Коммерциялық құнды пайдалы қазбаларды қарастырған кезде, мұндай тартымды зергерлік бұйымдарды бастапқы рудадан немесе қазбадан қалай жасауға болады деген сұрақ дұрыс туындайды. Әсіресе, тау жыныстарын өңдеу соңғы кезеңнің бірі болмаса да, ең болмағанда соңғы кезеңнің алдындағы тазарту процесін білдіретінін ескерсек. Сұрақтың жауабы байыту болады, оның барысында бос ортадан бағалы пайдалы қазбаларды бөліп алуды көздейтін тау жынысын негізгі өңдеу жүреді.
Жалпы байыту технологиясы
Бағалы пайдалы қазбаларды өңдеу арнайы байыту зауыттарында жүргізіледі. Процесс бірнеше операцияларды орындауды қамтиды, соның ішінде дайындау, тікелей бөлу және тау жыныстарын қоспалармен бөлу. Байыту кезінде әртүрлі пайдалы қазбалар алынады, оның ішінде графит, асбест, вольфрам, рудалық материалдар және т.б. Бұлар міндетті түрде бағалы тау жыныстары болуы шарт емес – шикізатты өңдейтін көптеген зауыттар бар, олар кейінірек құрылыста қолданылады. Қалай болғанда да, пайдалы қазбаларды өңдеудің негіздері минералдардың қасиеттерін талдауға негізделген, олар да бөлу принциптерін анықтайды. Айтпақшы, әртүрлі құрылымдарды кесу қажеттілігі тек бір таза минералды алу мақсатында ғана туындамайды. Бір құрылымнан бірнеше бағалы тұқым шығару әдеттегі тәжірибе.
Тау жыныстарын ұсақтау
Бұл кезеңде материал жеке бөлшектерге ұсақталады. Ұсақтау процесінде ішкі адгезия механизмдерін жеңу үшін механикалық күштер қолданылады.
Нәтижесінде тау жынысы біртекті құрылымы бар ұсақ қатты бөлшектерге бөлінеді. Тікелей ұсақтау және ұнтақтау әдістерін ажырата білген жөн. Бірінші жағдайда минералды шикізат құрылымның азырақ терең бөлінуінен өтеді, оның барысында 5 мм-ден астам фракциясы бар бөлшектер түзіледі. Өз кезегінде, ұнтақтау диаметрі 5 мм-ден аз элементтердің пайда болуын қамтамасыз етеді, дегенмен бұл көрсеткіш сіз қандай жыныспен айналысатыныңызға байланысты. Екі жағдайда да таза компонент қоспасыз, яғни бос жыныстар, қоспалар және т.
Скрининг процесі
Ұнтақтау процесі аяқталғаннан кейін жиналған шикізат басқа технологиялық әсерге ұшырайды, ол електен өткізу немесе үгіту болуы мүмкін. Скрининг мәні бойынша алынған дәндерді өлшемдік сипаттамаларына қарай жіктеу әдісі болып табылады. Бұл кезеңді жүзеге асырудың дәстүрлі тәсілі ұяшықтарды калибрлеу мүмкіндігімен қамтамасыз етілген елеуіш пен елеуішті пайдалануды қамтиды. Скрининг барысында тордың үстіндегі және астындағы бөлшектер бөлінеді. Қандай да бір жолмен минералдарды байыту осы кезеңде басталады, өйткені кейбір қоспалар мен қоспалар бөлінеді. Өлшемдері 1 мм-ден аспайтын ұсақ фракциялар да ауаны пайдаланып – үгілу арқылы електен өткізеді. Ұсақ құмды еске түсіретін масса жасанды ауа ағындарымен көтеріліп, кейін шөгеді.
Кейіннен баяу тұндыратын бөлшектер ауада тұрып қалатын өте ұсақ шаң элементтерінен бөлінеді. Мұндай скринингтің туындыларын одан әрі жинау үшін су қолданылады.
Байыту процестері
Байыту процесі шикізаттан минералды бөлшектерді бөлуге бағытталған. Мұндай процедуралар кезінде элементтердің бірнеше топтары оқшауланады - пайдалы концентрат, қалдықтар қалдықтары және басқа өнімдер. Бұл бөлшектерді бөлу принципі пайдалы минералдар мен бос жыныстардың қасиеттерінің айырмашылығына негізделген. Мұндай қасиеттер келесідей болуы мүмкін: тығыздық, сулану, магниттік сезімталдық, өлшем, электр өткізгіштік, пішін және т.б. Осылайша, тығыздықтағы айырмашылықтарды пайдаланатын байыту процестері гравитациялық бөлу әдістерін қолданады. Бұл тәсіл рудалық және металл емес шикізат үшін қолданылады. Компоненттердің сулану сипаттамаларына негізделген байыту да өте кең таралған. Бұл жағдайда флотация әдісі қолданылады, оның ерекшелігі - ұсақ түйіршіктерді бөлу мүмкіндігі.
Минералдарды магниттік байыту да қолданылады, бұл тальк пен графиттік орталардан темір қоспаларын бөлуге, сондай-ақ вольфрам, титан, темір және басқа кендерді тазартуға мүмкіндік береді. Бұл әдіс магнит өрісінің қазба бөлшектеріне әсер етуіндегі айырмашылыққа негізделген. Қолданылатын жабдық арнайы сепараторлар болып табылады, олар магнетитті суспензияларды қалпына келтіру үшін де қолданылады.
Байытудың соңғы кезеңдері
Бұл кезеңнің негізгі процестеріне дегидратация, целлюлозаның қалыңдауы және алынған бөлшектерді кептіру жатады. Сусыздандыруға арналған жабдықты таңдау минералдың химиялық және физикалық сипаттамаларына негізделген. Әдетте, бұл процедура бірнеше сессияда орындалады. Дегенмен, оны жүзеге асыру қажеттілігі әрқашан туындамайды. Мысалы, байыту процесінде электрлік бөлу қолданылса, сусыздандыру қажет емес. Байыту өнімін одан әрі өңдеу процестеріне дайындаумен қатар, минералды бөлшектермен жұмыс істеу үшін тиісті инфрақұрылым қамтамасыз етілуі керек. Атап айтқанда, фабрика тиісті өндірістік қызметтерді ұйымдастырады. Цехішілік көліктер енгізіліп, су, жылу, электр энергиясымен қамтамасыз ету ұйымдастырылған.
