Цель и задачи обогащения полезных ископаемых
Читайте также:
|
Природное минеральное сырье, добываемое из недр земли, в большинстве случаев не может быть в естественном виде использовано в народном хозяйстве, поскольку не удовлетворяет требованиям по качеству. Непосредственная металлургическая или химическая переработка добываемых руд из-за низкого содержания полезного компонента, экономически невыгодна. Поэтому возникает необходимость предварительного повышения их качества.
Кроме того в добытых полезных ископаемых часто содержатся вредные компоненты. Например, кремнезем, сера и фосфор в железных рудах, фосфор в рудах титана и ниобия, железо в циркониевых рудах, сера в углях и т.д. Вредные примеси должны быть максимально удалены из руды до металлургической переработки, так как они ухудшают качество получаемого металла.
В связи с отмеченными обстоятельствами более 80 % добываемых полезных ископаемых подвергается обогащению.
Обогащение полезных ископаемых – это совокупность методов и процессов первичной переработки минерального сырья с целью концентрации ценных компонентов в кондиционных продуктах путем удаления пустой породы и разделения минералов.
При обогащении полезных ископаемых решаются следующие основные задачи:
• повышается содержание полезного компонента в сырье;
• из сырья удаляется большая часть вредных примесей;
• достигается однородность сырья по крупности и вещественному составу.
Обогащение полезных ископаемых производится на обогатительных фабриках, являющихся самостоятельными структурами или входящими в состав горно-обогатительных или горно-металлургических комбинатов.
В результате обогащения природного минерального сырья получают один или несколько концентратов и отходы (хвосты).
Концентратомназывается продукт обогащения, имеющий более высокое по сравнению с рудой содержание полезного компонента и пригодный для дальнейшей переработки или непосредственного применения в народном хозяйстве. По содержанию основного полезного компонента, примесей, влаги и по гранулометрическому составу концентраты должны удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов, ОСТов или технических условий. Концентраты получают свое название по основному металлу или минералу (медный, свинцовый, рутиловый, лопаритовый и т. д.), концентрирующемуся в них в процессе обогащения.
Отвальными хвостаминазываются отходы обогащения, состоящие в основном из пустой породы и с незначительным содержанием полезных компонентов, извлечение которых технологически невозможно или экономически невыгодно.
Качество продуктов обогащения (концентратов) определяется содержанием в них ценных компонентов (полезных минералов), примесей и гранулометрическим составом.
На обогатительных фабриках, обрабатывающих некоторые неметаллические ископаемые, часто получают концентраты, представляющие собой окончательные товарные продукты (известняк, асбест, графит и т. д.), но в большинстве случаев процесс обогащения является промежуточным звеном между добычей сырья и металлургической плавкой (или химической переработкой) концентратов.
В результате обогащения достигается значительное повышение содержания полезных компонентов в концентратах по сравнению с рудой.
На ряде фабрик цветной металлургии в концентраты извлекаются более 93 % содержащейся в исходной руде меди, 82 – 90 % свинца и цинка, 70 – 85 % никеля, вольфрама, молибдена, олова и других металлов.
При обогащении полезных ископаемых важным является правильное определение глубины обогащения, определяющей содержания ценных компонентов в хвостах и продуктах обогащения. Для каждого вида сырья оптимальная глубина обогащения определяется путем технико-экономического обоснования, с учетом технологических, экономических и экологических факторов.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 9 | Нарушение авторских прав
lektsii.net — Лекции.Нет — 2014-2020 год. (0.009 сек.)
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Источник
УТВЕРЖДАЮ
Руководитель Департамента
образовательных программ и
стандартов профессионального
образования
________________ Л.С. Гребнев
«_____»____________________
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Технология
обогащения полезных ископаемых»
Рекомендуется
Минобразованием России для подготовки
дипломированных
специалистов по направлению
650600 «Горное
дело» специальности 090300 «Обогащение
полезных ископаемых»
1. Цели и задачи дисциплины
Цель: Обеспечить специальную
подготовку выпускников вузов по технологии переработки, обогащения и
комплексного использования полезных ископаемых
Задачи:
Изучить:
·
характеристики
качества полезных ископаемых и продуктов обогащения;
·
технологии
комплексной переработки и обогащения основных типов минерального сырья;
·
принципы
организации и функционирования обогатительных фабрик и производств.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В
результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
·
минерально-сырьевую
базу углей, руд, россыпей и строительных горных пород;
· технологические схемы, режимы и
особенности подготовки, переработки, обогащения и комплексного использования
основных типов сырья;
· организацию производства,
контроля и управления процессами и показателями обогащения на обогатительных
фабриках.
