Козин В.З. Исследование руд на обогатимость

Подождите немного. Документ загружается.

Рекомендации по опробованию технологического процесса в следую-

щем объеме:

- наименование опробуемого материала по каждой точке опробования;

- периодичность отбора проб;

- количество отбираемого материала (масса единичной пробы);

- назначение пробы с указанием анализируемых элементов;

- средство отбора проб.

4.2. Аналитический контроль.

Перечень анализируемых элементов по всем переделам в исходных и

конечных продуктах (при

необходимости в промежуточных продуктах),

включая благородные металлы.

Рекомендации по использованию методик для химических анализов и

аппаратурному оснащению аналитического контроля.

4.3. Автоматизация управления технологическим процессом.

Перечень основных контролируемых параметров с указанием точек

контроля, пределов измерения и номинального значения параметра.

Структурная схема управления фабрикой (объекты управления по пере-

делам, иерархия управления).

5. Охрана

окружающей среды.

5.1. Рекомендации по охране труда.

Перечень и характеристика опасных и вредных факторов по ГОСТ

12.0.003-74 «ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы.

Классификация». Вредные вещества, в том числе пыли, газы, аэрозоли,

содержащие вредные вещества, с указанием источников их возникнове-

ния, ПДК и меры безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76

«ССБТ. Вредные

вещества. Классификация и общие требования безо-

пасности» и ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие са-

нитарно-гигиенические требования».

Агрессивные среды, повышенная влажность, шум и вибрации, взрыво- и

пожароопасные вещества (источники и меры безопасности).

Опасность при обслуживании оборудования по ГОСТ 12.2.105-84

«ССБТ. Оборудование обогатительное. Общие требования безопасно-

сти».

5.2. Рекомендации по защите окружающей

среды.

Источники загрязнения окружающей среды и мероприятия по ее охране

ГОСТ 17.0.001-76. Обоснование возможности оборотного водоснабже-

ния и необходимости специальной водоподготовки, если таковая требу-

ется.

Газоочистка (содержание вредных веществ и схема очистки) по ГОСТ

17.2.3.02-78 «Охрана природы. Правила установления допустимых вы-

бросов вредных веществ промышленными предприятиями».

Другие мероприятия по охране окружающей среды

6. Дополнительные рекомендации.

6.1. Экономия энергоресурсов за счет применения прогрессивной техноло-

гии, использование нового оборудования и оборудования большой еди-

ничной мощности и других источников. Ожидаемый эффект за счет эко-

номии энергоресурсов.

6.2. Организация и управление производством.

6.3. Использование изобретений.

7. Экономическая оценка предлагаемой технологии.

Технико-экономические показатели и сопоставление их с показателями пе-

редовых предприятий.

Допускается при необходимости расширять состав и содержание технологи-

ческого регламента.

Чтобы осветить все пункты технологического регламента

, нужно вы-

полнить необходимые измерения, испытания и расчеты. Комплекс этих работ и

составит в итоге исследование руды на обогатимость. Это исследование начи-

нается с отбора технологической пробы.

Глава 2.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОБА

2.1. Запасы руд и их технологическое обоснование

Сведения о технологических свойствах руд накапливаются по мере по-

лучения и изучения проб. Выполнение технологических исследований преду-

смотрено процедурой утверждения запасов руд на месторождении.

Запасы твердых полезных ископаемых по степени их изученности под-

разделяются на разведанные – категории А, В и

- и предварительно оценен-

ные – категория С

, а также прогнозные ресурсы твердых полезных ископае-

мых, которые по степени их обоснованности подразделяются на категории Р

и Р

Запасы категории А должны удовлетворять следующим требованиям

(по технологическим свойствам):

- определены природные разновидности, выделены и оконтурены про-

мышленные (технологические) типы и сорта полезного ископаемого, установ-

лены их состав, свойства и распределение ценных и вредных компонентов по

минеральным формам; количество выделенных промышленных (технологиче-

ских) типов и сортов полезного ископаемого охарактеризовано

по всем преду-

смотренным кондициями показателям;

- технологические свойства полезного ископаемого изучены с детально-

стью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проек-

тирования технологической схемы его переработки с комплексным извлечени-

ем содержащихся в нем компонентов, имеющих промышленное значение.