Бенефициарлы жабдық
Ұнтақтау және ұсақтау кезеңдерінде арнайы қондырғылар қолданылады. Бұл әртүрлі қозғаушы күштердің көмегімен тау жынысына қиратушы әсер ететін механикалық қондырғылар. Әрі қарай, сүзгілеу процесінде саңылауларды калибрлеу мүмкіндігі қарастырылған елеуіш пен елеуіш қолданылады. Елеуіш үшін экран деп аталатын күрделі машиналар да қолданылады. Тікелей байыту құрылымды бөлудің нақты принципіне сәйкес қолданылатын электрлік, гравитациялық және магниттік сепараторлармен жүзеге асырылады. Осыдан кейін сусыздандыру үшін дренаждық технологиялар қолданылады, оларды іске асыру кезінде бірдей экрандар, элеваторлар, центрифугалар және сүзу құрылғылары қолданылуы мүмкін. Соңғы кезең, әдетте, термиялық өңдеуді және кептіру агенттерін пайдалануды қамтиды.
Байыту процесінің қалдықтары
Байыту процесінің нәтижесінде өнімдердің бірнеше категориясы қалыптасады, оларды екі түрге бөлуге болады - пайдалы концентрат және қалдықтар. Оның үстіне, құнды зат міндетті түрде бір жынысты білдіруі керек емес. Сондай-ақ, қалдықтарды қажетсіз материал деп айтуға болмайды. Мұндай өнімдерде құнды концентрат болуы мүмкін, бірақ ең аз мөлшерде. Сонымен қатар, қалдықтардың құрамындағы пайдалы қазбаларды одан әрі байыту көбінесе технологиялық және қаржылық тұрғыдан негізделмейді, сондықтан мұндай өңдеудің қайталама процестері сирек жүргізіледі.
Оңтайлы байыту
Байыту шарттарына, бастапқы материалдың сипаттамаларына және әдістің өзіне байланысты соңғы өнімнің сапасы әртүрлі болуы мүмкін. Бағалы компоненттердің мөлшері неғұрлым жоғары болса және ондағы қоспалар аз болса, соғұрлым жақсы. Идеалды кенді байыту, мысалы, өнімде қалдықтардың толық болмауын болжайды. Бұл ұсату және сүзу арқылы алынған қоспаны байыту процесінде бос жыныстардың қоқыс бөлшектері жалпы массадан толығымен алынып тасталды дегенді білдіреді. Дегенмен, мұндай әсерге қол жеткізу әрқашан мүмкін емес.
Пайдалы қазбаларды ішінара байыту
Ішінара байыту қазбаның өлшемдік класын бөлуді немесе өнімнен қоспалардың оңай бөлінетін бөлігін кесуді білдіреді. Яғни, бұл процедура өнімді қоспалар мен қалдықтардан толығымен тазартуды мақсат етпейді, тек пайдалы бөлшектердің концентрациясын арттыру арқылы бастапқы материалдың құндылығын арттырады. Минералды шикізатты мұндай өңдеуді, мысалы, көмірдің күлділігін азайту үшін қолдануға болады. Байыту процесінде байытылмаған скрининг концентратын ұсақ фракциямен одан әрі араластыру кезінде элементтердің үлкен класы оқшауланады.
Бағалы тау жыныстарын байыту кезінде жоғалту мәселесі
Пайдалы концентраттың массасында қажетсіз қоспалар қалатыны сияқты, құнды жынысты қалдықтармен бірге алып тастауға болады. Мұндай шығындарды есепке алу үшін технологиялық процестердің әрқайсысы үшін рұқсат етілген деңгейді есептеу үшін арнайы құралдар қолданылады. Яғни, барлық бөлу әдістері үшін қолайлы шығындардың жеке стандарттары әзірленеді. Ылғалдылық коэффициентін есептеудегі сәйкессіздіктерді және механикалық ысыраптарды жабу үшін өңделген өнімдер балансында рұқсат етілген пайыз ескеріледі. Мұндай есепке алу әсіресе кенді байыту жоспарланса, оның барысында терең ұнтақтау қолданылады. Тиісінше, құнды концентратты жоғалту қаупі артады. Дегенмен, көп жағдайда пайдалы жыныстың жоғалуы технологиялық процестегі бұзушылықтарға байланысты болады.
Қорытынды
Жақында бағалы жыныстарды байыту технологиялары оларды игеруде айтарлықтай қадам жасады. Жеке өңдеу процестері де, жалпы бөлу схемалары да жетілдірілуде. Одан әрі ілгерілетудің перспективалы бағыттарының бірі концентраттардың сапалық сипаттамаларын жақсартатын біріктірілген өңдеу схемаларын қолдану болып табылады. Атап айтқанда, магниттік сепараторлар біріктірілген, нәтижесінде байыту процесі оңтайландырылған. Бұл түрдегі жаңа әдістерге магнитогидродинамикалық және магнитогидростатикалық бөлу жатады. Сонымен қатар, алынған өнімнің сапасына әсер етпей қоймайтын, кен жыныстарының тозуының жалпы үрдісі де байқалады. Қоспалар деңгейінің жоғарылауымен ішінара байытуды белсенді қолдану арқылы күресуге болады, бірақ тұтастай алғанда өңдеу сеанстарының артуы технологияны тиімсіз етеді.
7. Химиялық және радиометриялық байыту терминдері нені білдіреді?
8. Үйкеліс, декриптация арқылы байыту қалай аталады?
9. Байытудың технологиялық көрсеткіштерінің формулалары қандай?
10. Төмендеу дәрежесінің формуласы қандай?
11. Кенді байыту дәрежесі қалай есептеледі?
Семинар тақырыптары:
Байыту әдістерінің негізгі сипаттамалары.
Дайындық, көмекші және негізгі байыту әдістерінен негізгі айырмашылықтары.
Негізгі байыту әдістерінің қысқаша сипаттамасы.
Дайындық және көмекші байыту әдістерінің қысқаша сипаттамасы.
Пайдалы қазбаларды өңдеуде бұл әдістің негізгі рөлі үлгіні азайту дәрежесі болып табылады.
Үй жұмысы:
Терминдерді, ережелерді және байытудың негізгі әдістерін оқып үйрену, алған білімдерін семинар сабағында өз бетінше бекіту.
