Проект цеха дробления обогатительной фабрики АО «Казахалтын» рудника Бестобе

ВВЕДЕНИЕ

Обогащение полезных ископаемых — совокупность процессов первичной обработки минерального сырья, имеющая своей целью отделение всех ценных минералов от пустой породы, а также взаимное разделение ценных минералов.

Дроблением называется процесс разрушения кусков (зерен) полезных ископаемых на более мелкие зерна путем действия внешних сил, преодолевающих внутренние силы сцепления между частицами. Условно считают. Что при дроблении получаются зерна крупностью более 5 мм. Машины, с помощью которых осуществляется дробление называются дробилками.

Полезные ископаемые в зависимости от их минерального состава, метода обогащения и характера использования подвергаются дроблению до различной крупности. При обогащении полезных ископаемых дробление применяется для разъединения сростков рудных (полезных) и нерудных минералов, содержащихся в исходном материале; доведения исходного материала до необходимой крупности или гранулометрического состава. К дроблению относятся механические процессы, посредством которых добытая в руднике порода разбивается до размеров, подходящих для дальнейшего измельчения посредством размалывания. Устройства, которые разбивают добытое в руднике сырье, относятся к первичным дробилкам, дробилки конусного типа среди них являются основными.

Обогатитель должен уметь выбирать и рассчитывать схему дробления, а также выбирать и рассчитывать оборудование необходимое для работы дробильного цеха.

Темой курсового проекта является: Проект цеха дробления обогатительной фабрики АО «Казахалтын» рудника Бестобе.

Целью курсового проекта является: разработать цех дробления обогатительной фабрики АО ГМК «Казахалтын» рудника Бестобе.

Объект исследования: цех дробления обогатительной фабрики АО ГМК «Казахалтын» рудника Бестобе.

Предмет исследования: схема дробления и необходимое оборудование для дробления.

Гипотеза: зная геологическую характеристику месторождения, можно выбрать и рассчитать схему дробления Для реализации поставленной цели поставлены следующие задачи:

1. выбрать схему процесса дробления

2. выполнить расчеты для схемы дробления

3. выбрать оборудование

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Сведения о предприятии Существующая обогатительная фабрика развилась из Бегунной фабрики, построенной 1934 года. Бегунная фабрика была построена в одном общем здании с локомобильной электростанции. Первоначальна на Бегунной фабрике было установлено 5 бегунных чаши.

В дальнейшем с развитием горных работ на руднике происходило расширение фабрики. Первоначально единственным процессом извлечения золота из руды (окисленной) была амальгамация, хвосты амальгамации квалифицировались на пески и ил. Пески перерабатывались на летнем перколяционном заводе. Или сохранялись в котлованах и в дальнейшем были обработаны цианированием на Степнякском и Аксуском бывшем Сталинском золотоизвлекательных заводах.

С углублением горных работ появилась необходимость в улавливании сульфидов, для чего вначале были установлены шлюзы с ворсистом покровом, в дальнейшем, флотомашины.

Постепенно с развитием горных работ шла реконструкция фабрики с целью увеличения ее производительности. Двухбегунные чаши были заменены на трехбегунные, были установлены дополнительно к чашам шаровые мельницы, затем чаши заменены мельницы. Было построено дробильное отделение, бункерное хозяйство. Получило развитие и технологическая схема — пуск флотации потребовал организации обезвоживания сгущения, фильтрации и сушки флотоконцентратов.

Сейчас Бестобинская фабрика носит название ГМК «Казахалтын».

Горно-металлургический концерн ГМК «Казахалтын» основан из трех рудников: Аксу, Бестобе, Жолымбет. Основой предприятия является добыча полезного ископаемого золотосодержащей руды с последующей переработки (обогащением) на обогатительных фабриках вышеуказанных рудников. Месторождение рудника Бестобе вскрыта вертикальными отвалами шахт участками Западной и Центральной.

Вертикальные стволы Западного участка пройдены на глубине -880м.

