введение В современном мире каждая страна, в том числе и Республика Узбекистан, это не обособленные территории, они входят в определенные географическую и политическую системы мирохозяйственных связей [6].
Современная технология переработки, обогащения и комплексного использования минерального сырья вплоть до безотходной технологии в горнообогатительном производстве основана на применении методов обогащения полезных ископаемых, использующих различия в физических, магнитных, электрических, физико-химических и других свойствах разделяемых минералов. Эти методы позволяют также при грамотном их применении эффективно решать экологические проблемы горного производства: переработки и использования вскрышных пород, накопившихся отходов, вторичного сырья, кондиционирования оборотных, очистки сточных вод и т. д.
К настоящему времени сформированы новые представления в области теории и технологии обогащения полезных ископаемых, созданы более совершенные техника и технология, новые методы комплексной их переработки с учетом охраны окружающей среды. При выполнении выпускной квалификационной работы они учтены при анализе мировой практики работы передовых предприятий и обоснованы применением наиболее эффективных технологических схем и решений переработки различных типов минерального сырья [7].
Узбекистан как наиболее социально-экономически развитая страна в регионе, располагая огромным духовным и культурным потенциалом, служит сегодня связующим звеном между сопредельными государствами: Казахстаном, Кыргызстаном, Таджикистаном, Туркменистаном и Афганистаном. Через активное сотрудничество с Узбекистаном открывается возможность установления выгодных отношений во всем Центральноазиатском регионе[8].
Особо следует сказать об уникальном природно-сырьевом потенциале. Благоприятный климат, громадные минерально-сырьевые ресурсы, большие запасы стратегических материалов и сельскохозяйственного сырья выводят Узбекистан в число богатейших стран региона и мира.
Узбекистан по праву гордится богатством своих недр — найдены практически все элементы известной периодической системы Менделеева. Сегодня выявлено более 2,7 тысяч месторождений и перспективных рудопроявлений различных полезных ископаемых, включающих около 100 видов минерального сырья, из которых более 60 уже вовлечены в производство. Разведано более 900 месторождений, в которых подтвержденные запасы оцениваются в 970 млрд. долларов США. При этом следует отметить, что общий минерально-сырьевой потенциал оценивается более чем в 3,3 триллиона долларов США.
Процессы магнитного обогащения руд черных, редких и цветных металлов
... компонентов, находят широкое применение для обогащения руд черных, редких и цветных металлов. Повышение эффективности обогащения железных руд является одной из важнейших проблем и задач в области переработки минерального сырья и зависит от совершенства ...
По таким важнейшим стратегическим ресурсам, как нефть и газовый конденсат, природный газ разведано 155 перспективных месторождений, драгоценным металлам — более 40; цветным, редким и радиоактивным металлам — 40; горнохимическому сырью — 15.
Современный уровень разведанных полезных ископаемых и связанное с ним освоение богатейших месторождений драгоценных, цветных и редких металлов, всех видов топливных ресурсов — недуги и газового конденсата, природного газа, многих видов минерального сырья и строительных материалов позволяют оптимистически оценивать будущее республики.
Ежегодно из недр республики извлекается полезных ископаемых на сумму порядка 5,5 млрд. долларов и приращивается на 6,0 — 7,0 млрд. долларов новых запасов.
По ряду важных полезных ископаемых, таких как золото, уран, медь, природный газ, вольфрам, калийные соли, фосфориты, каолины, Узбекистан по подтвержденным запасам и перспективным рудам занимает ведущие места не только в СНГ, но и во всем мире [7].
В настоящее время промышленность нашей страны по масштабам выпуска продукции и техническому уровню занимает ведущее место в мире.
Цветная металлургия в Узбекистане является технически передовой многоотраслевой промышленностью, обеспечивающей удовлетворение почти всех потребностей страны и выступающей поставщиком ряда цветных металлов на мировые ранки [8].
Цветные металлы используются в строительстве, связи и других отраслях народного хозяйства. Медь, молибден, свинец, цинк, вольфрам применяются для изготовления высокостойких инструментов.
Продукция цветной металлургии играет важную роль в оборотной промышленности. Важнейшими направлениями повышения технического уровня предприятий обогатительной отрасли и цветной металлургии является:
1. совершенствование техники обогащения руд, использования новых,
более эффективных реагентов;
2. комплексная механизация и автоматизация процессов добычи и
обогащения руд, металлургической переработки руд и
концентратов;
3. обеспечение более комплексного использования сырья и полноты
извлечения полезных компонентов из сырья.
Характерной и устойчивой тенденцией в современном развитии экономики каждой страны является непрерывный рост производства и потребления основных цветных металлов, таких как: свинец, медь, цинк, никель, алюминий, молибден, вольфрам, титан и др. [7].
Так, по запасам золота республика занимает 4 место в мире, а по уровню его добычи — 7 место. По запасам меди — 10-11 место, урана — 7-8 место.
Подготовленные запасы минерального сырья в своем большинстве не только обеспечивают действующие горнодобывающие комплексы на длительную перспективу, но и позволяют увеличить мощности по добыче ряда стратегических полезных ископаемых.
Будущие горно-обогатительные комбинаты будут представлять комплексы с высокой степенью концентрации производственных мощностей с использованием высокопроизводительного в условиях повышенной надежности и высокой степенью амортизации, что обеспечит необходимую эффективность при производстве цветных металлов [8].
Глава I. ХАРАКТЕРИСТИКА СВИНЦОВО-ЦИНКОВОЙ РУДЫ И
МЕТОДОВ ЕЕ ПЕРЕРАБОТКИ
1.1. Характеристика руды
Геологическое строение и полезные ископаемые
И. Сатпаева(1935,1958),Д.И.Яковлева(1941),Г.Ц.Медоева(1944,1946, 1960),В.А.Обручева(1946),Н.С.Шатского(1951),А.Л.Яншина (1953), А.А.Богданова(1954,1959),Р.А.Борукаева(1953,1961),Б.И.Борсука (1956),У.Ахмедсафина. 2. Для Казахстана принята схема тектонического строения, предложенная авторами тектонической карты Евразии (под редакцией А. Л. Яншина). Согласно этой схеме выделяются следующие ...
Свинец – элемент IV группы Периодической системы с атомным номером 82 и атомной массой 207,2.Это тяжѐлый металл голубовато – серого цвета, мягкий и пластичный. Содержание свинца в земной коре составляет 16∙10 –3%по массе. Плотность свинца 11,34 г /см 3
, температура плавления 327,4 0С температура кипения 17250С[15].
Конфигурация внешних (самый мягкий из тяжѐлых металлов) электронных оболочек атома свинца 68 26 р2, поэтому он проявляет степени окисления +2 и +4 и химически мало активен. При окислении на поверхности свинца образуется тончайшая плѐнка PbO, которая предохраняет его от глубокого окисления.
Свинец образует сплавы со многими металлами. Низколегированные сплавы свинца содержат небольшие добавки железа, меди, сурьмы, олова, кадмия и кальция, повышающие его прочность и коррозионную стойкость. Высоколегированные сплавы с большим количеством этих добавок, кроме прочности и стойкости, обладают высокой твѐрдостью и антифрикционными свойствами. Свинцовые легкоплавкие сплавы используются в качестве припоев. Свинец органическое соединение тетраэтилсвинец применяется в качестве антидетонационной добавки к моторному топливу. Окись свинца вводят в хрусталь и оптическое стекло для получения материалов с большим показателем преломления[9].
Свинец входит в состав 144 минералов, но только немногие из них имеют промышленное значение (табл. 1).
Таблица 1
Характеристика основных свинцовых минералов
Минерал Формула Содержание Плотность Твѐрдость
свинца % г/см3 Галенит PbS 86,6 7,4 – 7,6 2-3 Церуссит PbCO3 77,5 6,4 –6,6 2,5-3 Англезит PbSO4 68,3 6,1 – 6,4 2,5-3 Вульфенит PbMoO4 55,8 6,3 –7 3 Пироморфит PB5(PO)3Cl 76,1 6,7 –7,1 3,5-4
Галенит, или свинцовый блеск, PbS- свинцовый основной минерал во всех промышленных свинце содержащих рудах. Спайность галенита весьма совершенная – по кубу (рис. 1.).
Поэтому разрушение кристалла галенита происходит по плоскостям спайности без разрыва ионных связей, вследствие чего поверхность свежеобнажѐнного галенита является гидрофобной. Галенит –типично полупроводниковый минерал с широким диапазоном значений удельного сопротивления. Тип проводимости зависит от генезиса месторождения, который в свою очередь определяет дефицит или избыток серы по отношению к стехиометрическому составу[15].
Рис. 1. Кристаллическая структура галенита
Основными примесями в галените являются серебро, висмут, кадмий, сурьма, медь, олово, индий, железо, марганец, цинк, которые могут значительно изменять его электропроводность и флотационные свойства.
ЦерусситРbСО3 в зоне окисления сульфидных минералов ассоциирует обычно с англезитом и лимонитом. Кристаллы имеют таблитчатую форму ромбической структуры. Имеет несовершѐнную спайность и образуют землистые или начѐтные агрегаты белого иногда желтоватого или серого цвета. Содержит в незначительных количествах примеси кальция ,цинка, стронция, магния.