№3 ДӘРІС.
БАЙЫТУ ТҮРЛЕРІ МЕН СҰЛБАСЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ҚОЛДАНУ.
Мақсаты: Студенттерге байытудың негізгі түрлері мен сұлбаларын және мұндай схемаларды өндірісте қолдануды түсіндіру. Пайдалы қазбаларды өңдеу әдістері мен процестері туралы түсінік беру.
Жоспар:
Пайдалы қазбаларды өңдеу әдістері мен процестері, олардың қолданылу саласы.
Байыту фабрикалары және олардың өндірістік маңызы. Технологиялық сұлбалардың негізгі түрлері.
Негізгі сөздер: негізгі процестер, көмекші процестер, дайындық әдістері, процестерді қолдану, диаграмма, технологиялық схема, сандық, сапалық, сапалық-сандық, су-тұнба, аппараттардың схемасы.
1. Өңдеу фабрикаларында пайдалы қазбалар зауыттың технологиялық цикліндегі мақсатына қарай дайындық, өңдеу және көмекші болып бөлінеді.
Дайындық үшіноперациялар әдетте ұсақтауды, ұнтақтауды, сүзуді және жіктеуді қамтиды, яғни. байыту процесінде оларды кейіннен бөлуге жарамды минералдық құрамын ашуға әкелетін процестер, сондай-ақ шахталарда, карьерлерде, шахталарда және өңдеу кәсіпорындарында жүзеге асырылуы мүмкін пайдалы қазбаларды орташалау операциялары. Ұсақтау және ұнтақтау кезінде пайдалы қазбалардың бос жыныстармен (немесе кейбір бағалы минералдардың басқаларымен өзара өсінділерінің) бұзылуы нәтижесінде кен кесектерінің көлемінің кішіреюіне және пайдалы қазбалардың ашылуына қол жеткізіледі. Ұсақтау және ұнтақтау арқылы алынған механикалық қоспаларды өлшемі бойынша бөлу үшін сүзгілеу және жіктеу қолданылады. Дайындық процестерінің міндеті - минералды шикізатты кейіннен байыту үшін қажетті мөлшерге жеткізу.
Негізгігебайыту операцияларына пайдалы қазбаларды концентраттарға, ал бос жыныстарды қалдықтарға бөлетін пайдалы қазбаларды бөлудің физикалық және физика-химиялық процестері жатады.Негізгі байыту процестеріне минералдарды физикалық және физика-химиялық қасиеттеріне (пішіні) қарай бөлу процестері жатады. , тығыздығы, магнитті қабылдағыштығы, электр өткізгіштігі, сулануы, радиоактивтілігі және т.б.): сұрыптау, гравитациялық, магниттік және электрлік байыту, флотация, радиометриялық байыту және т.б.Негізгі процестер нәтижесінде концентраттар мен қалдықтар алынады. Сол немесе басқа байыту әдісін қолдану кеннің минералогиялық құрамына байланысты.
Көмекшігепроцестер байыту өнімдерінен ылғалды кетіру процедураларын қамтиды. Мұндай процестер өнімдердің ылғалдылығын белгіленген стандарттарға жеткізу үшін жүргізілетін сусыздандыру деп аталады.
Өңдеу зауытында шикізатты өңдеу кезінде бірқатар тізбекті технологиялық операциялар жүргізіледі. Осы операциялардың жиынтығы мен реттілігінің графикалық көрінісі деп те аталады байытудың технологиялық схемасы.
Пайдалы қазбаларды байыту кезінде олардың физикалық және физика-химиялық қасиеттеріндегі айырмашылықтар пайдаланылады, олардың маңыздылығы түсі, жылтырлығы, қаттылығы, тығыздығы, үзілуі, сынуы, т.б.
Түсминералдар алуан түрлі . Түс айырмашылығы көмірді қолмен өндіруде немесе сынама алуда және өңдеудің басқа түрлерінде қолданылады.
Жылтырминералдар олардың беттерінің табиғатымен анықталады. Жылтырлығының айырмашылығын, алдыңғы жағдайдағыдай, көмірден руданы қолмен алу немесе көмірден сынама алу және өңдеудің басқа түрлері үшін пайдалануға болады.
Қаттылықпайдалы қазбаларды құрайтын минералдар кейбір кендерді, сондай-ақ көмірлерді ұсақтау және байыту әдістерін таңдауда маңызды.
Тығыздығыпайдалы қазбалар әр түрлі. Пайдалы минералдар мен бос жыныстар арасындағы тығыздық айырмашылығы минералды өңдеуде кеңінен қолданылады.
Бөлінуминералдар олардың соққылардан қатаң анықталған бағытта бөліну және бөлінген жазықтықтар бойымен тегіс беттерді қалыптастыру қабілетінде жатыр.
Кинкбайыту процестерінде маңызды практикалық маңызы бар, өйткені электрлік және басқа әдістермен байыту кезінде ұсақтау және ұнтақтау арқылы алынған минералдың бетінің табиғаты әсер етеді.
2. Пайдалы қазбаларды өңдеу технологиясы қайта өңдеу зауыттарында орындалатын тізбекті операциялар сериясынан тұрады.
Өңдеу зауыттарыминералдық ресурстар байыту әдістерімен өңделетін және олардан құнды компоненттері жоғары және зиянды қоспалары азырақ бір немесе бірнеше тауарлық өнімдер оқшауланған өнеркәсіптік кәсіпорындар. Заманауи өңдеу зауыты – пайдалы қазбаларды өңдеудің күрделі технологиялық схемасы бар жоғары механикаландырылған кәсіпорын.
Өңдеу кезінде кен орындалатын операциялардың жиынтығы мен реттілігі байыту схемаларын құрайды, олар әдетте графикалық түрде бейнеленген.
Технологиялық жүйеөңдеу зауытында пайдалы қазбаларды өңдеу бойынша технологиялық операциялардың реттілігі туралы ақпаратты қамтиды.
Сапалық схемапайдалы қазбаны өңдеу кезінде оның сапалық өлшемдері туралы ақпаратты, сондай-ақ жекелеген технологиялық операциялардың режимі туралы мәліметтерді қамтиды. Сапалық схема(1. сурет) қабылданған кенді өңдеу технологиясы, байыту кезінде кен ұшырайтын процестер мен операциялардың реттілігі туралы түсінік береді.
