Технология обогащения фабрики

1. Общие понятия

Месторасположение объекта

       Основная  промплощадка фабрики №3 находится в промышленной зоне северо-западной части г. Мирного, на водоразделе рек Ирелях и Чуоналыр, в 3-х км  северо-восточнее от г. Мирного. В восточном направлении от территории фабрики на расстоянии 300 м находится жилая зона (п. Ромашовка), в южном направлении на расстоянии 300 м – п. Газовиков и садово-огородническое товарищество. Примерно в 1 км на северо-восточнее от фабрики находится хвостохранилище III очереди (правый приток реки Чуоналыр и левый приток Ирелях – ручьи Чичас-Юрюйэте и Ньюка), соединенное с фабрикой магистральным пульпопроводом. В 500-700 м к юго-восточнее от фабрики, примыкая к западной границе садовых участков, можно отметить не действующее в настоящее время хвостохранилище І-ІІ очереди фабрики № 3

Обогащение полезных ископаемых

Полезное ископаемое с момента поступления на фабрику  и до отгрузки полученного из него готового продукта проходит массовым потоком через различные машины и аппараты. Непрерывность производства зависит от результатов труда всего коллектива фабрики, от отношения к работе отдельного работника. Допущенная любым рабочим небрежность может отрицательно повлиять на результаты труда другого рабочего или привести к полной остановке всего производства. Пуск обогатительной фабрики после аварийной остановки связан, как правило, с большими трудозатратами.

Методы  обогащения

Из-за низкого  содержания ценных компонентов полезные ископаемые используются в естественном виде очень редко. По этой же причине металлургическая или химическая переработка руды в том виде, как она добыта, экономически не всегда целесообразна. Например, значительно дешевле обходится выплавка металла из сырья, прошедшего предварительную обработку, в процессе которой отделяется основная масса пустой породы и частицам сырья придается определенная крупность. Совокупность процессов первичной обработки минерального сырья, имеющих целью отделение всех полезных минералов (а при необходимости их взаимное разделение) от пустой породы, т. е. от тех входящих в состав сырья минералов, которые не представляют непосредственной практической ценности в данных технико-экономических условиях, называется обогащением полезных ископаемых. В отдельных случаях процессы обогащения применяются в целях удаления из минерального сырья вредных примесей, препятствующих следующей его переработке и использованию. Предприятия, на которых осуществляются процессы обогащения, называются обогатительными фабриками.

Применение процессов  обогащения позволяет: использовать полезные ископаемые с низким содержанием ценных компонентов; извлекать из них сопутствующие ценные компоненты, т. е. использовать их комплексно; выделять из сырья вредные примеси; повышать производительность труда при добыче, применяя сплошную выемку полезного ископаемого вместо выборочной; использовать недра с большим экономическим эффектом.

Технология обогащения полезных ископаемых основывается на использовании различия в физических и физико-химических свойствах разделяемых минералов. К естественным свойствам относятся: цвет и блеск, твердость, плотность, магнитная восприимчивость, растворимость, физико-химические свойства поверхностей минералов, электрические свойства и др. К искусственно создаваемым свойствам относятся: магнитная восприимчивость, возникающая в результате обжига; крупность, определяемая процессом дробления; физико-химические свойства поверхностей минералов, обработанных специальными веществами (реагентами), и др. Существенную роль при выборе метода обогащения играет текстура полезного ископаемого. Так, руды с массивной или крупновкрапленной текстурой хорошо обогащаются гравитацией, тонковкрапленная текстура требует применения флотационного метода. Для отделения породы от угля крупностью более 0,5 мм применяют гравитационный метод, а для отделения угля крупностью менее 0,5 мм — флотацию. Каждый метод обогащения осуществляется несколькими технологическими процессами. Технологическим процессом называется совокупность последовательных действий, направленных на качественное изменение материала (его крупности, цвета, твердости и т. д.). Процессы подразделяются в зависимости от среды, в которой осуществляется обогащение, от способа создания условий для обогащения и других факторов. Так, гравитационный метод обогащения может осуществляться в водной или воздушной среде или в тяжелых жидкостях. Магнитная сепарация также может осуществляться в водной и воздушной средах (мокрая или сухая магнитная сепарация). Флотация делится на пленочную, пенную, ионную, молекулярную и ряд других. Выщелачивание может осуществляться при помощи растворителей или бактерий.