Горная масса (руда) транспортируется автомобилями на Бестобинской обогатительной фабрики взвешивается, проходит процесс дробления, затем поступает в измельчительное отделение, где в шаровых мельницах проходит дальнейшее измельчение. Концентрат из отсадочных машин транспортируется в металлургическое отделение для дальнейшей обработки. Во флотационное отделение пульпа поступает из цеха измельчения по пульпопроводу.

В цехе флотации пульпа сбрасывается в желоба и по трубам поступает на сгустителя, проходит специальную обработку, затем проходит через фильтры и по конвейерной ленте поступает на сушку. Сушильное отделение — для отделения влаги от концентратов.

1.2 Описание цеха дробления Выдача руды из рудника обычно проводится в первую и вторую смены, поэтому цехи дробления также работают в две смены. При большой производительности рудника доставка руды производится круглые сутки, в этом случае цех дробления работает круглосуточно.

Мелкая руда (300 — 500 мм) допускает установку перед операциями дробления бункеров достаточной емкости, что дает возможность создать независимость работы цеха дробления от условий доставки полезного ископаемого на обогатительную фабрику. В этом случае цехи дробления для обогатительных фабрик малой производительности можно проектировать на работу в одну, а для фабрик средней производительности — в две смены.

Средненедельная продолжительность рабочего дня для рабочих цехов дробления на некоторых обогатительных фабриках составляет шесть часов. Продолжительность рабочей смены при этом обычно принимают равной шести или восьми часам.

При выборе расчетного времени работы цеха дробления необходимо учитывать время на пуск, остановку и профилактический осмотр оборудования. Поэтому расчетное время работы за смену берется на один час меньше продолжительности смены.

1.3 Характеристика перерабатываемой руды Руды перерабатываемы на ОФ имеют кварцево-диоритовый или кварцевопесчаниковый (алевролитовый) состав с сульфидной минерализацией.

Рудные тела представлены кварцевыми жилами и штокверковыми зонами. Золото приурочено к сульфидам в виде тончайших включений.

Руды представлены: 1 гидротермально изменённым окварцованным диоритом с сульфидной минерализацией; 2 кварцевыми жилами и штокверковыми зонами кварц-диоритового состава; 3 маломощными зонами расланцованных диоритов с кварцевыми жилами и прожилками.

Из рудных минералов преобладает пирит, который составляет 95% и является основным носителем золота и серебра. В небольшом количестве присутствует халькоперит, галенит, перотин, шеелит, ковелин .

Коэффициент крепости руд составляет 12−16 по шкале профессора Протодьяконова, влажность руды, поставляемой на фабрику — 2−6%. Среднее содержание золота в товарной руде 4гр/т. Руда подается непосредственно в надшахтные бункера дробильного отделения, кроме того имеется возможность подачи руды на фабрику автомобильным транспортом в наружный приемный бункер дробильного отделения.

Максимальный кусок руды поставляемой на обогатительную фабрику — 500 мм.

В таблицах приведены характеристики руд, на примере руды Диоритовой дайки.

Таблица 1.1Химический состав руд основных зон (участков) месторождения % (г/т).

Таблица 1.3 Химический состав руды

Распределение золота по классам крупности (руда измельчена до крупности 86% класса — 74 мкм

Таблица1.2

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Выбор схемы дробления Операция дробления применяется с целью подготовки полезного ископаемого к измельчению в мельницах или подготовки его непосредственно к операциям обогащения. На дробильнойсортировочных фабриках операции дробления имеют самостоятельное значение.

В схеме дробления обычно включают операции предварительного и поверочного грохочения. Их принято относить к той операции дробления, в которую поступает верхний продукт грохота.

Операция дробления вместе с относящимися к ней операциями грохочения составляют стадию дробления, а совокупность стадий дроблений — схему дробления.

Стадии дробления имеют четыре разновидностей:

1- состоит из операций предварительного грохочения, дробления и поверочного грохочения;

2- состоит из операций предварительного грохочения и дробления;

3- состоит из операции дробления поверочного грохочения;

4- состоит только из операции дробления.

