Отчет по практике обогащение полезных ископаемых
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.
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРАКТИКИ
Цель преддипломной практики – подготовить студента к решению организационно-технологических задач на производстве и к выполнению выпускной квалификационной работы.
Проводится на горных предприятиях, в научно-исследовательских организациях и учреждениях, где возможно изучение материалов, связанных с темой выпускной квалификационной работы.
В период практики студентам необходимо:
1. Глубоко изучить технологический процесс и оборудование обогатительной фабрики.
2. Выявить пути совершенствования технологии с учетом новых достижений науки и техники с целью комплексного использования сырья и повышения технико-экономических показателей обогащения, пути решения вопросов безотходной технологии и очистки воды и воздуха.
3. Изучить вопросы организации труда, учета, контроля и управления производством, его планирования и экономики, маркетинга.
4. Изучить состояние вопросов автоматизации и механизации обогатительных процессов, а также стандарты и метрологическую документацию, используемую на фабрике.
5. Изучить состояние охраны труда и техники безопасности.
2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРАКТИКИ
Порядок прохождения и сроки практики определяются учебным планом.
Перед выездом кафедра проводит собрание студентов с инструктажем по правилам поведения на практике, программе практики, правам и обязанностям, срокам практики, порядку составления и представления отчетов по практике.
Каждому студенту выдается направление на практику и программа практики. Кроме того, студент должен иметь при себе паспорт, студенческий билет, а работавший ранее – трудовую книжку и квалификационные удостоверения.
Во время прохождения практики студенты могут работать на рабочих местах.
После прибытия на базу практики студент должен обратиться в учебно – курсовой комбинат или отдел технического обучения (отдел подготовки кадров), или в отдел кадров предприятия, где ему должны выдать направление в цех и назначить руководителя практики от производства.
Во время пребывания на практике студенты подчиняются всем установленным правилам внутреннего распорядка, принятым на предприятии. Лицам, нарушающим эти правила, предприятие может выносить взыскания с доведением их до сведения ректора университета.
Практика завершается составлением отчета, который составляется в соответствии с разделами, рекомендованными в данной программе. Отчет иллюстрируется схемами, эскизами, таблицами, чертежами.
В отчете обязательно делаются ссылки на используемые литературные источники, в том числе, на отчеты по научно – исследовательским работам с указанием авторов, наименованием источника, организации, года выпуска.
Руководитель практики от производства дает письменное заключение – отзыв о прохождении практики студентом. Подпись руководителя заверяется печатью. Отчет предоставляется на кафедру для защиты.
Лица, не защитившие отчет, к дипломированию не допускаются.
В начале и конце практики следует обратить особое внимание на отметку командировочного удостоверения (направления), сроки в котором должны строго соответствовать срокам практики. Допускается превышение срока фактического пребывания на практике.
3. ВОПРОСЫ, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ К РАССМОТРЕНИЮ В ОТЧЕТЕ ПО ПРАКТИКЕ
3.1. Общие сведения о предприятии
Профиль горно – обогатительного (горно – металлургического) комбината, его географическое положение, история и перспективы развития.
Роль и значение обогатительной фабрики в общей системе производства (комбинат, рудник, завод). Структура обогатительной фабрики.
Потребители готовой продукции, требования, предъявляемые к концентратам.
3.2. Сырьевая база
Графическое и административное положение района месторождения, рельеф, климат, гидросеть. Экономические сведения о районе, изученность района месторождения.
Геологическая характеристика района: краткие сведения о стратиграфии и литологии, тектонике, гидрогеологии, истории геологического развития района месторождения.
Сведения о геологическом строении рудного поля и месторождении полезных ископаемых:
– характеристика пород, слагающих рудное поле, их петрографический состав, формы залегания, стратиграфия, тектоника, гидрогеология;
– морфология тел полезного ископаемого, условия залегания, размеры, мощность;
– взаимоотношения с вмещающими породами, внутреннее строение рудного тела, генетический тип месторождения.
Качественная характеристика полезного ископаемого:
– вещественный состав (минеральный и химический), природные типы и промышленные сорта руд;
– структурно – текстурные особенности полезного ископаемого;
– физические и физико – механические свойства.
Требования промышленности, предъявляемые к сырью и готовой продукции. Обеспеченность предприятия минеральным сырьем.
3.3. Сведения об обогатимости полезного ископаемого, обоснование технологической схемы
Данные лабораторных, полупромышленных и промышленных испытаний по обогащению полезных ископаемых с подробным описанием результатов исследований, данных изучения вещественного, минералогического, гранулометрического, фракционного составов исходных материалов и продуктов обогащения. Обогатимость различных технологических типов руд и их усреднения.
Существующая технологическая схема переработки сырья, ее сравнение с проектной схемой. Эволюция технологической схемы и обоснование принципиальных технических решений. Выявление основных направлений совершенствования технологической схемы обработки с учетом новейших достижений науки и практики обогащения минерального сырья, повышения комплексности его использования, разработки безотходной технологии.
3.4. Цех дробления
Способ доставки и приема руды в дробильном отделении фабрики. Вместимость бункеров, тип питателей, контроль заполнения бункеров рудой. Методы борьбы с зависаемостью и смерзаемостью материала.
Режим работы цеха крупного, среднего и мелкого дробления. Схема дробления и основные технологические показатели: крупность исходных и дробленных продуктов, степени дробления по стадиям, ширина разгрузочных щелей дробилок, размеры отверстий сит грохотов, эффективность грохочения, ситовые характеристики продуктов, удельные производительности дробилок и грохотов.
Схема цепи аппаратов и характеристика дробильного, транспортного оборудования и грохотов, тип и мощность электродвигателей.