күріш. 1. Жоғары сапалы байыту схемасы
Сандық схемажеке технологиялық операциялар бойынша пайдалы қазбалардың таралуы және алынған өнімнің шығымы туралы сандық мәліметтерді қамтиды.
Сапалық-сандық схемасапалық және сандық байыту схемаларының деректерін біріктіреді.
Егер схемада жеке операциялардағы және байыту өнімдеріндегі судың мөлшері және процеске қосылған су мөлшері туралы мәліметтер болса, онда схема суспензия деп аталады. Қатты заттар мен судың операциялар мен өнімдер бойынша таралуы S:L = 1:3 сияқты қатты заттың сұйыққа қатынасы S:L ретінде немесе 70% қатты зат сияқты пайыздық қатты зат ретінде хабарланады. T:W қатынасы сандық түрде 1 тонна қатты денеге келетін су мөлшеріне (м³) тең. Жеке операцияларға қосылған су мөлшері тәулігіне текше метрмен немесе сағатына текше метрмен көрсетіледі. Көбінесе схемалардың бұл түрлері біріктіріліп, содан кейін схема сапалы-сандық суспензия деп аталады.
Кіріспе-шлам схемасы байыту өнімдеріндегі су мен қатты заттардың қатынасы туралы мәліметтерді қамтиды.
Құрылғының схемасы– аппарат арқылы пайдалы қазбалар мен байыту өнімдерінің қозғалысы жолының графикалық бейнесі. Мұндай диаграммаларда құрылғылар, машиналар мен көліктер шартты түрде бейнеленеді және олардың саны, түрі және өлшемі көрсетіледі. Өнімдердің блоктан блокқа қозғалысы көрсеткілермен көрсетіледі (2-суретті қараңыз):
Күріш. 2. Құрылғының схемасы:
1.9- бункер; 2, 5, 8, 10, 11 - конвейер; 3, 6 - экрандар;
4 - иекті ұсақтағыш; 7 - конустық ұсақтағыш; 12 - классификатор;
13 - диірмен; 14 - флотациялық машина; 15 - қоюландырғыш; 16 - сүзгі
Суреттегі диаграмма кеннің дайындық және негізгі байыту процестерін қоса алғанда, толық байытудан қалай өтетіні егжей-тегжейлі көрсетілген.
Тәуелсіз процестер ретінде көбінесе флотациялық, гравитациялық және магниттік байыту әдістері қолданылады. Бірдей байыту жылдамдығын беретін екі ықтимал әдістің ішінен әдетте ең үнемді және экологиялық таза әдіс таңдалады.
Қорытындылар:
Байыту процестері дайындық және негізгі көмекші болып бөлінеді.
Минералдарды байыту кезінде олардың физикалық және физика-химиялық қасиеттерінің айырмашылығы пайдаланылады, олардың түсі, жылтырлығы, қаттылығы, тығыздығы, ыдырауы, сынуы және т.б.
Кенді өңдеу кезінде қолданылатын операциялардың жиынтығы мен реттілігі байыту схемаларын құрайды, олар әдетте графикалық түрде бейнеленген. Мақсатқа байланысты схемалар сапалы, сандық немесе суспензия болуы мүмкін. Көрсетілген диаграммалардан басқа, әдетте құрылғылардың схемалары жасалады.
Сапалы байыту схемасы кен және байыту өнімдерінің сапалық өзгерістері туралы кейбір мәліметтерді, мысалы, көлемін көрсете отырып, операциялар арқылы тізбекті түрде кен және байыту өнімдерінің қозғалыс жолын бейнелейді. Сапалық сұлба процестің кезеңдері, концентраттарды тазалау операцияларының саны және қалдық қоймаларын бақылау тазалауы, процесс түрі, ортаңғы өнімдерді өңдеу әдісі және соңғы байыту өнімдерінің саны туралы түсінік береді.
Егер сапалық диаграмма өңделген кеннің көлемін, жеке операцияларда алынған өнімдерді және олардағы құнды компоненттердің мазмұнын көрсетсе, онда схема қазірдің өзінде сандық немесе сапалық-сандық деп аталады.
Диаграммалар жинағы бізге пайдалы қазбаларды байыту мен өңдеудің жүріп жатқан процесі туралы толық түсінік береді.
Бақылау сұрақтары:
1. Байытудың дайындық, негізгі және көмекші процестеріне не жатады?
2. Пайдалы қазбаларды өңдеуде минералдық қасиеттердің қандай айырмашылықтары қолданылады?
3. Байыту фабрикалары қалай аталады? Олардың қолданылуы қандай?
4. Процесс ағынының диаграммаларының қандай түрлерін білесіз?
5. Құрылғылардың схемасы дегеніміз не.
6. Сапа процесінің схемасы нені білдіреді?
7. Сапалық-сандық байыту схемасын қалай сипаттауға болады?
8. Сулы суспензия схемасы нені білдіреді?
9. Келесі технологиялық схемалар арқылы қандай сипаттамаларды алуға болады?
Пайдалы қазбаларды өңдеуге дайындық процестері
Кіріспе
Пайдалы қазбаларды өңдеудің мақсаты
Өндірілетін тау-кен массасы – әртүрлі физикалық, физика-химиялық және химиялық қасиеттері бар минералды кешендердің, минералды толтырғыштардың кесектерінің қоспасы. Соңғы өнімдерді (металл концентраттары, кокс, құрылыс материалдары, химиялық тыңайтқыштар және т.б.) алу үшін оны бірқатар өңдеу процестерінен: механикалық, термиялық, химиялық өңдеуден өткізу керек.
Өңдеу зауытында пайдалы қазбаларды өңдеу бірқатар операцияларды қамтиды, нәтижесінде пайдалы компоненттерді қоспалардан бөлуге қол жеткізіледі, анау. минералды кейіннен өңдеуге жарамды сапаға жеткізу,мысалы, мазмұнын арттыру қажет: темір 30-50% -дан 60-70% дейін; марганец 15-25%-дан 35-45%-ға дейін, мыс 0,5-1,5%-дан 45-60%-ға дейін, вольфрам 0,02-0,1%-дан 60-65%-ға дейін.
Мақсаты бойынша пайдалы қазбаларды өңдеу процестері бөлінеді дайындық, негізгі(байыту) және көмекші.
