Отчет по практике в ОАО «Ковдорский ГОК»

  Обогащением ПИ называется совокупность процессов первичной обработки минерального сырья с целью разделения минералов и получения кондиционных продуктов с повышенной концентрацией в них одного или нескольких ПК. При обогащении ПИ используют различия в физических и химических свойствах минералов представленных в рудах с учетом их вещественного состава. К обогатительным условно относят также процессы разделения горной массы по крупности кусков и частиц, процессы окускования мелкого минерального сырья при агломерации или окомковании концентратов перед плавкой), различные виды обжига и выщелачивания (химического или бактериологического) при использовании их в схемах обогащения.

В процессе обогащения решаются вопросы:

- распределения всех компонентов  руды между выпускаемыми товарными  концентратами и продуктами, из  которых обеспечивается наиболее  рациональное их извлечение в  металлургическом производстве  или эффективное использование  в других отраслях.

- сокращение безвозвратных  потерь ПК в концентратах, используемых  в других отраслях промышленности.

- обеспечения качества  получаемых концентратов и продуктов,  отвечающего условиям наиболее  эффективного использования в  соответствующих отраслях промышленности.

Экономическое значение ОПИ обусловлено:

- снижением стоимости  переработки обогащенного сырья,  по сравнению с природным;

- повышением эффективности  последующего металлургического,  химического и других переделов  за счет снижения потерь, увеличения  производительности и повышения  качества продукции при переработке  обогащенного сырья;

- увеличением доли дополнительной  прибыли, получаемой за счет  попутного извлечения ценных  спутников и минеральных комплексов;

- возможностью резкого  снижения стоимости добычи руд  при осуществлении их предварительной  концентрации в условиях глобального  снижения содержания ЦК минерального  сырья.                                                                                                                  

5.1Технологические показатели

  Технологические результаты обогащения того или иного полезного ископаемого нельзя оценить при помощи одного какого-либо показателя. Необходимо учитывать несколько основных показателей, характеризующих процесс обогащения в целом. К основным показателям относят: содержание компонента в исходном сырье; выход продуктов обогащения; извлечение компонентов в продукты обогащения и качество продуктов обогащения.

Содержанием компонента называется отношение массы компонента к массе продукта, в котором он находится. Содержание компонентов обычно определяется химическими анализами и выражается в процентах, долях единицы или для драгоценных металлов в граммах на тонну (г/т).

Выходом продукта обогащения называется отношение массы полученного продукта к массе переработанного исходного сырья.  Извлечением компонента в продукт обогащения называется отношение массы компонента в продукте к массе того же компонента в исходном полезном ископаемом. Извлечение полезного компонента в концентрат характеризует полноту его перехода в этот продукт в процессе обогащения.

Качество продуктов определяется содержанием ЦК, вредных примесей, грансоставом и должно отвечать требованием, предъявляемым потребителем. Требования к качеству концентратов называются кондициями и регламентируются ГОСТами, техническими условиями (ТУ) и временными нормами.                                                       

 

5.2 Технологические схемы обогащения

Технологической схемой называют графическое изображение последовательности технологических операций при ОПИ.

К ним относятся:

• качественная схема содержащая информацию о качественных изменениях ПИ в процессе его переработки и режиме осуществления отдельных технологических операций;
• количественная схема содержащая количественные данные о распределении ПИ и его ЦК-ов по отдельным технологическим операциям в ед. массы и в процентах от исходной руды, количество которой 100 процентов;
• вводно-шламовая схема содержащая данные о количестве воды и твердого в каждой операции и продуктах обогащения;
• схема цепи аппаратов.

На рисунке 1.1 представлена качественная и количественная технологические  схемы обогащения полезных ископаемых. Водно-шламовая технологическая схема и схема цепи аппаратов представлены на рисунке 1.2.

Осуществить подготовку руды к обогащению и ее обогащение с получением конечных продуктов в один прием обычно не удается: получаемые концентраты в процессе одной операции еще недостаточно богаты, а хвосты — недостаточно бедны. Повторные операции обогащения называются перечистными, если они применяются к полученным концентратам, и контрольными, если применяются к хвостам предыдущих операций обогащения. Получаемые в ходе перечистных и контрольных операций продукты называются промежуточными, или промпродуктами, и направляются в предыдущую технологическую операцию или перерабатываются отдельно. Операции дробления и измельчения называются стадиями. При одностадиальном дроблении или измельчении исходный продукт доводится до необходимой для последующего измельчения или обогащения крупности в один прием: при двухстадиальном — в два последовательных приема и т.д. При наличии между стадиями операций обогащения схема называется схемой стадиального обогащения.                                                                  

                                

Рисунок 1.1-Качественная схема  обогащения полезных ископаемых (а) и количественная (б) технологические схемы обогащения полезных ископаемых.

