НАО «Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова» Кафедра «Нанотехнологии и металлургия» ОТЧЕТ ПО ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРАКТИКЕ Жайремский Горно-Обогатительный комбинат» (место практики) Руководитель __________________________ (оценка) Платонова Е.С.. Члены комиссии Куликов В.Ю. (подпись) (ф. и. о.) (подпись) (ф. и. о.) (подпись от факультета ф. и. о.) Обучающийся (фамилия, инициалы) Айтбаев Н.Б. МЕТ-20-3 (группа) Тулегенова Ш.Н. (подпись) Давлетбаев А.Д. _____________________________ (ф. и. о.) (подпись) 2023 г. . Содержание Введение 1 Жайремский Горно-Обогатительный комбинат 2 Изучение Дробильного Цеха 2.1 Отделение отмывки рудной мелочи 2.2 Цех тяжелосредной сепарации и отделение мелкого дробления 2.3 Оборудование основное и вспомогательное 3 Изучение технологического процесса получение концентрата 4 Промышленная Экология Список использованной литературы Заключение: Приложения Приложение А План Цеха Приложение Б Оборудование Приложение В Готовое изделие 2 3 4 8 10 12 12 25 29 30 31 32 33 34 35 Введение Производственная практика студента проводится с целью закрепления теоретических знаний, полученных в процессе обучения; приобретения практических навыков, компетенций и опыта деятельности по направлению подготовки; ознакомления на практике с вопросами профессиональной деятельности, направленными на формирование знаний, навыков и опыта профессиональной деятельности. Задачи производственной практики: - Изучение организационной структуры предприятия и действующей нанем системы управления; - Изучение особенностей строения, состояния и функционирования конкретных производственных процессов; - Приобретение практических навыков в будущей профессиональной деятельности; - Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии и основные проблемы дисциплин, определяющих область профессиональной деятельности, видеть их взаимосвязь в целостной системе знаний; - Знать этические и правовые нормы, регулирующие отношения человека к человеку, обществу, окружающей среде и уметь учитывать их в профессиональной деятельности; 3 1 Жайремский Горно-Обогатительный комбинат Производственная практика проходила в Жайремском горно-обогатительном комбинате Жайре́мский горно-обогатительный комбинат (каз.Жәйрем кен байыту комбинаты, англ. Zhairem GOK) — казахстанская компания-производитель полиметаллического и марганцевого сырья, градообразующее предприятие посёлка Жайрем города Каражал Улытауской области. Один из основных производителей марганцевого концентрата Казахстана, входит в тройку крупнейших компаний горно-добывающей сферы области. Офис компании расположен в городе Караганде. Принадлежит горнометаллургической компании «Казцинк», подконтрольной транснациональной группе Glencore. До декабря 2014 года входил в состав холдинга ENRC. Первая очередь Жайремского горно-обогатительного комбината сдана в эксплуатацию 30 декабря 1976 года. Строительство ГОКа на базе Жайремского барито-полиметаллического месторождения, открытого в 1959 году, было объявлено Всесоюзной ударной комсомольской стройкой. После распада СССР в 1994 году предприятие было приватизировано. Через аффилированные фирмы новым хозяином АО «Сарыаркаполиметалл» стал Казпотребсоюз, хотя противником данной сделки был министр промышленности Республики Казахстан (1992—1994) Альберт Саламатин, заявивший, что сделка была произведена с нарушениями. В середине 1990-х компанией Nakosta AG, зарегистрированной в городе Цуг в Швейцарии, у тринадцати инвестиционных приватизационных фондов были приобретены 51 % простых акций АО «Сарыаркаполиметалл», купившей также Карагандинский и Алматинский маргариновые заводы. В конце 1990-х на ОФ «Саранская» (г. Сарань) дочернего ТОО «Жалаир», было налажено производство баритовых концентратов для нефтедобывающей промышленности. В начале 2000-х ГОК был продан Olberg Holding AG, а маргариновые заводы — Ursem Holding AG, также зарегистрированные в швейцарском Цуге. В 2007 году маргариновые заводы объединились в холдинг «Евразиан Фудс Корпорэйшн», а ранее, в 2004 году, Жайремский ГОК вошёл в состав других «евразийцев» — ЕПА (ЕФПК, ENRC, ныне ERG) Александра Машкевича и Ко. В конце 2014 года Евразийская группа реализовала на Казахстанской фондовой бирже 99,9 % акций Жайремского ГОКа компании «Казцинк» за 55,879 млрд тенге (более 307,5 млн долларов США), хотя ранее опровергала слухи о продаже предприятия. Причиной было названо избавление от непрофильных активов с целью снижения долговой нагрузки холдинга, хотя АО «Жайремский ГОК» является вторым держателем законтрактованных запасов марганца (32 %) в Республике Казахстан после дочернего ТОО «Оркен» компании «АрселорМиттал Темиртау»,«Казцинк», в свою очередь, продолжая консолидацию свинцово-цинковых активов компании в Казахстане, увеличил собственную минерально-сырьевую базу, так, на долю ЖГОКа приходится 30 % и 19 % законтрактованных казахстанских запасов свинца и цинка, соответственно. Расположение:поселок Жайрем,область Ұлытау. 4 Полиметаллическое месторождение «Жайрем» является одним из самых больших участков полиметаллических руд в Казахстане, имеющим богатые запасы цинковосвинцовых, баритполиметаллических, а также железомарганцевых руд. Специалисты «Казцинка» разработали собственную технологию обогащения окисленной свинцовой руды, добываемой на месторождении «Ушкатын-3», которое входит в состав Жайремского ГОКа. В настоящее время идет подготовка к промышленному освоению перспективных карьеров, расположенных на этом участке. В 2017 году начато строительство обогатительной фабрики и объектов инфраструктуры, производственной мощностью по переработке 5 млн.