Дайындық процестері минералдарды құрайтын пайдалы компоненттердің (минералдар) дәндерін ашуға немесе ашуға арналған, және оларды өлшемдік кластарға бөлу, кейінгі байыту процестерінің технологиялық талаптарын қанағаттандыру.
Дайындық процестеріне ұсақтау, ұнтақтау, іріктеу және жіктеу жатады.
Пайдалы қазбаларды байыту – пайдалы қазбаларды (концентратты) бос жыныстардан бөлуге мүмкіндік беретін минералды шикізатты механикалық өңдеу процестерінің жиынтығы.
Маман байыту инженерлері келесі міндеттерді шешуі керек:
Пайдалы қазбаларды кешенді игеру;
Өңделген өнімдерді кәдеге жарату;
Пайдалы қазбаларды өнеркәсіпте пайдалану үшін түпкілікті тауарлық өнімге бөлудің қалдықсыз технологиясының жаңа процестерін құру;
Қоршаған ортаны қорғау.
Минералды қоспалар айырмашылықтар негізінде бөлінедіфизикалық, физика-химиялық және химиялық қасиеттері бойынша құнды компоненттері жоғары бірқатар өнімдерді алу үшін (концентраттар) , төмен (өнеркәсіп өнімдері) және елеусіз (қалдықтар, қалдықтар) .
Байыту процесі концентраттағы құнды компоненттің құрамын арттыруға ғана емес, сонымен қатар зиянды қоспаларды жоюға бағытталған:
күкірткөмірде фосформарганец концентратында, мышьякқоңыр темір рудасында және сульфидті полиметалл рудаларында. Бұл қоспалар шойынға, содан кейін болатқа түсіп, механикалық қасиеттерін нашарлатады. металл қасиеттері.
Пайдалы қазбалар туралы қысқаша мәлімет
Пайдалы қазбалартабиғи немесе өңделген түрде өнеркәсіптік өндірісте қолданылатын кендер, металл емес және жанғыш қазба материалдар.
TO кендер оларды өндіруді экономикалық тиімді ету үшін жеткілікті мөлшерде бағалы компоненттері бар пайдалы қазбаларға жатады.
Кендер болып бөлінеді металл және металл емес.
Металл кендері- қара, түсті, сирек, асыл және басқа металдарды өндіруге арналған шикізаттар – вольфрам-молибден, қорғасын-мырыш, марганец, темір, кобальт, никель, хромит, құрамында алтыны бар;
металл емес кендер- асбест, барит, апатит, фосфорит, графит, тальк, сурьма және т.б.
Металл емес пайдалы қазбалар - құрылыс материалдарын өндіруге арналған шикізат (құм, саз, қиыршық тас, құрылыс тасы, портландцемент, құрылыс гипсі, әктас және т.б.)
Жанғыш пайдалы қазбалар - қатты отын, мұнай және жанғыш газ.
Пайдалы қазбаларқұндылығы, физикалық және химиялық қасиеттері (қаттылығы, тығыздығы, магниттік өткізгіштігі, суланғыштығы, электр өткізгіштігі, радиоактивтілігі және т.б.) бойынша ерекшеленетін минералдардан тұрады.
Пайдалы қазбалар- табиғи (яғни табиғатта таза түрінде кездесетін) элементтер және табиғи химиялық қосылыстар деп аталады.
Пайдалы минерал (немесе компонент)- алу мақсатында пайдалы қазбаны өндіру және өңдеу жүзеге асырылатын элемент немесе оның табиғи қосылысы деп аталады. Мысалы: темір рудасында пайдалы минералдар магнетит Fe 3 O 4, гематит Fe 2 O 3.
Пайдалы қоспалар- минералдар (элементтер) деп аталады, олардың мөлшері аз мөлшерде пайдалы қазбалардан алынатын өнімдердің сапасының жақсаруына әкеледі. Мысалы, қоспалар темір рудасындағы ванадий, вольфрам, марганец, хромодан балқытылған металдың сапасына оң әсер етеді.
Зиянды қоспалар- құрамында аз мөлшерде пайдалы қазбалардан алынатын өнімдер сапасының нашарлауына әкелетін минералдар (элементтер) деп аталады. Мысалы, қоспалар күкірт, фосфор, мышьякболат балқыту процесіне теріс әсер етеді.
Спутниктік элементтерминералдың құрамында аз мөлшерде болатын, байыту процесінде бөлек өнімдерге немесе негізгі компоненттің өніміне бөлінетін компоненттер. Спутниктік элементтерді одан әрі металлургиялық немесе химиялық өңдеу оларды бөлек өнімге шығаруға мүмкіндік береді.
Топтық минералдар- өндірістік мәні жоқ құрамдас бөліктер деп аталады. Темір рудасында олар SiO 2, Al 2 O 3 болуы мүмкін.
Құрылымына қарай минералдар бөлінеді аралас және тұтас, мысалы, диссеминацияда – пайдалы минералдың жеке ұсақ түйірлері бос жыныстардың түйіршіктері арасында шашыранды; қатты жағдайда – пайдалы минералдың дәндері негізінен қатты масса түрінде, ал бос жыныс минералдары аралық қабаттар мен қосындылар түрінде болады.
(дәріс конспектісі)
В.Б.Кусков
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
КІРІСПЕ 2
1. дайындық процестері 8
1.1. ГРАНУЛОМЕТРИЯЛЫҚ ҚҰРАМ 8
1.2 ҰСТАУ 10
1.3. скрининг 14
1.4. ТҰРАҚТАУ 17
1.5. ГИДРАВЛИКАЛЫҚ Жіктеу 20
2. БАЙЛАНДЫРУДЫҢ НЕГІЗГІ ПРОЦЕСТЕРІ 23
2.1. БАЙЫТУДЫҢ ГРАВИТЕТІ ӘДІСІ 23
2.3. БАЙЛАНДЫРУДЫҢ МАГНИТТІК ӘДІСІ 35
2.4. ЭЛЕКТР ТЕХНИКАЛЫҚ БАЙЫТУ 39
2.5. БАЙЫТУДЫҢ арнайы ӘДІСТЕРІ 43
2.6. КІРЕКТІ БАЙЫТУ ӘДІСТЕРІ 48
3 ҚОСЫМША ПРОЦЕССТЕР 49
3.1. БАЙЫТУ ӨНІМДЕРІН СУСУ 49
3.2. ШАҢ ЖИНАУ 53
3.3. АҒЫНДЫ СУЛАРДЫ ТАЗАЛАУ 54
3.3 СЫНАҚ, БАСҚАРУ ЖӘНЕ АВТОМАТТАНДЫРУ 55
4. БАЙЫТУ ЗАУЫМДАРЫ 55
Күту
Пайдалы қазбалар- химиялық құрамы мен физикалық қасиеттері оларды материалдық өндіріс саласында тиімді пайдалануға мүмкіндік беретін жер қыртысының табиғи минералдық түзілімдері. Өрісминерал – минералды заттың жердің тереңдігінде немесе бетінде саны, сапасы және пайда болу жағдайлары бойынша өнеркәсіпте пайдалануға жарамды жинақталуы. (Таралу аумақтары үлкен, кен орындары аймақтарды, провинцияларды және бассейндерді құрайды). Қатты, сұйық және газ тәрізді минералдар бар.
