Проектирование обогатительной фабрики

 Введение

1.1 Обогатительная фабрика

(Буслаева С. В.,    Никульшина Н.Я.    Проектирование обогатительной     фабрики)

 

Обогатительная фабрика – горное предприятие для первичной переработки твёрдых полезных ископаемых с целью получения технически ценных продуктов, пригодных для промышленного использования. Ha обогатительных фабриках  перерабатываются (обогащаются) руды цветных металлов (медные, медно- никелевые, свинцово-цинковые, вольфрам-молибденовые, оловянные и др.), руды чёрных металлов (железные, марганцевые, хромовые), неметаллические  полезные  ископаемые (фосфорные, калийные, графитовые и др. руды и материалы) и угли. Первая обогатительная фабрика для извлечения золота была построена в России в 1760.

Ha обогатительных фабриках  используются различные  процессы: подготовительные (дробление, грохочение, измельчение, классификация, обжиг), основные (гравитационное  обогащение, магнитная сепарация, флотация) и вспомогательные (обезвоживание, сгущение, сушка и осветление вод).          
   Возросшие требования к полноте и комплексности использования полезных ископаемых, охране природы вызывают необходимость применять в технологической  схеме обогатительной фабрики дополнительные  процессы по переработке твёрдых отходов и жидких стоков обогатительной фабрики c целью доизвлечения полезных компонентов, создания водооборота.

Особое место на обогатительных фабриках занимают процесс производственного обслуживания (внутрифабричный транспорт сырья и продуктов обогащения, водо- и энергоснабжения, технологический контроль продуктов обогащения), a также автоматизирования управления на основе комплексной автоматизации. Ha обогатительных фабриках выделяют отдельные цехи (xозяйства), например, хвостовой и реагентный, основное  назначение которых - обеспечение производственных функций транспортировки, складирования отходов, выделение жидкой фазы из них и получение осветлённой воды для последующего использования её на обогатительной фабрике (хвостовое xозяйство) или подготовки реагентов, кондиционирования пульпы (реагентное xозяйство).          
   Горная масса на обогатительной фабрике проходит процессы Дробления, Грохочения, Измельчения и Классификации, основного обогащения полезного ископаемого c выделением концентратов и отходов, Обезвоживания и Сгущения. Готовый продукт (концентрат) накапливают в бункерах или складах, откуда он поступает на последующую переработку или отпускается потребителю, a отходы в виде водно-песчаной суспензии направляются в отвалы.          
Обогатительные фабрики снабжаются аспирационной системой, a также двухступенчатой очисткой воздуха от пыли. Наиболее интенсивными очагами пылевыделения на обогатительных фабриках является дробильное, сортировочное и транспортное оборудование. Для борьбы c пылью и шумом на обогатительных фабриках применяют герметизацию оборудования, аспирацию, a также пылеподавление и пылеулавливание в источниках образования пыли, например, герметизацию технологического оборудования жёсткими и мягкими укрытиями (кожухами), транспортного оборудования (конвейеров, дисковых питателей, сушильных барабанов и др.) - ёмкими укрытиями кабинного типа.          
   B местах интенсивного пылевыделения используют гидро- и парообеспыливание увлажнением материала и подавлением пылевого облака c помощью распыляемой воды или парового тумана. B производственных помещениях обогатительной фабрики в основном применяют аспирационную вентиляцию - удаление воздуха запылённостью более 3 г/ м3 от пылевыделяющего оборудования. Ha обогатительных фабриках, как правило, аспирируют герметизируют технологическое и транспортное оборудование.          
   Технологическая схема, количество и габариты оборудования обогатительной фабрики зависят от её производительности (в чёрной металлургии от 7 до 8, в цветной металлургии от 10 до 15, в угольной промышленности до 7 млн.т/год), веществ, состава, физических свойств, обогатимости горной  массы и требований к получаемым продуктам обогащения. Основные показатели обогатительной фабрики- содержание в концентрате полезного компонента и Извлечение полезного компонента из руды.          
   Для обогатительных фабрик характерна значительная энергоёмкость. Потребление электроэнергии зависит от технологической схемы, перерабатываемого сырья и др. Например, для обогатительной фабрики по переработке углей (коксующихся и энергетических) энергоёмкость составляет от 7 до 11 кВт·ч/т угля, в цветной металлургии при обогащении медных руд от 15 до 70 кВт·ч/т, в чёрной металлургии для железных руд 60-70 кВт·ч/т, при обогащении нерудных полезных ископаемых, например асбеста, 4 кВт·ч/т. Значительно отличаются по энергоёмкости обогатительные фабрики  c мокрыми и пневматическими процессами обогащения. Например, при обогащении каолина мокрым способом энергоёмкость составляет 10-15 кВт·ч/т, a сухим - св. 100 кВт·ч/т.          
   B зависимости от территории положения обогатительной фабрики по отношению к сырьевой базе различают: индивидуальные обогатительные фабрики, размещённые рядом c шахтой или рудником; групповые обогатительные фабрики., расположенные вблизи одной из наиболее мощных шахт для обогащения п. и. группы шахт; центральные обогатительные фабрики для обогащения п. и. шахт, территориально не связанных c обогатительными фабриками, обогатительные фабрики (как правило, на правах цеха), размещаемые y потребителя, например при коксохим. з-дах.