т руды в год. Описание: В состав Жайремского ГОКа входят карьеры, шахта, обогатительная фабрика и дробильно-сортировочные установки. Минерально-сырьевая база комбината представлена месторождениями Атасуского рудного района: барито-полиметалическое «Жайрем» (три участка — Западный, Дальнезападный и Восточный), железо-марганцевое и барито-свинцовое «Ушкатын3», железо-марганцевое «Жомарт» а также «Ушкатын-1», «Западный Жомарт» и участок «Перстневский» (продолжение месторождения «Ушкатын-3»). Часть рудников находится в состоянии временной консервации вследствие экономической нецелесообразности их разработки в существующих условияхи основным профилем компаний-владельцев (ENRC — ферросплавы, в производстве которых используется марганец; Казцинк — свинец и цинк). Среднее соотношение свинца, цинка и бария в руде 1:2,4:11,1. Часть месторождений находится на территории Жанааркинского района Карагандинской области. Парк техники представлен экскаваторами, буровыми станками, автосамосвалами грузоподъёмностью от 42 до 110 тонн и вспомогательного оборудования. С конца 1990-х в предприятие вложены инвестиции — на обновление автопарка (более производительные самосвалы Caterpillar), приобретение буровых станков, экскаваторов, технологического оборудования для обогащения руд, и на реконструкцию обогатительных фабрик. Около 6,1 млн долларов США было потрачено на научные исследования, концептуальные проработки, ТЭО и проектные работы. Проведена полная компьютеризация службы управления, созданы отделы АСУП, стратегии и развития, планирования горных работ, внедряются программные средства, такие как горно-геологический программный комплекс Surpac, и система SAP R/3. Разработаны компьютерные модели месторождений, находящихся в сфере деятельности комбината. Структура предприятия АО «Жайремский ГОК» имеет в своем составе 4 промышленных объектов: - месторождение «Ушкатын-1» расположен на территории Жанааркинского района. Расстояние до ближайшей селитебной зоны (пос. Жайрем) – 26,5 км. - Центральная промышленная промзона и объекты в п. ЖайремЖайремского ГОКа расположена в 8 км к юго-востоку от п.г.т. Жайрем. Ближайшая 5 селитебная зона является поселок старый Жайрем, находящийся в 5 км.от центральной промзоны комбината. - Месторождение «Жайрем» представлено Западным, Дальнезападным участками (административно расположено в Жана-Аркинском районе Карагандинской области.Расстояние до областного центра – г. Караганды – 330км. До г. Жезказган – 240км) - Полиметаллическая обогатительная фабрика (ПОФ) Месторождение Жайрем (Западный и Дальнезападный участки). Месторождение Западный Жайрем находится в узле пересечения двух крупных флексур. Здесь выявлено шесть пластообразных рудных тел. Простирание их северозапад - юго-восток, падение восточное, крутое, длина тел по простиранию 270760 м (средняя 515 м), по падению 600 м, мощность колеблется от 1 до 115 м (средняя 30 м), глубина залегания от 5 до 600 м. Баланс общих запасов руд 23%. Открытая отработка месторождения. Месторождение Дальнезападный Жайрем отрабатывается двумя карьерами. Здесь выявлено семь пласто- и линзообразных рудных тел. Простирание их также северо-запад -юго-восток, падение восточное, наклонное. Размер рудных тел по простиранию 350-1200м (средний 775 м), по падению - 500 м, мощность от I до 87 м (средняя 22,0 м), глубиназалегания 30-500 м. Баланс общих запасов руд 30%. Зона окисления выражена слабо. Кора выветривания имеет двучленное строение. В подсчетах запасов «Дальнезападного» и «Западного» участков выделены следующие основные промышленные (технологические) типы руд: - руды зоны выветривания (зоны окисления), в том числе окисленные полиметаллические и окисленные барит-полиметаллические; - полиметаллические (свинцово-цинковые); - барит-полиметаллические; - баритовые (монобаритовые) руды; - собственно медные (забалансовые); - цинково-карбонатные (забалансовые). Основными минералами, определяющими промышленную ценность руд, являются сфалерит, галенит, барит. Породы и руды участков Западный, Дальнезападный и Восточный месторождения Жайрем, в основном, крепкие и весьма крепкие. Первичные руды Дальнезападного и Западного участков характеризуются плотностью: - полиметаллические – 3,0 т/м3 ; - барит-полиметаллические – 3,61 т/м3; - баритовые – 3,92 т/м3. - Руды окисленные характеризуются плотностью: полиметаллические – 1,88 т/м3; - барит-полиметаллические – 3,52 т/м3; - баритовые – 3,83 т/м3. 6 Технологические свойства полученных кондиционных концентратов отработаны намногочисленных предприятиях СНГ. С помощью флотации получают свинцовый,цинковый и баритовый концентраты. На Усть Каменогорском комбинате из цинкового концентрата рентабельно извлечение Нg, Sb,Сd, Тl, Аs, S. Горно-технические условия эксплуатации: более 70% руд Западного и 90% Дальнезападного участков Жайрема доступно для отработки открытым способом. Водоприток 1060 м3/час для Западного и 1400 м3/ час для Дальнезападного участков. Разработка карьером производится с предварительным водопонижением в пласте. Перспективы: прирост ресурсов возможен за счет перевода руд низких категорий в более достоверные высокие. Месторождение крупное по бариту, отрабатывается комплексно АО "Сары-Арка полиметалл". Карьер Дальнезападный месторождения Жайрем включает следующие сооружения : - корпус крупного дробления - магистральный конвейер для транспортировки руды до участка пересыпа - корпус среднего дробления - ПОФ - флотационное обогащение - отделение сгущение концентратов - хвостохранилище - пруд-испаритель 7 2 Изучение Дробильного Цеха Отделение дробления Питанием дробильного отделения является руда, доставляемая из карьера. Крупность руды составляет не более 1200 мм. Рудоподготовку осуществляют по схеме, предусматривающей трехстадиальное дробление. Крупное дробление рекомендуется осуществлять в щековой или шнекозубчатой дробилке, среднее и мелкое в конусных дробилках. Классификацию руды по крупности осуществляют при помощи вибрационных грохотов. Для удаления негабаритных кусков