Запасы категории В должны удовлетворять следующим требованиям:

- определены природные разновидности, выделены и при

возможности

оконтурены промышленные (технологические) типы полезного ископаемого;

при невозможности оконтуривания установлены закономерности пространст-

венного распределения и количественного соотношения промышленных (тех-

нологических) типов и сортов полезного ископаемого, минеральные формы на-

хождения полезных и вредных компонентов; качество выделенных промыш-

ленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого охарактери-

зовано по всем предусмотренным кондициями

показателям;

- технологические свойства полезного ископаемого изучены в степени,

необходимой для выбора принципиальной технологической схемы переработ-

ки, обеспечивающей рациональное и комплексное его использование с извле-

чением компонентов, имеющих промышленное значение.

Запасы категории С

должны удовлетворять следующим требованиям:

- определены природные разновидности и промышленные (технологи-

ческие) типы полезного ископаемого, установлены общие закономерности их

пространственного распространения и количественные соотношения промыш-

ленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого, минераль-

ные формы нахождения полезных и вредных компонентов; качество выделен-

ных промышленных (технологических) типов и сортов охарактеризовано по

всем предусмотренным кондициями показателям;

- технологические свойства полезного ископаемого охарактеризованы в

степени, достаточной для обоснования промышленной ценности разведанных

запасов.

Запасы категории С

должны удовлетворять следующим требованиям:

- качество и технологические свойства полезного ископаемого опреде-

лены по результатам исследований единичных лабораторных проб либо оцене-

ны по аналогии с более изученными участками того же или другого подобного

месторождения.

Запасы твердых полезных ископаемых и содержащихся в них полезных

компонентов подразделяются на две группы:

- балансовые, использование

которых, согласно утвержденным конди-

циям, экономически целесообразно при существующей либо осваиваемой про-

мышленностью технике и технологии добычи и переработки сырья с соблюде-

нием требований по рациональному использованию недр и охране окружающей

среды;

- забалансовые, использование которых, согласно утвержденным кон-

дициям, в настоящее время экономически нецелесообразно или технически и

технологически невозможно, но

которые могут быть в дальнейшем переведены

в балансовые.

По запасам месторождения подразделяются на уникальные, очень круп-

ные, крупные, средние и малые (табл. 2.1 и 2.2) [7].

Таблица 2.1

Категории месторождений полезных ископаемых в зависимости

от размеров запасов (в числителе данные ЮНЕСКО, в знаменателе

отечественные)

Запасы

Полезные ис-

копаемые

Единица

измере-

ния

уникаль-

ные

очень

крупные

(свыше)

средние

(от - до)

малые

(меньше)

1 2 3 4 5 6 7

Горючие ископаемые

Угли

коксующиеся

каменные

млн т

–

150

−

500

−

75150 −

−

200500 −

−

200

−

Металлические ископаемые (по полезному компоненту)

Железные ру-

ды

млн т

−

> 2000

−

10002000

300

1001000

−

125300

100

−

50125

−

Марганцевые

руды

млн т

−

>1000

−

1001000

10100

−

230

−

Титан (дву-

окись)

млн т

−

> 40

−

2040

1020

−

110

−

Ванадий

тыс. т

−

100000

−

100100000

100

10100

−

10100

−

Хром

млн т

−

>1000

−

1001000

1100

−

310

−

Продолжение табл. 2.1.