АнглезитPbSO4 образуется главным образом в зонах окисления свинцово-цинковых сульфидных месторождений, а также гидротермальным путѐм при взаимодействии рудоносных растворов с поверхностными водами, насыщенными сводным кислородом. Англезит образует обычно плотные зернистые или землистые массы, имеющие цвет от белого до серого, жѐлтого или бурого. Англезит хрупкий и при измельчении легко шламуется.
Свинец реферат геология
... редко встречается в самородном состоянии. Важнейшим минералом свинца является галенит (свинцовый блеск) PbS; к ... степени окисления +2 и +4. Свинец сравнительно мало активен химически. Металлический блеск свежего разреза Свинца постепенно ... сурьмы, мышьяка, висмута, меди, серебра и цинка металл серого цвета. Физические свойства Свинца. Свинец кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке ...
ПироморфитPb(PO4)3CI кристаллизируется в гексагональной сингонии. Крупных скоплений не образует, встречается в зонах окисления сульфидных месторождений вместе с англезит, миметизитом вульфенитом. Образует призматические или бачонкообразные кристаллы, реже агрегаты зернистого или начѐтного вида. Цвет – от жѐлтого, до зелѐного и бурого. В качестве примесей содержит кальций, мышьяк, хром, ванадий. При замещение фосфора в структуре пироморфита мышьяком образуется миметизитPb(AsO4)3Cl, а ванадием – ванадинитPb(VO4)3Cl.
Цинк-элемент II группы периодической системы сатомным номерам 30; атомной массой 65,3. Имеет гексагональную кристаллическую решетку. Плотность цинка 7,1г/см3[15].
Среднее содержание цинка в земной коре составляет 8,3х10-3% по массе. С древних времен известны латуни, являющиеся сплавами Сu-Zn. Металлический цинк был впервые получен в 1746 году в Англии.
Цинк активный металл и хороший восстановитель, его нормальный окислительно-восстановительный потенциал равен 0,76 В. Температура плавления 419,5о С, температура кипения 9060 С. Твердость цинка 2,5-2,9 по шкале Мооса.
В природе цинк находится только в виде соединений в различных минералах и не встречается в свободном состоянии. Цинк становится пластичным (ковким, тягучим, вязким) при 100-1500 и хрупким — выше 2000, диамагнитен. Загрязнение цинка свинцом или мышьяком вызывают появление хрупкости. Известны многочисленные сплавы цинка с Al, Cu, Sn, Mg, Ca, Ni, Pb, Cd, Fe, Ag, Hg, Au, Pt, W и другие.
На воздухе при температуры до 1000С цинк покрывается пленкой основных карбонатов и тускнеет. Во влажном воздухе в присутствии углекислого газа цинк разрушается с образованием основных карбонатов даже при обычной температуре. Сильные минеральные кислоты хорошо растворяют цинк с образованием солей, а щелочи – растворимых в воде цинкатов.
Цинк входит III аналитическую группу, катионы которой образуют трудно растворимые сульфиды. Сульфид цинка значительно труднее растворим, чем сульфиды других элементов III группы (Ai,Fe,Co,Ni).
Около 40% мировой добычи цинка расходуется на оцинкование, т.е. нанесение цинка тонким слоем (10 – 50 мкм) на поверхность железа и его сплавов, для предохранения от атмосферной коррозии. Благодаря хорошим литейным качеством низкой температуре плавления цинк широко применяется для изготовления различных сплавов главным образом с алюминием, медью, магнием. Эти сплавы отличаются невысокой температурой плавления, хорошей текучестью, легко обрабатываются под давлением, свариваются и паяются. Применяется цинк для рафинирования свинца от благородных металлов, служит восстановителям в химико – металлургических процессах. Его соединения являются очень важными полупроводниками материалами и люминофорами. Металлический цинк применяется для извлечения серебра из серебросодержащего свинца для получения водорода (HCI 1:1) для вытеснения металлов из растворов К[Ag (CN)2], K[Au (CN)2] или Pb (NO3)2 и др. для изготовления гальванических элементов.
Добыча и потребление цинка возросла и к настоящему времени достигло более 9 млн.т. в год[15].
В природе известно 66 минералов, в состав которых входит цинк, однако его основными промышленными минералами являются в сульфидных рудах сфалерит, в окисленных – смитсонит и каламин.
Таблица 2
Геолого-промышленные типы месторождений свинца и цинка
... [2] Промышленные типы месторождений свинцово-цинковых руд Промышленный тип месторождений Структурно-морфологический тип рудных тел Ведущие текстуры руд Главные рудные минералы Наиболее характ попутные компоненты Кач ... том числе запасы самых крупных месторождений. Все они комплексные: их руды, кроме цинка, содержат свинец, серебро, золото и медь. Государственным балансом РФ учтено 147 месторождений, ...
Краткая характеристика основных цинковых минералов Минерал Формула Содержание Плотность, Твердость
цинка,% г/см3 Сфалерит ZnS 67,1 3,5 – 4,2 3–4 Смитсонит ZnCO3 59,5 3,5 – 3,8 2,5 Каламин 2ZnOxSiO2x 53 3,4 – 3,5 4–5
H2O Цинкит ZnO 80,3 5,7 4 Виллемит 2ZnOxSiO2 59,1 4,1 5–6 Франклинит (Zn,Mn) __ 5 – 5,2 6
OxFe2O3
Сфалерит, или цинковая обманка, ZnS – основной промышленный минерал цинка. Он обычно присутствует в гидротермальных залежах всех видов. Содержит в виде изоморфных примесей железо (до 26%), марганец, кадмий, галлий, германий, индий, кобальт, ртуть. Богатая железом разновидность сфалерита – мартит отличается бурым, коричневым или даже черным цветом в зависимости от содержания железа.
Сфалерит самый плохой проводник электричества среди обычных сульфидов.
Структура сфалерита (рис. 2) — плотнейшаякубическая упаковка из атомов серы, в тетраэдрических пустотах которой находятся атомы цинка[3].
В природных кристаллах цинковой обманки возможны чередования кубических и гексагональных разновидностей. Блеск сфалерита алмазный.
Сфалерит самый плохой проводник электричества среди обычных сульфидов. Для чистого сфалерита удельное сопротивление составляет 1012Ом-м. Наличие некоторой электропроводности у сфалерита объясняется наличием примесей и, прежде всего, железа, которое ввидублизости ионных радиусов с цинком может его изоморфно замещать в кристаллической решетке.
Рис. 2. Кристаллическая решетка сфалерита
Смитсонит ZnCO3 — типичный минерал зоны окисления месторождений первичных сульфидных руд цинка. Он относится к группе природных карбонатов: содержит в виде примесей железа, марганец, кадмий, кобальт, магний, свинец. Имеет окраску от белой до желтоватой и бурой.
Каламин илигемиморфит, галмей, 2ZnOxSiO2xH2Oотносится к водным силикатом цинка. Образуется в зоне окисления свинцово – цинковых месторождений. Цвет от белого до зеленоватого и голубоватого (с примесью меди).
На фабриках СНГ – Алмалыкской, Текелийской, Карагайлинской, Мизурской, Саларской, Краснореченской и др. перерабатываются свинцовоцинковые руды разнообразного вещественного состава.
Дробление этих руд, как правило, осуществляется по трехстадиальным схемам, без предварительногогрохочения в первой стадии и в замкнутом цикле в последней стадии. Все более широко используется прогрессивная схема дробления с разделением операции предварительного и поверочного грохочения, при которой происходит снижение циркулирующей нагрузки в 1,5-2 раза за счет выделения готового по крупности продукта после 2 стадии дробления.
Обогащение свинцово-цинковых руд, несмотря на их разнообразие, ограничиваются применением комбинированных и чисто флотационных схем. 1.2. Минеральный состав и технологические задачи приобогащении руд Свинцовые монометаллические и свинцово-медные руды, не содержащие других ценных компонентов, встречаются редко. Гораздо чаще свинец встречается совместно с цинком (свинцово-цинковые руды) или с медью и цинком (полиметаллические руды).
В сульфидных рудах свинец представлен обычно галенитом, сульфиды железа — марказитом и пирротином, цинк различными разновидностями сфалерита, медь — первичными и вторичными сульфидами. В окисленных и смешанных рудах наряду с сульфидами каждый из металлов представлен большим количеством окисленных минералов. Из всего многообразия свинцовых минералов к сравнительно легкофлотируемым относят только галенит, церуссит, англезит и вульфенит. Пироморфит, миметезит, ванадинит, деклуазит, крокоит являются труднофлотируемыми, а плюмбоярозит, биверит, коркит, бедантит практически нефлотируемыми минералами. В свою очередь, из минералов цинка к сравнительно легкофлотируемым относят сфалерит, смитсонит и каламин. Монгеймит, сильноожелезненный смитсонит (в виде плохо дифференцированной смеси с лимонитом), виллемит и адамин являются труднофлотируемыми, а алюмокремниевые соединения цинка, цинксодержащие глины и каолины — практически неизвлекаемыми минералами. Вследствие особенностей вещественного состава руд основным методом их обогащения является флотация. Процесс гравитации используется обычно только в операциях предварительного обогащения. Если цинк в рудах представлен магнитным минералом — франклинитом, то он может быть достаточно эффективно извлечен магнитной сепарацией. Применение комбинированных схем, включающих операции обогащения и металлургии, целесообразно, если основная масса окисленных минералов цветных металлов в рудах тесно связана с минералами породы и практически не поддается флотационному обогащению. При обогащении решаются задачи эффективного отделения сульфидных и окисленных минералов свинца, меди и цинка от породы, разделения сульфидных минералов свинца, меди, цинка и железа, получения окисленных или сульфидно-окисленных свинцовых, медных и цинковых концентратов, повышения качества концентратов и комплексности использования сырья за счет доизвлечения благородных металлов, барита и пирита в отдельные продукты или концентраты, использования легкой фракции и крупнозернистой части хвостов обогащения в качестве строительных материалов и для других нужд народного хозяйства.