руды рекомендуется оснастить приемный бункер гидравлическим молотом (бутобоем). Дробленую и предобогащенную руду направляют в промежуточные бункера, откуда она поступает на обогащение. Режимы и параметры операций дробления и сортировки руды. Таблица 1 Режимы работы основного оборудования отделения дробления Наименование операции / параметра Значение Режим работы отделения дробления 1 (2 для крупного Количество дробильных секций дробления) Переработка руды, т/год Число рабочих дней в году Режим работы, ч/сут Коэффициент использования оборудования Машинное время по режиму подачи руды, ч/год Среднесуточная производительность, т/сут Фактическая суточная производительность, т/сут Требуемая производительность оборудования, т/час Грохочение исходной руды (I стадия грохочения) Рекомендуемый тип оборудования Количество, шт. Установленная мощность, кВт Масса, тонн Размеры поверхности: - ширина, м - длина, м Площадь сита, м² Количество просеивающих поверхностей, шт. 8 5 000 000 365 24 0,65 5 694 13 699 21 075 878,1 Колосниковый грохот Sandvik SG1841 (или аналог) 1 2х11 6,0 1,8 4,1 7,38 1 Продолжение таблицы 1 Расстояние между колосниками, мм 150 Характеристики процесса грохочения: Производительность, т/ч 878,1 Эффективность грохочения по классам, мм, % 90,0 Содержание класса 150 мм в питании, % 42,5 Гранулометрический состав исходной руды (по справочным данным для куска менее 1200 мм), мм: 95% 1000 80% 620 60% 289 40% 137 Крупное дробление (I стадия дробления) – участок «Дальнезападный» Щековая дробилка Рекомендуемый тип оборудования Metso C160 (или аналог) Количество, шт. 1 Установленная мощность, кВт 250 Масса, тонн 83,3 Размер приемного отверстия, мм: 1600х1200 Диапазон регулирования разгрузочной щели, мм 150-300 Рекомендуемая ширина разгрузочной щели дробилки, 160 мм Характеристики процесса дробления: Производительность, т/ч 597,9 Гранулометрический состав питания дробилки, мм: 95% 1064 80% 765 Установленная мощность, кВт 180 Масса, тонн 25 Размер приемного отверстия, мм: 1570х1410 Расстояние между центрами шнеков, мм 660 Характеристики процесса дробления: Производительность, т/ч 878,1 Гранулометрический состав питания дробилки, мм: 95% 1000 80% 620 60% 289 40% 137 Гранулометрический состав разгрузки дробилки, мм: 95% 290 80% 250 9 Продолжение таблицы 1 60% 196 40% 122 Грохочение крупнодробленой руды (II стадия грохочения) Рекомендуемый тип оборудования Вибрационный грохот Sandvik LF3070D (или аналог) Количество, шт. 2 Установленная мощность, кВт 2х37 Масса, тонн 19,8 2.1 Отделение отмывки рудной мелочи Подрешетный продукт грохочения III стадии крупностью -5 мм поступает в спиральные классификаторы 2КСП-12, пески которого направляются в цикл измельчения. Слив классификатора поступает на обезвоживание в отделение шламовой флотации. Параметры и режимы операций отделения отмывки рудной мелочи представлены в таблице 2. В таблице отдельно показаны режимы работы оборудования при переработке разных типов руд. Таблица 2 Режимы работы основного оборудования отделения отмывки НаименоваЗначение ние операции / ZHZHZHZHZHZHпараметра 001002003004001002WE WE WE WE DW DW Режим работы отделения отмывки рудной мелочи Переработка 5 000 000 руды, т/год Число рабочих 365 дней в году Режим работы, 24 ч/сут Коэффициент 0,65 использования обору- дования 10 ZH003DW Продолжение таблицы 2 Машинное 5 694 время по режиму подачи руды, ч/год Среднесуточная 13699 производительность, т/сут Фактическая 21 075 суточная производительность, т/сут Требуемая про878,1 изводительность обо- рудования, т/час Режим работы, 24 ч/сут Коэффициент 0,65 использования обору- дования Машинное 5 694 время по режиму подачи руды, ч/год Среднесуточная 13699 производительность, т/сут Фактическая 21 075 суточная производительность, т/сут Требуемая про878,1 изводительность обо- рудования, т/час Установленная 2х5,5 мощность, кВт Масса, тонн 13,8 Характеристики процесса классифи- кации: 11 Продолжение таблицы 2 Содержание твер- 11,75 дого в питании, % Производитель139,01 ность по твердому, т/ч Производитель41,70 ность по сливу, т/ч Производитель97,30 ность по пескам, т/ч 4,95 10,55 19,80 11,2 6,99 14,22 51,90 116,70 254,48 124,69 74,64 172,37 15,57 35,01 76,34 22,39 51,71 36,33 81,69 178,13 87,28 37,41 52,25 120,66 2.2 Цех тяжелосредной сепарации и отделение мелкого дробления На фабрике предусмотрено две секции тяжелосредной сепарации и две секции отделения мелкого дробления. Предварительное грохочение и отмывку руды рекомендуется осуществлять на вибрационном грохоте Sandvik LF3070D. Размер отверстий сита составляет 5 мм. Предварительное обогащение осуществляется в барабанных тяжелосредных сепараторах Wemco. Тяжелая и легкая фракции поступают на грохота, где происходит дренирование суспензии и отмывка от утяжелителя. Дренированная суспензия поступает в зумпф рабочей суспензии, откуда насосами возвращается в сепаратор. Отмытая суспензия подается на регенерацию, для чего установлены магнитные сепараторы. Концентрат сепараторов, пройдя размагничивающую катушку, поступает в зумпф рабочей суспензии. Легкая фракция направляется на склад хвостов ТЖС. Тяжелая фракция поступает на додрабливание до класса крупности 12 мм и далее на измельчение и флотационное обогащение. 2.3 Оборудование основное и вспомогательное Дробилки. Общие положения. Дробление – технологический процесс разделения твердых материалов на части. Процесс дробления зависит от: - размера и формы раздрабливаемых кусков; - от их взаимного расположения в дробящем пространстве; - от физико – механических свойств материала (крепости, твердости, трещиноватости, вязкости, плотности, влажности), формы и массы дробящих частей и т.