Схемы дробления включают одну, две, три и более стадий дробления.

Число одностадиальных схем равно числу разновидностей стадий дробления т. е. равно четырем.

2.2 Выбор и расчет оборудования для дробильного отделения Выбор типа и размера дробилок для крупного и среднего дробления зависит от физических свойств полезного ископаемого, требуемой производительности дробилки и крупности дробленого продукта. Из физических свойств полезного ископаемого имеют значение твердости и вязкости, наличие глины, влажность, крупность максимальных кусков.

Выбранная дробилка должна обеспечивать требуемую производительность при проектированной крупности дробленого продукта. Ширина пасти дробилки должна быть на 10−15% больше размеров наибольших кусков в питании. При выборе необходимо произвести сравнение щековой и конусной дробилок по установочной мощности, весу, стоимости и удобству размещения оборудования.

Размер дробилок выбираем по каталогом заводов изготовителей. Дробилку для первой (I) стадии дробления выбираем таких размеров, чтобы необходимая производительность обогатительной фабрики обеспечивалась одной дробилкой.

Выбран двухсменный режим работы дробильного отделения.

Режим работы дробильного отделения непрерывная рабочая неделя, в две семичасовые смены в рабочие дни и в три в выходные т. е. в неделю 11 смен. Ремонтные работы в дробильном отделении производятся в не рабочую смену.

Время работы дробильного отделения составит:

11?52?7?з ?3600 часов в год, з — коэффициент движения фабрики — отношение чистого времени работы фабрики к запланированному календарному времени.

т.е. необходимая часовая производительность дробильного отделения:

300 000/3600=83тонн в час.

Для расчета принимается двухстадиальная схема дробления при крупности питания цеха измельчения 30 — 0 мм.

Определяется общая степень дробления S

Так как наибольшая крупность материала поставляемого на ОФ составляет 500 мм, а необходимая крупность руды, поставляемая в процесс измельчения не должна превышать 30 мм, то необходимая степень дробления S составит:

S=D₁/ D₉ (2.1)

S=500/30=16

Где: D₁ — максимальная крупность исходной руды;

D₉ — максимальная крупность дробленой руды

S — общая степень дробления

Средняя степень дробления для одной стадии:

S=s₁=s₂ (2.2)

Sср=v S= 4

Определяем условную максимальную крупность продуктов после отдельных стадий дробления:

D₅= D₁/ s₁ (2.3)

D₅₌500/4= 125 мм

D₉= D₁/ (s₁?s₂) (2.4)

D₉=500/(4*4)= 31 мм Определяем ширину разгрузочных щелей дробилок I в первой и второй стадиях дробления:

I_I= D₅/ z_I (2.5)

I_I=125/1.5= 100

I_II= D₉/ z_II (2.6)

I_II=31/1.8=17.2

Значения z принимаем по Разумову (относительная максимальная крупность дробленых продуктов дробилок: щековой z=150/100, конусной z=45/25=1.8)

Выбираем размеры отверстий сита грохотов и эффективность грохочения для первой и второй стадий дробления.

Для предварительного грохочения размер отверстий сита принимают в пределах от Iдо zI. Если дробилка перегружена, то размер отверстий берут равным или немного большим I, а если дробилка перегружена — то равным или немного меньшим zI.

Для крупного грохочения на колосниковых грохотах значения эффективности грохочения Е^-апринимают в пределах 60 — 70%, а для среднего и мелкого предварительного грохочения — в пределах 80 -85%(при установке вибрационных грохотов).

Для рассчитываемой схемы принимаем:

а_I= I_I=100мм; Е^-а₁=60%; а_II=1.2 I_II=1.2?17.2=20мм Е^-а₂=85%

Определяем вес продуктов Q₂, Q₃, Q₄

Q₂= Q₁ в^-а₁ Е^-а₁ = Q₁ в^-100₁ Е^-100₁=83?0.6?0.6=30т/ч.

Q₃ = Q₄= Q₁ — Q₂ = 83−30=53т/ч.

Аналогично определяем вес продуктов Q₆, Q₇, Q₈

Q₆ = Q₁ в^-а₅ Е^-а₂ =83?0.7?0.85 = 49.4т/ч

Q₇ = Q₈= Q₁ — Q₆ = 83−49.4=33.6т/ч.

Выбираем дробилки:

Таблица 1.4Требования, которым должны удовлетворять дробилки

Для первой стадии дроблениящековая дробилка, крупностью наибольших кусков в питании 500 мм, ширина разгрузочной щели 100 мм, требуемая производительность 53 т/ч.

Для второй стадии дробленияконусная дробилка, крупностью наибольших кусков в питании 125 мм, ширина разгрузочной щели 17,2 мм, требуемая производительность 33 т/ч.

3. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ И ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

3.1Техника безопасности К обслуживанию оборудования допускаются лица, прошедшие обучение и инструктаж по технике безопасности и имеющие соответствующую квалификационную группу по электробезопасности.

Рабочая площадка оператора, наблюдающего за подачей руды в дробилку и ее работой, должна иметь решетчатые металлические ограждения для предохранения от возможного выброса кусков руды из дробилок на площадку.

Для ликвидации зависаний горной массы над рабочим пространством дробилок на фабрике должны быть разработаны и утверждены техническим руководителем фабрики инструкции, определяющие методы, последовательность операции и приемы безопасного выполнения работ по ликвидации зависания.

При застревании в рабочем пространстве дробилок больших кусков руды их необходимо удалять из дробилки подъемными средствами со специальными приспособлениями. Извлекать или разрушать застрявшие в рабочем пространстве дробилки куски руды вручную запрещается.

Резку металла, попавшего в дробилку, необходимо осуществлять под наблюдением лица технического надзора по наряд-допуску, в соответствии с проектом организации работ.

При спуске людей в рабочее пространство дробилок обязательно соблюдение требований, чтобы рабочая площадка оператора, наблюдающего за подачей руды в дробилку и ее работой, должна иметь решетчатые металлические ограждения для предохранения от возможного выброса кусков руды из дробилок на площадку.

В случае аварийной остановки дробилок под «завалом» разгружать и запускать ее следует по проекту производства работ, утвержденному техническим руководителем организации.

Перекрытия и площадки, на которых располагаются вибрационные грохоты, должны быть рассчитаны на вибростойкость. Грохота должны устанавливаться на виброизолирующие опоры, поглощающие вибрации, возникающие при работе оборудования.

На грохотах и дробилках должны быть предусмотрены защитные приспособления, предохраняющие людей от случайного выброса кусков руды:

а) для конусных дробилок — глухие съемные ограждения, кроме дробилок крупного дробления 1-й стадии, работающих под «завалом»;

б) для щековых дробилок — глухие съемные ограждения со смотровыми окнами, исключающие возможность выброса кусков руды из зева дробилки.

Рабочие, обслуживающие грохота, должны пользоваться противошумовыми наушниками.

Для наблюдения за работой щековой дробилки запрещается использовать площадки, предусмотренные по проекту для их обслуживания в период ремонта, смазки и т. д., устроенные на корпусах, в опасной близости к входу в ее рабочее пространство. Вход на такие площадки, должен быть ограничен дверью или калиткой, сблокированной с системой пуска дробилки.

Шуровка в выпускных отверстиях питателей, подающих руду на грохот, в загрузочных и разгрузочных воронках при работающих питателях и грохотах возможна только при наличии специальных приспособлений и устройств.

Расчищать лотки электровибропитателей во время их работы, становиться на борта питателя, прикасаться к ним, а также очищать зазоры виброприводов запрещается.

Очищать вручную разгрузочные воронки грохотов и спускать в них людей разрешается только при соблюдении настоящих правил.

Дробление руды, образующей при измельчении взрывоопасную пыль, должно проводиться с выполнением мероприятий, исключающих взрывы пыли.

Для предотвращения попадания металла в дробилки среднего и мелкого дробления, питающие их рудой ленточные конвейеры, должны быть оборудованы металлоискателями, извлекателями, магнитными шайбами и другими специальными приспособлениями.

Снимать металл с ленты конвейера и магнитного извлекателя, не выведенного из рабочей зоны, разрешается только после остановки конвейера и отключения магнитной системы.

3.2 Противопожарные мероприятия На случай возникновения пожара должна быть обеспечена безопасная эвакуация людей из зданий и помещений обогатительной фабрики через эвакуационные выходы. Из каждого производственного здания должно быть не менее двух эвакуационных выходов.

Пожарная профилактика — это система организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение пожарной безопасности объектов.

По характеру защитного действия все пожарно-профилактические мероприятия можно разбить на две группы:

1. Мероприятия, направленные на устранение причин возможных пожаров.

2. Мероприятия, обеспечивающие успешную локализацию (ограничение) и ликвидацию (тушение) возникающих пожаров.

Вновь поступающие на работу рабочие проходят первичный инструктаж в пожарной охране, а в процессе работы — повторный на рабочем месте с учетом особенностей пожарной опасности цеха. для каждого цеха разрабатываются противопожарные инструкции, которые обязаны выполнять все работающие лица.

Должны быть первичные средства пожаротушения, подходы к которым не должны загромождаться. Отводятся места для курения, для сбора и хранения обтирочного материала.

Работающий персонал должен знать правила поведения чрезвычайных ситуациях.

Рабочие площадки в цехах крупного дробления устанавливаются у бункерных питателей, вдоль ленточных и пластинчатых конвейеров, у хвостовых и приводных барабанов. У дробилок устанавливаются площадки на уровне загрузочной пасти с целью подхода к ней во время остановки для пропуска отдельных кусков или разгрузки забившиеся пасти дробилки. При конусных дробилках с такой площадки можно разбирать дробилку и регулировать разгрузочную щель. Для наблюдения за загрузкой предусматривается специальная площадка или кабина над дробилкой, часто на уровне привода пластинчатого питателя. Площадка должна быть также на уровне привода дробилки для доступа к подшипникам и электродвигателю, а также к смазочному устройству. При опускании эксцентрика вниз в дробилках крупного дробления площадка устраивается на уровне рельсов для выкатывания тележки с эксцентриком.

Удобные подходы проектируются к масляному хозяйству дробилок, расположенному ниже верхнего обреза фундамента.

Во всех производственных, административноконторских и бытовых помещениях должна быть предусмотрена вентиляция — естественная, механическая или смешенная. Поступление вредных выделений в воздух рабочих помещений и их распространение должны предотвращаться в первую очередь мероприятиями технологическими и строительными, например: процессы со значительным выделением пыли должны быть изолированы; оборудование (или части его), являющееся источником выделения пыли, должно быть укрыто и максимально герметизировано; при дроблении и транспорте пылящих руд необходимо применять обрызгивание их водой; производственные процессы, сопровождающиеся выделением ядовитых газов и пыли, должны быть максимально механизированы и производится в герметически замкнутой аппаратуре, как правило, под разрежением.

3.3 Охрана окружающей среды Основными продуктами обогатительных фабрик, загрязняющими окружающую среду, являются: пыль, газы, сточные воды.

На участках пылевыделения (разгрузка руды из транспортных средств, перегрузка ее при транспортировании питателями и ленточными конвейерами, при грохочении и др.) эффективными мерами по обеспылеванию очагов образованию пыли являются применение рукавных фильтров, электрофильтров, мокрых пылеуловителей, специальных аспирационных систем, гидрообеспылевания.

Особенно отрицательное воздействие на окружающую среду оказывают сточные воды обогатительных фабрик, которые могут быть разделены на две группы:

— хвосты в виде пульп;

— различные сливы сгустителей.

Хвосты составляют подавляющую часть (60 — 90%)общего объема всех сточных вод фабрики. В них концентрируются нерудные компоненты в виде твердых частиц различной крупности. Содержание твердого в хвостах составляет 20—40%.

Сливы сгустителей представляют собой разжиженные пульпы и содержат растворенные и диспергированные вещества.

Сточные воды содержат кальций и магний, что обусловливает их жесткость, присутствуют ионы тяжелых металлов.

Сточные воды поступают в хвостохранилище. Здесь, под воздействием силы тяжести твердые частицы оседают — происходит укладка хвостов. Жидкая фаза хвостовой пульпы — слив, непрерывно вытекает из хвостохранилища и используется в качестве оборотной (повторно используемой) воды.

В сточных водах кроме грубодисперсных твердых частиц, присутствуют флотационные реагенты и, для удаления которых применяют химическую очистку сточных вод.

Для химической очистки применяют гашеную известь, известняк, хлорную известь, железный купорос и др.

Очистка сточных вод от тяжелых металлов (меди, свинца, цинка) может быть осуществлена осаждением их в виде труднорастворимых в воде соединении известью при РН = 8−9.

Для очистки сточных вод от цианидов в основном используется хлорная известь.

Очитка сточных вод от кислот производят путем их нейтрализации любыми щелочами: щелочью, известняком, мелом.

После очистки сточные воды возвращаются на обогатительную фабрику и используются в технологическом процессе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

руда дробильное отделение В ходе написания моего курсового проекта был выбран двухсменный режим рабочего отделения Для расчета была принята двухстадиальная схема дробления при крупности питания цеха измельчения 30 — 0 мм.

Наибольшая крупность материала поставляемого на ОФ составляет 500 мм, а необходимая крупность руды, поставляемая в процесс измельчения не должна превышать 30 мм, то необходимая степень дробления S составит:

S=D₁/ D₉=500/30=16

где: D₁ — максимальная крупность исходной руды;

D₉ — максимальная крупность дробленой руды.

Средняя степень дробления для одной стадии:

S=s₁=s₂

Sср=v S= 4

условная максимальная крупность продуктов после отдельных стадий дробления:

D₅=125мм

D₉=31мм Ширина разгрузочных щелей дробилок I в первой и второй стадиях дробления:

I_I= 100

I_II= 17.2

Значения z приняли по Разумову (относительная максимальная крупность дробленых продуктов дробилок: щековой z =150/100, конусной z =45/25=1.8)

Выбирали размеры отверстий сита грохотов и эффективность грохочения для первой и второй стадий дробления.

Для крупного грохочения на колосниковых грохотах значения эффективности грохочения Е^-а принимали в пределах 60 — 70%, а для среднего и мелкого предварительного грохочения — в пределах 80 -85%(при установке вибрационных грохотов).

Для рассчитываемой схемы приняли: а_I = I_I=100мм; Е^-а₁=60%; а_II=1.2 I_II=1.2?17.2=20мм Е^-а₂=85%

Определили вес продуктов Q₂, Q₃, Q₄

Q₂= 30т/ч.

Q₃ = Q₄=53т/ч.

Аналогично определили вес продуктов Q₆, Q₇, Q₈

Q₆ = 49.4т/ч

Q₇ = Q₈= 33.6т/ч.

Результаты получены, выбрали и рассчитали основное оборудование, цели достигнуты.

1. Разумов К. А., Петров В. А. «Проектирование обогатительных фабрик» — М: Недра, 1982;518с.

2. Егоров В. Л. «Обогащение полезных ископаемых» — М: Недра, 1986;421с.

3. Богданов О. С., Ревнивцев В. И. «Справочник по обогащению руд» Специальные и вспомогательные процессы — М: Недра, 1983;376с.

4. Донченко А. С., Донченко В. А. «Справочник механика рудообогатительной фабрики» —М: Недра, 1986;543с.

5. Тихонов О. Н. «Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик» —М: Недра, 1988;374с.

6. Панаев С. Т. «Охрана труда» — М: Издательство стандартов, 1 988.-240с. 7. Ревазов М. А., Певзнер М. Е. и др. «Охрана природы» — М: Недра, 1998;275с.

ПРИЛОЖЕНИЕ Схема дробления:

Двухстадиальная схема дробления