Микроэлементы (цинк, железо, марганец) в системе «почва-растение» ...
... и жидкой фазами почв может осуществляться иммобилизация цинка в процессах изоморфного замещения ионов в первичных и вторичных минералах, образования труднорастворимых соединений элемента, специфической адсорбции его ... служить поводом для пересмотра существующих ПДК. В связи с этим, целью работы послужило изучение состояния цинка, железа и марганца в дерново-подзолистой высоко обеспеченной элементом ...
1.3. Схемы и режимы обогащения свинцово-цинковых руд Сульфидные, окисленные и смешанные свинцово-цинковые руды перерабатывают раздельно (рис.3).
При значительном количестве в рудах охристо-глинистых первичных шламов и растворимых солей их удаляют путем промывки крупнодробленой руды на грохоте или в бутаре, скруббере или логуошере. Наличие этой операции улучшает селекцию имеющихся в руде сульфидов и повышает качество сульфидных концентратов, обеспечивает более активную флотацию окисленных минералов свинца и цинка и позволяет существенно сократить расход реагентов. Удаление тонких глинистых шламов и растворимых солей не только перед свинцовой, но и перед окисленной цинковой флотацией является практически обязательной операцией при флотации сильножелезистых глинистых руд. При крупной вкрапленности минералов свинца и цинка или благоприятной текстуре руд в начале процесса в качестве обязательных используют их сортировку и предконцентрацию. Для фабрик, перерабатывающих сульфидные свинцово-цинковые руды, базовой является схема прямой селективной флотации (рис.3).
Схема с предварительной коллективной флотацией всех сульфидов и последующим разделением коллективного концентрата целесообразна только для обогащения руд (некоторых месторождений Японии и СНГ), характеризующихся крупным включением сульфидов в породе и тонким взаимопрорастанием. Выбор схемы флотации окисленных и смешанных свинцово-цинковых руд зависит от соотношения и характера сульфидных и окисленных минералов свинца и цинка, наличия в рудах сульфидов железа. При незначительном количестве сульфидных минералов железа вначале обычно флотируют минералы свинца, затем сульфиды цинка (иногда вместе с сульфидами железа) и окисленные минералы цинка. При наличии значительных количеств пирита и марказита в рудах более предпочтительной становится схема последовательного извлечения сульфидов свинца, цинка, железа, окисленных минералов свинца и, наконец, цинка. Селективную флотацию сульфидных минералов свинца из сульфидных и смешанных свинцово-цинковых руд и коллективных концентратов проводят обычно (например, на фабриках «Алмалыкская», «Миргалимсайская», «Буггеру» и др.) с применением в качестве собирателей ксантогенатов и аэрофлотов, а в качестве депрессоров сульфидов цинка и железа цианида (2-100 г/т) и цинкового купороса (30-700 г/т) в режиме Шеридана — Гриссвольда (рис. 3) при рН 7-9, создаваемых загрузкой соды (100-300 г/т).
Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых
... дальнейших расчетах используется только величина расчетной производительности. В технических характеристиках дробилок обычно приводят величину производительности: производительность без указания условий дробления; производительность для средних или тяжелых условий дробления. Легкими условиями дробления можно считать дробление ...
Осуществление дробной дозировки реагентов позволяет улучшить показатели селективной флотации, повысить качество концентрата и извлечение в него свинца. Этому же способствуют доизмельчение промпродуктов (на фабрике «Никарю» и др.), межцикловая свинцовая флотация руды совместно с разгрузкой мельницы, доизмельчающейпесковую часть хвостов межцикловойфлотации (фабрика «Алмалыкская» и др.), а также небольшие добавки сульфидизатора в измельчение или основную флотацию. Помимо улучшения флотации окисленного с поверхности галенита сульфидизатор усиливает депрессию сульфидов цинка за счет образования в объеме пульпы коллоидного сульфида цинка. Коллективную цинково-пиритную флотацию проводят с применением ксантогенатов, аэрофлотов (50-200 г/т) и соды после предварительной активации сульфидов цинка медным купоросом (50-400 г/т) в слабощелочной или нейтральной среде (рН около 6,8-8), где она протекает значительно полнее и быстрее, чем в среде высокой щелочности. Улучшению условий активации сульфидов цинка в промышленных условиях способствует увеличение продолжительности перемешивания пульпы с медным купоросом и степени дисперсности медьсодержащих соединений в пульпе посредством применения, например, добавок комплексообразователей (цианида, аммиака и др.), а также повышение температуры пульпы. Прямая селективная флотация активированных медным купоросом (0,1-0,3 кг/т) сульфидов цинка из хвостов свинцовой флотации, предшествующая флотации окисленных минералов свинца и цинка, осуществляется обычно в слабощелочной среде с применением смеси ксантогенатов и дитиофосфатов. Цинковую флотацию при разделении коллективных цинково-пиритных концентратов и при селективной флотации руды (при отсутствии последующих операций флотации окисленных минералов свинца) проводят в сильнощелочной (рН 10-12) известковой среде. Устранение вредного влияния извести при последующей флотации пирита достигается сгущением пульпы, понижением рН пульпы серной кислотой, продувкой сернистого газа. Иногда для активации флотации пирита используют соду (15-400 г/т).
Режимы и закономерности флотации окисленных свинцовых минералов при обогащении окисленных и смешанных свинцово-цинковых руд близки в значительной мере режимам и закономерностям флотации данных минералов при обогащении свинцовых и свинцово-медных руд [2].
Расчет оборудования ферросплавных цехов
... окускованной руды обеспечиваются стабильность процесса, высокая производительность печей, высокое извлечение металлов из их ... удаление из печи обломков электродов и работе по освоению выплавки нового сплава. Закрытые печи ... и улучшения условий труда и службы оборудования в последнее время для выплавки ферросплавов ... Улавливание пыли осуществляется на сухих газоочистках. Цех подготовки шихты № 2 в составе ...
Для извлечения окисленных минералов цинка из руд применяется метод Рея, заключающийся во флотации цинковых минералов первичными алифатическими аминами при рН 10,5-11,1 после перемешивания пульпы с сернистым натрием при обычной температуре (рис. 3).
Рис.3. Технологическая схема обогащения руд на фабрике «Буггеру»
1.4. Комплексность использования полиметаллических руд
Извлечение металлов в одноименные концентраты составляет, %: для меди – 67-92, свинца – 66-89, цинка – 73-94 при содержании меди в медном концентрате – 20-29, цинка в цинковом – 50-58, свинца в свинцовом – 50-74. Повышение комплексности использования руд достигается попутным извлечением или доизвлечением при их переработке пирита, барита, олова, золота, серебра и некоторых других металлов и этих элементов, как в виде отдельных продуктов, так и в составе основных концентратов [1].
1.5. Выбор и обоснование схемырудоподготовки
Схема рудоподготовки включает в себя процессы дробления, грохочения, измельчения и классификации.
При заданных размерах максимального куска в руде и дробленом продукте общая степень дробления будет равна S=80.
Такая степень дробления может быть получена при трех стадиях дробления. Введение в схему дробления операций предварительного грохочения вызывает увеличение капитальных затрат и усложняет цех дробления. Поэтому предварительноегрохочение следует применять при достаточно высоком содержании отсеиваемого класса в исходном материале, а также при высокой влажности этого класса, когда значительно понижается производительность дробилки. Поэтому дробилка ККД – 1200140, выбранная по размеру поступающего куска, обеспечивает заданную производительность без установки предварительного грохочения.
Во второй стадии дробления предварительноегрохочение предусматривается в большинстве случаев. Но если дробилки среднего дробления, связанные с дробилками мелкого дробления имеют большой запас производительности по сравнению с последними и обеспечивают производительность без отсева мелочи, то предварительное грохочение не предусматривается [10].
В III стадии дробления при малых выходных щелях (6 – 7мм) предварительное грохочение должно устанавливаться во всех случаях. Следуя этому утверждению в третьей стадии дробления устанавливаем предварительноегрохочение.
Операции предварительногогрохочения имеют целью возвратить в дробилку избыточный продукт.
Крупность дробленого продукта 10 – 20 мм, оптимальная для измельчения в шаровых мельницах, может быть получена на конусных дробилках мелкого дробления только в замкнутом цикле с грохотами. Поэтому при подготовке руд к измельчению в последней стадии дробления включаем операцию поверочного грохочения.