д. 12 Процессы дробления применяют не только на рудообогатительных фабриках и металлургических заводах, но и в производстве строительных материалов. Дробление относится к дорогим энергоемким процессам. Стоимость дробильно – измельчительного оборудования обогатительных фабрик может превышать 50% общей стоимости установленного оборудования, а энергозатраты и эксплуатационные расходы достигают 70% общих энергозатрат и эксплуатационных расходов. Теоретическая или номинальная степень дробления (измельчения) - это отношение размера наибольшего куска дробимого материала к размеру разгрузочного отверстия дробилки. Истинная степень дробления (измельчения) - это отношение среднего размера кусков дробимого материала к среднему размеру кусков раздробленного материала. Крупность кусков руд подземной добычи достигает 350 мм, крупность кусков руд, добываемых в карьерах достигает 1000 – 1100 мм и более. Размер частиц продукта, поступающего на обогащение, зачастую не должен превышать 100 мкм и менее. Таким образом, степень измельчения при переработке руд достигает 3500 – 11000 и более, что принципиально недостижимо при дроблении (измельчении) в одну стадию. На фабриках, перерабатывающих руды цветных металлов, дробление обычно осуществляется в три стадии: крупное дробление, среднее дробление, мелкое дробление. Далее материал поступает на измельчение. При переработке особо крепких руд в некоторых случаях после первичного крупного дробления устанавливают дробилку для вторичного крупного дробления. В случае использования процессов самоизмельчения и полусамоизмельчения ограничиваются только крупным дроблением. Дробление осуществляется в машинах, называемых дробилками. В таблице 3 приведены схемы основных способов дробления. В зависимости от принципа действия и конструкции дробильные машины делятся на щековые дробилки, конусные дробилки, валковые дробилки, дробилки ударного действия (например, молотковые). Таблица 3 Схемы основных способов дробления Способ Схема Раздавливание 13 Примечания Кусок под действием дробящего усилия деформируется во всем объеме и разрушается, когда внутренние напряжения превысят предел прочности сжатию. Продолжение таблицы 3 Раскалывание Кусок разрушается на части в местах наибольшей концентрации давления от клинообразного измельчителя. Удар Ударное дробление происходит в результате динамической нагрузки (удара) Удар может быть стесненным (кусок разрушается между двух рабочих поверхностей), и свободным (кусок разрушается в результате столкновения с рабочим органом в полете или падении). Наиболее дорогой способ измельчения, связанный с большим расходом энергии и износом рабочих органов. Истирание Раздавливание с раскалыванием, ударом и изгибом. Сочетание раздавливания с раскалыванием, ударом и изгибом применяется в щековых дробилках (см. ниже). Раздавливание изгибом Раздавливание с изгибом применяется в конусных дробилках крупного дробления. с 14 Таблица 4 Характеристика горных пород Категория Горные породы Очень мягкие (слабые) Мягкие Средней твердости Твердые (крепкие) Весьма твердые (особо крепкие) Уголь каменный Антрацит Известняк пористый Известняк плотный Песчаник Бурый железняк Гранит выборгский Гранит уральский Мрамор Песчаник плотный Бурые железняки Диабаз Диорит Гнейс Кварцит Диорит Порфир Базальт Гранит - аплит Предел прочно- Плотсти при сжатии ность, (разрушающее кг/м3 напряжение), кН/м2. 2000 - 4000 9000 40000 1,2 – 1,5 50000 - 100000 2,5 – 3,0 50000 - 100000 80000 120000 1,9 – 2,2 Коэффициент крепости по шкале проф. Протодьяконова 2-5 2,3 – 2,5 2,5 - 2,7 6 - 10 11 - 15 145000 - 160000 2,5 - 2,7 55000 - 150000 2,7 160000 2,2 - 2,7 125000 180000- 250000 200000 172000 - 220000 198000– 218000 2,65 180000 - 240000 153000 - 280000 2,6 – 2,9 285000– 500000 2,7 – 3,3 До 350000 3,0 16- 18 18 - 20 Щековые дробилки. Щековые дробилки (англ. – jaw crusher) относятся к машинам периодического действия. Применяются для крупного дробления различных материалов. По характеру движения различают дробилки с простым и сложным качанием щеки . Конструкция дробилок с простым качание щеки была разработана в 1858 г. и без особых изменений применяется до сих пор в силу простоты и надежности. Достигаемое усилие раздрабливания – до 20 МН (2000000 кг). 15 3 6 6 1 2 5 8 4 1 2 7 9 8 10 7 9 10 1 – неподвижная щека, 2 – подвижная щека, 3 – ось подвеса, 4 – передняя распорная плита, 5 – шатун, 6 – эксцентриковый вал, 7 – задняя распорная плита, 8 – устройство регулирования разгрузочной щели, 9 – тяга, 10 – пружина Рисунок 1 - Кинематические схемы щековых дробилок На рисунке 2 приведен продольный разрез дробилки с длиной зева 2100 мм и шириной зева 1500 мм (завод «Волгоцемтяжмаш»), рассчитанной на дробление весьма крепких горных пород (крепостью до 18 -20 по шкале Протодьяконова). Рисунок 2 - Продольный разрез дробилки 2100 мм х 1500 мм 16 Описание разреза дробилки 1 – Неподвижная щека; 2 – Ось подвижной щеки; 3 – Головка шатуна; 4 – Маховик; 5 – Упорный клин; 6 – Отжимной болт; 7 – Пружина; 8 – Распорная плита задняя; 9 – Шатун; 10 – Подвижная щека 11 – Футеровка. Мельницы Измельчение материалов - широко распространенный технологический процесс. В зависимости от свойств измельчаемых материалов, необходимой сте-пени измельчения и других технологических требований применяют мельницы (измельчители) различных конструкций. Основными типами мельниц являются: барабанные, вибрационные, струйные, бегуны и др. На обогатительных фабриках наибольшее распространение получили барабанные мельницы. Рисунок 3 - Схематический разрез барабанной мельницы 17 Барабанные мельницы подразделяются: - по измельчающей среде; - по форме барабана; - по условиям измельчения (сухое или мокрое); - по способу разгрузки продукта из барабана. На рисунке 3 показан схематический разрез барабанной мельницы. Корпус мельницы (барабан), защищенный от истирания футеровочными плитами 6, соеденения с торцовыми крышками 4, выполненными заодно с пустотелыми цапфами 2 (разгрузочная) и 10 (загрузочная) и