Выполнить проект обогатительной фабрики по переработке медно-никелевых руд

Минералогический и химический состав медно-никелевых руд,а также их физическая характеристика представлены в таблице 1 и в таблице 2,и 3 [2].

 

Таблица 1 - Минералогический состав медно-никелевых руд

 

Наименование минералов	Содержание, %
	Руда Центрального рудника	Руда рудника Каула-Котсельваара	Руда  Северного рудника
1. Пентландит	0,5 – 2,0	1,5 – 2,0	5,0 – 10,0
2. Халькопирит	0,5 – 1,0	1,5 – 2,0	не более 10,0
3. Пирротин	0,5 – 5,0	12,0 – 16,0	не более 30,0
4. Магнетит	3,0 – 15,0	4,0 – 5,0
5. Хромит	0,0 – 1,5	ед. зерна
6. Ильменит	0,5 – 4,0	1,0 – 2,0
7. Серпентин	30,0 – 55,0	20,0 – 25,0
8. Оливин	0,5 – 25,0
9. Хлорит-алюмосиликаты	2,0 – 16,0	8,0 – 10,0
10. Тальк	1,0 – 20,0	10,0 – 13,0
11. Карбонаты (кальций)	0,5 – 15,0	2,0 – 3,0
12. Полевой шпат алюмосиликаты	0,0 – 5,0
13. Пироксен силикаты	0,5 – 15,0	ед. зерна
14. Роговая обманка - силикаты	0,0 – 2,0
15. Хризотил асбест	0,0 – 1,0
16. Сорен	0,0 – 1,0
17. Виоларит	ед. зерна
18.Сперрилит	ед. зерна
19. Сфалерит	ед. зерна
20. Гидроокислы  железа	ед. зерна
21. Апатит	ед. зерна
22. Биотит	ед. зерна
23. Гранат	ед. зерна
24. Амфиболсиликаты	0,0 – 2,0	1,0 – 2,0
25. Полидимит	0,0 – 2,0
26. Маухерит	0,0 – 2,0
27. Кубанит	0,0 – 2,0
28. Несульфидные	0,0 – 2,0		40,0– 70,0
29. Пирит	0,0 – 2,0		5,0 – 15,0

 

 

Таблица 2 - Химический состав медно-никелевых руд

 

Химический состав, %	Руда Центрального рудника	Руда рудника Каула-Котсельваара	Руда Северного рудника
1. Ni	0,400-0,630	0,620-0,730	1,000 -1,460
2. Cu	0,140-0,240	0,320-0,380	0,780 – 0,900
3. Co	0,021-0,024	0,023-0,026	0,026 – 0,028
4. S	1,140-1,950	4,000-5,200	4,800 - 6,700
5. Fe	13,000-14,000	14,400-16,500	13,900 -14,900
6. SiO2	34,400-35,600	35,300-37,000	32,600 – 33,500
7. CaO	1,900-3,450	4,200-4,600	4,800-5,300
8. Al2O3	2,770-3,960	4,000-5,200	4,500 - 5,500
9.МqO	23,000-30,300	13,500-19,900	13,200 -15,300

 

Таблица 3 - Физическая характеристика медно-никелевых руд

 

Наименование рудников	Уд. вес, т/м³	Насыпной вес дроб. руды, т/м³	Твердость по шкале Протодьяконова	Влажность, %
1. Руда Центрального рудника	2,90	1,89	20,50 – 22,50	1,80 – 2,00
2. Руда рудника Каула-Котсельваара	3,00	1,92	9,00 – 13,10	2,00 – 3,00
3. Руда Северного рудника	3,20	2,09	11,00 –14,00	3,00 – 4,00

 

 

1.2. Характеристика медно-никелевых руд для обогащения

 

Исходным сырьем для фабрики являются вкрапленные медно-никелевые руды месторождений Печенгского района. Эти руды добываются открытым способом на руднике "Центральный" и подземным способом на рудниках "Северный", "Каула-Котсельваара".

Объемы руды с рудников характеризуются следующими значениями(1999 г.): рудник "Центральный" 89 %, рудник "Северный" 3,8 %, рудник "Каула-Котсельваара" – 7,2 %. Естественно, что эти объемы могут незначительно изменяться, исходя из производственной ситуации на комбинате.

Месторождение рудника "Центральный" преимущественно представлено вкрапленными рудами с небольшим количеством (в лежачем боку) брекчиевых и массивных руд.

Руды рудников "Северный", "Каула-Котсельваара" сложены из вкрапленных, брекчиевых и массивных руд. [1]

1.3.  Характеристика конечных  продуктов обогащения

 

При переработке руд на фабрике получают два конечных продукта – коллективный медно-никелевый концентрат и отвальные хвосты.

