Дипломный проект на тему: Обогатительная фабрика для переработки руды гайского месторождения

1. Общая часть

1.1. Местоположение фабрики

Гайская обогатительная фабрика расположена на Южном Урале, в восточной части Оренбургской области натерритории Гайского района. Ближайшим населенным пунктом является г. Гай.Областной центр г. Оренбург находится в 300 км западнее г. Гай. В 35-50 км на юго-восток от месторождения расположеныкрупные промышленные города Орск и Новотроицк. Все перечисленные населённыепункты связаны автомобильными асфальтированными дорогами с г. Медногорск и с п.Ириклинский, а также Башкортостаном. Площадка обогатительной фабрики связана сжелезнодорожной веткой нормальной колеи со станцией Гай, которая в свою очередьсвязана с железнодорожной линией нормальной колеи со станцией Круторожино Южно-Уральской железной дороги.

Рассматриваемая обогатительная фабрика входит в состав Гайского горно-обогатительного комбината для переработки медно-цинковых руд.

Местоположение фабрики, выбрано исходя из следующих причин:

а) наличие трудовых ресурсов;

б) близость источника электроэнергии;

в) близость источника водоснабжения;

г) близость источников снабжения сырьём;

д) наличие местных строительных материалов;

е) близость потребителей продукции.

1.2. Климатические условия

Климат района резко-континентальный с жарким летом и холодной зимой, сопровождающейся сильными снежными метелями,преобладают ветры западного и северного направления. Температура летом до плюс38 °C, зимой – минус 29?40°C. Среднегодовая температура плюс 5,3?2,2 °C. Среднегодовая скорость ветра 5,3?5,9 м/с, количествоатмосферных осадков колеблется в пределах 190?400 мм в год. Около 50 % из них выпадает в зимнее время. Снежный покров в районе устанавливается всередине ноября и исчезает в конце апреля. Максимальная мощность его достигает 1,5 м. Глубина промерзания грунта до 2 м.

1.3. Выбор строительной площадки

Строительство Гайского горно-обогатительного комбината было начато по проекту Свердловского института"Унипромедь" в 1959 году на основании исследовательских работ, проведенных институтом "Уралмеханобр". Промышленная площадка проектируемойобогатительной фабрики расположена на неровной уложенной техногенными навалами поверхности. За несущей слой следует принимать поверхность скалы, учитывая еёфизико-механические разрушения. Гидрогеологические условия площадки характеризуются наличием грунтовых вод, уровень в восточной части 0,5?1,0 м от поверхности, в западной части на глубине 2?12 м.

Основные условия выбора промышленной площадки:

1. Наличие места

а) для отвала пустой породы;

б) для склада медного, цинкового концентратов;

2. Обеспечение перспективного развития и расширения комбината;

3. Наличие водных ресурсов;

4. Относительное удовлетворение общим требованиям, предъявляемым к промышленной площадке;

5. Наличие близкого расположения к источникам водо- и энергоснабжения.

Местоположение рудников и обогатительной фабрики в отношении населённости района, близостижелезных дорог, источников водо- и энергоснабжения, наличие местных материалов и экономики района – выгодно по сравнению предлагаемых новых строек по цветнойметаллургии. Все эти предпосылки создают благоприятные условия для строительства и освоения фабрики.

1.4. Характеристика месторождения

Три четверти запасов медных руд Оренбургской области сосредоточены в крупнейшем на Урале Гайском месторождении.Горные породы этого месторождения имеют вулканическое происхождение. ВозрастГайского палеовулкана относят к палеозою, когда на Урале сформировалисьпротяженные подводные вулканические пояса. В результате воздействия высокотемпературных растворов и газов происходило обогащение вулканических пород медью.

Гайское месторождение расположено в слабо всхолмленной части Южного Урала, рассеченной широкими долинами иоврагами, местами врезанными в скальные породы. Средняя абсолютная отметка – 380 м.

Месторождение приурочено к водоразделу правобережных притоков рек Урала, Елшанки и Колпачки. Наиболее крупной рекойрайона является река Урал, протекающая в 12-15 км к востоку от месторождения.

Гайское медно-колчеданное месторождение отрабатывается комбинированным способом – открытым и подземным.

Подземным рудником добываются сплошные и вкрапленные медные и медно-цинковые руды. В настоящее время глубина шахтногоствола 1075 м. С 2000 года на переработку поступает руда шахты с горизонтов 750 м.

Рудной зоной на Гайского месторождении принято называть часть рудного поля, представленногогидротермально-измельчёнными, типа вторичных кварцитов, породамивспомогательных колчеданных руд и примыкающей к ним зонам вкрапленного оруденения.Общая протяженность рудной зоны 5 км по простиранию и 2 км по падению. Подавляющая часть руд сосредоточена в Северном участке, здесьпо глубине залегания и приуроченности к различным вулканическим породам выделяют три крупных объекта: верхний, средний и нижний уровень оруденения.Верхний уровень оруденения и северная линза 650 м, средний от 300-350 м до 1000-1200 м, нижний от 100 до 2000 м. Основной объект верхнего уровня оруденения,стержневая северная линза общей протяжённостью 600?700 м, средней уровень - 15?19 м. Рудные тела глубиной 1500 м простираются до 1 км, рудное тело нижнего уровня достигает 1,5 км по простиранию. Для установления строения происхождения условий залегания прорублено ряд скважин.