футерованными плитами 8. Цапфы опира-ются на подшипники скольжения 1. Барабан вращается вокруг горизонтальной оси. Привод осуществляется, как правило, через открытую зубчатую передачу 12. Барабан заполнен дробящими телами (стержнями, шарами и/или крупными кус-ками руды, на рис. 3 в качестве примера показаны шары 7). Под действием центробежной силы они прижимаются к внутренней поверхности барабана, под-нимаются на некоторую высоту и падают или скатываются вниз. В результате ударов дробящих тел по частицам руды и трения между ними происходит из-мельчение материала. Загрузка осуществляется через горловину 9 загрузочной цапфы 10 с помощью питателя 11 или самотеком. Выгрузка измельченного мате-риала осуществляется через горловину 3 разгрузочной цапфы 2. Таблица 5 Подразделение барабанных мельниц в зависимости от среды Тип мельницы Измельчающие тела Шаровая Металлические шары диаметром от 25(20) до 125 (140) мм из твердых сталей (Ст 7), хромистых, хромомолибденовых, высокомарганцевых (110 ГЛ) и марганцовохромистых сталей. Стержневая Металлические стержни диаметром от 50 до 120 мм из твердых, высокоуглеродистых и хромоникелевых сталей. Рудно - галечная Окатанная галька Самоизмельчения Крупные куски измельчаемой руды (крупность до 500 мм) Полу - самоизмель- Крупные куски измельчаемой руды с добавлением мечения таллических шаров 18 D Таблица 6 Подразделение барабанных мельниц в зависимости от формы барабана Тип мельницы Форма барабана Область применения Цилиндриче- L/D = 0,3 ÷ 2 Основное измельчиская короткая тельное оборудование обогатительных фабрик цветной металлургии. Работают, L в основном, в режиме мокрого измельчения. Цилиндриче- L/D = 0,65 ÷ 2 У мельниц самоизская короткая мельчения соотношес решеткой ние L/D ≈ 0,3; у шаровых и стержневых L/D ≈ 0,65 ÷ 2. ЦилиндричеСухое измельчение в ская длинная L/D ≈ 4 ÷ 6. глиноземном и цементном производстве, химической промышленности. Цилиндроконическая Вместо коротких цилиндрических в тех случаях, когда требуется получение равномерного непереизмельченного продукта. Применяются редко из – за меньшей производительности при тех же Коническая Диссольверы Диссольвер необходим для гомогенизации частиц пигмента в среде пленкообразующего вещества, его смачивания и предварительного диспергирования, а бисерная мельница – для окончательного измельчения агломератов пигмента (для сокращения среднего эквивалентного диаметра частиц и получения более узкого распределения их размеров). 19 Диссольверы могут служить и самостоятельными диспергирующими аппаратами (например, для изготовления пигментных паст для различных грунтовок, фасадных и водно-дисперсионных строительных эмалей, эмалей для разметки дорог и др.), если при получении конечного продукта не требуется высокой степени дисперсности. Размер частиц пигментной суспензии по окончании предварительного диспергирования, как правило, колеблется в пределах 60 – 90 мкм. Разумеется, эта величина зависит от многих факторов, в первую очередь–от диспергируемости пигмента. Внешне диссольвер незначительно отличается от механического смесителя, оснащенного мешалкой – в случае диссольвера – эксцентрически упорядоченным зубчатым диском - фрезой (см. Рис. 4). Однако, двигатель диссольвера значительно мощнее, чем у смесителя. Разница мощности двух установок основана на разном предназначении оборудования. Диссольвер используется, прежде всего, для процесса диспергирования твердых частиц в жидкость, т.е. для их измельчения. Если для образования суспензии твердых частиц в жидкость (для смешения двух фаз: твердой – пигментной и жидкой – пленкообразователя) в среднем необходима плотность диссипации мощности порядка e=1 Вт/кг, то при измельчении это значение колеблется в интервале e=10 ÷ 100 Вт/кг. Если механическая мощность, подводимая к системе «жидкость - твердые частицы» в виде агломератов, слишком мала, смешивание двух фаз возможно, но невозможно измельчение твердых частиц. Рисунок 4 - Диссольвер Диссольвер реализует процесс диспергирования по гибридному механизму – путем одновременного перемешивания гетерогенной двухфазной среды и измельчения твердых частиц. Вращающаяся с большой скоростью фреза создает высокое срезывающее напряжение, вызывающее разрушение агломератов. В связи с устойчивостью агломератов, необходимые величины напряжений достигаются только при ламинарном течении, турбулентная диссипация энергии является недостаточной. Поэтому в процессе преддиспергирования среда должна иметь достаточно высокую вязкость, достигаемую практически при концентрации твердого тела и при использовании специальных вспомогательных средств. 20 Так как измельчение происходит только в зоне фрезы, необходимо обеспечение циркуляции двухфазной среды через зону измельчения – отсюда и роль перемешивания в процессе преддиспергирования в диссольвере. Мощность этого процесса есть сумма мощностей измельчения и перемешивания с величиной намного большей, чем один из ее компонентов – перемешивания. При использовании диссольвера для обработки пигментных паст, склонных к тиксотропии, необходимым условием является оснащение диссольвера дополнительной мешалкой (расположенной либо непосредственно на валу фрезы, либо на отдельном валу); в противном случае возможно неполное вовлечение пасты в рабочую зону. Грамотно подобранный диссольвер должен обеспечить возможность получения продукта не только с низкой величиной среднего диаметра частиц, но также и с узким распределением их размеров. Введение сыпучих компонентов в пленкообразователь целесообразно проводить на малых скоростях. При преддиспергировании скорость вращения фрезы должна быть такой, чтобы образовалась воронка, в основании которой было видно основание фрезы. Диаметр дежи: Dдежи = (1,30 ÷ 3,00)dфрезы; Оптимальный диаметр дежи Dопт = (2,00 ÷ 2,50) dфрезы; Расстояние от фрезы до дна дежи h = (0,25 ÷ 