2. Технология переработки полезных ископаемых

Рудоподготовка. Исходная руда и пески россыпных месторождений  доставляются до фабрики автотранспортом со склада руды и разгружаются в приемные бункеры корпуса крупного дробления фабрики. Бункеры не оборудованы колосниковыми решетками. Пластинчатыми питателями 1-24-120Б (ширина полотна ленты В=2400) материал загружается в щековые дробилки СМД-117 (размер приемного отверстия 1500х2100мм, максимальный размер куска 1300мм, разгрузочная щель 180мм, производительность до 300м³/час), и ленточными конвейерами (В=1600мм) подается на самоизмельчение в мельницы мокрого самоизмельчения ММС-70х23 через перегрузочные и распределительные узлы. Продукт разгрузки мельниц грунтовыми насосами  ГрАТ 900/67 транспортируется через пульподелитель на первую стадию грохочения, где установлены грохота ГИСЛ-62 с полиуретановыми ситами, имеющими размер ячеек 16х16 мм, и с резинострунными ситами, имеющими размер ячеек 5х5 мм. Рассев материала осуществляется на следующие классы: -35+16мм, -16+5мм и -5мм.

Обогащение. Материал крупностью -35+16 мм и -16+5 мм поступает на обогащение в рентгенолюминесцентные аппараты ЛС-20-05-2М-01 (9 шт.), ЛС-20-05-2Н (1 шт.) и ЛС-20-05-2М-02 (2шт.).

Концентраты рентгенолюминесцентных сепараторов направляются в  цех  доводки фабрики. Хвосты РЛС поступают  в циркуляцию - на доизмельчение  в мельницы мокрого самоизмельчения.

Материал крупностью -5мм сначала  обесшламливается в пирамидальной  воронке по граничному зерну класса 0,5 мм, далее полученные пески насосами перекачиваются на вторую стадию грохочения, где установлены грохота ГИСЛ-62. Рассев материала осуществляется на следующие классы: –5+2 мм и –2+0,5 мм.

Материал крупностью -5+2мм поступает  на гравитационное обогащение, которое  осуществляется на установке тяжелосредной  сепарации фирмы «BATEMAN» производительностью 50т/ч или на отсадочной машине МО-105А производительностью 50 т/ч. При обработке рудного материала хвосты направляются по схеме циркуляции, при обогащении песков хвосты  гравитационного обогащения выводятся в сухой отвал.

Концентрат тяжелосредной сепарации  или отсадки направляется на участок  доводки  фабрики, где доводится  на рентгенолюминесцентных сепараторах, хвосты которых проходят контрольную  липкостную сепарацию. Хвосты липкостной сепарации вместе с гравитационными  хвостами тяжелосредной установки  и отсадочной машины поступают в  циркуляцию - на доизмельчение в  мельницы.

Участок винтовой и пенной сепарации. Материал крупностью -2+0,5мм после второй стадии грохочения обесшламливается в конусных воронках ККП-3м. Сливы конусных воронок являются отвальным продуктом фабрики. Полученные пески служат исходным питанием винтового сепаратора СВ3-3000. Гравитационный концентрат винтового сепаратора поступает на схему пенной сепарации. Здесь концентрат предварительно обезвоживают в спиральном классификаторе 1КСН-15, пески обрабатывают флотационными реагентами и подают на пенную сепарацию в машину ФПГ-6,3К. Слив классификатора направляется в хвостовой зумпф фабрики. Концентрат пеной сепарации предварительно обезвоживается в гидроциклоне ГЦ-150. Пески гидроциклона рассеваются на грохоте ГИСЛ-42 на следующие классы крупности: -2+1,25мм и -1,25мм. Полученный класс -1,25мм поступает на пленочную флотацию в аппарат МП-5.

Концентрат перечистной операции вместе с классом -2+1,25мм направляются на участок доводки фабрики. Хвосты перечистной и основной флотации после обесшламливания в спиральном классификаторе 1КСН-15 рассевают на грохоте ГИСТ-32 на следующие классы: –2,0+1,0мм и –1,0+0мм. Класс крупностью –1,0+0 мм выводится из схемы фабрики в отвал.

Узел циркуляции. Хвосты обогащения и доводки собираются в зумпф и насосами ГрАТ1800 направляются для обезвоживания в спиральный классификатор 2КСН-2,4. Пески классификатора являются циркулирующим продуктом и поступают на доизмельчение в мельницы, а часть сливов вместе с хвостами винтовой сепарации и сливом воронок направляется в хвостовой зумпф фабрики и насосами 1ГРТ4000/71 транспортируются в хвостохранилище.

 

 Рис. 1.1 Принципиальная существующая схема обогащения

алмазосодержащего сырья  на ОФ № 3

Участок доводки. Концентраты рентгенолюминесцентной сепарации крупностью +5 мм самотеком транспортируются на участок доводки, рассеиваются по классам +35 мм, -35+5 мм, -5 мм. Полученные продукты поступают на рентгенолюминесцентные сепараторы ЛС-ОД-50-03Н первой и второй стадии.