В таблицах 4, 5 приведены данные о химическом и минералогическом составах этих продуктов.

Крупность концентрата должна быть не менее 78% класса  -0,044 мм и не менее 90% класса  -0,074 мм [2].

 

Таблица  4 - Химический состав концентрата и отвальных хвостов

 

Наименование продуктов	Содержание, %
	Ni	Cu	Co	S	SiO2	CaO	MqO	Al203	Fe
Коллективный медно-никелевый концентрат	7,900-9,000	3,000-4,500	0,250-0,320	19,300-24,300	12,000-17,000	1,000-1,700	8,000-12,000	1,090-1,250	30,000-32,000
Отвальные хвосты	0,150- 0,200	0,060-0,085	0,008 –   0,009	1,000-1,500	35,000-36,000	3,000-4,000	30,000-31,000	3,000-4,000	12,000-13,000

 

 

Таблица  5 - Состав рудной минерализации концентрата и отвальных хвостов

 

Наименование продуктов	Массовая доля рудных минералов			Состав сульфидной массы, %
	% общее	В том числе от массы			пирротин	пентландит	халькопирит
		оксидов	сульфидов
Коллективный медно-никелевый концентрат	52,9	19,0	81,0		41,0	42,0	17,0
Отвальные хвосты	6,4	58,0	42,0		65,0	26,0	9,0

 

В отвальных хвостах количество рудных минералов невелико и составляет 6,4%. Основными видами потерь сульфидов с хвостами являются:

- сростки сульфидов  с минералами пустой породы в классе +0,1 мм;

- сростки сульфидов с труднофлотируемым пирротином;

- сростки сульфидов с магнетитом;

- раскрытые зерна сульфидов в классах крупности – 0,02 мм

 

Потребителем готовой продукции является цех обжига в городе Заполярном, где получают окатыши, которые направляются в плавильный цех комбината (г. Никель) для получения файнштейна с последующей переработкой его на готовый никель и медь на комбинате «Североникель».

С целью получения качественных показателей по требованию металлургов выдвинуты жесткие требования к гранулометрическому составу флотационного концентрата (содержание класса –0,074 мм не < 85%).

Качество коллективного концентрата определяется ВТУ ГМК «Печенганикель».

Показателями, обязательными для проверки перед фильтрацией являются:

1. Содержание никеля в сменной пробе концентрата должно быть не менее 4,8%;
2. Среднемесячное содержание никеля в концентрате не ниже 5,3 %;
3. Содержание класса –0,044 мм должно быть не менее 80 %;
4. Содержание твердого в сгущенном продукт 60-70 %.

Стандарт предприятия – концентрат флотационный медно-никелевый.

Никель в виде сплавов применялся задолго до получения его в чистом виде и даже задолго до открытия его как химического элемента (как химический элемент никель был открыт в 1751 году и получен в чистом виде в 1804 году).

Никель относится к основным элементам улучшающим свойства стали. Добавка никеля повышает прочность стали (броня морских кораблей, танков). Сплавы никеля (8-80 % никеля) и железа известны под названием нержавеющие и жаропрочные стали. Некоторые никелевые сплавы (нихром, никелин, хромель) отличаются весьма ценными электрическими и магнитными свойствами, что обуславливает их применение в производстве термопар и реостатов.

Сплавы никеля и меди, характеризующиеся высокой коррозийной стойкостью и легкой обрабатываемостью, используются в приборостроении, точном машиностроении и других отраслях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Выбор и обоснование технологической  схемы 

 

При выполнении проекта учитывается опыт работы действующей фабрики «Печенганикель», принятой за аналог при проектировании, а также крупность начального и конечного продуктов измельчения, производительность обогатительной фабрики, физические свойства руды.

На проектируемой фабрике применяется трехстадиальное дробление с замкнутым циклом в третьей стадии. При работе КМД в замкнутом цикле производительность дробилки по питанию больше, так как возвращающийся дробленый оборотный продукт понижает среднюю крупность поступающего в дробилку материала. Замкнутый цикл позволит получить более мелкий дробленый продукт, который поступает в мельницы на измельчение.

В первой и второй стадиях предусматриваем предварительное грохочение, а в третьей - совмещенные операции предварительного и поверочного грохочения. Операции предварительного грохочения применяем для сокращения количества материала поступающего в дробление и увеличения подвижности материала. Последнее особенно важно при дроблении в конусных дробилках среднего и мелкого дробления, подверженных забиванию рудной мелочью особенно в зимний период из-за значительного количества снега в руде. Поверочное грохочение позволяет возвратить в дробилку избыточный по крупности материал.

Принимаем к проектированию двухстадиальную схему измельчения, принятую на действующей фабрике, которая позволяет получать коллективный концентрат, который соответствует международным стандартам качества.