0,50)dфрезы; Статистическая высота суспензии в деже hст = (0,50 ÷ 1,50) dфрезы. Рисунок 5 - Геометрические пропорции системы диспергирования сопоставляются диаметру фрезы Основные положения технического задания и исходные данные, характеризующие работу технологических переделов и полученные в результате НИР, представлены в таблицах 7-8. Таблица 7 Исходные данные, режим работы и производительность фабрики Наименование параметра Значение Режим работы фабрики Круглогодичный Количество рабочих дней в году 365 21 Продолжение таблицы 7 Режим работы обогатительной фабрики, ч/сут Производительность по исходному сырью, т/год Максимальная крупность исходной руды,поступающей в дробильный комплекс, мм Влажность руды, % Вид строительства Месторасположение фабрики Способ добычи руды Водоснабжение Способ переработки типов руд Складирование хвостов Типы руд: Участок «Западный»: ZH-001-WE ZH-002-WE ZH-003-WE ZH-004-WE Участок «Дальнезападный»: ZH-001-DW ZH-002-DW ZH-003-DW Удельный вес исходной руды, т/м3 ZH-001-WE ZH-002-WE ZH-003-WE ZH-004-WE ZH-001-DW ZH-002-DW Наименование параметра ZH-002-WE ZH-003-WE ZH-004-WE ZH-001-DW ZH-002-DW ZH-003-DW 22 24 5 000 000 1000 мм – уч. «Западный» 1200 мм – уч. «Дальнезападный» 15 – окисленная 10 – сульфидная Новое В районе добычи Открытый Оборотное Раздельная, поочередная В хвостохранилище хвостов обогащения Окисленная Pb-Zn Сульфидная Pb-Zn Сульфидная Ba-Pb-Zn Окисленная Ba-Pb-Zn Сульфидная Pb-Zn Сульфидная Ba-Pb-Zn Окисленная Pb-Zn 2,70 3,02 3,71 3,86 2,81 3,71 Значение Zn – 5,99%; Ba – 6,22% Ag – 25,13 г/т; Pb – 1,78%; Zn – 4,81%; Ba – 5,94% Ag – 62,59 г/т; Pb – 3,14%; Zn – 3,33%; Ba – 33,54% Ag – 43,78 г/т; Pb – 2,24%; Zn – 3,58%; Ba – 31,70% Ag – 16,65 г/т; Pb – 1,16%; Zn – 4,85%; Ba – 0,98% Ag – 35,06 г/т; Pb – 1,56%; Zn – 2,80%; Ba – 27,75% Ag – 6,41 г/т; Pb – 0,60%; Zn – 4,29%; Ba – 0,23% Продолжение таблицы 7 Требования к конечной продукции Свинцовый концентрат согласно ТУ 48-6-116-60; Цинковый концентрат согласно ТУ 647 РК-00200928-117-90 В настоящем технологическом регламенте рекомендовано основное и вспомогательное оборудование и расходные материалы различных заводовизготовителей. При составлении ТЭО, проектировании и строительстве обогатительной фабрики заводы-изготовители (поставщики) могут быть изменены по согласованию с разработчиком регламента. При этом технологические характеристики нового оборудования и материалов должны соответствовать рекомендуемому в регламенте оборудованию и материалам. Основные технологические решения, закладываемые в качестве исходных данных при разработке регламентных схем переработки руд. Технологические показатели, представленные в таблицах 7-8, приняты по данным НИР, выполненной в Институте ТОМС, и уточняющих исследований, выполненных в 2016 г. в исследовательской лаборатории ОФ ЗГОК (ТОО «Казцинк»). Основное технологическое оборудование обогатительной фабрики выбиралось таким образом, чтобы обеспечить возможность раздельной поочередной переработки всех типов руд с использованием одного и того же оборудования, а также с учетом технологического резерва на случай изменения технологических свойств перерабатываемого сырья. Рациональный подход к учету возможных изменений свойств исходного сырья позволит снизить производственные риски и обеспечит необходимый технологический запас при изменении свойств руд, поступающих на фабрику. Таблица 8 Показатели переработки окисленной Pb-Zn руды участка «Западный» Наименование параметра Значение Ag – 32,82 г/т; Pb – 1,22%; Содержание металлов в исходной руде Zn – 5,99%; Ba – 6,22% Выход легкой фракции тяжелосредного обогащения, % 25,78 Требуемая крупность измельчения руды, % 71 мкм 90 Требуемая крупность доизмельчения чернового концентр80% -20 мкм ата цинковой флотации Pb концентрат – 1,54 Выход флотационных концентратов, % Zn концентрат – 8,99 Ag – 287,80 г/т; Pb – 38,72%; Содержание металлов в свинцовом концентрате Zn – 13,11%; Ba – 9,69% 23 Продолжение таблицы 8 Извлечение металлов в свинцовый концентрат, % Содержание металлов в цинковом концентрате Извлечение металлов в цинковый концентрат, % Ag – 13,50; Pb – 48,88; Zn – 3,37; Ba – 2,40 Ag – 110,00 г/т; Pb – 2,46%; Zn – 52,00%; Ba – 1,34% Ag – 30,11; Pb – 18,12; Zn – 78,00; Ba – 1,94 Выход хвостов обогащения (легкая фракция ТЖС + хво89,48 сты фло- тационного обогащения), % Ag – 20,68 г/т; Pb – 0,45%; Содержание металлов в хвостах обогащения Zn – 1,25%; Ba – 6,65% Ag – 56,38; Pb – 33,00; Извлечение металлов в хвосты обогащения, % Zn – 18,63; Ba – 95,66 Вспомогательное оборудование Дренажный насос Воздуходувка (сжатый воздух для флото- машин) Автоматический пробоотборник, сократитель 24 3 Изучение технологического процесса получение концентрата Дробление исходной руды Для участков «Западный» и «Дальнезападный» предусмотрены отдельные узлы крупного дробления, с дальнейшей транспортировкой руды в отделение среднего дробления. Крупное дробление руд участка «Дальнезападный» рекомендуется осуществлять в щековой дробилке в открытом цикле с предварительным грохочением. Для руд участка «Западный» рассмотрен вариант с дроблением в двух последовательно установленных шнекозубчатых дробилках без предварительного грохочения. Также в регламенте предусмотрена резервная секция для крупного дробления руды в щековой дробилке. Стадию среднего дробления осуществляют в конусной дробилке с предварительной отмывкой материала на грохоте по классу 40 мм (60 мм). Дробление руды рекомендуется проводить в замкнутом цикле с грохотом. Подрешетный продукт грохота -40 мм классифицируют на грохоте по классу 5 мм. Надрешетный продукт грохота крупностью (+5 мм) является питанием тяжелосредной сепарации, подрешетный продукт (-5 мм) направляют для дальнейшей классификации в спиральный классификатор. При проектировании необходимо предусмотреть установку бункеров