Измельчение проводится в шаровых мельницах по двухстадиальной схеме с замкнутым циклом после I и II стадии измельчения, содержание класса 0,074мм в измельченном продукте 85%. В качестве классифицирующих аппаратов применяем в I стадии – классификатор, во II стадии – гидроциклон.
Далее измельченная руда поступает в основной цикл, который включает в себя флотационное обогащение, так как флотация является основным методом обогащения полиметаллических руд, состоящее из коллективного и селективного цикла.
Дробление, измельчение, подготовка сырья к обогащению
... Расчет схемы рудоподготовки 1. Определим производительность отделения крупного дробления. Режим работы примем по режиму работы рудника. Рабочая семидневная непрерывная неделя, три смены в сутки. Чистое время работы оборудования ... производительность оборудования отделения среднего и мелкого дробления Q с.м.д.ч. =Qф.г. /6405=6,8?106 /6405=1062т/ч. 3. Принимаем к рассмотрению вариант измельчения ... на ...
В коллективном цикле получают концентрат содержащий, по возможности все ценное, а селекций коллективный концентрат разделяется на отдельные концентраты.
В результате обогащения по коллективно-селективной схеме мы получаем свинцовый и цинковый концентраты [2].
Рис.4. Схема рудоподготовки
Глава II. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
2.1. Расчет схемы дробления [10]
1. Определим производительность главного корпуса:
сут т сут
сут
с т
2. Определим производительность отделения цеха крупного
дробления:
кр р с т
3. Определим производительность цеха среднего и мелкого
дробления: ср м л р с т
4. Определим общую степень дробления:
5. Выбираем степени дробления в отдельных стадиях:
ср √ √
Назначаем степени дробления в стадиях крупного и среднего дробления, округляя среднее значение до ближайшим меньших чисел, или принимая его на 0,25–0,5 меньше √ . Принимаем
то
6. Определим максимальную крупность продуктов после отдельных
стадий дробления:
мм
мм
мм
7. Определим ширину разгрузочных щелей дробилок в первой и
второй стадиях дробления:
мм то мм
мм
8. Выбираем режим работы грохотов и дробилок третьей стадии
дробления
мм
Принимаем размер щели дробилки мм
Тогда мм
9. Выбираем значения масс продуктов, поступающих в операцию
дробления: 1, 2, 6.
м
м
м
Таблица 1
Требования, которым должны удовлетворять дробилки
Показатели Стадии дробления
I II III Крупность наибольшего 800 196 50 куска в питании, мм Ширина разгрузочной 140 20 6 щели, мм Требуемая 540,44 481,967 813,32 производительность, м3/ч
Таблица 2
Технологическая характеристика выбранных дробилок [12] Стадии Тип и Ширина Пределы Производительность, дробления размер приемного разгрузочной м3/ч
дробилок отверстия щели, мм
I ККД 1200 150 680
1200/140
II КСД2200Т 275 15-30 180-360 III КМД- 95 5-20 320-440
3000Т-П
В третьей стадии дробилка мелкого дробления КМД 3000Т-П работает в замкнутом цикле с вибрационным грохотом, поэтому необходимо рассчитать производительность дробилки на замкнутый цикл:
м
Необходимо рассчитать коэффициент загрузки дробилок:
По результатам расчета выбранные дробилки полностью удовлетворяют нашим условиям, но необходимо сделать уточненный расчет схемы.
2.2. Уточненный расчет схемы дробления [10]
10.Для выбора грохотов необходимо знать содержание в питании
грохотов классов с зернами размером меньшим размера отверстий
сит и меньше половины размера отверстий сит, т.е. необходимо
определить следующие значения:
( ) ( ) т
т м
2.3. Расчет схемы измельчения[10] Исходные данные: Q10=733,24т/ч βи=5% β7=85% m=1 k=0,82 R13=2,5 R14=0,3 1. Определим значение β10
к
2. Определим значения Q11, Q9, Q8. Учитывая, что βи=5%, расчеты производим по следующим формулам. Предварительно назначаем циркулирующую нагрузку с=300%:
т
т 3. Определим следующие значения Предварительно находим и
т
т
т
т
т
2.4. Расчет оборудования[13]
2.4.1. Расчет оборудования для грохочения
Производительность грохотов определяется по формуле:
1) a=10 мм, тогда q=19 м3/ч
2)
3)
4) 5) n=1 6) o=1 7) p=1
Для Q=936,934 т/ч м
Принимаем к установке 2 грохота типа ГИСТ 72 с площадью грохочения 16м2х2=32м2.
2.4.2. Расчет оборудования для измельчения [13]
Проводим расчет мельниц по эффективности измельчения:
1. определим эффективность измельчения действующей мельницы
( к и) ( )
т (к )
2. определим эффективность измельчения на проектируемой
фабрике и к, где и к
к
т (к )
3. определим производительность мельниц по формуле:
м
к и
а) для мельницы 3600х5000 мм:
м т
б) для мельницы 4000х5000 мм:
м т
в) для мельницы 4500х5000 мм:
м т
4. определим расчетное число мельниц
а)
б)
в)
Таблица 3 Сравнение вариантов установки мельниц по основным показателям Вариант Размер Число Масса Установочная Коэффициент
барабанов мельниц мельниц мощность запаса
одной всех одной всех
а 3,6х5,0 13 166 2158 1250 16250 13:13,1=0,99
б 4,0х5,0 8 256 2120 2000 16000 8:8,2=0,97
в 4,5х5,0 7 300 2100 2500 17500 7:6,55=1,07
Принимаем к установке 7 мельниц типа МШР 4500х5000. На первую стадию измельчения устанавливаем три мельницы, а на вторую стадию – 4 мельницы.
2.4.3. Выбор и расчет оборудования для классификации
2.4.3.1. Расчет классификаторов [13]
Исходные данные:
производительность по сливу 733,24:3=244,413 т/ч
производительность по пескам 2199,72:3=733,24 т/ч
крупность слива ( ) мм
разбавление слива т
плотность руды 3,8 т/м3
1. определим значение поправочных коэффициентов:
а) попр к н крупност сли
б) поправка на плотность руды
в) поправка на плотность слива ( )
т
затем
с
г) поправка на угол наклона классификатора
2. определим диаметр спиралей для односпирального классификатора
м
для двухспирального классификатора м принимаем диаметр спираль 3м.
3. расчет производительности для двухспирального
классификатора ( )
т
4. Проверяем производительность выбранного классификатора по пескам
( ) ( ) т
Принимаем к установке 3 классификатора типа 2 КСН-30 [4].
2.4.3.2. Расчет гидроциклонов [13] V=1352,702 м3/ч
Номинальная крупность слива н мм
мкм.
При заданных условиях подходит гидроциклон D=1400мм и D=2000мм.
Определим производительность для г/ц D=1400, dn=30d=38
√ м
Для заданной производительности необходимо n=
Определим производительность для г/ц D=2000, dn=42d=52
√ м
Для заданной производительности необходимо n=
Принимаем к установке 2 г/ц D=1400мм с учетом их работы с 4 мельницами в замкнутом цикле [4].
Проверим нагрузку по пескам при диаметре пескового насадка Δ=36
т (см )
Δ
Эта нагрузка находится в пределах нормы [0,5÷2,5 т/ч·см2]
Определим достаточное давление на входе гидроциклон:
√
Определим номинальную крупность слива, которую может обеспечить выбранный гидроциклон
√ мкм
√ ( )
Полученная крупность соответствует номинальную крупность слива.
Глава III. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1. БЖД
Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках оказывает определенное воздействие на окружающую среду. Процессы дробления, измельчения, транспортирования сухого материала, сушки, обжига продуктов окускования концентратов являются источником выделения пыли и газов в атмосферу.
Источником сточных и оборотных вод на обогатительных фабриках являются сливы обезвоживающих, обесшламливающих, промывочных аппаратов и хвосты обогащения. Загрязняющими примесями в них являются твердые частицы, соли жесткости, ионы тяжелых металлов и органические вещества. Содержание примесей обычно во много раз превышает предельно допустимую концентрацию (ПДК) их в водоемах санитарно–бытового использования.
Неочищенные сточные воды, содержащие взвешенные примеси и реагенты, являются причиной нарушения экологической системы со всеми отрицательными последствиями [11].
Охрана окружающей среды при переработке полезных ископаемых должна гарантироваться надежными системами обеспыливания, очистки сточных вод, рациональной организацией отвального и хвостового хозяйства.
Выбор способов и схем очистки сточных вод, а также системы пылеулавливания па обогатительных фабриках зависит от характера обогащаемого полезного ископаемого, применяемы методов обогащения, реагентов и т.д.
Наиболее важные положения природоохранительного законодательства закреплены в Конституции РУз.
В основе дипломного проектамедно – цинковая обогатительная фабрика с годовой производительностью 6,3 млн. т/г.
Фабрика по отношению к ближайшему жилому району располагаем с подветренной стороны для господствующих ветров. Между площадкой обогатительной фабрики и ближайшим жилым районом устанавливаем санитарно-защитную зону.