Гайское медно-цинковое месторождение является крупнейшим в Уральской медной практике.Основными компонентами руд являются медь, цинк, сера, золото, серебро.Отношение меди к цинку близко 3:1. Из рассеянных элементов в заметныхколичествах отмечаются селен, теллур и германий, из вредных примесей – мышьяк.Руды, в зависимости от количества слагающих их сульфидов, разделяются на сплошные,содержание свыше 35 % серы и 65 % сульфидов, и вкрапленные. Отношение руды всвою очередь по составу подразделяются на медные и медно-цинковые. Отношениемедных, медно-цинковых и серно-колчеданных руд составляет 10:5:1.

1.5. Вещественный состав руд

Рудное тело Гайского месторождения вулканического происхождения с большой сетью разломов и сдвигов. В рудахустановлено более сорока химических элементов. Главными полезными компонентамиявляются медь, цинк. Наиболее характерными второстепенными и редкими элементами– примесями руд являются: золото, серебро, свинец, барит, селен, теллур, галлий, германий, таллий, кадмий, индий, висмут и кобальт. Часть этих элементовизвлекается при комплексной переработке руд. Вредными элементами-примесями является мышьяк, фтор.

Медь является главным полезным элементом руд. Основные минералы меди – халькопирит, блеклая руда, борнит, ковеллин. Второстепенные – халькозин, хальконтит, феррохальконтит.

Цинк – второй по промышленной ценности элемент. Главным минералом цинка является сфалерит, незначительные егоколичества связаны с цинкосодержащими блёклыми рудами.

Сера – является самым распространенным элементом. Главными её носителями являются пирит, халькопирит, сфалерит,борнит, блеклая руда, барит.

Золото и серебро для Гайского месторождения характерны более высокие содержания золота и серебра по сравнениюс другими колчеданными месторождениями Южного Урала. Содержание серебра в рудах в 10-15 раз обычно выше, чем среднее содержание золота. В рудах установленысобственные минеральные формы золота и серебра: самородное золото и серебро, электрум, гессит, креннерит.

Руды Гайского месторождения характеризуются отчетливо выраженной неоднородностью минерального состава. К настоящему времени на месторождении установлено более 65 минералов, в том числе более 40 рудных.

Пирит является самым распространенным рудным минералом, слагает основную массу сплошных и прожилково-вкрапленных руд.Преобладающая форма выделений пирита – зёрна и зернистые агрегаты, режеизоморфные кристаллы – кубы, октаэдры. Кристаллы пирита обычно несколькокоррозированы и содержат большое количество включений халькопирита, сфалерита, борнита.

Халькопиритное содержание в различных промышленных сортах руд колеблется в широких пределах – от долей процента до50-60 %. Выделяется в виде крупных сплошных зерен, ксеноморфных выделений междузернами пирита, микроскопических мелких включений в пирите, сфалерите, блеклойруде. Халькопирит находится в тесных ассоциациях со всеми сульфидами и образуетс ними тонкие взаимопрорастания.

Сфалерит его содержание в различных промышленных сортах руд от долей до 60-70%. Сфалерит образует, сплошныезернистые агрегаты или находится в тонком прорастании с халькопиритом, блёклой рудой, борнитом.

Самородное золото имеет значительное распространение во всех типах руд. Самородное золото находится в тесных ассоциациях со всемисульфидами, кварцем и борнитом. Размеры золотин колеблются от нескольких микрон до миллиметров.

Самородное серебро является редкостью и встречено в виде точечных включений в блёклых рудах. Размеры их не превышают2-3 микрона. Редко встречаются выделение серебра, образующие структуру распада твердых растворов в электруме.

Кварц – наиболее распространенный минерал среди руд и вмещающих пород. Основные формы выделения минерала:зернистые агрегаты, отдельные вкрапления, жилы, реже – изоморфные кристаллы. Довольно редко встречаются опал и халцедон.

Кальцит широко распространён, особенно в брекчиевидных рудах, где совместно с кварцем он нередко входит в состав цементаили пропитывает сплошную руду.

Барит является широко распространенным минералом среди сплошных и прожилково-вкрапленных руд. Наибольшая его частьсосредоточена в медно-цинковых рудах, где он ассоциирует со сфалеритом. Формы выделения – тонкозернистые скопления, небольшие гнёзда.

Сложность вещественного состава перерабатываемых руд, их неравномерность по содержанию полезных компонентов, различие во флотационных свойствах предопределяли их посортную добычу и переработку. Значения разделительных признаков для минералов, входящих в состав медно-цинковой руды, приведены в таблице 1.1. Физические и физико-химические свойства минералов отмечены в таблицах 1.2.