в следующих точках схемы: - промежуточный бункер емкостью 600 м3 перед средним дроблением; - промежуточный бункер емкостью 5300 м3 отмытой руды перед цехом тяжелосредной сепарации (рассчитанный на 10 часов непрерывной работы); - промежуточный бункер емкостью 16500 м3 дробленой руды перед измельчением (рассчитанный на 24 часов непрерывной работы). Тяжелосредное обогащение Дробленую и классифицированную по крупности -40+5 мм руду направляют на контрольное грохочение с выводом класса -5 мм. Надрешетный продукт грохота является питанием тяжелосредной сепарации. Для сульфидных типов руд может быть рассмотрена работа без тяжелосредной сепарации, что позволит повысить извлечение в концентраты на несколько процентов в соответствующие концентраты. Данное решение должно быть уточнено на стадии эксплуатации предприятия. При этом, для всех типов руд, в независимости от того есть или нет тяжелосредная сепарация, должна быть предусмотрена отмывка от рудных шламов. Проектными решениями необходимо предусмотреть возможность работы дробильного отделения без операций ТЖС. Легкую фракцию ТЖС направляют на склад. Концентрат тяжелосредного обогащения додрабливают до крупности -12 мм в конусной дробилке, работающей в замкнутом цикле с грохотом. С учетом постепенного ввода в эксплуатацию мощностей фабрики (первая очередь предусматривает строительство только цеха ТЖС), а также для возможности переработки продуктов дробления/сортировки, полученных на имеющемся в наличии дробильно-сортировочном комплексе ЖГОКа в период 25 пуско-наладочных работ и при выходе из строя основного оборудования, по согласованию с Заказчиком в регламенте предусмотрены резервные тракты подачи руды. При проектировании фабрики необходимо предусмотреть данные решения. В том числе предусмотрена установка бункеров емкостью, рассчитанной на 280 т материала (160 м3), и питателями в следующих точках схемы: - перед отделением среднего дробления; - перед корпусом тяжелосредной сепарации; - перед отделением измельчения. Также предусмотрена возможность отгрузки концентрата ТЖС для последующей переработки на других предприятиях ТОО «Казцинк». Флотационное обогащение: После классификации продукта грохочения (-5 мм) пески направляют в цикл измельчения, а слив (шламы) подвергают флотационному обогащению в три стадии (основная, контрольная и перечистная шламовая флотация). Хвосты шламовой флотации объединяются с общими хвостами и направляются в емкость хвостов флотации. Концентрат шламовой флотации после десорбции реагентов с поверхности минералов направляют в цикл измельчения. Для окисленной Pb-Zn руды участка «Дальнезападный» (ZH-003-DW) шламовая флотация не предусмотрена и шламы без обога щения рекомендуется направлять в емкость хвостов флотационного обогащения. Концентрат тяжелосредной сепарации является питанием флотационного обогащения. Требуемая крупность измельчения предобогащенной руды перед флотацией для руд участков «Западный» составляет не менее 90% -0,071 мм, для руд участка «Дальнезападный» не менее 80-90% -0,071 мм. Измельчение рекомендуется осуществлять в две стадии в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами. Для сульфидной Pb-Zn (ZH-002-WE) и сульфидной Ba-Pb-Zn (ZH-003-WE) руд участка «Западный» предусмотрена межцикловая свинцовая флотация на крупности 60% -0,071 мм с получением товарного свинцового концентрата, который направляется в отделение обезвоживания. Флотационное обогащение рекомендуется осуществлять по селективной схеме с получением свинцового и цинкового концентратов (для окисленной Pb-Zn руды участка «Дальназападный» (ZH-003-DW) получение свинцового концентрата не предусмотрено, перед цинково-пиритной флотацией рекомендуется угольная флотация). Хвосты цинково-пиритной флотации, объединенные с хвостами шламовой флотации, баритовых руд (ZH003-WE (сульфидная Ba-Pb-Zn, участок «Западный»), ZH-004-WE (окисленная Ba-Pb-Zn, участок «Западный») и ZH-002-DW (сульфидная Ba-Pb-Zn, участок «Дальнезападный»)) рекомендуется направлять в отдельную емкость баритового промпродукта, с возможностью дальнейшей переработки.Черновые цинково-пиритные концентраты перед основной цинковой и перечистными операциями, получаемые при флотации всех типов руд, рекомендуется доизмельчать в бисерной мельнице до крупности 80% - 18-20 мкм. 26 После доизмельчения концентратов, перед основной цинковой флотацией или перед первой перечисткой, рекомендована обработка пульпы острым паром (температура пара ~130°С, температура нагрева пульпы ~35°С).Пар для обработки флотационных продуктов будет поступать от котельной. Значение удельной нормы расхода пара на технологические нужды принято по данным практики работы обогатительных фабрик ЗГОК и РГОК ТОО «Казцинк» и составит от 0,015 до 0,025 Гкал на тонну руды. Технологическим регламентом рассмотрено несколько вариантов схем цинковой флотации в зависимости от типа перерабатываемого сырья. Выбор основан на достижении максимальных показателей. Компоновка оборудования цинково-пиритной флотации и цикла основной/контрольной цинковой флотации позволяет перерабатывать все типы руд по схеме, включающей обе операции. В промышленных условиях технологическая схема цинково-пиритной флотации может быть проверена и использована как универсальная схема для всех типов руд. Полученные свинцовый и цинковый концентраты подвергают обезвоживанию в радиальном сгустителе и фильтрации в пресс-фильтре. Основные принципы, заложенные в схему переработки руд месторождения «Жайрем»: 1. Крупное дробление в щековой дробилке с предварительным грохочением по классу -150 мм для руд участка «Дальнезападный», крупное дробление в двух последовательно установленных шнекозубчатых дробилках без предварительного грохочения для руд участка «Западный»; 2. Среднее дробление руды в конусной дробилке в замкнутом цикле с грохотом и предварительной