1 2 3 4 5 6 7

Алюминий

(двуокись)

млн т

−

> 5000

−

10005000

1001000

−

330

100

−

Олово

тыс. т

−

>1000

−

5001000

100500

−

1050

100

−

Вольфрам

(WO

)

тыс. т

−

> 500

−

50500

1050

−

1030

−

Молибден

тыс. т

−

>1000

−

5001000

200500

−

2050

200

−

Никель

тыс. т

−

>15000

−

500015000

200

5005000

−

100200

500

−

100

−

Кобальт

тыс. т

−

> 200

−

100200

20100

−

215

−

Медь

тыс. т

– –

10005000 −

−

1001000 −

−

100

−

Свинец

тыс. т

−

> 20000

−

500020000

1000

10005000

−

2001000

1000

−

200

−

Цинк

тыс. т

−

> 20000

−

500020000

1000

10005000

−

2001000 −

−

200

−

Золото

−

> 5000

−

10005000

5001000

−

530

500

−

Серебро

−

> 5000

−

10005000

1000

5001000

−

101000 −

−

Платина

−

>10000

−

500010000

5005000

−

110

500

−

Таблица 2.2

Категории месторождений полезных ископаемых в зависимости от

размеров запасов (в скобках – данные ЮНЕСКО,

остальные - отечественные)

Запасы Полезные ископае-

мые

Единица из-

мерения

крупные (свыше) средние

(от - до)

малые

(меньше)

1 2 3 4 5

Неметаллические ископаемые

Апатит млн т 200 200-100 100

Асбест

хризолитовый

млн т

15-5

Асфальт и битумы млн т 10 10-1 1

Барит тыс. т 2000 (10000-5000) 2000-500 500

Высокоглиноземи-

стое сырье

млн т 10 10-1 1

Гипс млн т 1 1-0,1 0,1

Графит

чешуйчатый

аморфный

млн т

15-10

20-10

Продолжение табл. 2.2

1 2 3 4 5

Кварц

для спецстекла

для динаса и др.

тыс. т

млн т

1000

1000-500

50-5

500

Корунд (руды) тыс. т 100 100-30 30

Магнезит кристаллический млн т 100 100-30 30

Плавиковый шпат млн т 5 5-2 2

Полевой шпат тыс. т 1000 1000-200 200

Слюда

- вермикулитовая

- мусковитовая

млн т

тыс. т

10 (100-10)

1-0,2

10-5

0,2

Сера самородная тыс. т 20 20-7 7

Соли калийные млн т 500 (2000-200) - -

Тальк млн т 10 10-3 3

Тальковый камень млн т 15 15-10 10

Флюорит оптический кг 1000 1000-600 60

Фосфориты млн т 150 150-70 70

Строительные материалы

Изверженные и осадочные

породы

млн м

10 10-5 5

Туф вулканический млн м

20 20-10 10

Камень облицовочный тыс. м

5 5-1,5 1,5

Гравийно-галечный мате-

риал

млн м

10 10-5 5

Песок

- для строительных рас-

творов и силикатного

кирпича

- для керамической, це-

ментной и абразивной

промышленности

- формовочный

млн м

млн т

15-10

10-5

20-5

Кварциты и песчаники (для

флюсов)

млн т 10 10-1 1

Глина бентонитовая и гли-

нистые породы

- для бумажной, нефтяной

и других отраслей

- для огнеупор. изделий

- для фарфорово-фаянсо-

вого производства

- кирпичная

млн т

млн м

20-3

20-5

5-1

12-3

Окончание табл. 2.2

1 2 3 4 5

Известняк, мел, мергель

для цементного произ-

водства

для производства извес-

ти и доменной плавки

для химической про-

мышленности

для производства стекла

млн т

млн м

100

50-10

10-5

100-20

5-1

Гипс, ангидрит млн т 50 50-5 5

Драгоценные камни

Алмаз млн карат 20 20-7,5 7,5

Изумруд карат >15000 15000

Сапфир, рубин и др. карат >15000 15000

Полудрагоценные камни

Александрит, аквамарин,

бирюза, опал, шпинель и

др.

