Курсовая работа На тему Характеристика процесса обогащения металлических руд на примере Учалинской обогатительной фабрики
 Скачать 499.17 Kb.
|
|
Studlancer.net - закажи реферат, курсовую, диплом! Курсовая работа На тему Характеристика процесса обогащения металлических руд на примере Учалинской обогатительной фабрики Введение Добыча руды и производство цветных и редких металлов с каждым годом возрастают. Руды цветных и редких металлов отличаются сложностью минерального и химического состава. В большинстве своем они являются комплексными, полиметаллическими, содержащими несколько цветных и редких металлов в виде минералов, совместное присутствие, которых затрудняет или исключает применение металлургических процессов без предварительного разделения их методами обогащения. В процессе обогащения руд одновременно решается задача удаления из обогащаемых продуктов вредных примесей, присутствие, которых ухудшает качество. Таким образом, цель обогащения руды состоит в том, чтобы отделить полезные минералы от минералов пустой породы и вредных примесей и сконцентрировать их в отдельные продукты, пригодные для химической или металлургической переработки. Современные обогатительные фабрики ежегодно перерабатывают миллионы тонн полезных ископаемых, с каждым годом совершенствуется техника обогащения, создается новое оборудование, осваиваются новые виды полезных ископаемых и повышается извлечение из них ценных компонентов. 1. Общая характеристика обогатительной фабрики По административному положению Учалинская обогатительная фабрика входит в состав ОАО «УГОК» и находится на территории г.Учалы Республики Башкортостан. Ближайшими железнодорожными станциями являются ст. Учалы (10 км к северу) с выходом на станцию Миасс и ст. Магнитогорск (120 км к югу) Южно-Уральской железной дороги. Площадка обогатительной фабрики расположена в 1 км к востоку от г. Учалы. Первое проектное задание обогатительной фабрики Учалинского ГОКа на производительность 2,5 млн. т. руды в год было разработано в 1955 году институтом "Уралмеханобр". В соответствии с утвержденным проектным заданием в 1957-1958 гг. были выполнены рабочие чертежи дробильных корпусов и склада дробленой руды и в 1959 году начато их строительство. Выполнение рабочих чертежей обогатительной фабрики было закончено в 1963 году. Разработкой технологии обогащения медно-цинковых руд Учалинского месторождения (до 1955 года) занимался, в основном, институт "Уралмеханобр". Им разработана цианидная технология прямой селективной флотации, которая заложена в проект обогатительной фабрики. Ввиду неподготовленности хвостового хозяйства и очистных сооружений для работы по проектному цианидному режиму, пуск 1 очереди фабрики в 1968 году осуществлен по схеме селективной флотации медно-цинковых руд по бесцианидному режиму (с применением сернистого натрия и цинкового купороса), разработанному коллективом УГОК совместно с институтом "Уралмеханобр". С целью увеличения объёма переработки руды с июня 1969 года Учалинская обогатительная фабрика переведена на схему коллективно-селективной флотации медно-цинковых руд с использованием технологического и реагентного режима, рекомендованного исследовательской лабораторией комбината. В 1970 г. была выполнена корректировка проектного задания расширения Учалинского ГОКа до 3,5 млн. т. руды в год. Производительность 1 секции при этом была принята 1,2 млн. т. руды в год, 2 и 3 секции мощностью соответственно 1,1 и 1,2 млн. т. руды в год. 2 очередь сдана в эксплуатацию в сентябре 1972 г. Строительство фабрики на полную мощность с вводом в эксплуатацию в полном объёме дробильного отделения, 2 и 3 секций корпуса обогащения было закончено в январе 1974 года. Проектная мощность по переработке руды достигнута в 1974 году. Учалинская обогатительная фабрика запроектирована на переработку учалинской медно-цинковой руды. Фактически же кроме Учалинской с 1969 по 1982 г. перерабатывались руды месторождения им. XIX партсъезда, с 1982 года перерабатываются руды Молодежного месторождения, с марта 1992 года начала поступать в переработку руда подземного Узельгинского рудника. Кроме того, из-за необеспеченности загрузки фабрики в полном объёме местным сырьем, начиная с 1986 года на УОФ осуществлялась переработка привозных руд, в том числе гайской, николаевской, яман-касинской, карабашской, александринской. Специалистами Учалинской обогатительной фабрики и исследовательской лаборатории совместно с институтами «Гинцветмет», «Унипромедь» разработаны, внедрены и постоянно совершенствуются развитые схемы обогащения, технологические и реагентные режимы