Уметь:
·
выбирать
и определять оптимальные режимы ведения технологического процесса с учетом
особенностей вещественного состава сырья;
· разрабатывать комплексные
технологические процессы и схемы обогащения полезных ископаемых, обеспечивающие
малоотходные и экологически чистые технологии;
· проводить сравнительный анализ
технологических решений и разрабатывать мероприятия, обеспечивающие повышение
эффективности переработки минерального сырья на обогатительных фабриках и
производствах.
Получить навыки:
· составления и использования базы
данных для накапливания и переработки производственной и научно-технической
информации в области обогащения полезных ископаемых;
· анализа результатов исследований
по разработке технологических режимов и схем обогащения различных типов сырья и
их экспериментальной проверки;
· грамотного выбора технологии
обогащения с учетом особенностей вещественного состава сырья и необходимости
комплексного использования при минимальных затратах на обогащение.
3.
Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов | Семестр |
Общая | 120 | 8 |
Аудиторные | 68 | 8 |
лекции | 34 | 8 |
практические занятия (ПЗ) | – | |
семинары (С) | – | |
лабораторные работы (ЛР) | 34 | 8 |
Самостоятельная | 52 | 8 |
курсовой проект (работа) | 35 | 8 |
расчетно-графические работы | – | |
реферат | 17 | 8 |
другие виды самостоятельной | – | |
Вид | зачет, экзамен |
4. Содержание дисциплины
4.1.
Разделы дисциплины и виды занятий
№ | Раздел дисциплины | Лекции | ЛР |
1. | Основные | + | |
2. | Технологические | + | + |
3. | Кондиции | + | |
4. | Технология | + | + |
5. | Технология | + | + |
6. | Процессы | + | + |
7. | Организация | + |
4.2.
Содержание разделов дисциплины
Раздел
1. Основные типы месторождений полезных ископаемых
Классификация
и характеристика основных промышленных типов полезных ископаемых и
месторождений руд черных, цветных, редких, редкоземельных, благородных
металлов; горно-химического, индустриального сырья; строительных горных пород и
материалов; горючих полезных ископаемых.
Раздел
2. Технологические схемы и технологические показатели
Технологические схемы
обогащения – качественно-количественные, водно-шламовые, цепи аппаратов. Схемы
стадиальные, селективные, коллективные, развитые стандартные,
коллективно-селективные, комбинированные с применением процессов гидро- и
пирометаллургии. Технико-экономическая оценка технологических схем обогащения.
Расчет схем обогащения на ЭВМ. Критерии эффективности обогащения. Экологическое
обеспечение технологии обогащения минерального сырья. Технологический
регламент. Влияние вещественного состава руд на показатели обогащения.
Раздел
3. Кондиции на минеральное сырье и продукты обогащения
Промышленная
оценка и требования к качеству руд черных, цветных, редких, редкоземельных и
благородных металлов, нерудного минерального сырья; коксующихся, энергетических
и бурых углей и сланцев, поступающих на обогащение. Особенности производства
кокса и требования к качеству угольных концентратов, направляемых на
коксование.
Раздел
4. Технология подготовки полезных ископаемых к обогащению
Значение управления качеством
полезных ископаемых при их разработке и обогащении. Роль и задачи
технологического картирования. Операции и средства усреднения и
предконцентрации добываемого сырья и продуктов обогащения. Системы управления
качеством сырья, поступающего на переработку и обогащение. Схемы дробления и
измельчения.