кг >300 300

Берилл, гранат, топаз,

адуляр и др.

кг - 200

Технические камни

Агат т >500 500

Халцедон т >1500 1500

Запасы руд на конкретном месторождении могут существенно меняться

при переводе забалансовых руд в балансовые.

2.2. Природные типы руд

Первоначальная информация о руде содержится в образцах, так назы-

ваемых рядовых пробах. В качестве рядовой пробы принимают отрезок керна

или точечную пробу, отобранную в горной выработке. Рядовые пробы отлича-

ются одна от

другой, что позволяет оценить качество и свойства руд отдельных

участков месторождения и выделить природные типы руд.

Природным типом руды называется часть месторождения, представлен-

ная пробами с совпадающими оцениваемыми признаками.

Признаки, на основе которых выделяются природные типы руд, специ-

фичны для каждого месторождения, но основными среди них являются:

- состав рудных и

нерудных минералов, имеющихся в руде;

- массовая доля отдельных компонентов руды;

- размеры и характер вкрапления рудных минералов (текстура и струк-

тура руды).

Выделение природных типов руд производится в предположении, что

различие выделенных признаков существенно повлияет на их использование, в

частности, на технологию обогащения. Границы различия устанавливаются ис-

ходя из опыта эксплуатации аналогичных месторождений.

Например, при изучении Сафьяновского месторождения были выделены

следующие природные типы руд с массовыми долями меди и цинка, %:

Cu Zn

Серноколчеданные 0,34 0,39

Медные вкрапленные 3,25 0,08

Медные вкрапленные богатые 6,96 0,16

Медноколчеданные 2,26 0,39

Медноколчеданные богатые 9,02 0,24

Медно-цинковые колчеданные 1,09 3,18

Видим, что разделение шло по характеру вкрапленности, по минерально-

му составу, а также по массовой доле меди и цинка.

Критерии выделения природных типов для разных руд весьма различны.

Так, природные типы руд асбеста различаются по размеру длины волокна, же-

лезные руды – по составу или по количеству и соотношению шлакообразую-

щих компонентов

, в частности, по коэффициенту магнитности Fe

маг

/Fe, окис-

ленности Fe

/(Fe

+FeO), сернистости S/Fe, фосфористости P/Fe, карбонат-

ности ППП/Fe (ППП – потери при прокаливании). Набор этих признаков или

критериев для различных руд формируется на основе опыта их обогащения, а

также использования в промышленности получаемых концентратов.

После выделения природных типов (разновидностей) руд из рядовых

проб формируют групповые пробы, характеризующие природные типы руд на

укрупненных интервалах. В

групповую входят смежные рядовые пробы одного

и того же природного типа.

Условие включения рядовых проб в одну групповую – отклонения како-

го-либо признака не более ± 50 % от среднего в групповой пробе

Групповых проб значительно меньше, чем рядовых. Их число, N, - в зави-

симости от коэффициента вариации V, % [4]:

12-16 при V

≤

40;

20-25 при V

≤

100;

35-50 при V

≥ 150.

Эта рекомендация укладывается в расчет по формуле

N =

при P=20-40 % (относительная погрешность).

Крупность материала групповых проб должна быть не менее 3-6 мм.

Групповых проб меньше в 5-10 и более раз, чем рядовых, их изучают де-

тальнее и окончательно уточняют природные типы, вынося их на геологиче-

скую карту.

На рис. 2.1 представлено месторождение с выделенными с помощью

групповых проб природными типами руд.

При этом определяются и границы

месторождения.

Границы месторождения предопределяются бортовым содержанием

(массовой долей) ценных компонентов. Бортовое содержание – величина, уста-

навливаемая из экономических соображений. Оно может изменяться с измене-

нием экономических условий и технологии переработки руд.