Қатты пайдалы қазбалар (рудалар) өз кезегінде жанғыш (шымтезек, тақтатас, көмір) және жанбайтын болып бөлінеді, олар: агрономиялық (апатит және фосфорит және т.б.), металл емес (кварц, барит және т.б.) және. металл (қара және түсті металдар рудалары). Белгілі бір минералды пайдалану тиімділігі, ең алдымен, құнды компоненттің құрамына және зиянды қоспалардың болуына байланысты. Пайдалы қазбаны тікелей металлургиялық немесе химиялық өңдеу, егер ондағы пайдалы компоненттің мөлшері технология мен технологияның даму деңгейімен (және осы шикізатқа қажеттілікпен) анықталатын белгілі бір шектен төмен болмаса ғана орынды (техникалық және экономикалық тиімді) болып табылады. материал) қазіргі уақытта. Көп жағдайда өндірілген тау-кен массасын тікелей пайдалану немесе оны өңдеу (металлургиялық, химиялық және т.б.) экономикалық тұрғыдан мүмкін емес, кейде техникалық мүмкін емес, өйткені тікелей өңдеуге жарамды пайдалы қазбалар табиғатта сирек кездеседі, көп жағдайда олар арнайы өңдеуге – байытуға ұшырайды.
Пайдалы қазбаларды байыту пайдалы (бағалы) компоненттерді алу және бос жыныстар мен зиянды қоспаларды жою мақсатында минералды шикізатты механикалық өңдеу процестерінің жиынтығы. Байыту нәтижесінде рудадан концентрат(тар) мен қалдықтар алынады.
Концентрат- бұл пайдалы қазбалардың көпшілігі (және бос жыныс минералдарының аз мөлшері) шығарылатын (концентрленген) өнім. Концентраттың сапасы негізінен құнды компоненттің құрамымен сипатталады ( ол әрқашан рудадан жоғары, концентрат құнды құрамдас бөліктерге бай, сондықтан атауы - байыту), сонымен қатар пайдалы және зиянды қоспалардың құрамында, ылғалдылық пен гранулометриялық сипаттамаларда.
Құйрықтар- бос тау жыныстарының пайдалы қазбаларының, зиянды қоспалардың және пайдалы компоненттердің аз мөлшері бөлінетін өнім (қалдықтардағы құнды компоненттердің мөлшері концентраттар мен кендерге қарағанда төмен).
Концентрат пен қалдықтардан басқа алуға болады өнеркәсіп өнімдері, яғни. концентраттармен салыстырғанда пайдалы компоненттердің аздығымен және қалдықтармен салыстырғанда пайдалы компоненттердің жоғары мөлшерімен сипатталатын өнімдер.
Пайдалы(бағалы) құрамдас бөліктер - бұл өндіру үшін берілген минералды өндіру және өңдеу жүзеге асырылатын химиялық элементтер немесе табиғи қосылыстар. Әдетте, кендегі құнды компонент минерал түрінде болады (табиғатта табиғи элементтер аз: мыс, алтын, күміс, платина, күкірт, графит).
Пайдалы қоспалараз мөлшерде минералдың құрамына кіретін және дайын өнімнің сапасын жақсартатын (немесе одан әрі өңдеу кезінде бөлінетін) химиялық элементтер немесе табиғи қосылыстар. Мысалы, темір рудасындағы пайдалы қоспалар хром, вольфрам, ванадий, марганец және т.б. сияқты легирленген қоспалар болып табылады.
Зиянды қоспаларминералдардың құрамында аз мөлшерде болатын және дайын өнімнің сапасына теріс әсер ететін жеке элементтер мен табиғи химиялық қосылыстарға жатады. Мысалы, темір рудаларындағы зиянды қоспалар күкірт, мышьяк, фосфор, кокстелетін көмірде – күкірт, фосфор, термиялық көмірде – күкірт, т.б.
Пайдалы қазбаларды байыту ұлғайтуға мүмкіндік береді оларды одан әрі өңдеудің экономикалық тиімділігі, сондай-ақ, кейбір жағдайларда, байыту сатысынсыз, одан әрі өңдеу мүлдем мүмкін болмайды. Мысалы, мыс кендерін (әдетте өте аз мыс бар) металдық мысқа тікелей балқыту мүмкін емес, өйткені мыс балқыту кезінде қожға айналады. Сонымен қатар минералды өңдеу мыналарға мүмкіндік береді:
құрамында бағалы компоненттері аз минералды ресурстардың нашар кен орындарын пайдалану есебінен шикізаттың өнеркәсіптік қорын ұлғайту;
тау-кен өндіруші кәсіпорындарда еңбек өнімділігін арттыру және тау-кен жұмыстарын механикаландыру және пайдалы қазбаларды іріктеп алудың орнына үздіксіз өндіру есебінен өндірілген руданың өзіндік құнын төмендету;
пайдалы қазбаларды кешенді пайдалану, өйткені алдын ала байыту негізгі пайдалы компоненттерді ғана емес, сонымен бірге аз мөлшерде болатын ілеспелерді де алуға мүмкіндік береді;
өндірілген пайдалы қазбалардың бүкіл көлемін емес, тұтынушыларға неғұрлым бай өнімдерді тасымалдау құнын төмендету;
минералды шикізаттан әрі қарай өңдеу кезінде қоршаған ортаны ластауы мүмкін және сол арқылы адам денсаулығына қауіп төндіретін және түпкілікті өнімнің сапасын нашарлататын зиянды қоспаларды оқшаулау.