План и разрез дробильных отделений с указанием размещения оборудования, выпускных и перегрузочных устройств, их размеры, привязка оборудования к осям колонн здания цеха, основные размеры зданий.
Грузоподъемные устройства. Недостатки в конструктивном оформлении дробильного отделения.
Срок службы отдельных частей оборудования. Периодичность и способы ремонтов. Энергетические затраты (общие и удельные).
Анализ работы дробильного отделения. Причины простоев и планируемые мероприятия по их устранению, фактическая производительность дробильного отделения фабрики. Техника безопасности при обслуживании оборудования и противопожарные мероприятия.
3.5. Отделение измельчения
Режим работы цеха измельчения и классификации. Режимная карта технологических показателей цеха измельчения: характеристика крупности исходного продукта и продуктов измельчения и классификации, содержание твердого во всех продуктах, величина циркулирующих нагрузок, методы их определения на фабрике, удельная производительность мельниц по расчетному классу для различных стадий, эффективность классификации.
Схема цепи аппаратов отделения измельчения (секции), тип и характеристика основного и вспомогательного оборудования (мельницы, классификаторы, гидроциклоны, питатели, конвейеры, насосы), тип и мощность электродвигателей.
Бункера главного корпуса, их конструкция, вместимость, способ крепления, футеровка.
План и разрез отделения измельчения с указанием размещения оборудования, отметок основных площадок, уклонов грохотов и желобов, выпускных и перегрузочных устройств, их размеры, привязка оборудования к осям колонн здания цеха, основные размеры зданий. Уборка производственных помещений и рабочих площадок.
Грузоподъемные устройства. Недостатки в конструктивном оформлении отделения измельчения.
Анализ работы измельчительного отделения. Фактическое время работы агрегатов, простои и их причины. Общий и удельный расход электроэнергии и стали на измельчение. Анализ результатов исследовательских работ по совершенствованию технологического процесса измельчения и классификации.
Техника безопасности в цехе измельчения, противопожарные мероприятия.
3.6. Гравитационное отделение
Режим работы цеха. Фракционный состав исходной руды и продуктов разделения по классам крупности. Режимная карта технологического процесса гравитационного отделения, регулирование технологических параметров.
Промывочные аппараты. Время промывки руды, удельный расход воды и электроэнергии на промывку, потери металла со сливами, способы повышения эффективности процесса промывки.
Отсадочные машины и концентрационные столы. Удельные производительности аппаратов в зависимости от крупности обогащаемого материала, удельные расходы воды и электроэнергии, параметры постели отсадочной машины, частота и способ ее регенерации.
Сепараторы для обогащения в тяжелых суспензиях. Параметры суспензии (плотность, вязкость и др.), схемы регенерации утяжелителя, удельные потери его, способ разгрузки продуктов сепарации.
Схемы цепи аппаратов цеха обогащения, тип и характеристика основного и вспомогательного оборудования цеха, параметры его работы.
План и разрез гравитационного отделения с указанием размещения оборудования, отметок основных площадок, уклонов полов и желобов, выпускных и перегрузочных устройств, их размеры, привязка оборудования к осям колонн здания цеха, основные размеры зданий. Вопросы уборки производственных помещений и рабочих площадок.
Грузоподъемные устройства. Недостатки в конструктивном оформлении гравитационного отделения.
Срок службы основных сменных частей машин. Организация и периодичность ремонтов.
Основные правила по технике безопасности по цеху обогащения.
3.7. Флотационное и реагентное отделение
Режим работы флотационного отделения. Качественно – количественная схема флотации с указанием крупности продуктов, содержания твердого в операциях и продуктах обогащения, удельных расходов воды и реагентов.
Схема цепи аппаратов цеха флотации (секция), тип и характеристика основного и вспомогательного оборудования. Схема распределения потока пульпы по камерам с указанием транспортных средств (насосы, пульпоподъемные камеры), точки подачи реагентов. Уклоны желобов, объемная производительность, соотношение минутного дебита пульпы для основных потоков и объема камер, время флотации и оптимальная плотность питания для каждой операции.
Реагенты, назначение и механизм их действия, точки подачи, удельные расходы, концентрация, способ приготовления и дозировки, влияние расходов реагентов на технологический процесс, время кондиционирования пульпы с реагентами.
Способ доставки, хранение реагентов, типы и характеристика реагентных питателей и регулировка их работы. План и разрез флотационного отделения с указанием размещения оборудования, отметок основных площадок, уклонов полов и желобов выпускных и перегрузочных устройств, их размеры, привязка оборудования к осям колонн здания цеха, основные размеры зданий. Вопросы уборки производственных помещений и рабочих площадок.
Грузоподъемные устройства в цехе флотации. Организация ремонта, срок службы основных узлов и деталей машин (статоров, импеллеров, турбинок насосов и др.).
Техника безопасности во флотационном и реагентном отделении фабрики. Противоядия и первая помощь при отравлении реагентами.
3.8. Отделение магнитной сепарации
Режим работы отделения. Схема магнитного обогащения и качественно – количественные показатели.
Схема цепи аппаратов, тип и характеристика основного и вспомогательного оборудования (магнитные сепараторы, транспортное оборудование). Основные параметры работы оборудования и их регулирование, положение магнитной системы, высота рабочей зоны сепаратора, напряженность магнитного поля в разных стадиях сепарации, удельная производительность, плотность питания, влияние намагничивания и размагничивания пульпы и технологические показатели обогащения.
План и разрез отделения с указанием размещения оборудования, отметок основных площадок, уклонов полов и желобов, выпускных и перегрузочных устройств, их размеры, привязка оборудования к осям колонн здания цеха, основные размеры зданий. Вопросы уборки производственных помещений и рабочих площадок.