Природный тип 3

Групповые

пробы

Природный тип 2

Природный

тип 1

}

Рядовые пробы

Скважины

граница

месторождения

Граница природных

типов 1 и2

Земная

поверхность

Граница природных

типов 2 и 3

Рис. 2.1. Выделение природных типов руд и границ месторождения

Так, на Воронцовском золоторудном месторождении для подсчетов за-

паса золота вначале было утверждено бортовое содержание 1,1 г/т, но затем, в

связи с изменением экономической ситуации было изменено и составило по

окисленным рудам 1,4 г/т, а по первичным – 2,3 г/т. Соответственно запасы ме-

сторождения составили 65 т золота вместо 92 т. А на

уже действующем с

2000 г. предприятии на 1.01.04 г. числятся запасы руд категории С

и С

7,9 млн т с запасами золота 54,5 т.

На месторождении выделены два природных типа руды:

- окисленные (рыхлые) с массовой долей золота 3,7 г/т, отрабатываемые

по технологии кучного выщелачивания;

- первичные золотосульфидные жильно-вкрапленные руды, перераба-

тываемые на золотоизвлекательной фабрике по гидрометаллургической техно-

логии цианированием (уголь в пульпе).

Существует обратная связь между бортовым

содержанием и запасами

руды и металла (рис.2.2) [9, 10].

12345

100

Запасы

золота

Запасы

руды

г/т

α,

Рис. 2.2. Зависимость запасов золота от бортового содержания

Для снижения удельных затрат на добычу и переработку целесообразен

переход от разработки богатых запасов к бедным при непременном увеличении

производственной мощности ГОКа.

В связи с этим для месторождения золота Мурунтау бортовое содержа-

ние (массовая доля) золота изменялось с изменением условий разработки и це-

ны на золото так: в 1967 – 1972 гг. – 2,5 г/т

; 1972 – 1976 гг. – 2,0 г/т; 1976 -

2004 гг. – 1,5 г/т; 2005-2015 гг. – 1,0 г/т и ожидается в 2015-2030 гг. – 0,5 г/т.

Это происходит в связи с освоением экономичной технологии обогащения (са-

моизмельчение, гравитационное извлечение крупного золота и цианирование

мелкого золота) и прогрессивной технологии горных работ, а также увеличени-

ем цен на золото.

Для каждого из природных

типов руд составляют минералого-

технологическую пробу.

Как правило, это проба массой 20-500 кг. Она предназначена для изуче-

ния вещества пробы и форм нахождения в ней полезных компонентов, для изу-

чения технологических свойств и технологической типизации руды, а также и

для разработки технологической схемы обогащения. В итоге для каждого из

природных типов

руд получают:

- технологическую схему и режимы переработки;

- качество и номенклатуру получаемых концентратов и величины из-

влечения компонентов.

2.3. Технологические типы и сорта руд

В результате изучения минералого-технологических проб и обработки

полученных результатов выделяют технологические типы и сорта руд. Так, ши-

роко известно выделение окисленных и первичных руд, схемы

переработки ко-

торых чаще всего не удается свести к одной схеме. Число технологических ти-

пов руд может совпадать, но может и не совпадать с числом природных типов.

С целью уменьшения возможных схем и режимов переработки стараются сде-

лать минимально возможное число технологических типов.

Критериями выделения различных технологических типов руд безус-

ловно

являются:

- принципиально различные схемы и режимы обогащения различных

природных типов руд;

- принципиально отличающиеся по качеству и свойствам концентраты,

получаемые при обогащении различных природных типов руд.

В некоторых случаях критерием выделения могут быть и менее сущест-

венные отличия, например, в качестве концентратов либо в извлечении.

Но, естественно, идеальным решением всегда

будет одна единственная

схема переработки руды всего месторождения, что соответствует отнесению

всей руды к одному технологическому типу. К этому стремятся еще и потому,

что границы между технологическими типами руд на месторождении имеют

плавные переходы.