Таблица 1.1 – Разделительные признаки минералов медно-цинковой руде

Минерал

Плотность ρ, кг/м3

Массовая доля компонентов, %

Удельная магнитная восприимчивость, χ, м3/кг·10-7

Диэлектрическая проницаемость, ε

Пирит

4900-5200

Fe-46,5

0,12

-

Халькопирит

4100-4200

Cu- 34,6

1-2

-

Сфалерит

3900-4100

Zn-67,1

-0,1+2,3

7,9

Кварц

2600-2700

Si-46,6

-0,02+0,1

4,4-6,0

Таблица 1.3 – Физические и физико-химические свойства минералов

Минерал

Твёрдость по Моосу

Хрупкость

Цвет

Блеск

Люминесценция у минералов в лучах

Флотируемость:

КС – ксантогенат,

ЖК – жирные кислоты,

А – амины

ультрафиолетовых

катодных

Кварц

7

Да

Серый

Матовый

-

Голубовато-белая

Умеренная ЖК, А

Пирит

6,5

Да

Светло-жёлтый

Метал-

лический

-

-

Хорошая КС

Халько-пирит

3,5

Да

Латунно-жёлтый

Металлический

-

-

Хорошая КС

Кальцит

3

Да

Белый

Стеклянный

Оранжевая, красная,

Оранжевая

Хорошая ЖК, А

Галенит

2,5

Да

Синевато-серый

Металлический

-

-

Хорошая КС

1.6. Требования к качеству концентратов

Характеристика концентратов, выпускаемые на действующей обогатительной фабрики ОАО «Гайский ГОК».

Медный концентрат представляет собой абразивный тонко измельченный минерал сульфида от 0-0,1 мм. В сухом виде легко распыляется. При нагревании до температуры 240 °C происходит возгорание серы при наличии ее в минерале больше 40 %.

При концентрации в воздухе 0,1кг/м3 сухого концентрата и в присутствии открытого огня возможно воспламенениесульфидов с выделением SO2. Насыпная плотность концентрата составляет 2,37 т/м3.

Цинковый концентрат представляет собой тонко измельченный минерал. Размер от 0 до 0,1 мм. Насыпная плотность цинкового концентрата 2,03 т/м3. Легкораспыляется в сухом виде. При длительном хранении при влажности 12-13 % идет активное окисление цинка.

Характеристика концентратов, выпускаемых обогатительной фабрикой приведена в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Характеристика выпускаемых концентратов

Наименование технологическое

Научно-технические документы

Наименование по научно-техническим документам

Медный концентрат

ТУ48-7-13-89 (изм. 1-5)

Концентрат медный

Цинковый концентрат

ТУ 1721-007-00201402-2006

Концентрат цинковый

Основные требования, предъявляемые к качеству медного концентрата, приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 – Основные требования, предъявляемые к качеству медного концентрата

Марка медного концентрата

Массовая доля, %

меди, не менее

примесей, не более

влаги не более

цинка

свинца

мышьяка

молибдена

КМ 4

23

4,5

4,5

0,6

0,12

7

КМ 5

20

7,0

4,5

0,6

0,12

7

КМ 6

18

8,0

4,5

0,6

0,12

7

КМ 7

15

8,5

5,0

0,6

0,12

7

ППМ

12

11,0

8,0

0,6

0,12

7

Примечание:

- Допускается содержание молибдена в медном концентрате до 0,18 %;

- Содержание благородных, редких металлов и серы в медном концентрате и продукте определяют в каждой партии.

В медном концентрате и промпродукте не допускается наличие посторонних предметов.

Основные требования, предъявляемые к качеству цинкового концентрата, приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.5 – Основные требования, предъявляемые к качеству цинкового концентрата

Марка цинкового концентрата

Массовая доля, %

цинка, не менее

примесей, не более

влаги не более

железа

кремнезема

меди

мышьяка

КЦ 2

53

7,0

3,0

1,5

0,1

9

КЦ 3

50

9,0

4,0

2,0

0,3

9

КЦ 4

45

12,0

5,0

3,0

0,5

9

КЦ 5

40

13,0

6,0

3,0

0,5

9

Примечание:

- В цинковом концентрате всех марок определяется массовая доля кадмия, золота, серебра и по требованию потребителей массовая доля фтора;

- Допускается повышение массовой доли железа в цинковом концентрате КЦ-5 до 18 % при одновременном повышении в нем массовой доли цинка не менее 45 %.

Допускается в зависимости от природных и технологических типов руд, выделенных на месторождении и обуславливающихсортность руды, по согласованию изготовителя с потребителем устанавливатьдругие показатели по массовым долям нормируемых примесей при условиисоответствия концентрата по массовой доле основного вещества требованиям таблицы 1.5.

В цинковом концентрате не допускается наличие посторонних включений (куски породы, дерева, металла, и т.д.), а также спекшихся кусков концентрата.

Корзина
Чертежей: 0
0 руб
Корзина пуста
Каталог платных и бесплатных чертежей