в соответствии с технологическими свойствами перерабатываемых руд. До 1981 года обогащение медно-цинковых руд Учалинского месторождения осуществлялось по классической коллективно-селективной схеме флотации с доизмельчением коллективного и грубого медного концентратов. С 1982 года технология обогащения учалинских руд включает получение по коллективно-селективной схеме флотации грубого цинкового концентрата с содержанием цинка 20-25%. Грубый цинковый концентрат подвергается операции доводки в отдельном цикле до содержания цинка 46-48% с требуемыми кондициями по содержанию железа. В результате исследований, проведенных исследовательской лабораторией УГОКа, детального анализа промышленных данных, изучения вещественного состава руд и продуктов обогащения были найдены пути дальнейшего совершенствования технологической схемы обогащения руды. В дальнейшем, по мере отработки руд открытым способом и с переходом на подземную разработку 2-х месторождений – Учалинского и Узельгинского, а также в связи с физическим износом основного оборудования, достигнутый уровень суммарного извлечения меди и цинка (до 150%) при высоких эксплуатационных затратах не мог удовлетворять предприятие, не мог обеспечить стабильную работу предприятия. Вновь назрела необходимость в реконструкции обогатительной фабрики. СП ЗАО «ИВС», выступившее генеральным подрядчиком проведения реконструкции обогатительной фабрики, осуществило весь комплекс работ разработки технологии, поставки оборудования и средств автоматики. Проектирование было осуществлено АОЗТ «Механобр Инжиниринг». Все работы выполнялись в условиях действующего производства без снижения объемов переработки, которые распределялись на старое оборудование и новое по мере его ввода в эксплуатацию. Ввод реконструируемых секций осуществлялся поэтапно. I секция была построена за 8 месяцев с начала демонтажа старого оборудования до запуска нового. Фронт медной и коллективной флотации был запущен в эксплуатацию 21.12.2000 г., фронт цинковой флотации – 12.02.2001 г. Фронт медной флотации объединенной II секции реконструирован и запущен в работу в октябре 2001 г., коллективной флотации в ноябре 2001 г., дофлотации цинка – в феврале 2002 г., цинковой флотации II секции – 20.02.2004г. Фронт I очереди доводки грубых цинковых концентратов реконструирован и запущен в работу 25.10.2005., дофлотации меди и медно-пиритного продукта – 22.12.2006., дофлотация цинка из хвостов основной медной флотации узла доводки – 29.06.2007г. В настоящее время работы по реконструкции флотационного отделения завершены. На 2-х обновленных секциях флотации перерабатываются руды 6-ти сортов в объеме 5,5 млн. т. в год по схеме с последовательным выделением меди и цинка в селективные концентраты с частичной доводкой грубых цинковых концентратов (до 50% от общего объема) до кондиции в узле обезжелезнения с получением готового цинкового концентрата камерным продуктом. Медно-цинковые руды Узельгинского, Учалинского и Талганского месторождений перерабатываются по коллективно-селективной, селективной схеме обогащения с получением кондиционных медного, цинкового, пиритного и грубого цинкового концентратов с дальнейшей доводкой до кондиционного в отдельном цикле по специально разработанному технологическому и реагентному режиму. В настоящее время медно – цинковые пирротинсодержащие руды с содержанием цинка менее 1,8% перерабатываются как медные по схеме коллективно-селективной флотации в высокощелочной среде с выводом медной «головки» и получением кондиционного медного концентрата. Хвосты медной флотации вместе с коллективными хвостами направляются в отвал. При содержании в руде более 2% цинка ведутся наработки по схеме с выводом медной «головки», грубого медного концентрата, с открытым циклом в цинковой флотации с обезжелезнением грубого цинкового концентрата. Таким образом, руды, перерабатываемые на обогатительной фабрике, характеризуются сложным вещественным составом, тонким взаимопроростанием сульфидов полезных минералов друг с другом и пустой породой, что требует для их раскрытия тонкого измельчения руды перед флотацией. Значительное колебание содержаний меди, цинка, серы по участкам в рудах Учалинского месторождения свидетельствует о необходимости тщательного их усреднения перед подачей на обогатительную фабрику. Введены в эксплуатацию установки шести фильтр–прессов «Diemme» на месте трех сушильных барабанов, что позволяет в одну операцию выпускать медный и цинковый концентрат с кондиционной влагой. Достигнута суммарная производительность медных фильтров – 72 т/час, цинковых фильтров – 72 т/час. Главной