Байыту әдістерін қатты тұрмыстық қалдықтарды өңдеуде де қолдануға болады (бір адамға жылына 350–400 кг түзіледі).
Өңдеу зауыттарында пайдалы қазбалар бірқатар дәйекті операциялардан өтеді, нәтижесінде пайдалы компоненттер қоспалардан бөлінеді. Пайдалы қазбаларды байыту процестері мақсатына қарай дайындық, көмекші және негізгі болып бөлінеді.
TO дайындықұсақтау, ұнтақтау, сүзгілеу және жіктеу процестерін қамтиды. Олардың міндеті - пайдалы минералды және бос жыныстарды бөлу («түйіндерді ашу») және өңделген шикізаттың қажетті гранулометриялық сипаттамаларын жасау.
Тапсырма негізгібайыту процестері - пайдалы минералды және бос жыныстарды бөлу. Минералдарды бөлу үшін бөлінетін минералдардың физикалық қасиеттеріндегі айырмашылықтар қолданылады. Оларға мыналар жатады:
|
Байыту әдісінің атауы |
Бөлу үшін қолданылатын физикалық қасиеттер |
Осы әдіспен байытылған пайдалы қазбалардың негізгі түрлері |
|
Гравитациялық байыту әдісі |
Тығыздық (өлшемі мен пішінін ескере отырып) |
Көмір (+1 мм), тақтатас, құрамында алтын бар, қалайы кендері... |
|
Флотациялық байыту әдісі |
Бетінің ылғалдылығы |
Түсті металл кендері, апатит, фосфорит, флюорит кендері... |
|
Магниттік байыту әдісі |
Ерекше магниттік сезімталдық |
Темір рудалары... |
|
Электрлік байыту әдісі |
Электрлік қасиеттері (электр өткізгіштік, трибозаряд, диэлектрлік өтімділік, пирожаттығу) |
Алмаз кендерін, сирек металдарды өңдеу: титан-цирконий, тантал-ниобий, қалайы-вольфрам, сирек жер (моназит-ксенотим). Шыны құмдары, электронды қалдықтар... |
|
Кенді сұрыптау: Кенді бөлшектеу Радиометриялық байыту |
Сыртқы белгілері: түсі, жылтырлығы, пішіні Бөлшектердің әртүрлі энергия түрлерін шығару, шағылыстыру және сіңіру қабілеті |
Асыл тастар, слюда парақтары, ұзын талшықты асбест Қара және түсті металдар, құрамында алмас бар, флюорит және басқа рудалар |
|
Селективті ұсақтау |
Күштегі айырмашылық |
Фосфорит кендері, көмір және тақтатас |
|
Пішін бойынша байыту | ||
|
Біріктірілген әдістер |
Дәстүрлі байыту процестерінен басқа (шикізаттың химиялық құрамына әсер етпейтін) схема шикізаттың химиялық құрамын өзгертетін пиро- немесе гидрометаллургиялық операцияларды қамтиды. |
Уран, құрамында алтыны бар (тамыр) кендері, мыс-никель рудалары... |
Көрсетілгендерден басқа байытудың басқа әдістері бар. Сондай-ақ кейде агломерация процестері (материалдардың көлемін ұлғайту) байыту процестеріне жатқызылады.
TO көмекшісусыздандыру, шаң жинау, ағынды суларды тазарту, сынама алу, бақылау және автоматтандыру кіреді. Бұл процестердің міндеті негізгі процестердің оңтайлы ағынын қамтамасыз ету және бөлу өнімдерін қажетті жағдайларға келтіру болып табылады.
Қайта өңдеу зауыттарында пайдалы қазбалар ұшырайтын тізбекті технологиялық өңдеу операцияларының жиынтығы деп аталады байыту схемасы. Байыту сұлбасында қамтылған ақпараттың сипатына қарай оны технологиялық, сапалық, сандық, сапалық-сандық, су-шлам және аппараттық тізбек диаграммасы деп атайды.
Байыту кез келген басқа технологиялық процесс сияқты көрсеткіштермен сипатталады. Байытудың негізгі технологиялық көрсеткіштері мыналар болып табылады:
Q өнімнің массасы (өнімділігі); П – бұйымдағы конструкторлық құрамдас бөлігінің массасы (өнімділігі). . Олар әдетте сағатына тоннамен, тәулігіне тоннамен және т.б. көрсетіледі;
өнімдегі есептелетін құрамдас бөлігінің мөлшері – , – өнімдегі есептелген құрамдас бөлігінің массасының өнім массасына қатынасы; Минералдағы және алынған өнімдердегі әртүрлі компоненттердің мөлшері әдетте пайызбен есептеледі (кейде бастапқы материалдағы мазмұн , концентраттағы – , қалдық қоймадағы – деп белгіленеді). Содержание полезных компонентов в добываемом сырье (руде) может составлять от долей процента (медь, никель, кобальт и др.) до нескольких процентов (свинец, цинк и др.) и нескольких десятков процентов (железо, марганец, ископаемый уголь и некоторые другие неметаллические пайдалы қазбалар);
өнім шығымы – және, –ға, xv – өнім массасының бастапқы кен массасына қатынасы; кез келген байыту өнімінің шығымдылығы пайызбен, сирек бірліктің фракцияларымен көрсетіледі;
бағалы компонентті алу – i, k, xv – өнімдегі есептелген компонент массасының бастапқы рудадағы сол құрамдас бөлігінің массасына қатынасы; экстракция пайызбен, аз жиілікпен бірлік бөлігі ретінде көрсетіледі.
Шығу мен– ші өнім мына формула бойынша есептеледі:
мен = (Q мен /Q ref)100,%
Сондай-ақ, екі өнімге - концентратқа және қалдық қалдықтарға бөлген жағдайда олардың шығымы келесі формулалар арқылы мазмұны бойынша анықталуы мүмкін:
k = 100,%; xv = 
100,%;
Концентрат пен қалдық шығымының қосындысы:
k + xv = 100%.
Ол анық
Q con + Q xv = Qсілтеме;
Р con + Р xv = Рсілтеме.