Территория санитарно-защитной зоны должна быть благоустроена и озелена.
Для успешного проведения технологического процесса принимаются следующие меры безопасности: для обслуживания мельничных блоков, блоки автоматизированы, мельницы огорожены, электродвигатели, во избежание попадания влаги закрыты кожухом. Ленточные питатели загорожены сеткой, что позволяет повысить контроль за рудой. Все выступающие движущие части машин и механизмов подлежат обязательному ограждению. Ограждение должно исключать всякую возможность несчастных случаев. Все ограждения надежно прикрепляются к фундаментам или корпусам оборудования. При запуске машин большой протяженности, движущиеся и вращающиеся части которых находятся вне зоны видимости их с пульта управления, предусмотрена пусковая сигнализация, предупреждающая обслуживающий персонал о возможной опасности. Для защиты от повреждений головы применяют текстолитовые и полиэтиленовые, винипластовые и стеклопластовые защитные каски. Для защиты работающих от шума применяют противошумовые наушники и востренные в другие средства индивидуальной защитыпротивошумные устройства.
Противогазы и респераторы должны обеспечить защиту органов дыхания, работающих от воздействия вредных веществ в виде пыли, газов, паров.
Для пылеулавливания на фабрике применяются мокрые пылеуловители, сухие центробежные пылеулавливатели, тканевые рукавные фильтры [11].
Пылеобразование происходит в процессе переработки и при хранении твердого минерального сырья. Сильное выделение пыли наблюдается при сухом грохочении, дроблении и измельчении полезных ископаемых, а также при сухих методах обогащения, сушке, транспортировании продуктов обогащения. Влияние пыли на организм человека зависит от ее дисперсности и физико-химических свойств. По физико-химическим свойствам пыль подразделяется на ядовитую и неядовитую. К ядовитым относится пыль: свинцовых руд, мышьяковая, ртутная и др. К неядовитым: кварцевая, угольная, асбестовая и др. однако, проникновение в слизистые ткани дыхательных путей в течении длительного времени даже неядовитой пыли может привести к тяжелым хроническим заболеваниям. Предельные нормы запыленности воздуха производственных помещений в зависимости от содержания в пыли свободного кремнезема приведены в табл. 4.
Таблица 4
Пыль Содержание Предельная норма пыли
SiО2,% в воздухе, мг/м3 Породная более 70 1 Породная 10-70 2 Силикатная более 10 4 Барита, апатита, фосфорита менее 10 6 Искусственных образивов не содержит 5 Цемента, глины то же 6 Угольная более 10 2 -//- менее 10 4 -//- не содержит 10
Правильные методы борьбы с пылеобразованием на обогатительных фабриках должны основываться на комплексном использовании всех средств, которые включают:
- предварительное обеспылевание полезного ископаемого, поступающего на обогащение сухими методами;
- полную герметизацию технологического и транспортного оборудования, мест перегрузок и других мест пылеобразования;
- увлажнение перерабатываемых полезных ископаемых, если это является возможным;
- гигиеническую уборку перекрытий, стен и оборудования, не допускающую поднятия пыли в окружающее пространство;
- удаление пылевоздушной смеси, появившейся в укрытиях и других местах ее образования;
- транспортирование пылевоздушной смеси в герметических трубопроводах и улавливание ее наиболее совершенными аппаратами [14].
Простые и батарейные циклоны эффективно улавливают грубую пыль, содержащую частицы крупностью от 10 мкм и выше. Средневзвешенная степень улавливания пыли в циклонах составляет 60 – 80%.
Санитарно-гигиенические требования регламентируются «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий (СИ 245—71)», а также федеральными и отраслевыми санитарными нормами, обязательными при эксплуатации промышленных предприятий. Эти требования учитывают при составлении генерального плана фабрики, размещении производственных зданий и сооружений, проектировании элементов сооружений (полов, стен, просветов и др.), вентиляции, освещения, отопления, водоснабжения, канализации и т.д.
В составе санитарно-бытовых помещений на фабриках должны быть предусмотрены передняя, гардеробная с отделениями для хранения домашней одежды и спецодежды, душевые, комната личной гигиены женщин, прачечная, мастерская для починки спецодежды и спецобуви, сушилка для мокрой спецодежды, дезинфекционная камера.
На фабриках должен быть оборудован пункт первой медицинской помощи с телефонной связью. На каждой фабрике должны быть аптечки первой помощи, а также носилки для переноса пострадавших.
Освещенность объектов фабрики и рабочих мест должна обеспечивать безопасные условия труда. По характеру выполняемых работ и размерам объектов обогатительные фабрики относятся к производству малой точности. Нормами предусматривается освещенность при газоразрядных (люминесцентных) лампах 100—150 лк, при лампах накаливания 30—50 лк.
К специальному освещению относят: аварийное, предусмотренное на случай выхода из строя общего освещения; сигнальное, выполняемое цветными лампами для освещения запасных выходов; безопасности, предназначенное для освещения опасных проходов, лестниц.
Шум, возникающий при работе технологического и транспортного оборудования, падении кусковых продуктов обогащения, движении воздуха в воздухопроводах и вызываемый рядом других причин, не должен превышать предельно допустимого уровня.
Допустимый уровень звука на рабочих местах зависит от частоты и составляет, дБ: 90—100 —для низкочастотных шумов; 76—85 —для среднечастотных: 66—75 —для высокочастотных. К индивидуальным средствам защиты от шума относятся шумозащитные наушники.
Вибрации возникают при работе оборудования. Основные меры борьбы с вибрациями: установка оборудования на специальные фундаменты и виброизоляторы; изменение жесткое и крепления оборудования к фундаментам; устранение динамической неуравновешенности быстровращающихся частей машин посредством статической и динамической балансировки.
Для создания нормального микроклимата на обогатительных фабриках применяют механическую приточно-вытяжную вентиляцию и естественное проветривание производственных помещений, отопительную систему, воздушные тепловые завесы, двойное остекление, теплоизоляцию поверхности нагреваемого оборудования и др. [14].
Расположение зданий и сооружений проектируемой фабрики по отношению к естественным источникам света и господствующим ветрам обеспечивает наиболее благоприятные условия для естественного освещения и проветривания помещений. Это способствует непрерывному удалению загрязненного воздуха из производственного помещения и поступлению свежего, в результате чего концентрация вредных веществ в воздухе снижается до предельно – допустимой нормы. Санитарные нормы в цехах дробления и измельчения проектируемой фабрики составляет температуру 140С, влажность 80%, скорость движения воздуха 0,2 м/с, в холодные периоды года и 0,3 м/с в теплое время.
Микроклимат выдерживается устройством материалов с пределом огнестойкости 12/60 мин. Разрывы между зданиями обогатительной фабрики в зависимости от их огнестойкости должны быть в пределах 12 – 20м, а между зданиями и складами горючих реагентов и жидкого топлива 30 – 50м.
Фабрика имеет прямую телефонную связь с пожарной командой, расположенной около 2км от фабрики.
Проезды, въезды в цехи производственного значения пригодны для проезда пожарных автомобилей.
Для проектируемой фабрики предусматриваем комплекс бытовых помещенийв состав которых входит: помещения для раздельного хранения домашней и рабочей одежды, душевые помещения, помещения для стирки спецодежды, помещения для обеспылевания спецодежды, медицинский пункт.
Обогатительная фабрика может являться источником образования загрязненных сточных вод. Оказывающее вредное влияние на организм человека и загрязняющих водный бассейн. Сточные воды обогатительных фабрик сбрасываются в хвостохранилища вместе с хвостами обогащения, откуда могут попадать в водоемы и оказывать влияние на состав воды, часто значительно ухудшая ее качество. Основными загрязняющими веществами сточных вод обогатительных фабрик являются грубодисперсные примеси, представляющие собой гравитационные хвосты обогащения, различные соли в растворенном виде, флотационные реагенты в виде эмульсий и продукты взаимодействия реагентов между собой и с минералами.
Сточные воды могут содержать кислоты; ионы железа, меди, никеля, цинка, свинца, алюминия, кобольта, кадмия, сурьмы, ртути и др., цианиды, фториды, нефтепродукты, фенолы и крезолы, ксантогенаты и дитиофосфаты, сернистый натрий и др. флотационные реагенты.
Таким образом, необходимо обязательно очищать производственные сточные воды с тем, чтобы при сбросе их в водоемы не превышалась предельно-допустимая концентрация (ПДК) загрязняющих веществ в воде.
Таблица 5
ПДК (мг/л) вредных веществ в воде водоемов санитарно-бытового
водоиспользования для проектируемой фабрики
Грубодисперсные примеси Содержание взвешенных веществ
не должно увеличиваться более
чем на 0,25 мг/л Цианиды 01 Ксантогенаты 0,001 Сернистый натрий Отсутствует Железо 0,1 Медь 0,1 Свинец 0,1 Цинк 1,0
Снижение влияния вредности сточных вод на окружающую среду достигается введением частичного или полного водооборота и поворотное использование сточных вод.
3.2. Охрана окружающей среды
Экологические требования к горному, обогатительному и металлургическому переделам при добыче и переработке полезных ископаемых — резкое сокращение отходов производства и рекультивация занятой ими поверхности, предотвращение загрязнения атмосферы и вод вредными промышленными выбросами.