Раздел
5. Технология обогащения руд редких, цветных, черных металлов,
горно-химического сырья, нерудных полезных ископаемых и углей. Схемы
обогащения, безотходные и малоотходные технологии. Комплексное использование
сырья
Технология
переработки и обогащения руд цветных металлов
Качественная и технологическая
характеристика основных типов руд цветных металлов. Требования к качеству
концентратов и комплексности использования сырья. Кондиции на руды и
концентраты. Технологические схемы и режимы рудоподготовки и обогащения медных,
медно-цинковых, полиметаллических и медно-никелевых руд. Роль комбинированных
схем при безотходной переработке руд цветных металлов, экономическая
эффективность комплексного их использования.
Технология
переработки и обогащения руд и россыпей редких и благородных металлов
Качественная и технологическая
характеристика основных типов руд и россыпей редких и благородных металлов.
Кондиции на руды, россыпи и концентраты. Технологические схемы и режимы
переработки и обогащения оловянных, титан-циркониевых, литиевых, бериллевых,
тантало-ниобиевых, молибденовых, вольфрамовых, золотосодержащих и
редкоземельных руд и россыпей. Экономическая эффективность переработки,
обогащения и комплексного использования руд и россыпей редких и благородных
металлов.
Технология
переработки и обогащения алмазосодержащих руд и россыпей
Характеристика
основных типов алмазосодержащих руд, россыпей и алмазов. Технологические схемы
и режимы извлечения алмазов из руд, россыпей и черновых концентратов.
Сортировка алмазов. Комплексность использования сырья. Технико-экономические
показатели.
Технология
переработки и обогащения руд черных металлов
Качественная и технологическая
характеристика основных типов руд черных металлов. Кондиции на руды и
концентраты черных металлов. Технологические схемы и режимы рудоподготовки и
обогащения железных, марганцевых и хромовых руд. Комбинированная и
обжиго-магнитная технология переработки окисленных кварцитов. Экономическая
эффективность обогащения и комплексность использования руд черных металлов.
Технология
переработки и обогащения горно-химического сырья
Характеристика основных типов
горно-химического сырья. Кондиции на руды и требования к качеству концентратов.
Технологические схемы и режимы переработки и обогащения апатитовых,
фосфоритовых, серных, калийных и борных руд. Комплексность использования и
экономическая эффективность переработки и обогащения горно-химического сырья.
Технология
переработки и обогащения индустриального сырья
Характеристика основных типов
сырья и требования к качеству концентратов. Технологические схемы и режимы
переработки, обогащения сырья и получения асбестовых. тальковых, слюдовых,
вермикулитовых, графитовых, флюоритовых, баритовых, каолиновых, кварцевых и
полевошпатовых концентратов. Комплексность использования сырья и
технико-экономические показатели его переработки и обогащения.
Технология
переработки и обогащения строительных горных пород и материалов
Требования к качеству гравия,
щебня, песка, цементного сырья, извести, гипса и других строительных
материалов. ГОСТы, общие требования и методы испытания. Качественная
характеристика строительных горных пород, материалов. Технологические схемы
переработки и обогащения.
Экономическая эффективность
переработки строительных горных пород.
Технология переработки и
обогащения углей
Качественная характеристика и
технологическая классификация углей основных бассейнов. Требования к качеству
добываемых углей, продуктов их переработки и обогащения. Стандарты по видам
потребления для основных бассейнов и технические условия. Технологические схемы
и режимы переработки и обогащения коксующихся, энергетических углей и горючих
сланцев. Взаимоувязка технологии переработки и обогащения углей с технологией
и комплексной механизацией их разработки при селективной и валовой выемке.
Экономическая эффективность обогащения и комплексного использования углей.
Раздел
6. Процессы гидро- и пирометаллургии в схемах обогащения
Комбинированные методы
гидрометаллургии и обогащения окисленных и смешанных руд цветных, редких,
благородных и радиоактивных металлов. Цементация. Метод В.Я. Мостовича.
Сорбционный и экстракционный процессы. Процесс «Анаконда – Арбитр».
Комбинированные процессы:
«выщелачивание – цементация – магнитная сепарация», «выщелачивание – осаждение
флотация» и «сеграгация – флотация», бактериально-химическое обогащение
труднообогатимых и бедных медных руд. Применение автоклавного выщелачивания в
комбинированных схемах переработки медно-цинковых руд и коллективных
концентратов. Комбинированное флотационно-металлургические схемы переработки
труднообогатимых свинецсодержащих руд с применением процессов выщелачивания и
осаждения.