1 + 2 +…+ n = 100%.
Сол сияқты үшін Q және Р.
(Пайдалы қазбаларды байытқанда, әдетте, тек екі өнім алынады - концентрат және қалдық, бірақ әрқашан емес, кейде одан да көп өнім болуы мүмкін).
.
Іс жүзінде мазмұны әдетте химиялық талдау арқылы анықталады.
Пайдалы компонентті бөліп алу мен– өнім:
мен
=
100.% немесе мен = 
%.
Концентрат пен қалдық қалдықтарының қосындысы:
k + xv = 100%.
Бұл формула кез келген өнім саны үшін жарамды:
1 + 2 +… n = 100%.
Аралас өнімнің мазмұнын табу үшін баланс теңдеуін (екі өнімге бөлу жағдайында) қолдануға болады:
- con + xv con = шығу шығу.
Теңдеу өнімдердің кез келген саны үшін де жарамды:
1 1 + 2 2 +…+ n n = шығу шығу.
Айта кету керек, шығу = 100%.
Мысал. Кен екі өнімге бөлінеді (1.1-сурет) – концентрат және қалдық. Кен өнімділігі Qшығу = 200 т/сағ, концентрат үшін – Q con = 50 т/сағ. Есептеу компоненті бойынша өнімділік Ршығу = 45 т/сағ, концентраттағы компонент үшін Р con = 40 т/сағ.
Q xv = Qанықтама – Q con = 200 – 50 = 150 т/сағ;
con = ( Q con/ Qтыс)100 = (50/200)100 = 25%;
xv = сыртқа – k = 100 – 25 = 75%,
немесе xv = ( Q xv/ Qтыс)100 =(150/200) . 100=75%;
ол анық Q xv = ( xv Qшығыс)/100 = (75200)/100 = 150 т/сағ;
=
=
=
22,5 %;
=
=
=
80 %;
Р xv = Ранықтама – Р con = 45 – 40 = 5,
Содан кейін 
=
=
=3,33 %.
Немесе баланс теңдеуін қолданып, бізде:
– con + xv con = шығу шығу,
xv = 
=
=
3,33 %.
Фабриканың технологиялық циклінде тағайындалуы бойынша пайдалы қазбаларды өңдеу процестері келесіге бөлінеді: дайындық, нақты байыту және көмекші.
TO дайындықоперацияларға ұсақтау, ұнтақтау, іріктеу және жіктеу, сондай-ақ шахталарда, карьерлерде, шахталарда және өңдеу зауыттарында жүргізілуі мүмкін пайдалы қазбаларды орташалау операциялары жатады.
TO негізгі байытупроцестер пайдалы минералдар концентраттарға, ал бос жыныстар қалдыққа бөлінетін минералды бөлудің физикалық және физика-химиялық процестерін қамтиды.
TO көмекшіпроцестер байыту өнімдерінен ылғалды кетіру процестерін қамтиды. Мұндай процестер өнімдердің ылғалдылығын белгіленген стандарттарға жеткізу үшін жүргізілетін сусыздандыру деп аталады. Көмекші процестерге өнеркәсіптік ағынды суларды тазарту (қайта пайдалану немесе су объектілеріне жіберу үшін) және шаң жинау процестері жатады.
Пайдалы қазбаларды байыту кезінде олардың физикалық және физика-химиялық қасиеттерінің айырмашылығы пайдаланылады, олардың түсі, жылтырлығы, қаттылығы, тығыздығы, ыдырауы, сынуы, магниттік, электрлік және басқа да кейбір қасиеттері маңызды.
Түсминералдар алуан түрлі. Түс айырмашылығы кенді қолмен сұрыптау немесе көмірден тау жыныстарын алу және өңдеудің басқа түрлері кезінде қолданылады.
Жылтырминералдар олардың беттерінің табиғатымен анықталады. Жылтырлығының айырмашылығын, алдыңғы жағдайдағыдай, кенді қолмен сұрыптау немесе көмірден тау жыныстарын іріктеу кезінде немесе өңдеудің басқа түрлері кезінде пайдалануға болады.
Қаттылықпайдалы қазбаларды құрайтын минералдар кейбір кендерді, сондай-ақ көмірлерді ұсақтау және байыту әдістерін таңдауда маңызды. Қаттылығы төмен минералдар қаттылығы жоғары минералдарға қарағанда тезірек ұсақталып, ұнтақталған. Селективті ұсақтау немесе ұнтақтауды қолдану арқылы мұндай минералдарды экранда кейіннен бөлуге болады.
Тығыздығыпайдалы қазбалар әр түрлі. Пайдалы минералдар мен бос жыныстар арасындағы тығыздық айырмашылығы кендер мен көмірлерді байыту кезінде кеңінен қолданылады.
Бөлінуминералдар олардың соққылардан қатаң белгіленген бағытта бөліну және бөлінген жазықтықтар бойымен тегіс беттерді қалыптастыру қабілетінде жатыр. Бөлшектеу ұсақтау және ұнтақтау әдістерін таңдау үшін, сонымен қатар байыту өнімдерінен ұсақталған материалдарды іріктеу және жіктеу арқылы алу үшін маңызды.
Кинкбайыту процестерінде маңызды практикалық маңызы бар, өйткені электрлік және басқа әдістермен байыту кезінде ұсақтау және ұнтақтау арқылы алынған минералдың бетінің табиғаты әсер етеді.
Магниттік қасиеттерминералдар әртүрлі күшті магнит өрістерінде әртүрлі магниттік сезімталдығы бар минералдарды байыту үшін қолданылады.
ЭлектрлікМинералды заттардың қасиеттері электр өрісінде қозғалған кездегі электрлік және механикалық күштердің әрекетіне минералдық бөлшектердің әртүрлі қатынасымен байланысты электрлік байыту әдістерінде қолданылады.
Физико-химиялық сипаттамаларыминералды бөлшектердің беттері олардың су ортасына әртүрлі қатынасын және оларға химиялық заттардың (реагенттердің) әсерін қамтитын флотациялық процестерде қолданылады.
Өңдеу зауытында шикізатты өңдеу кезінде бірқатар тізбекті технологиялық операциялар жүргізіледі. Осы операциялардың жиынтығы мен реттілігінің графикалық көрінісі деп аталады байытудың технологиялық схемасы.
Жүктелуде...