Концентрат установки  тяжелосредного обогащения производительностью - 50т/час   или отсадочных машин  МО-105 обесшламливается на двух спиральных классификаторах 1КСН-5. Для доводочной операции, как на первой,  так и  на второй стадии устанавливаются рентгенолюминесцентные  сепараторы ЛС-Д-4-03.

Выделенный класс -5+0,5 мм сушится в сушилке и поступает на вторую стадию грохочения на грохоте ГИЛ-13. Материал крупностью  -1,25+0,5 мм направляется в комбинированную схему доводки мелких классов, класс -0,5 мм направляется на доизмельчение (обдирку) в шаровой мельнице МШР 590х700. Классы -5+2 мм и -2+1,25 мм проходят  рентгенолюминесцентную сепарацию по параллельным цепочкам, с основной и контрольной операциями на сепараторах ЛС-Д-4-04Н и перечистной на сепараторах ЛС-ОД-4-04. Концентрат контрольной сепарации поступает на перечистку, хвосты – в цех обогащения. Концентрат перечистки после ручной разборки, взвешивания идет в цех окончательной доводки.

Липкостная сепарация. С  целью повышения извлечения по доводке  в целом и доизвлечения слаболюминесцирующих и не люминесцирующих алмазов, в схеме участка доводки предусмотрена липкостная сепарация на аппаратах СЛБ-10. Концентрат поступает в жиротопку, затем в спиральный классификатор 1КСН-3, где обезжиривается  горячим (до 90°С) раствором каустической соды. Обезжиренный концентрат обезвоживается в спиральном классификаторе 1КСН-3, сушится в инфракрасной сушилке СВИК-50 и на грохоте ГИТ-0,63 разделяется на классы -5+1,25 мм, -1,25+0,5 мм и -0,5 мм. Концентрат крупностью -1,25+0,5 мм направляется в комбинированную схему доводки мелких классов, класс -0,5 мм направляется на обдирку в шаровой мельнице МШР 590х700.  Материал крупностью -5+1,25 мм проходит основную и контрольную рентгенолюминесцентную сепарацию на аппаратах ЛС-ОД-4-04. Концентраты РЛС после ручной разборки, взвешивания  направляются в цех окончательной доводки.

Концентраты пневмофлотации крупностью -2+0 мм из цеха обогащения поступают на грохот ГИТ-0,63, где отсевается материал крупностью -0,2 мм, направляющийся в зумпф циркуляции цеха обогащения. Надрешетный продукт крупностью -2+0,2 мм сушится в барабанной электропечи и рассевается на классы      -2+1,25 мм, -1,25+0,5 мм и -0,5 мм. Материал крупностью -0,5 мм направляется на обдирку в шаровой мельнице МШР 590х700.

Электромагнитная и электростатическая сепарация предназначена для  разделения материала с различными электростатическими и электромагнитными  свойствами, в зависимости от которых  под действием электрического и  магнитного поля меняется траектория движения частиц.

Классы -2+1,25 мм и -1,25+0,5 мм доводятся по следующей схеме – на электромагнитных сепараторах ЭВС-10/5 с контрольной операцией, и перечисткой концентратов на электростатических сепараторах Элкор-1 с контрольной операцией. Концентраты Элкор-1 после ручной разборки направляются в цех окончательной доводки. Хвосты контрольных операций идут на доизмельчение (обдирку) в мельнице МШР 590х700 с резиновыми шарами, куда также поступают материал класса -0,5 мм после операций  грохочения. Измельченные продукты отмываются на сите с размером ячеи 0,2мм, материал крупностью +0,2 мм после сушки возвращается  на электрическую сепарацию. Мелкий класс выводится в хвостохранилище. Хвосты контрольных операций крупностью -1,25+0,5 мм периодически выводятся их схемы и направляются в дренаж.

3. Производительность фабрики

Производственная программа  работы обогатительной фабрики №3  включает в себя обработку руды трубки «Мир», «Интернациональная» и алмазосодержащих песков Мирнинского ГОКа  в объеме 1750 тыс. тонн в год. В том числе по руде подземного рудника «Интернациональная» - 500 тыс. тонн, по руде подземного рудника «Мир» - 1000 тыс. тонн, по пескам россыпных месторождений 250 тыс. тонн.

 Часовая производительность  обогатительной фабрики № 3 – 230 т/ч. Число рабочих дней в году – 340. Корпус крупного дробления и цех обогащения работает в 2 смены по 12 часов.

Фабрика №3 работает в круглогодовом режиме 365 дней с  остановками еженедельно на планово-профилактические ремонты продолжительностью по 12 часов  и остановкой на летний ремонт продолжительностью 21 день. Плановое время чистой работы фабрики составит 7668 часов в году.

При заданной производительности по обработке 2000 тыс. тонн в год по исходной руде коренных и россыпных месторождений  планируемая средняя часовая  производительность фабрики с учетом коэффициента неравномерности загрузки 1,15 составит: