Особенности обогатительного производства на примере ОАО «Вишневогорский ГОК»

• 1. Общие сведения о предприятие
• 2. Сырьевая база
• 3. Дробильное отделение
• 4. Отделение измельчения
• 5. Отделение натертого железа и обесшламливания
• 6. Флотационное отделение
• 7. Реагентное хозяйство
• 8. Отделение мокрой магнитной сепарации
• 9. Цех обезвоживания и сушки
• 10. Отделение сухой магнитной сепарации
• 11. Вопросы охраны окружающей среды
• 12. Опробование контроль и автоматизация
• 13. Хвостовое хозяйство обогатительной фабрики
• 14. Экономика обогатительного производства
• 15. Перспективы развития ОАО «Вишневогорский ГОК»

1. Общие сведения о предприятие

Открытое акционерное общество Вишневогорский ГОК (Горно-Обогатительный Комбинат) является предприятием по добыче и обогащению сырья для металлургии, керамических и строительных предприятий. Добыча сырья является наиболее значимой отраслью народного хозяйства, так как без нее не могут существовать некоторые другие отрасли, потребляющие это сырье.

Обогатительная фабрика расположена в Каслинском районе Челябинской области Российской Федерации. Каслинский район граничит на севере — со Свердловской областью, на востоке — с Кунашакским районом, на западе — с Верхнеуфалейским округом, на Юге — с Карабашским округом и на юго-востоке — с Аргаяшским районом.

Промплощадка обогатительной фабрики расположена на юго-восточной окраине поселка Вишневогорск в 25 км от районного центра г. Касли и в 18 км от железнодорожной станции Маук. Со станцией Маук фабрику связывает железнодорожная ветка, с г. Касли — автомобильная дорога с асфальтовым покрытием.

Здание обогатительной фабрики кирпичное, самонесущей конструкции. Корпус пристроя фабрики железобетонный на каркасе из металлоконструкций. Корпус полевошпатовой секции одноэтажный, бескаркасный с кирпичными самонесущими стенами.

Неравномерный рельеф промплощадки использован при строительстве здания для обеспечения максимальной самотечности продуктов обогащения. Обогатительная фабрика была запроектирована на переработку пирохлоровых руд и запущена в эксплуатацию в 1950 году.

В 1993 году в связи с прекращением добычи и обогащения пирохлоровых руд, фабрика перешла на выпуск только полевошпатовых концентратов из руд, добываемых открытым способом.

добыча обогащение сырье металлургия В 2003 году запущена в эксплуатацию пятая, а в 2005 году шестая линии по выпуску полевошпатового концентрата.

Комбинат выпускает полевошпатовые материалы для стекольной, электровакуумной, керамической и электродной промышленностей.

Выпускаемая комбинатом продукция отличается повышенным содержанием окиси алюминия, что позволяет потребителям экономить на дорогостоящем глиноземе (используется для производства абразивных, огнеупорных и износостойких материалов, а также в качестве электроизолирующего материала, широко используется в качестве сырья в производстве ряда полезных промышленных материалов.

Полевой шпат позволяет заменить в процессе изготовления стекла, при улучшении его качества, дорогие составные части шихты — глинозем и кальцинированную соду.

Основные потребители — стекольные заводы.

С 1992 года резко увеличился спрос на полевой шпат в керамической промышленности. Керамическая промышленность использует полевой шпат как алюмосиликатный наполнитель при изготовлении керамической плитки, санфаянсовых изделий.

В зависимости от физико-химического состава, полевошпатовые концентраты выпускаются следующих марок согласно ТУ-5726−036−193 861−96 «Материалы полевошпатовые ПШС-0,5−21; ПШС-0,3−21; ПШС-0,2−21».

Обогащенные полевошпатовые концентраты должны соответствовать требованиям настоящих технических условий и соответствовать нормам, представленным в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Технические условия полевошпатовых концентратов по ТУ-5726−036−193 861−96.

Использование полевого шпата улучшает пластифицирующие свойства массы при прессовке и, главное, повышает качество сварочных электродов (ОЗС-3, УОНИ).

Нашел применение полевой шпат ПШС 0, 20−21 содержания класса — 0,074+0,0 не менее 60% при изготовлении эмаль посуды на металлургических предприятиях Магнитогорска, Нижнего Тагила, Лысьвы, Череповца.

В настоящее время на основании научно-исследовательских и проектных работ института «УРАЛМЕХАНОБР» на комбинате совершенствуется технология обогащения полевошпатовых материалов, проводится реконструкция технологических переделов и наращивание мощностей. Специалисты Вишневогороского горно-обогатительного комбината с привлечением научно исследовательских институтов г. Москвы, Санкт-Петербурга, Екатеринбурга, Уфы постоянно занимаются расширением возможностей применения полевого шпата, улучшением его качества.

В последнее время концентрат находит применение в таких нетрадиционных областях, как производство красок, мастик, шпатлевок. Постоянные исследования дают возможность увеличить производительность и комплексность использования сырья. Освоен выпуск биотитового концентрата, который успешно заменяет мусковит при производстве сварочных электродов, являясь вдвое дешевле его. Комбинат осваивает выпуск биотит полевошпатового концентрата как наполнителя буровых растворов при бурении глубоких эксплуатационных скважин нефти и газа.

2. Сырьевая база

Геологическое строение Вишневогорского щелочного массива и его наиболее крупного интрузивного тела — Центрального, к которому приурочены разведанные участки нефелин-полевошпатового сырья, изучены достаточно полно. Вишневогорский щелочной массив имеет концентрически-зональное строение и сложен тремя группами пород: миаскитами, фенитами и карбонатитами. Массив залегает в ядре антиклинальной складки и имеет протяженность с севера на юг 25 км при максимальной ширине его в северной части около 5 км. C Вишневогорским щелочным массивом генетически и пространственно связаны проявления редкометальной минерализации.

Вишневогорское месторождение нефелин-полевошпатового сырья расположено в северо-западной части массива, в непосредственной близости от его эндоконтакта. Оно приурочено к участку биотитовых миаскитов, которые образуют полого падающую залежь устойчивой мощности в лежачем боку рудной зоны 147 Вишневогорского редкометального месторождения. На месторождении выделены два непосредственно прилегающие друг к другу участка биотитовых миаскитов — Южный и Северный.

Тектоника месторождения сложная и характеризуется наличием четырёх типов разрывных нарушений, которые оказали существенное влияние на качество руд и их технологические свойства. В жильном материале отмечается повышенное количество железосодержащих минералов, менее дислоцированные участки содержат более благоприятные для обогащения руд.

Оптимальными технологическими свойствами обладают крупно-среднезернистые лейкократовые миаскиты, залегающие в наименее дислоцированных частях массива и подвергшиеся минимальным вторичным изменениям. Менее благоприятными разностями для переработки являются миаскиты, подвергшиеся гидротермальной переработке, облик таких пород меланократовый, структура мелкозернистая, афанитоподобная, текстура пятнистая, полосчатая, массивная. Миаскиты представлены крупно-, среднезернистыми лейкократовыми и мелкозернистыми меланократовыми разностями с пятнистой, полосчатой и массивной текстурами. Все текстурно-структурные разновидности миаскитов образуют взаимопереходы и не геометризуются. Породообразующие минералы представлены микроклином (45−72%), альбитом (6−35%), нефелином (12−25%), кальцитом (0,5−4,7%), биотитом (0,8−5,0%), рудными минералами (ильменит и магнетит) (0,03−2,6%).

Биотит — минерал, представляет собой калий-алюминий-магний-железосодержащую слюду. Широко распространен и составляет 2,5 — 3% земной коры. Биотит образует пластинки, несколько удлинённые, четко фиксирующие гнейсоватость породы, иногда группирующиеся в полоски.

Цвет биотита чёрный, бурый, красновато-бурый. В тонких пластинках прозрачен. Твердость 2,5−3. Плотность 2700−3300 кг/м³. Биотит — породообразующий минерал магматических и метаморфических горных пород (гранитов, гранодиоритов, диоритов, гнейсов, кристаллических сланцев), а также пегматитов (наиболее крупные кристаллы). Обогащается гравитационными, магнитными и флотационными методами.

Микроклин — минерал группы щелочных полевых шпатов, К [AlSi₃О₈]. Микроклин наблюдается в таблитчатых зернах субизометричной и слабо вытянутой формы. Содержит пертитовые вростки альбита, коррелирующей микроклин с периферии и придающей причудливые очертания. Содержит включения рудных минералов, серицит и пелит. Изоморфные примеси Na, Rb, Fe, Ba, Pb и др.

Спайность совершенная в двух направлениях. Твердость 6. Плотность 2550−2600 кг/м³. Хрупок.

Альбит — один из наиболее распространенных породообразующих минералов, белый натриевый полевой шпат магматического происхождения класса силикатов, алюмосиликат группы плагиоклазов. Состав (%): Na₂О — 11,67; Al₂О₃ — 19,35; SiO₂ — 68,44. Примеси: K, Ca, Rb, Cs. Плавится с трудом, слабо растворим в кислотах.

Цвет — Белый. Спайность — совершенная. Твёрдость 6 — 7. Плотность 2610 — 2630 кг/мі

Основной метод обогащения альбита — флотация с предварительным извлечением из руд слюд и кварца. При гравитационном обогащении руд редкометалльных пегматитов, гранитов альбита уходит в хвосты вместе с кварцем и частью калиевого полевого шпата.

Нефелин (элеолит) — породообразующий минерал, алюмосиликат калия и натрия ортокремниевой кислоты (Na, K) AlSiO₄.

Цвет серый, грязно-зелёный, мясо-красный, бурый, реже минерал бесцветный. Блеск жирный. Иногда полупрозрачен. Спайности нет. Твердость 5,5−6. Плотность 2550−2665 кг/м³

Нефелин ксеноморфен относительно полевых шпатов, имеет неправильные, иногда причудливые таблитчатые зерна, отличается интенсивным развитием вторичного канкринита, серицита. Содержит включения биотита. Вторичные минералы развиваются в паутине трещин нефелина и в форме хаотично рассеянных сегрегаций. С периферии зерна нередко имеют канкритовую оторочку.

Кальцит, известковый шпат — минерал CaCO₃ из группы карбонатов, одна из природных форм карбоната кальция. Исключительно широко распространён на поверхности Земли, породообразующий минерал.

Кальцит может быть окрашен изоморфными и механическими примесями в оттенки серого, жёлтого, красного, бурого, зелёного и чёрного цвета. Часто белый. Блеск стеклянный до перламутрового. Хрупкий. Твёрдость 3. Плотность чистого кальцита 2710 кг/м3. Растворяется в холодной разбавленной соляной кислоте со вскипанием.

Кальцит образуют бесформенные пелитоморфные агрегаты, но нередко встречаются субизометричные и вытянутые таблитчатые зерна. Ксероморфные образования воспроизводят межзерновые пространства полевых шпатов и нефелина.

Рудные минералы (ильменит, магнетит) представлены субизометричными угловатыми зернами с резкими, прямолинейными и извилистыми контурами, что предоставляет образование сростков с нефелином и микроклином. В отдельных зернах отмечаются включения полевого шпата, биотита. Встречаются зерна с заливчатыми, фиордообразными границами, нередко трещиноватые.

Ильменит (титанистый железняк) — минерал подкласса сложных окислов, FeTiO3. Природные ильмениты, как правило. представляют собой твёрдые растворы переменного состава в системах FeTiO₃ — MgTiO₃ (гейкилит) — Fe₂О₃ (гематит) и FeTiO₃ — MgTiO₃ — MnTiO₃ (пирофанит) — Fe₂О₃. Содержание MgO от 0, n до 20% (пикроильмениты), MnO от 0, n до 14,6% (манганильмениты), Fe2О3 от n до 15,4% (гемоильмениты); кроме того, присутствуют примеси AI, Si, Nb, Cr, Ca, V, Со, Ni.

Цвет железно-чёрный. Блеск полуметаллический. В тонких сколах просвечивает красновато-бурым цветом. Хрупкий. Плотность 4800 кг/м³. Твердость 5−6. Слабо магнитен.

Основные методы обогащения — гравитационная (на винтовых сепараторах, концентрационных столах, шлюзах, в тяжёлых суспензиях, струйных и конусных концентраторах) и магнитная сепарация с выделением ильменита в коллективный концентрат. Доводка концентратов ведётся магнитной и электростатической сепарацией, гидравлических или пневматических концентрацией на столах. С целью увеличения удельной магнитной восприимчивости ильменитов перед магнитной сепарацией применяют магнетизированный обжиг в среде генераторного газа, а также восстановительный обжиг со смесью газов СО и СО₂. Из тонкозернистых коллективных концентратов и тонковкрапленных титано-магнетитовых руд ильменит извлекается флотацией с жирнокислотными собирателями.

Магнетит — минерал подкласса сложных оксидов, FeFe2О4. Состав и свойства изменчивы и зависят от условий образования. Типоморфные элементы — примеси магнетитов различных формаций: Ti, Mg, Al, V, Cr, Ni, Со, Mn, Ge. Многие из этих элементов входят в состав микровключений в магнетит — продуктов распада твёрдого раствора (ильменита, ульвошпинели, шпинели и др.)

Остальные минералы — апатит, пирит, канкринит, аналыгам, серицит, мусковит, силлиманит, циркон, цеолит, сфен, пирохлор, галлуазит, хлорит, содалит, ортит, пирротин, халькопирит и молибденит присутствуют в миаскитах Вишневогорского месторождения в качестве второстепенных и акцессорных. Размеры зерен породообразующих минералов меняются от долей до 2−5 миллиметров. Породы полосчатой, неяснополосчатой и массивной текстуры.

Полосчатость обусловлена послойным чередованием лейкократовых и меланократовых полос, а так же ориентированным расположением чешуек биотита, параллельно простиранию пород. В выветрелых разновидностях наблюдаются мелкие пустоты изометрической формы от растворенных зерен нефелина, благодаря чему порода принимает ячеистое строение.

Характер руд, подаваемых на фабрику, периодически изменяется по вкрапленности и количеству сопутствующих минералов в руде (биотит, магнетит, ильменит, карбонаты), по твердости и минеральному составу.

Извлечение полевого шпата в концентрат зависит от количества свободного шпата в измельченной руде, которое колеблется от 60 до 68% соответственно. Колебания извлечения полевого шпата составляет: 54 — 55,6%.

Качественно-количественная схема рассчитана по генеральному опробованию обогатительной фабрики научно-исследовательской лабораторией (НИЛ) при выходе полевошпатового концентрата 55,4%.

Карьер текущей добычи располагается в западной приконтактной зоне щелочного массива. Добыча руды происходит буровзрывным способом. Руды на 95% состоят из нефелина, микроклина, альбита, биотита. Остальные минералы: кальцит, апатит, канкринит, пирохлор, циркон, эгирин-авгит, пирит, пирротин, халькопирит — присутствуют в качеств второстепенных. Характер руд, подаваемых на фабрику, периодическиизменяется по вкрапленности и количеству сопутствующих минералов в руде (биотит, магнитит, ильменит), по твердости и минеральному составу. Физические свойств руды представлены в табл.2.1.

Таблица 2.1

Физические свойства руды

Химический состав миаскитов Вишневогорского месторождения подвержен широким вариациям и представлен в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Химический состав миаскитов Вишневогорского месторождения

По процентному содержанию окислы делятся на три группы. В первую группу входит SiО₂, содержание которого в миаскитах составляет в среднем 51,78% (см. табл.1.2). Распределение SiО₂ — весьма равномерное.

Во вторую группу входит А1₂Оз, содержание которого в миаскитах составляет в среднем 20,18% Распределение этого окисла в миаскитах весьма равномерное.

Третью группу составляют окислы Na₂0, K₂0, Fe₂О₃, СаО, среднее содержание каждого из которых в миаскитах менее 10% (см. табл.1.2). Распределение Na₂О и К₂О — весьма равномерное, Fe₂О₃ — равномерное, СаО — неравномерное.

Незначительные средние содержания MgO и остальных окислов позволяют квалифицировать их как примеси.

Минералогический состав перерабатываемых руд представлен в табл.2.3.

Таблица 2.3

Минералогический состав перерабатываемых руд

Добытая на руднике руда автотранспортом подается на обогатительную фабрику. Автосамосвалы с рудой взвешиваются на автомобильных 40-тонных весах, установленных на площадке приемных бункеров обогатительной фабрики. Оперативный учет поданной руды ведется службой ОТК.

Вся поданная на фабрику руда при переработке взвешивается на автоматических ленточных весах марки «Веском». Для проведения ежедекадного минералогического анализа, ежесменно работниками ОТК производится отбор проб измельченной руды для создания накопительной пробы. Проведением минералогического анализа работниками СИЛ «Вишневогорского ГОКа» определяется содержание минералов в измельченной руде, свободного шпата, шпата в сростках с железосодержащими минералами, а также распределение по фракциям крупности.

3. Дробильное отделение

Дробление руды осуществляется по трехстадиальной схеме. Руда из карьера или из-под щековой дробилки крупного дробления, установленной на Руднике, максимальной крупностью — 400 мм автосамосвалами доставляется в приемный бункер дробильного отделения обогатительной фабрики, на котором установлен подвижный колосниковый грохот с ячейками 400×400 мм. Из приемного бункера руда пластинчатым питателем среднего типа подаётся в щековую дробилку со сложным качанием подвижной щеки ЩДС 60×90. Вторая стадия дробления осуществляется в конусной дробилке среднего дробления КСД-1200Гр. Третья стадия дробления производится в конусной дробилке мелкого дробления КМД-1750Т, работающей в замкнутом цикле с двумя грохотами типа ГИТ-32. Дробленая руда посредством системы ленточных конвейеров двумя передвижными автосбрасывающими тележками складируется в промежуточные бункера ёмкостью 2400 т. Кроме того, дробленая руда крупностью — 18 мм после дробилок КСД-1200 и КМД-1750, установленных на руднике, подается через отдельный приемный бункер емкостью 60 т, транспортерамив те же промежуточные бункера обогатительной фабрики. Схема дробления представлена на рис. 3.1.

Рис. 3.1 Схема дробления руды.

Таб.5 Технологический режим дробления.

Недостатками действующей схемы рудоподготовки являются: сложность, большая разветвленность схемы, обусловленная постоянным увеличением объемов производства фабрики и как следствие увеличения количества оборудования.

4. Отделение измельчения

Дробленая руда из промежуточных бункеров ленточными конвейерами с дистанционно регулируемой скоростью направляется на первую стадию измельчения в трех стержневых мельницах МСЦ-21×22 и шаровой мельницы МШЦ 27Ч36, работающих параллельно. Стержневые мельницы работают в замкнутом цикле с объединенным предварительным и поверочным грохочением на грохотах SKL 5Ч2 В. Шаровая мельница работает в замкнутом цикле с грохотом «Деррик» .

Подрешетный продукт грохотов класса — 3,2 мм делится на два потока. Первый поток — 45% от исходного питания — направляется на гидроциклоны ГЦ-710. Сливы гидроциклонов с целью исключения переизмельчения по классу — 0,074 мм поступают на высокочастотные грохоты «Деррик», где выделяется готовый класс — 0,35ч0,6 мм в подрешетный продукт в зависимости от заданного технологического режима.

Пески гидроциклонов поступают в шаровую мельницу с центральной разгрузкой МШЦ-27×36, работающую в замкнутом цикле с гидроциклонами ГЦ-710.

Второй поток — 55% от исходного питания — поступает на классификацию в спиральный классификатор 2КСН-24, работающий в замкнутом цикле с шаровой мельницей с разгрузкой через решетку МШР27×36.

Слив спирального классификатора направляется через пульподелитель на три шаровые мельницы МШР21×22. Шаровые мельницы работают в замкнутом цикле со спиральными классификаторами 2КСП-12. Шаровая мельница работает в замкнутом цикле с гидроциклонами ГЦР-500.

Подрешетные продукты грохотов «Деррик» подаются на мокрую магнитную сепарацию для отделения натертого железа, немагнитный продукт которого вместе со сливами спиральных классификаторов 2КСП-12 и гидроциклонов ГЦР-500 (МШР № 4) направляется на обесшламливание перед флотацией. Технологические параметры процесса измельчения представлены в табл.4.1.

Таблица 4.1

Технологические параметры процесса измельчения.

Технологическая схема измельчения руды представлена на рис. 4.1.

Рис. 4.1 Технологическая схема измельчения руды.

5. Отделение натертого железа и обесшламливания

Для удаления натертого аппаратного железа и сильномагнитных минералов (магнетита, пирротина, ильменита), отрицательно влияющих на качество концентрата на фабрики используется мокрая магнитная сепарация. Для удаления тонких шламов, образующихся после измельчения руды, используется классификация в гидроциклонах перед флотационными процессами, так как шламы затрудняют прохождение этих процессов. В дальнейшей технологической схеме гравитационные процессы можно применять для обезвоживания и сгущения концентратов для их доводки в сухой магнитной сепарации

Подрешетные продукты грохотов Деррик № 1,2 направляются на слабомагнитную сепарацию для отделения натертого железа и сильномагнитных минералов на сепараторы СМБ 90−250

Сливы спиральных классификаторов 2КСП-12, гидроциклонов ГЦ-500, направляются также на слабомагнитную сепарацию.

Немагнитный продукт сепарации направляется на сгущение и обесшламливания в гидроциклонах ГЦ-710.

Сливы гидроциклонов ГЦ-710 поступают на ГЦ-360. Сливы ГЦ-360 закачиваются на гидроциклоны батарейного типа ГЦ-150, сливы которых являются отвальными.

Технологическая схема отделения натертого железа и обесшламливания представлена на рис. 5.1.

Рис. 5.1 Технологическая схема отделения натертого железа и обесшламливания.

Технологические параметры процесса обесшламливания представлены в табл.5.1.

Таблица 5.1

Технологические параметры процесса обесшламливания

6. Флотационное отделение

Для отделения основной массы вредных примесей, представленных в основном биотитом и кальцитом в первом цикле обогащения на фабрике используют флотационный метод обогащения, в частности коллективную флотацию биотита и кальцита и перечистную биотитовую флотацию.

Питанием процесса флотации являются пески обесшламливающих гидроциклонов, которые пульподелителем типа «сегнерово колесо» распределяется на три нитки флотации — № 1,2,3.

Флотация включает:

1. Коллективную флотацию биотита и кальцита.

2. Основную и контрольные флотации биотита.

В схеме с предварительной коллективной флотацией основной поток пульпы проходит только один цикл обогащения. Главной целью предварительной коллективной флотации явля-ется удаление в хвосты (пенный продукт) основной массы вредных примесей, которые пред-ставлены биотитом и кальцитом, в первом же цикле обогащения.

Коллективная флотация ведется талловым маслом и катионным собирателем ФЛОН при рН=8−9. В качестве собирателя кальцита применяется талловое масло, биотита — катионный собиратель ФЛОН. Слабощелочная среда создается кальцинированной содой. Пенный продукт, содержащий кальцит и слюду, направляется в хвостохранилище.

Пенные продукты флотации являются отвальными хвостами.

Камерный продукт флотации направляется на мокрую слабомагнитную сепарацию. Технологические параметры флотации представлены в табл.6.1.

Таблица 6.1

Технологические параметры флотации.

Флотация проводится в механических флотомашинах ФМ и пневмомеханических флотомашинах РИФ-6,5. На фабрике проводится замены устаревших механических машин на пневмомеханические машины компании РИФ. Пневмомеханические машины типа «РИФ» предназначены для обогащения руд методом пенной флотации. Благодаря оригинальности конструкции флотомашина «РИФ» изготавливается подразличные операции флотации с учетом особенностей обогащения минерального сырья. Гидроаэродинамические условия, создаваемые аэрационными узлами РИФ за счет оптимальных придонных и восходящих потоков пульпы, позволяют увеличить количество тонко диспергируемого воздуха и снизить мощность, потребляемую приводом блока аэратора.

Главной конструктивной особенностью флотомашин является модульный принцип построения, что позволяет эффективно внедрять их при реконструкции флотационных отделений существующих предприятий с ограниченничением по высоте кровли и мощности грузоподъемного оборудования. Благодаря такой конструкции, флотомашины легко транспортировать как по железной дороге, так и автомобильным транспортом.

Машины «РИФ» компонуются из следующих основных секций (модулей): секции приемного кармана (модуль I), секции камеры (модуль II), секции пенных желобов (модуль III), секции промежуточного кармана (модуль IV), секции разгрузочного кармана (модуль V), секции камеры сдвоенной (модуль VI). Эскизы оборудования представлены в приложении.

Технологическая схема флотации шпата представлена на рис. 6.1.

Рис. 6.1 Технологическая схема флотации шпата.

7. Реагентное хозяйство

Отделение приготовления реагентов на четырех этажах отдельного помещения главного корпуса обогатительной фабрики ОАО «Вишневогорский ГОК» .

На первом этаже расположены помещения приемки и складирования реагентов, помещение растворных чанов с насосным отделением. На втором этаже находится рабочее место растворщика реагентов, дозирующие устройства и приводы мешалок растворных чанов. На третьем и четвертом этажах размещены приемные емкости для реагентов.

Перемещение реагентов в таре до приемных емкостей осуществляется с помощью грузо-подъемных механизмов (тельферов).

Помещение реагентного отделения оборудовано приточной и вытяжной вентиляцией.

Для ведения процесса флотации применяются следующие реагенты:

· кальцинированная сода — регулятор среды;

· талловое масло — вспениватель, собиратель кальцита;

· катионный собиратель «Флон» — собиратель биотита.

Приготовление флотационных реагентов ведется согласно «Инструкции по приготовлению реагентов» .

1. Катионный собиратель «Флон» для флотации биотита. Раствор готовится 1% концентрации.

Активная часть представляет собой соль, полученную в результате реакции алифатических первичных аминов и концентрата низкомолекулярных кислот в растворе изопропилового спирта.

Для приготовления раствора «Флон» в растворные чаны заливается вода, согласно уровнемеру в м3. На каждый 1 м³ воды из мерного бака заливается 8−12 кг реагента «Флон». Реагент предварительно подогревается на водяной бане до температуры 15−20 0С. Включаются мешалки чанов на 1,5 часа. После чего раствор готов к применению в производстве.

2. Талловое масло — анионный собиратель кальцита и окислов магния, вспениватель. Раствор готовится 2% концентрации.

В растворный чан заливается вода с температурой 35−40 градусов, согласно уровнемеру в м3. Затем из мерного бака заливается талловое масло, подогретое до температуры 350C, из расчета 20−30 кг на 1 м³ воды в зависимости от содержания жирных и смоляных кислот. Кроме того, для омыления талового масла, в чан загружается кальцинированная сода в количестве 15% от веса талового масла (3−4,5 кг на 1 м³ воды).

Включаются мешалки и раствор перемешивается в течение двух часов. После перемешивания раствор готов к применению в производстве.

3. Кальцинированная сода — регулятор среды при флотации кальцита и биотита.

Раствор готовится 5% концентрации.

В растворный чан заливается вода, согласно уровнемеру в м3. Сода, загруженная в мерный контейнер из расчета 50 кг на 1 м³ воды, засыпается в растворный чан. Включаются мешалки и после интенсивного двухчасового перемешивания раствор готов к применению в производстве.

Концентрация реагентов определяется химическим анализом.

Реагентный режим флотации представлен в таблице 7.1.

Таблица 7.1

Реагентный режим флотации

8. Отделение мокрой магнитной сепарации

Для полного удаления аппаратного железа и сильномагнитных минералов, находящихся в камерном продукте флотаций на фабрике реализована мокрая магнитная сепарация в слабом магнитном поле.

Питанием слабомагнитной сепарации служат камерные продукты флотаций.

Камерный продукт флотации в четыре потока поступает на I секцию мокрой слабомагнитной сепарации на сепараторы для удаления натертого железа, магнетита и ильменита.

Немагнитная фракция I секции мокрой магнитной сепарации направляется на 1−2 линии сушки шпата.

Немагнитная фракция II секции мокрой слабомагнитной сепарации служит питанием 3,4,5,6 линий сушки шпата.

Технологическая схема слабомагнитной сепарации представлена на рис. 8.1.

Рис. 8.1 Технологическая схема слабомагнитной сепарации.

Технологические параметры слабомагнитной сепарации представлены в табл.8.1.

Таблица 8.1

Технологические параметры слабомагнитной сепарации.

9. Цех обезвоживания и сушки

На фабрике реализованы 2 схемы сушки и обезвоживания: для крупнозернистого продукта и для шламов

Цех обезвоживания и сушки крупнозернистого продукта делится на 2 участка: Участок № 2 и Участок № 3.

Участок № 2

Немагнитная фракция I секции мокрой магнитной сепарации подается на обезвоживание и сушку первой и второй линий шпата песковыми насосами ПБ 250/56. Далее песковыми насосами ПБ 250/56 № 1−2 закачивается на систему гидроциклонов, которая состоит из основного гидроциклона марки ГЦ-500 и батареи перечистных гидроциклонов ГЦП-150, сгущающих сливы основного гидроциклона.

Пески гидроциклонов направляются на фильтрацию четырьмя вакуум-фильтрами марки Л1,6−0.5/3,2, работающими параллельно.

Сливы батареи перечистных гидроциклонов направ-ляются в конусные отстойники на шламовую схему. Сливы и смывы из поддонов вакуум-фильтров направляются песковыми насосами ПБ250/56 на контрольное сгущение системой гидроциклонов, состоящей из основного гидроциклона марки ГЦ-360 и батареи перечистных гидроциклонов ГЦП-150, пески которых отфильтровываются на двух вакуум-фильтрах. Сливы перечистных гидроциклонов направляются в конусные отстойники. Технологические параметры обезвоживания и фильтрации представлены в табл.9.1 и 9.2 соответственно.

Таблица 9.1

Технологические параметры процесса обезвоживания

Таблица 9.2

Технологические параметры процесса фильтрации полевого шпата Участка № 2

Кек вакуум-фильтров направляется на сушку в сушильные барабаны № 1,2. Процесс сушки полевого шпата осуществляется с использованием природного газа, который подается в топки сушильных барабанов через форсунки ГНП-9БП под давлением 4 кПа. Воздух на горение подается от дымососа ДН-12,5 с разделением потока на первичный и вторичный. Первичный воздух подается на форсунки, вторичный воздух подается в топки сушильных барабанов. Вытяжка газов из сушильных барабанов осуществляется дымососами ДН-15.

Рис. 9.1 Технологическая схема процесса обезвоживания полевого шпата на участке № 2.

Дымовые газы сушильных барабанов перед выбросом в атмосферу проходят двустадиальную очистку от пыли, состоящую из тонкодисперстных частиц шпата. Первая стадия очистки осуществляется в сухом циклоне СК-ЦН-34. Вторая стадия очистки дымовых газов производится в мокром циклоне типа «СИОТ № 8». Степень очистки составляет 98%.

Технологическая схема процесса обезвоживания полевого шпата представлена на рис 9.1.

Технологические параметры сушки полевого шпата представлены в табл.9.3

Таблица 9.3

Технологические параметры сушки полевого шпата.

Участок № 3

Немагнитная фракция II секции мокрой магнитной сепарации, подается на пульподелитель типа «Сегнерово колесо», где делится на три потока.

Один поток песковыми насосами ПБ 160/40 подается на обезвоживание 3,4линий сушки участка № 3, которое производится системой гидроциклонов, состоящейиз основного гидроциклона ГЦР-360 и батареи перечистных гидроциклонов ГЦП-150. Пески гидроциклонов поступают на фильтрацию на 4 ленточных фильтра Л1,6−0,5/3,2, кек с которых подается на сушку в два сушильных барабана СБ2,2−14. Сливы ГЦП-150 и переливы вакуум-фильтров насосами ПБ160/40 подаются на контрольное обезвоживание в батарее гидроциклонов ГЦП150, сливы которой направляются в схему улавливания и сушки шламов, а пески объединяются с песками основной операции обезвоживания.

Второй и третий потоки песковыми насосами ПБ 160/40 подаются на обезвоживание 5,6линий сушки участка № 3, которое производится по одинаковым схемам системой гидроциклонов, состоящей из основного гидроциклона ГЦР-360 и батареи перечистных гидроциклонов ГЦП-150. Пески гидроциклонов поступают на фильтрацию на 6 ленточных фильтров Л1,6−0,5/3,2 кек с которых подается на сушку в два сушильных барабана СБ2,5−20 и СБ2,8−20. Сливы ГЦП-150 и переливы вакуум-фильтров насосами ПБ160/40 подаются на контрольное обезвоживание в батарее гидроциклонов ГЦП150, сливы которой направляются в схему улавливания и сушки шламов, а пески объединяются с песками основной операции обезвоживания.

Технологическая схема процесса обезвоживания полевого шпата на участке № 3 представлена на рис. 9.2.

Рис. 9.2 Технологическая схема процесса обезвоживания полевого шпата на участке № 3

Технологические параметры процесса обезвоживания представлены в табл.9.4.

Таблица 9.4

Технологические параметры процесса обезвоживания

Дымовые газы сушильных барабанов № 5−6 проходят двухстадиальную очистку от пыли в сухом циклоне СК-ЦН-34 и мокром циклоне типа «СИОТ» № 8. Степень очистки газов достигает 98%.

Технологические параметры процесса фильтрации полевого шпата Участка № 3 представлены в табл.9.5.

Таблица 9.5

Технологические параметры процесса фильтрации полевого шпата Участка № 3

Дымовые газы сушильных барабанов № 3−4 проходят двухстадиальную очистку от пыли в батарейных сухих циклонах ЦН-15 диаметром 800 мм и мокрых циклонах типа «СИОТ» № 5, работающих параллельно. Степень очистки газов достигает 98%. Подача газа в топки сушильных барабанов № 3−6 производится через форсунки ГНП-9БП под давлением 4кПа. Воздух на горение подается от дымососа ДН-12,5 с разделением на первичный и вторичный. Первичный воздух подается на форсунки, вторичный — в топки сушильных барабанов. Вытяжка газов из сушильных барабанов осуществляется дымососами марки ДН-15.

Обезвоживание шламов производится в гидроциклонах, а и сушка вбарабанных сушилках. Сливы обезвоживающих гидроциклонов ГЦП-150, установленные перед фильтрацией полевого шпата подаются с линий песковыми насосами и самотеком в осадительные конусные отстойники общей ёмкостью 36 м³. По мере осаждения конусные отстойники освобождаются от шламового материала путем перекачки песковым насосом на обезвоживание в гидроциклоны ГЦП-150, пески которых поступают на фильтрацию на вакуум-фильтры. Дальнейшая сушка осуществляется в сушильных барабанах. Сливы гидроциклонов песковых насосов поступают на осаждение в шламовый отстойник ёмкостью 12 м³ и через дополнительные гидроциклоны песковыми насосами поступают на фильтрацию на вакуум-фильтры. Сливы обоих отстойников направляются в отвал.

Технологические параметры сгущения шламов представлены в табл.9.6 а сушки в табл.9.7.

Таблица 9.6.

Технологические параметры сгущения шламов.

Таблица 9.7

Технологические параметры сушки полевого шпата в сушильных барабанах.

Высушенный продукт сушильных барабанов является готовым продуктом и направляется на дальнейшее обогащение на сухую магнитную сепарацию.

Технологическая схема сушки шламов представлена на рис. 9.3.

Рис. 9.3 Технологическая схема сушки шламов.

10. Отделение сухой магнитной сепарации

Высушенный продукт сушильных барабанов направляется на сухую сильномагнитную сепарацию с целью доведения его до кондиции, соответствующей маркам ПШС 0,5 — 21, ПШС 0,3 — 21, ПШС 0,2 — 21 путем разделения слабомагнитных (биотита, ильменита, гематита, циркона, лимонита, сидерита, пироксена) и немагнитных минералов (полевой шпат, кварц) в сильном магнитном поле сепараторов марки 2ЭВС-36/100. Немагнитный концентрат сепарации является готовым к отгрузке полевошпатовым материалом.

Технологическая схема отделения сухой магнитной сепарации представлена на рис 10.1.

Рис. 10.1 Технологическая схема отделения сухой магнитной сепарации.

Технологические параметры сухой магнитной сепарации представлены в табл.10.1.

Таблица 10.1

Технологические параметры сухой магнитной сепарации.

11. Вопросы охраны окружающей среды

Сухие операции при рудоподготовке и обогащении сопровождаются выделением пыли. Основными мерами борьбы с запыленностью являются: локализация и гидроподавление пыли.

К точкам пылеобразования подведена вытяжная вентиляция. Вентиляционные системы обеспечивают отсос запыленного воздуха и его последующую очистку в сухих циклонах ЦН-15, СК-ЦН-34 и в мокрых циклонах типа «СИОТ» .

Дробильно-измельчительное отделение.

Вентиляционная система В-1 предназначена для отсоса и очистки запыленного воздуха от щековой дробилки и ленточного конвейера № 1.

Вентиляционная система В-2 предназначена для отсоса и очистки запыленного воздуха от разгрузочных течек конусных дробилок КСД-1200Гр, КМД-1750т и от ленточного конвейера.

Вентиляционная система № 3 предназначена для отсоса запыленного воздуха от узлов загрузки и разгрузки транспортера.

Вентиляционная система В-4 предназначена для отсоса и очистки запыленного воздуха от грохотов и разгрузочной течки ленточного конвейера.

В дробильно-измельчительном отделении ремонт и очистка вентиляционных систем производится силами вентиляционной группы.

Полевошпатовое отделение - сухой цикл.

Система отсоса и очистки газов, пыли из помещений и от оборудования включают:

1. сухих циклонов СКЦН-34, ЦН-15;

2. батареи сухих циклонов СК-15;

3. рукавные фильтры ФРКН-360;

4. дымососов ДН-12,5;

5. мокрые циклоны типа «СИОТ» .

Степень очистки запыленного воздуха составляет 98%.

К точкам пылеобразования подведена вытяжная вентиляция. Вентиляционные системы обеспечивают отсос запыленного воздуха и его последующую очистку в сухих циклонах

ЦН-800, в мокрых установках типа Euro filter «САМI» и рукавных фильтрах типа РФГ-V-МС степень очистки запыленного воздуха составляет 98%.

Норма запыленности атмосферного воздуха на обогатительной фабрике установлена 6мг/м3. На сухом цикле очистка и ремонт вентиляционных систем производится в дни ППР.

Замеры запыленности воздуха производятся согласно графика два раза в месяц.

Обогатительная фабрика снабжается водой из озера «Сунгуль» и водой оборотного водоснабжения из хвостохранилища.

Свежая вода подается насосной станцией, находящейся на берегу озера «Сунгуль», насосами 200Д-60 и 200-Д-90 через промежуточный бак емкостью 1000 м³.

Оборотная вода подается насосной станцией оборотного водоснабжения, установленной на территории хвостохранилища, насосами 1Д-630−90.

Оборотная вода подается непосредственно в магистраль обогатительной фабрики. Внутри фабрики водяная магистраль закольцована.

12. Опробование контроль и автоматизация

Контроль и опробование

Опробование и контроль технологического процесса ведется персоналом ОТК, НИЛ, технологическим персоналом обогатительной фабрики, а также средствами КИПиА.

1. Персоналом ОТК контролируются следующие параметры:

1.1 Количество поданной на фабрику руды путем взвешивания груженного автомобильного транспорта на автомобильных весах.

1.2 Влажность поданной руды. Проба отбирается вручную контролером ОТК.

1.3 Содержание класса +0,25 мм в камерном продукте флотации. Проба отбирается вручную контролером ОТК каждый час на выходе из разгрузочной течки сушильного барабана и рассеивается на сите. Содержание класса +0,25 мм регистрируется в рабочих журналах контролером ОТК, сменным мастером и оператором пульта управления.

1.4 Содержание окислов железа и кальция в камерном продукте флотации. Проба отбирается вручную контролером ОТК каждый час на выходе из разгрузочной течки сушильного барабана. Содержание в пробе регистрируется в рабочих журналах контролера ОТК, сменного мастера и оператора пульта управления.

1.5 Содержание окислов железа и кальция в готовом немагнитном продукте сухой магнитной сепарации. Часовая проба отбирается механическим пробоотборником. Содержание окислов железа и кальция регистрируется в рабочих журналах контролером ОТК, сменным мастером и оператором пульта управления.

1.6. Содержание окислов железа и кальция в разгрузке сухих циклонов СК-ЦН — 34. Проба отбирается вручную из разгрузочных течек сухих циклонов вручную контролером ОТК каждые 60 минут. Содержание в пробе окислов железа и кальция регистрируется в рабочих журналах контролером ОТК, сменным мастером и оператором пульта управления.

1.7 Содержание окислов железа, кальция, алюминия, магния, кремния, калия и натрия в измельченной руде. Проба отбирается механическим пробоотборником. Содержание пробы регистрируется в рабочем журнале оператора пульта управления, контролера ОТК и главного технолога обогатительной фабрики каждые 8 часов.

1.8 Содержание классов +0,25 мм; +0,1 мм; +0,063 мм; - 0,063 мм в измельченной руде. Проба отбирается механическим пробоотборником. Содержание пробы регистрируется в рабочем журнале оператора пульта управления, контролера ОТК и НИЛ

1.9 Содержание окислов железа, кальция, магния, алюминия, кремния, калия и натрия в пенных продуктах флотации и магнитной фракции мокрой магнитной сепарации. Проба контролируется механическим пробоотборником. Содержание пробы регистрируется в рабочих журналах контролера ОТК, оператора пульта управления и главного технолога обогатительной фабрики.

1.10 Содержание окиси железа и кальция в отгружаемой продукции. Проба отбирается механическим пробоотборником по мере отгрузки шпата в вагоны. Содержание окиси

1.11 железа и кальция регистрируется персоналом ОТК и сменным мастером обогатительной фабрики. Полученная проба является окончательной и характеризует готовую продукцию, отгружаемую потребителю.

1.12 Количество шпата, отгружаемого потребителю, определяется путем взвешивания вагонов на железнодорожных весах марки «Ньютон 41» производства фирмы «ВЕСКОМ». Вес отгружаемой товарной продукции регистрируется в рабочем журнале сменного мастера обогатительной фабрики, мастера по отгрузке шпата железнодорожного участка и контролера ОТК.

2. Технологическим персоналом фабрики контролируются следующие технологические параметры:

2.1 Содержание класса — 3,2 мм в дробленой руде. Замер производится машинистами мельниц один раз в смену по питанию трех стержневых мельниц. Результаты замеров регистрируются в рабочем журнале машиниста мельниц.

2.2 Плотность сливов стержневых мельниц. Замер производится машинистами мельниц с помощью мерной кружки за каждый час работы. Результат замера регистрируется в рабочем журнале машиниста мельниц и сменного мастера обогатительной фабрики.

2.3 Плотность сливов спиральных классификаторов. Замер производится машинистами мельниц и флотаторами с помощью мерных кружек за каждый час работы. Результат замера регистрируется в рабочем журнале машиниста мельниц, флотаторов и сменного мастера обогатительной фабрики.

2.4 Плотность питания грохота «Деррик». Замер производится машинистами мельниц с помощью мерной кружки за каждый час работы. Результат замера регистрируется в рабочем журнале машиниста мельниц и сменного мастера обогатительной фабрики.

2.5 Количество подаваемых реагентов. Замер производится флотаторами при помощи мерных стаканов в начале каждой смены и далее по мере необходимости (изменения реагентного режима). Результат замера регистрируется в рабочем журнале флотатора и сменного мастера обогатительной фабрики.

2.6 Плотность пульпы в камерах флотомашин. Замер производится флотатором при помощи мерной кружки через каждый час работы. Результат замера регистрируется в рабочем журнале флотатора и сменного мастера обогатительной фабрики.

2.7 рН пульпы в камерах флотомашин. Замер производится флотаторами при помощи лакмусового индикатора или рН-метра два раза в смену. Результат замера регистрируются в рабочем журнале флотатора и сменного мастера обогатительной фабрики.

3. Средствами КИПиА контролируются следующие параметры:

3.1 Почасовая переработка руды. Определяется по показаниям конвейерных весов, установленных на ленточных конвейерах, питающих стержневые мельницы. Показания счетчиков снимаются через каждый час работы и регистрируются в оперативном журнале оператора пульта управления и сменного мастера.

3.2 Температура пульпы в камерах флотомашин. Показания счетчиков регистрируются флотаторами и сменными мастерами в рабочих журналах.

3.3 На сушильных барабанах контролируются следующие параметры:

3.3.1 расход природного газа;

3.3.2 давление газа на горелку;

3.3.3 давление воздуха на горение;

3.3.4 давление в топочном пространстве;

3.3.5 температура отходящих газов;

3.3.6 температура в топочном пространстве;

3.3.7 температура сухого шпата на выходе из барабана.

4. Персоналом НИЛ проводится систематически опробование технологического процесса обогащения полевого шпата. Один раз в год проводится Генеральное опробование технологического процесса обогатительной фабрики.

Автоматизация

1. Дробильное отделение.

Полностью сблокирована схема запуска дробильного отделения, что исключает забивки, а также эксплуатацию дробилок с нарушением установленных норм и правил.

2. Измельчительное отделение.

На питании стержневых мельниц № 1,2,3 установлены приводы ленточных конвейеров с тиристорным управлением, позволяющие загружать мельницы рудой, изменяя скорость конвейера.

3. Сушильное отделение.

Автоматика безопасности срабатывает при падении и повышении разряжения в топках сушильных барабанов, при падении и повышении давления воздуха в воздуховоде, повышении и понижении давления газа перед горелками, при отключении электроэнергии. На питании сушильного барабана установлен привод ленточного конвейера с тирристорным управлением, позволяющий загружать сушильный барабан рудой, изменяя скорость конвейера. Скорость вращения сушильного и охлаждающего барабанов может изменяться при помощи частотных преобразователей.

13. Хвостовое хозяйство обогатительной фабрики

Отвальные хвосты обогатительной фабрики грунтовыми насосами ГРТ 1250/71 перекачиваются в хвостохранилище, расположенное в отработанном карьере «Главный» в его северо-восточной и юго-западной частях и относится к котлованному типу четвертого класса капитальности. Площадь хвостохранилища составляет 14,8 га, полезный объем — 4,6млн. м³.