Сокращение отходов производства. Решение этой задачи — комплексное их использование, создание безотходной технологии. В настоящее время резко возросли объемы вовлекаемых в переработку вскрышных пород, лежалых и отвальных хвостов, шлаков металлургических заводов, пиритных огарков, легкой фракции, выделяемой при обогащении в тяжелых средах, а также отвалов забалансовых и труднообога-тимых руд. Отходы обогащения используют для закладки выработанных пространств на рудниках. Механизация и автоматизация процесса транспорта и укладки хвостов на рудниках Канады позволили практически исключить строительство дорогостоящих хвостохранилищ [14].
С проблемой безотходной технологии непосредственно связан вопрос упорядоченного складирования и хранения (в общей массе или пофракционно) хвостов обогатительных фабрик с целью их наиболее рационального и экономического использования (если не в настоящее время, то в дальнейшем).
Поэтому в процессе технологических исследований и проектирования горно-обогатительных предприятий хвосты рассматривают как потенциальный товарный продукт с вытекающими отсюда последствиями (заблаговременная, по-фракционная классификация, упорядоченное хранение, исследования технологии доработки и области потребления, поиск потребителя).
Рекультивация з м л зон р зр ботки м сторож ния и складирование отходов производства. При рекультивации земель важная и недостаточно решенная до настоящего времени проблема — закрепление отвалов и содержание хвостохранилищ, учитывая временный характер их консервации. Хвостовые отвалы, содержащие практически 100 % частиц размером -1 мм, являются эрозионно опасными материалами, для закрепления которых от ветровой и водной эрозии используют биологический и физикохимический методы стабилизации.
Физико-химическая стабилизация выполняется с помощью образования на пылящей поверхности хвостохранилищпокрытия из вяжущих веществ (минеральных, органических и вяжущих синтетических высокомолекулярных соединений).
Из них хорошо зарекомендовали себя вяжущие составы на основе органических соединений, представленных продуктами переработки нефти, сланцев, отходами целлюлозно-бумажной промышленности (водные эмульсии битума, сланцевое масло, сульфитно-спиртовая барда и т. д.).
Биологическая стабилизация действующих и отработанных хвостохранилищ и отвалов предусматривает создание на эродируемой поверхности покрова из многолетних трав, посадку лесных полос, полосное размещение культивируемых растений после нанесения на нее слоя почвы (10-20 см).
р от р щ ни з рязн ния окруж ющ й ср ы. Промышленные воды предприятий, например, цветной металлургии загрязнены примесями твердых минеральных веществ, остатками флотационных реагентов, большинство которых токсичны (цианиды, ксантогенаты, нефтепродукты и др.), ионами тяжелых металлов (меди, свинца, цинка, никеля и др.), мышьяком, фтором, ртутью, сурьмой, сульфатами, хлоридами и др. Предотвращение загрязнения ими водоемов достигается посредством совершенствования системы водооборота, кондиционирования оборотных и очистки сточных вод с утилизацией ценных компонентов.
С целью совершенствования системы водооборота получают распространение схемы замкнутого оборотного водоснабжения со сгущением хвостов на промплощадке фабрик в открытых сгустителях больших размеров с транспортированием и складированием сгущенных хвостов. При такой схеме сокращаются расходы электроэнергии на перекачку оборотных вод и хвостов, на сооружение и эксплуатацию хвостохранилищ, уменьшаются площади земельных отводов под хво-стохранилища и загрязнение водоемов сточными водами.
Для предотвращения фильтрации вод из хвостохрани-лищ, куда поступают обычно и рудничные воды, применяют новые способы и конструкции противофильтрационных устройств с использованием водоупорных свойств намывного материала, а также разрабатывают эффективные типы и конструкции дренажных устройств, включая разработку обратных фильтров для складируемых тонкодисперсных материалов с учетом их химического состава. Для снижения содержания вредных веществ в промышленных водах разрабатывают технологические режимы разделения коллективных свинцово-цинково-медных и других концентратов с применением нетоксичных реагентов и частичным или полным исключением цианида. Интенсификация осаждения взвешенной фазы в сгустителях и хвостохранилище достигается за счет применения флокулянтов (например, полиакриламида и др.) и коагулянтов (извести, железного купороса и др.).
Для грубой очистки и осветления промышленных сточных вод могут быть использованы методы адгезионной сепарации.
При очистке и кондиционировании промышленных вод наиболее часто (например, в России) используют метод хлорирования (хлорной известью, жидким хлором, гипохлоритной пульпой), позволяющий очищать пульпу от цианидов. Однако хлорирование повышает жесткость оборотных вод, увеличивает концентрацию в них хлоридов и сульфоксидов, затрудняющих ведение процессов селективной флотации. Поэтому метод хлорирования постепенно вытесняется более совершенными методами очистки.
Из новых методов, позволяющих очищать промышленные воды также от цианидов, сернистых соединений, поверхностно-активных соединений и ионов тяжелых металлов, получают развитие обработка озоном, перекисью водорода, продувка углекислым газом, биохимические методы очистки, в том числе с применением высших водных растений и адаптация микроорганизмов.
Однако эти методы не всегда позволяют решить проблемы очистки вод до необходимых кондиций от мышьяка, фтора, молибдена, вольфрама, масел и нефтепродуктов, добиться обессоливания сточных вод, предотвратить зарастание трубопроводов карбонатом кальция.
Наиболее перспективен комплексный подход к решению задач очистки вод и утилизации ценных компонентов. Он заключается в применении для этих целей комбинированных химико-обогатительных, химико-металлургических и электрохимических процессов (ионная и электролитическая флотация ионов, молекул и осадков, сорбция и экстракция катионов цветных и редких металлов, постоянно- и переменно-токовая обработка вод с целью избирательного осаждения, окисления или восстановления компонентов промышленных вод).
Оборотные воды необходимо кондиционировать с учетом требований технологического процесса, в который их подают. Применительно к флотации эти требования описываются физико-химической моделью процесса, которая может служить заданием функциональному блоку систем автоматического контроля и регулирования процесса кондиционирования оборотных вод. Детерминированные физико-химические модели процессов и селективной флотации, используемые в системах автоматизации, обеспечат надежную их оптимизацию даже при использовании оборотных вод и возможность перехода от нерационального способа очистки сточных вод с химическим разрушением реагентов к кондиционированию оборотных вод без разрушения необходимых в процессе реагентов, но с извлечением и утилизацией ценных компонентов (например, растворенных цветных и благородных металлов).
3.3. Экономическая часть
Согласно принятой в стране Антикризисной программы на 2009-2012 годы ставится задача ускорения реализации отраслевых программ модернизации, технического и технологического перевооружения производства, перехода на международные стандарты качества, что позволит обеспечить устойчивые позиции, как на внешнем, так и на внутреннем рынках [7].
Цены на цветные, редкие и благородные металлы сползли вниз с середины 2008 г., вследствие стагнации мировой экономики, отразившейся в спросе на металлы в ряде потребляющих отраслей, начиная от строительства и заканчивая автопромом. По оценкам аналитиков негативное влияние на котировки базовых металлов продолжит оказывать сокращение промышленного спроса. Восстановлению цен будут способствовать нормализация кредитной конъюнктуры и возникновение дефицита предложения, на что может потребоваться около 1-1,5 лет, однако уже к началу 2010 года мировые цены на медь катодную достигли 7500 долл. США/кг, также поднялись в цене остальные базовые металлы (Аu, Al, Ni, Sn, Ph, Zn).
Несмотря на то, что экономические данные говорят о высокой безработице, возрастающем риске инфляции и замедлении роста, участники рынка считают, что многое из этого уже учитывается в ценах на металлы и они уже близки к уровню поддержки.
По прогнозам с 2010 г. спрос на цветные металлы, как ожидается, увеличится. Рост спроса будет происходить, главным образом, в Индии, Египте, странах Персидского залива и в Китае. Драйвером роста горнодобывающей отрасли станут ввод в эксплуатацию новых предприятий и увеличение коэффициента использования производственных мощностей.
Укрепление глобальной экономики при опережающей динамике развивающихся стран приводит к дефициту природных ресурсов. Нынешнее экономическое развитие мира при напряженной политической ситуации, по утверждению экспертов, будет способствовать поддержанию высокого спроса и, соответственно, высокого уровня цен на энергоносители и основные конструкционные материалы, включая цветные металлы.
Высокий уровень цен на цветные и черные металлы подкрепляется тем обстоятельством, что в настоящее время во всем мире находятся на подъѐме отрасли, потребляющие большие объемы этой продукции: производство нержавеющей стали, электротехническая и электронная промышленность, транспорт, авиа- и приборостроение [7].
По данным журнала «Металлы Евразии», среднегодовые объемы продаж горно-металлургических компаний за последние пять лет увеличились на 20,4%, а средняя рентабельность составила 26,4 %. Можно сказать с уверенностью, что в перспективе эти цифры существенно подкорректируются в сторону повышения.
Основой жизни любого общества является материальное производство, чтобы жить, людям нужны пища, жилье, одежда и прочие материальные блага и условия, производственные предприятия, без деятельности которых не возможна жизнь современного общества.