отмывкой по классу -40 мм (60 мм); 3. Классификация дробленой руды по классу 5 мм; 4. Тяжелосредная сепарация фракции -40+5 мм; 5. Дробление концентрата тяжелосредного обогащения в конусной дробилке в замкнутом цикле с грохотом до крупности -12 мм; 6. Классификация подрешетного продукта грохочения -5 мм с направлением песков классификации в цикл измельчения, слива на шламовую флотацию; 7. Сгущение в гидроциклонах и сгустителях шламов до требуемого % твердого для флотационного обогащения; 8. Основная, контрольная и перечистная шламовая флотация, десорбция реагентов с поверхности минералов с последующим направлением концентрата в цикл измельчения (для окисленной Pb-Zn руды участка «Дальнезападный» (ZH-003-DW) – шламовая флотация не предусмотрена); 9. Шаровое измельчение концентратов ТЖС в замкнутом цикле с гидроциклонами (1 стадия измельчения) по классу 60% -0,071 мм; 10. Межцикловая свинцовая флотация (для руд ZH-002-WE, ZH-003-WE) с получением товарного свинцового концентрата; 27 11. Шаровое измельчение в замкнутом цикле с гидроциклонами (2 стадия измельчения) по классу 90% -0,071 мм (для руд участка «Западный»), по классу 80-90% -0,071 мм (для руд участка «Дальнезападный»); 12. Свинцовая флотация (основная, контрольная, 3 перечистные операции); 13. Угольная флотация перед цинковым циклом окисленной Pb-Zn руды участка «Дальнезападный» (ZH-003-DW); 14. Цинково-пиритная и цинковая флотация на хвостах свинцовой флотации (основная и контрольная цинково-пиритная, основная и контрольная цинковая, 3 перечистные стадии); 15. Доизмельчение чернового цинково-пиритного концентрата перед основной цинковой или перечистными операциями в бисерных мельницах до крупности 80% - 18-20 мкм; 16. Обработка острым паром доизмельченного концентрата основной цинково-пиритной флотации; 17. Сгущение и фильтрация свинцовых и цинковых концентратов. 28 4 Промышленная Экология Прогнозирование изменения состояния окружающей природной среды под воздействием технологических процессов целесообразно характеризовать следующими показателями: интенсивность воздействия; степень воздействия; опасность воздействия. Показатели интенсивности воздействия технологических процессов на природную среду характеризуют величину нарушения или загрязнения окружающей среды в единицу времени г/с, кг/ч, т/год. По этим показателям нормируются выбросы предприятия в воздушный или водный бассейн, площади нарушения и рекультивации земель и другие природоохранные показатели. Показатели степени воздействия технологических процессов на окружающую среду характеризуют относительную величину поступления загрязняющих веществ от общего объема выделившихся веществ в виде выброса или сброса, а также нарушенность компонента от общей его площади или количества. Показатели опасности воздействия на окружающую среду характеризуют в относительных единицах соотношение между реальной (фактической) интенсивностью воздействия и нормативной. Такими нормативами при загрязнении являются предельно допустимые выбросы в атмосферу (ПДВ), нормативно допустимые сбросы в водные объекты (НДС), нормативы образования отходов и лимиты на их размещение. При работе обогатительной фабрики на окружающую среду будут наблюдаться следующие виды воздействий: - химическое загрязнение и физическое воздействие на окружающую среду (запыление прилегающих территорий, возможное загрязнение поверхностных и подземных вод, производственный шум); - изъятие из окружающей среды для нужд производства различных видов природных ресурсов (мест обитания популяций ценных видов растительного и животного мира, воды на технологические нужды, преобразование природных ландшафтов и формирование техногенного рельефа дляразмещения основных и вспомогательных производств, складирование хвостов фабрики в хвостохранилище, размещение бытовых и промышленных отходов). 29 Список использованной литературы 1. Гладштейн, В. И. Микроповреждаемость металла высокотемпературных деталей энергооборудования / В.И. Гладштейн. - М.: Машиностроение, 2014. 366 c. 2. Беляев, А. И. Металлургия легких металлов / А.И. Беляев. - М.: Металлургия, 2016. - 368 c. 3. Беляев, А. И. Металлургия легких металов. Учебник / А.И. Беляев. - М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 2013. - 404 c. 4. Болобов, Виктор Иванович Безопасность применения титана в автоклавных процессах цветной металлургии с применением газообразного кислорода / Болобов Виктор Иванович. - М.: Лань, 2015. - 341 c. 5. Горячее дутье в печах цветной металлургии / О.Н. Багров и др. - М.: Металлургия, 2018. - 160 c. 6. Государственные элементные сметные нормы на монтаж оборудования. ГЭСНм-2001. Часть 16. Оборудование предприятий черной металлургии. - М.: ФГУ ФЦЦС, 2018. - 354 c. 7. Государственные элементные сметные нормы на монтаж оборудования. ГЭСНм-2001. Часть 17. Оборудование предприятий цветной металлургии. М.: ФГУ ФЦЦС, 2016. - 321 c 9. Линчевский, Б. В. Вакуумная металлургия стали и сплавов / Б.В. Линчевский. - Москва: ИЛ, 2015. - 260 c. 10.Мезенин, Н. А. Металлург Грум-Гржимайло / Н.А. Мезенин. - М.: Знание, 2017. - 112 c. 30 Заключение Производственная практика была пройденна в период с 22.05.2023 по 24.06.2023.За этот период студент находился в дробильном цехе. В ходе практики был детально изучено состав оборудования Дробильного цеха, технологический процесс концетратного производства, а так же формы и методы управления производством и научной организации труда. Настоящая практика в значительной степени поспособствовала закреплению теоретических знаний, полученных в процессе обучения в институте. Кроме того, был осуществлен сбор материалов для выполнения отчета по практике. Полученные в течении практики сведения, кратко изложены в данном отчете. 31 Приложения 32 Приложение А План цеха 33 Приложение Б Оборудование 34 Приложение В Готовый продукт 35
