniki
Wrocławskiej, Wrocław 1981.
Koch R., Noworyta A.,
Procesy mechaniczne w
inżynierii chemicznej
. WNT, Warszawa 1993
Drzymała J.
Podstawy mineralurgii
. Oficyna
Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław
2001
Blaschke Z. i inni, Górnictwo Cz.V.
Zarys
technologii procesów przeróbczych
, Skrypt AGH,
Kraków, 1983
Literatura pomocnicza