 

 

Рисунок 1.2-Водно-шламовая технологическая схема (a) и схема цепи аппаратов (б): Q — производительность фабрики, т/ч; R — соотношение жидкой (Ж) и твердой (Т) фаз в пульпе; V—объем пульпы, м³/ч; W—объем воды в пульпе, м³/ч; Z — объем свежей воды, добавляемой в пульпу, м³/ч

6. Процессы обогащения

Полезные ископаемые на обогатительных фабриках проходят целый ряд последовательных операций, в результате которых достигается отделение полезных компонентов от примесей. Процессы обогащения полезных ископаемых по своему назначению делятся на подготовительные, вспомогательные и основные.К подготовительным относятся процессы дробления, измельчения, грохочения и классификации.

Дробление и измельчение  – процессы  уменьшения размеров кусков полезных ископаемых под действием  внешних сил, преодолевающих внутренние силы сцепления между отдельными минеральными частицами. Дробление и измельчение не имеют между собой принципиальных различий. Условно принято считать, что при дроблении получают продукты крупнее 5 мм, а при измельчении — мельче 5 мм. Размер максимальных зерен, до которого необходимо раздробить или измельчить полезное ископаемое при его подготовке к обогащению, зависит от размера включений основных компонентов, входящих в состав полезного ископаемого, и от технических возможностей оборудования, на котором производится последующая переработка дробленого продукта. Так, при последующем обогащения методом сухой магнитной сепарации максимальная крупность дробленой руды допускается не более 50 мм.

Грохочение и классификация  применяются с целью разделения полезного ископаемого на продукты различной крупности, называемые классами. Грохочение осуществляется рассевом полезного ископаемого на решетах и ситах с калиброванными отверстиями, поэтому отделяемый мелкий (подрешетный) продукт содержит зерна определенного максимального размера, соответствующего размеру отверстий просеивающей поверхности. В получаемом крупном (надрешетном) продукте частично остаются мелкие зерна, количество которых зависит от многих факторов. Грохочение применяется для разделения полезных ископаемых по крупности я а ситах с отверстиями размером от нескольких сотен миллиметров до долей миллиметра.

Классификация осуществляется в водной или воздушной среде и основана на выносе движущимся водным или воздушным потоком мелких зерен. Получаемые при классификации крупные продукты называются песками, а мелкие — сливом (при классификации в воде) или тонкими продуктами (при классификации в воздухе). Классификация применяется для тонкодисперсных продуктов при разделении по зерну размером не более 1 мм. В производственных условиях идеально точное разделение по крупности обычно не достигается. Так, при грохочении часть зерен размером менее отверстий сита остается а надрешетном продукте, а при классификации происходит не только засорение крупных продуктов более мелкими зернами, но и тонкие продукты содержат зерна, крупность которых превышает размер, по которому осуществляется разделение.

К основным относятся процессы собственно обогащения, в результате которых полезные компоненты выделяются в виде концентрате, а породные примеси  удаляются с хвостами. В процессах  обогащения используются различия в  крупности, форме, плотности, магнитной  проницаемости, смачиваемости, в электропроводности и др.

Обогащение по крупности  используется в тех случаях, когда  полезные компоненты представлены более  крупными, или, наоборот, более мелкими зернами по сравнению с зернами пустой породы, например, в россыпях полезные компоненты находятся в ряде более мелких частиц. Отделяя мелкозернистую часть руды от крупнозернистой (валунов и гали), можно удалить значительную часть породных примесей,

Различия в форме зерен  и в коэффициенте трения позволяют  отделить плоские чешуйчатые частицы  слюды или волокнистых агрегатов (асбеста) от частиц породы, имеющих  округлую форму. При движении по наклонной  плоскости плоские и волокнистые частицы скользят, а округлые зерна породы скатываются вниз. Коэффициент трения качения всегда меньше коэффициента трения скольжения, поэтому плоские частицы и округлые зерна сходят с наклонной плоскости с различной скоростью по различным траекториям, что создает условия для их разделения.