организацией по совершенствованию технологии обогащения перерабатываемых руд до 1992 года являлся институт «Гинцветмет». В настоящее время работы по совершенствованию технологии возглавляет СП ЗАО «ИВС» в тесном сотрудничестве со специалистами обогатительной фабрики и исследовательской лаборатории. Силами исследовательской лаборатории и геологической службы комбината проводится опережающее изучение вещественного состава и технологических свойств руд, подлежащих переработке на обогатительной фабрике. По результатам исследований составляются карты обогатимости руд, данные которых используются в расчетных таблицах ежемесячных (годовых) направлений горных работ по рудникам, что дает обогатителям своевременную информацию о качестве поступающих в переработку руд не только по содержанию, но и по показателям обогащения. С мая 2002 г. хвостовое хозяйство с хвостохранилищем для складирования отвальных хвостов выделено в самостоятельный цех технологических гидротехнических сооружений (ЦТГС) Таблица 1.1 - Основные и вспомогательные производственные здания
2. Геологическая характеристика Учалинского месторождения 2.1 Медно-цинковая руда Характерной особенностью минералогии руд месторождения является то, что многие из рудообразующих минералов представлены сериями разностей, различающихся не только по форме выделений и строению агрегатов, но, судя по всем признакам, и по условиям и времени своего образования. Главным минимальным фоном сплошных руд является пирит, в массе которого распределены халькопирит и сфалерит, являющиеся основными минеральными формами главных ценных компонентов руд: меди и цинка. Другие минералы являются второстепенными или редкими и их промышленное значение (за некоторым исключением) обычно невелико. Из текстур преимуществом пользуется массивные, пятнистые, брекчиевидные, полосчатые, скрытокристаллические. Структура руды самая разнообразная: мелкозернистая, интерспициальная, петельчатая, цементная, микроколломорфная, эмульсионная, реже колломорфная. Пирит является наиболее распространенным минералом руды, составляет 75 – 78 % от рудной массы. Наиболее часто встречающиеся размеры его выделений составляют от 0,5 до 1,2 мм. Обилие тонкозернистых включений халькопирита и сфалерита в пирите, а также развитие нерудных минералов в интерспециях зерен пирита обуславливают сложные взаимопрорастания этих минералов и трудности их раскрытия при измельчении. Медные минералы в руде представлены в основном халькопиритом, редко блеклой рудой и борнитом, и в единичных случаях – ковеллином и халькозином. Среднее содержание халькопирита в медно-цинковых рудах не превышает 3 –5 %. В массивной медно-цинковой руде халькопирит наблюдается преимущественно в ассоциации с пиритом, во вкрапленных – образует рассеянные, тонкозернистые и прожилково-зернистые агрегаты среди нерудных минералов. Сложные срастания халькопирита со сфалеритом типичны, в богатых цинком сплошных рудах зоны теснейших срастаний этих минералов нередки. Значительно реже халькопирит и сфалерит образуют в пирите обособленные прожилки, зерна, агрегаты. Сфалерит образует преимущественно теснейшие взаимные прорастания с пиритом и халькопиритом, часто отмечаются срастания сфалерита с нерудными минералами. Размер чистых полей сфалерита колеблется от 0,02 до 0,2 мм. Форма его выделений – неправильные агрегаты, зерна, прожилки. Преобладающее количество сфалерита представлено высокожелезистым темно-серым марматитом и лишь в незначительных количествах встречается кремовато-коричневая его разновидность (клейофан). Тонкие прожилковые выделения блеклой руды довольно часто наблюдаются по трещинам и в межзерновых промежутках агрегатов пирита или внутри зерен халькопирита, ассоциирующего с пиритом, нередко блеклая руда образует неравномерную вкрапленность среди нерудных минералов или в срастании с галенитом, сфалеритом и пиритом. Размер включений блеклой руды в пирите от 0,006 до 0,15 мм, редко до 0,5 мм. Нерудными минералами в массивных рудах являются кварц, серицит, хлорит, кальцит, реже эпидот; на флангах в висячем боку рудных тел, в цементе брекчиевидных руд широко развит барит до пяти-восьми процентов. Повышенные количества нерудных минералов затрудняют осаждение пирита в сгустителях фабрики. В целом медно-цинковые и цинковистые руды Учалинского месторождения как типичный комплекс сульфидных минералов, характерных для колиданных месторождений Урала, с весьма тесным и тонким их взаимопрорастанием, представляют собой сложный объект для обогащения в части их раскрытия и разделения. Таблица 2.1 - Минеральный состав медно-цинковой руды
|