Переработка никельсодержащих
пирротиновых концентратов. Гидрометаллургические процессы переработки урановых
руд и первичных концентратов.
Технология цианирования
золотосодержащих руд. Кучное и бактериальное выщелачивание; перспективы
использования нетоксичных растворителей золота. Охрана окружающей среды.
Раздел
7. Организация производства и управление на обогатительных фабриках
Обогатительные фабрики, их
классификация по обогащаемому сырью и основному процессу обогащения.
Особенности размещения оборудования, зданий, сооружений. Выбор местоположения
относительно рудника и потребителей продукции.
Опробование, контроль и
управление процессами переработки и обогащения полезных ископаемых. АСУТП.
Организация производства и
технико-экономические показатели обогащения.
Принципы организации, охрана
труда и техника безопасности на обогатительных фабриках и установках. Основные
технико-экономические показатели обогащения и работы обогатительных фабрик при
переработке различных типов полезных ископаемых. Перспективы совершенствования
переработки, обогащения и рациональной увязки их с технологией разработки
месторождений полезных ископаемых.
5.
Лабораторный практикум
№ | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ |
1. | 2, 3, 4, 5 | Обогащение |
2. | 2, 3, 4, 5 | Обогащение золотосодержащих руд |
3. | 2, 3, 4, 5 | Обогащение руд черных металлов |
4. | 2, 3, 4, 5 | Обогащение |
5. | 2, 3, 4, 5 | Обогащение |
6. | 2, 3, 4, 5 | Обогащение |
7. | 2, 3, 4, 5 | Переработка |
8. | 2, 3, 4, 5 | Обогащение |
9. | 2, 3, 4, 5 | Обогащение |
10. | 2, 3, 4, 5, 6 | Комплексная |
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
6.1.
Рекомендуемая литература
а) основная
литература:
1. Абрамов А.А., Леонов С.Б.
Обогащение руд цветных металлов: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1991. – 406 с.
2. Полькин С.И. Обогащение руд и
россыпей редких и благородных металлов: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1987. –
428 с.
3. Кармазин В.И. Обогащение руд черных
металлов. – М.: Недра, 1982. – 216 с.
4. Бедрань Н.Г. Обогащение углей:
Учебник для вузов. – М.: Недра, 1988. – 352
с.
б) дополнительная литература:
1. Справочник по обогащению руд.
Обогатительные фабрики / Под ред. О.С. Богданова, 2-е изд., перераб. и доп. –
М.: Недра, 1984. – 358 с.
2. Техника и технология обогащения
углей. Справочное руководство / Под редакцией В.А. Чантурия, А.Р. Молявко. –
М.: Наука, 1995. – 390 с.
3. Технологическая оценка минерального
сырья. Нерудное сырье: Справочник/ Под ред. П.Е. Остапенко. – М.: Недра, 1995. – 507 с.
4.
Периодические издания: «Обогащение руд», «Горный журнал»,
«Уголь».
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Обучающие и расчетные
компьютерные программы:
–
составление и расчет схем обогащения полезных ископаемых;
Контролирующие компьютерные программы:
– контроль знаний студентов по
разделам дисциплины с решением типовых задач.
7.
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Специализированные
лабораторные установки и стенды: дробление,
измельчение и классификация по крупности; гравитационное обогащение; магнитное
и электрическое обогащение; радиометрическое обогащение; флотационное обогащение;
обезвоживание
(сгущение, фильтрация, сушка) продуктов обогащения.
Программа
составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего
профессионального образования подготовки дипломированных специалистов по
направлению 650600 «Горное дело» специальности 090300 «Обогащение полезных
ископаемых».
Программу составили:
Авдохин
В.М., профессор,
докт. техн. наук, Московский государственный горный университет
Юшина
Т.И., доцент,
канд. техн. наук, Московский государственный горный университет
Программа одобрена на
заседании Учебно-методической комиссии специальности 090300 «Обогащение полезных
ископаемых».
Председатель
Совета Учебно-методического
объединения
вузов РФ по образованию
в
области горного дела
профессор Л.А.
Пучков
Источник