Предприятия и их продукция являются основой жизненного благополучия населения любой страны. В экономической эффективности работы предприятий заинтересованно все общество [15].
Для создания предприятия предприниматель должен решать целый ряд экономических проблем:
- учет транспортирования издержек производства
- выбор и оценка оптимальной технологии производства и выбор эффективной техники
- разработка и внедрение системы оплаты труда
- обеспечение рентабельности производства выпускаемой продукции
— обеспечение благополучного финансового положения предприятия. Необходимо изучить и оценить экономическую эффективность использования горными предприятиями своих производственных ресурсов и мер по росту в процессе изготовления, реализации своей продукции, в сложившихся народно-хозяйственных условиях.
Непрерывный характер производственных процессов на обогатительных фабриках (ОФ), металлургических заводах (МЗ) требует круглосуточного обслуживания производств.
Для ведения процесса в зависимости от конкретных условий проектируются четырехбригадные графики при 7-часовом рабочем дне и пятибригадные графики при 6-часовом рабочем дне.
Таблица 6
Показатели Непрерывное производство
7-ми часовой рабочий день, 8-ми
часовая смена, 4-х бригадный график Календарное время 365 Выходные и нерабочие дни, согласно 92 графику сменности Номинальный фонд рабочего 365-92=273 времени, дни, Тн Прочие 273х8=2184 Причины невыхода на работу: очередные дополнительные отпуска 24 болезнь 5 выполнение государственных и 1 общественных обязанностей Итого невыходов 30 Эффективный фонд рабочего 273-30=243 времени, дни, ТЭФ Использование номинального фонда времени, % Средняя продолжительность рабочей 8 смены, час. Полезный фонд рабочего времени 243х8=1944 одного работника, час. Коэффициент списочного состава н
сп
ТЭФ
3.3.1. Расчеты по численности персонала и фонда заработной платы
Рабочего времени одного списочного рабочего в год. Для определения численности основных и вспомогательных рабочих предварительно устанавливают плановый баланс рабочего времени отдельных рабочих предварительно устанавливают плановый баланс рабочего времени отдельных групп рабочих.
Для определения численности рабочих на ОФ пользуются нормами обслуживания агрегатов и рабочих мест.
При непрерывном производстве и 6-ти часовом рабочем дне число смен в сутки составит четыре. Потребное явочное количество рабочих в сутки можно определить из выражения:
- где, Н – норматив рабочей силы на один агрегат, чел.;
- А – количество агрегатов, находящихся в работе;
- С – количество смен в сутки.
Штатная численность рабочих определяется из следующего выражения:
Списочный состав определяется следующим образом:
Для дробильщика:
Для машиниста мельницы:
Для фильтровальщика:
Всего по дробильному цеху, главному корпусу, ФСО, работает 75 человек6
Фонд заработной платы рабочих определяется расчетным путем на основании действующих тарифных ставок, систем заработной платы.
Таблица 7 Рабочие Списоч Дневн Эффект. Тарифны Премии, Годовой Средне ный ая фонд. й фонд, 30% фонд з/п, месяч.
состав тариф рабочего сум сум з/п
рабочи ная времени одного
х, чел. ставка, одного рабочег
сум рабочего о Основные и 82,5 3200 281 74187000 22255200 96439200 97413 вспомогательн ые рабочие
Расчет фонда заработной платы инженерно – технических работников ведется в форме табл.8.
Таблица 8
Расчет планового фонда зарплаты ИТР, служащих и МОП № Должность Численность, Месячный Сумма Годовой Районная Годовой
чел. оклад, месячных фонд з/п надбавка фонд з/п,
сум окладов, по (20% от сум
сум окладам, годового
сум фонда),
сум 1 Начальник 1 125000 125000 1500000 300000 1800000 цеха 2 Зам. 1 115000 115000 1380000 276000 1656000 начальник цеха 3 Старший 1 108000 1098000 1296000 259200 1555200 мастер 4 Сменный 3 100000 300000 3600000 720000 4320000 мастер 5 Механик 1 95000 95000 1140000 228000 1368000 6 Энергетик 1 95000 95000 1140000 228000 1368000 з/п МОП 2413440 20% от годового фонда ИТР
ИТОГО 13080640
3.3.2. Расчет затрат на энергию
Суточный расход электроэнергии ведется по формуле:
- где, N – мощность электродвигателя, кВт;
- время их работы в сутки;
- k — коэффициент использования оборудования вовремени;
- cоs φ – коэффициент использования установленной мощности.
Суточный расход электроэнергии:
Для дробилки ККД 1200/140
Для дробилки КСД2200Т
Для грохота ГИСТ 72
Для мельницы МШР 4500х5000
Для спиральных классификаторов
Для освещения цеха проектируем 32 лампы мощностью 1,2 кВт. Расчет ведется по формуле:
- где, — количество ламп, штук;
- мощность ламп, кВт;
- n — продолжительность горения ламп.
Общий суточный расход электроэнергии составляет:
Годовой расход электроэнергии составляет:
о Робщ х360 198926 32х360 71613475 2 кВт
Затраты на 1 т руды по элементу «энергетические затраты» составляет:
71613475,2:6300000=11,36 кВт
3.3.3. Расчет стоимости сырья и материалов
Потребность в сырье и материалах определяется умножением нормы расхода на единицу продукции по каждому виду ресурсов на выпуск продукции.
Таблица 9
Расчет потребности в сырье на обогащение полиметаллической руды Материалы Норма расхода Годовой объем Общая
на 1т руды производства, потребность
тыс.т Известь, г/т 200 6300000 1260000000 Бутиловый 40 6300000 252000000 ксантогенат, г/т Сернистый 1000 6300000 6300000000 натрий, г/т Флотационное 12 6300000 75600000 масло, г/т Медный купорос, 300 6300000 1890000000 г/т Кальцинированная 102 6300000 642600000 сода, г/т Вспомогательные материалы: шары, кг 1,7 6300000 10710000 футеровка, кг 0,2 6300000 1260000 фильтроткань, кг 0,013 6300000 81900
Таблица 10
Расчет затрат на амортизацию № Наименование Стоимость Норма Сумма
основных фондов основных амортизации, амортизации,
фондов, тыс. % тыс. сум
сум 1 Здания и сооружения 2989035,7 2,8 83693 2 Оборудование 2014750 12,8 257888
ИТОГО 341581
3.3.4. Калькуляция себестоимости продукции
Калькуляционными единицами ОФ является переработка 1т руды.
На основании результатов расчетов составляем калькуляцию себестоимости продукции.
Результаты расчета сводятся в табл. 11.
Таблица 11
Калькуляция себестоимости 1т полиметаллической руды № Статьи затрат Единицы Количество Цена или Сумма,
измерения затрат затраты на сум
единицу
продукции 1 Сырьѐ: руда т 1 3800 3800 2 Основные
материалы:
известь г/т 200 0,74 148
ксантогенат г/т 40 1,200 48
сернистый натрий г/т 1000 0,12 120
флотационное г/т 12 0,35 4,2
масло
медный купорос г/т 300 0,75 225 сода г/т 10,2 8,0 81,6 кальцинированная 3 Вспомогательные материалы: шары кг/т 1,7 140 238 футеровка кг/т 0,2 1500 300 фильтроткань м2/т 0,013 1435 18,6 4 Энергетические затраты: затраты на кВт 11,36 25 284 электроэнергию 5 Заработная плата: сум 15,3 6 Отчисления на сум 5 социальное страхование 7 Амортизация сум 54,2 основных фондов 8 Цеховые расходы сум 534,19 Цеховая сум 5876 себестоимость 9 Общезаводские сум 117,6 расходы 10 Коммерческие сум 599,35 расходы Полная сум 165918,5 себестоимость
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Цветная металлургия в Узбекистане является технически передовой многоотраслевой промышленностью, обеспечивающей удовлетворение почти всех потребностей страны и выступающей поставщиком ряда цветных металлов на мировые рынки.
Свинцовые монометаллические и свинцово-медные руды, не содержащие других ценных компонентов, встречаются редко. Гораздо чаще свинец встречается совместно с цинком (свинцово-цинковые руды) или с медью и цинком (полиметаллические руды).
В сульфидных рудах свинец представлен обычно галенитом, цинк — различными разновидностями сфалерита.Вследствие особенностей вещественного состава руд основным методом их обогащения является флотация.Схема рудоподготовки включает в себя процессы дробления, грохочения, измельчения и классификации.При заданных размерах максимального куска в руде и дробленом продукте общая степень дробления будет равна S=80.Такая степень дробления может быть получена при трех стадиях дробления.Измельчение проводится в шаровых мельницах по двухстадиальной схеме с замкнутым циклом после I и II стадии измельчения, содержание класса 0,074мм в измельченном продукте 85%. В качестве классифицирующих аппаратов применяем в I стадии – классификатор, во II стадии – гидроциклон.Далее измельченная руда поступает в основной цикл, который включает в себя флотационное обогащение, так как флотация является основным методом обогащения полиметаллических руд, состоящее из коллективного и селективного цикла.