К вспомогательным относятся  процессы, способствующие повышению эффективности основных процессов обогащения (предварительное обеспыливание, обесшламливание и др.) и процессы, повышающие эффективность дальнейшей переработки полученных продуктов обогащения (обезвоживание и сушка) или подготовительные, основные и вспомогательные процессы называются технологическими.

Особое место занимают так называемые процессы производственного обслуживания. Целью данных процессов не является непосредственная переработка полезных ископаемых, а они предназначены для обеспечения нормального функционирования различных технологических операций. К процессам производственного обслуживания относятся внутрифабричный транспорт поступившей руды и продуктов обогащения, водоснабжение, электроснабжение, снабжение сжатым воздухом, технологический контроль качества продуктов обогащения и др.                                       

 

 

 

 

6.1 Грохочение

Грохочением называется процесс  разделения зернистого материала на классы крупности. Грохочение осуществляется на просеивающих поверхностях. В качестве рабочих просеивающих поверхностей в производственных условиях применяются колосниковые решетки, штампованные литые и сварные решета, проволочные и резиновые сита. Колосниковые решетки набираются из колосников, параллельно скрепленных между собой со строго определенными зазорами. Зазор между соседними колосниками определяет максимальный размер зерен подрешетного продукта. Колосники могут иметь различный профиль сечения. Наилучшим профилем является трапециевидный, так как при прохождении через расширяющуюся щель зерна не заклиниваются в пей. Колосниковые решетки обладают повышенной прочностью. Их используют для выделения крупных классов, ширина зазора между колосниками обычно бывает не менее 50 мм. Решета применяются для грохочения по крупности от 10 до 100 мм.

Сита бывают тканые, плетеные, струнные и шпальтовые. Тканые и  плетеные сита изготавливаются преимущественно  с квадратными и прямоугольными отверстиями размером от 100 до 0.04 мм из стальной, латунной, бронзовой, медной или никелевой проволоки. В последнее время изготавливают резиновые, капроновые и капросталевые сита. Шпальтовые сита представляют собой щелевидные сита, набираемые из проволоки круглого, чаще из стержней трапециевидного сечения. Предназначены шпальтовые сита для выделения мелких классов.

Коэффициентом   живого   сечения   решета называется отношение    суммарной    площади   отверстий    сита к общей площади просеивающей поверхности. Крупность продуктов  принято выражать в миллиметрах  и микронах. Размер отверстий тканых сит в зарубежной и часто в  отечественной практике характеризуется  числом меш — числом отверстий, приходящихся на один линейный дюйм сетки, т. е. на 25.4 мм.

С помощью сит и решет  производится грохочение различных  продуктов на классы крупности и  выполняется ситовый анализ.Ситовый  анализ — рассев проб полезного  ископаемого и продуктов его  переработки на ряд классов с  помощью набора стандартных сит  для определения содержания зерен  различной  крупности в исследуемом  продукте. Стандартные наборы сит  характеризуются модулем, обозначающим отношение размеров отверстий двух смежных сит данного набора.

В зависимости от назначения грохочение бывает самостоятельным, подготовительным, вспомогательным и с целью обезвоживания.Самостоятельное грохочение — процесс разделения на продукты заданной крупности, являющиеся конечными товарными продуктами, предназначенными для отправки потребителям.Подготовительное грохочение — разделение материала на два или несколько классов, подвергаемых раздельной переработке на данной фабрике, например перед раздельным обогащением классов крупности на различных аппаратах.Вспомогательное грохочение предусматривается в схемах дробления и измельчения с целью выделения мелких классов, не подлежащих дроблению (измельчению).                                               

 

6.2 Дробление

Процесс дробления по своему назначению может быть подготовительным и самостоятельным. Подготовительное дробление осуществляется с целью разъединения сростков ценных компонентов и пустой породы. В некоторых случаях необходимость предварительного дробления обусловлена технико-экономическими соображениями, или ограничениями по крупности материала, подвергаемого последующей обработке, например, дробление кусков руды или угля перед обогащением на отсадочных машинах. Дробление называется самостоятельным, если продукт дробления не подвергается обогащению, а является товарным и подлежит непосредственному использованию, например, дробление агломерата обожженных окатышей и др.