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/diplomnaya/svintsovo-tsinkovyie-rudyi/
1. Абрамов А.А. Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. Технология обогащения полезных ископаемых. МГГУ. 2004. 2. Абрамов А.А. Технология переработки и обогащения руд цветных металлов. В 2-х книгах. МГГУ. 2005. 3. Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых. В 2-х Т. МГГУ. 2006. 4. Бедрань В.Г. Машины для обогащения полезных ископаемых. Киев. Вища школа. 2000. 5. Егоров В.Л. Обогащение полезных ископаемых. М. Недра. 2006. 6. Каримов И.А. Узбекистан на пороге XXI в. T. Узбекистон. 1997. 7. Каримов И.А. Мировой финансово-экономический кризис и меры по его преодолению в условиях Узбекистана. Т. Узбекистон. 2009. 8. Мирзиѐев Ш.М. Критический анализ, жесткая дисциплина и персональная ответственность должны стать повседневной нормой в деятельности каждого руководителя Т. Узбекистан. 2016 г. 9. Полькин С.И. Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов. М. Недра. 2002г. 10. Разумов К.А, Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик. М. Недра. 2002г. 11. Руденко К.Г., Калмыков А.В. Обеспыливание и пылеулавливание при обогащении полезных ископаемых. М. Недра. 2007г. 12. Серго Е.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.Недра. 2005г. 13. Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик. В 2-х книгах. М. Недра. 1998г. 14. Чуянов Г.Г. Обезвоживание, пылеулавливание и охрана окружающей среды. М. Недра. 2007г. 15. Интернет ресурсы: www.ziyenet.uz www.mehanobr.com www.olam.uz
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПРИНЦИП РАБОТЫ КОНУСНОЙ ДРОБИЛКИ СРЕДНЕГО ДРОБЛЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОНУСНОЙ ДРОБИЛКИ
СРЕДНЕГО ДРОБЛЕНИЯ
1 – приводной вал; 2 – станина; 3 – эксцентриковый стакан; 4 – опорная чаша; 5 – дробящий конус; 6 – амортизатор; 7 – регулирующее кольцо; 8 – неподвижный конус; 9 – кожух; 10 – загрузочное устройство; 11 – механизм
поворота неподвижного конуса
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
СХЕМА ЦЕПИ АППАРАТОВ
1- пластинчатый питатель; 2 – конусная дробилка крупного дробления ККД 1200/140; 3 –
конусная дробилка среднего дробления КСД2200Т; 4 – ленточный конвейер; 5 – электровибрационный питатель; 6 – инерционный грохот ГИСТ 72; 7 – конусная дробилка мелкого дробления КМД-3000Т-П; 8 – шаровая мельница с решеткой МШР 4500х5000; 9 – то же; 10 – двухспиральный классификатор 2 КСН-30; 11 – то же; 12 – гидроциклон.
ДОКЛАД
Наша страна по праву гордится своими богатствами. В недрах узбекской земли находится почти все элементы таблицы Менделеева. Именно полиметаллические руды являются источником многих элементов одновременно, так как именно в них сосредоточены основные запасы полезных ископаемых.
Существует много методов обогащения полиметаллических руд, но наиболее распространен флотационный метод, который основывается на различие в физико-химических свойствах минералов, а именно в различной способности их смачиваться водой. Для того чтобы обеспечить более полное смачивание водой минеральной поверхности необходимо полное раскрытие зерен, т.е. нужно тщательно раздробить и измельчить руду.Для этого необходимо разработать схему рудоподготовки полиметаллической руды к обогащению флотационным методом.
Мы предлагаем применить схему рудоподготовки на примере свинцово – цинковой руды, изображенную на рис. 2. Схема рудоподготовки включает в себя процессы дробления, грохочения, измельчения и классификации.
При заданных размерах максимального куска в руде 800 мм и дробленом продукте 10мм общая степень дробления будет равна S=80.
Такая степень дробления может быть получена при трех стадиях дробления. Введение в схему дробления операций предварительного грохочения вызывает увеличение капитальных затрат и усложняет цех дробления. Поэтому предварительноегрохочение следует применять при достаточно высоком содержании отсеиваемого класса в исходном материале, а также при высокой влажности этого класса, когда значительно понижается производительность дробилки. Поэтому дробилка ККД – 1200/140, выбранная по размеру поступающего куска, обеспечивает заданную производительность без установки предварительного грохочения.
Во второй стадии дробления предварительноегрохочение предусматривается в большинстве случаев. Но если дробилки среднего дробления, связанные с дробилками мелкого дробления имеют большой запас производительности по сравнению с последними и обеспечивают производительность без отсева мелочи, то предварительное грохочение не предусматривается.
В III стадии дробления при малых выходных щелях (6 – 7мм) предварительное грохочение должно устанавливаться во всех случаях. Следуя этому утверждению в третьей стадии дробления устанавливаем предварительноегрохочение.
Операции предварительногогрохочения имеют целью возвратить в дробилку избыточный продукт.
Крупность дробленого продукта 10 – 20 мм, оптимальная для измельчения в шаровых мельницах, может быть получена на конусных дробилках мелкого дробления только в замкнутом цикле с грохотами. Поэтому при подготовке руд к измельчению в последней стадии дробления включаем операцию поверочного грохочения.
Измельчение проводится в шаровых мельницах по двухстадиальной схеме с замкнутым циклом после I и II стадии измельчения, содержание класса 0,074мм в измельченном продукте 85%. В качестве классифицирующих аппаратов применяем в I стадии – классификатор, во II стадии – гидроциклон.
На рис. 2 изображена конусная дробилка среднего дробления КСД, которая устанавливается на второй стадии дробления и полностью удовлетворяет заданным условиям. Принцип работы состоит в том, что дробящий конус 5 вращается внутри неподвижного конуса 8, дробя руду истиранием и частично раздавливанием.
На рис. 3 приведена схема цепи аппаратов, где показано пошаговое передвижение руды по аппаратам дробления и измельчения. Вопросы: 1. Какие операции относятся к рудоподготовке? Дробление, измельчение, грохочение и классификация. 2. Какие виды дробилок вы знаете? Щековые (применяются только для крупного дробления), конусные считаются универсальными, валковые, роторные, молотковые и т.д. 3. Какие виды мельниц вы знаете? Шаровые (материал измельчается шарами), стрежневые (стержнями), самоизмельчения (большими кусками самой измельчаемой руды).
4. Перечислите режимы работы мельниц? Каскадный (самый тихоходный 0,55-0,65 от критической скорости), смешанный, водопадный (самый быстроходный0,76-0,86 от критической) 5. Перечислите способы разрушения пород: раздавливание, раскалывание, истирание и удар. 6. Назовите месторождения свинцово-цинковых руд в Узбекистане?Хандиза Сурхандарьинская область (на месторождении Хандиза попутно со свинцом и цинком присутствуют медь, серебро, кадмий, селен, золото и индий.), Уч-кулач – Джизакская область. 7. Какие грохоты вы знаете? Колосниковык (применяются только для крупного грохочения), валковые, барабанные, вибрационные, инерционные и т.д. 8. Каким способом перерабатываются свинцово-цинковые руды? В основном это флотационный метод, который основывается на различной способности минералов смачиваться водой. 9. Во сколько стадий осуществляется дробление руды? Если мы говорим о рудах средней твердости, то в три стадии (крупное, среднее, мелкое), если о мягких – то в две стадии, ну а если о твердых и особо твердых тогда в три или четыре стадии. 10. Какая крупность руды необходима для флотационного обогащения? 80-85% класса -0,074мм. (У нас получена крупность 85% кл.-0,074 мм).
11. В каких аппаратах осуществляется тонкое разделение руды на классы крупности? В гидроциклонах, так как в них вместе с силой тяжести добавляется центробежная сила, которая как мы знаем в несколько раз превышает силу тяжести. 12. Какие новые виды дробилок вы знаете? Гидравлические конусные дробилки, центробежные дробилки, а также передвижные мобильные дробилки. 13. Реагенты, применяемы при флотации свинцово-цинковых руд? Флотация свинцовоцинковой руды на большинстве обогатительных фабрик осуществляется по селективной схеме, по которой из измельченной руды сначала флотируют свинцовые минералы при депрессии сфалерита, а затем после активации сфалерита медным купоросом, проводится цинковая флотация в высокощелочной среде для подавления пирита. Коллективноселективная флотация применяется значительно реже, т.к. разделение коллективного свинцово-цинкового концентрата вызывает трудности, связанные с тем, что активированный и сфлотированный сфалерит плохо подавляется и требует введение операции десорбции коллективного концентрата. В качестве собирателя подается бутиловыйксантогенат калия (БКК), пенообразователя Т-80, щелочная среда создается содой. Извлечение металлов в одноименные концентраты составляет, %: для меди – 67-92, свинца – 66-89, цинка – 73-94 при содержании меди в медном концентрате – 20-29, цинка в цинковом – 50-58, свинца в свинцовом – 50-74. Повышение комплексности использования руд достигается попутным извлечением или доизвлечением при их переработке пирита, барита, олова, золота, серебра и некоторых других металлов и этих элементов, как в виде отдельных продуктов, так и в составе основных концентратов.