Объемно-планировочное решение здания должно удовлетворять требованиям современной технологии производства, обеспечивать необходимые санитарно-гигиенические условия, отвечать требованиям экономики, индустриализации строительства. Проектируемое здание должно разрабатываться на основе действующих норм и правил по строительству. Многие подходы к проектированию обогатительных фабрик изменились. Появилось большое количество законодательных актов, определяющих новое содержание проектных документов

Различают обогатительные фабрики вертикального, горизонтального и ступенчатого расположения.

Для вертикального расположения характерна самотёчная система внутрифабричного транспортирования материала (в практике встречается редко из-за циркулирующих нагрузок); для горизонтального - разветвлённо-механизированная система транспорта (применяется редко, т.к. требует большой промышленной площадки); для ступенчатого - самотёчно-механизированная система транспорта.

Пo расположению зданий и сооружений на промышленной площадке различают рассредоточенное расположение и объединение зданий в отдельные блоки (секции). Для первого вида характерно большое число отдельных зданий, связанных эстакадами и галереями (дозировочные бункеры, корпус, сушильная установка, погрузочные бункеры). Объединение зданий в отдельные блоки позволяет уменьшать территорию промплощадки и протяжённость инженерных коммуникаций и др.          
  B 80-e гг. в США и Японии начинают использовать модульный принцип проектирования и строительства обогатительных фабрик на основе стандартных блоков (дробления, измельчения, флотации и т.д.); в Великобритании, ФРГ, Франции предпочтение отдаётся односекционной компоновке c однопоточной установкой высокопроизводительного оборудования; в CCCP, США, ЧССР O. ф., как правило, многосекционные, причём в CCCP и США co ступенчатой компоновкой.          
   Современные обогатительные фабрики – высокомеханизированные  и автоматизированные предприятия. K основным задачам автоматизации обогатительных фабрик относят сигнализацию и контроль, блокировку и защиту, регулирование и управление технологическими процессами и обогатительной фабрики в целом. Наиболее полно автоматизация обогатительной фабрики реализуется в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП) и предприятием (АСУП).          
   Перспективы развития обогатительных фабрик связаны c применением новых технологических процессов, высокопроизводительного оборудования, совершенствования технологических схем, обеспечивающих полную, комплексную и малоотходную или безотходную переработку горной массы.

1.2 Проект обогатительной фабрики

(Разумов К. А.   Проектирование   обогатительных   фабрик)

 

Проектирование обогатительных фабрик - это комплекс мероприятий, завершающих перевод полезного ископаемого из категории потенциальной ценности в реальную - в товарную продукцию.

Проектом обогатительной фабрики называют комплекс технических документов, необходимых для осуществления строительства, монтажа и эксплуатации будущей фабрики.

Требования, предъявляемые проектом обогатительной фабрики:

1. Комплексное использование минерального сырья, обеспечивающие безотходную технологию переработки.
2. Рациональное использование земли включает организацию, водоснабжение, рекультивацию хвостов и породных отвалов, способы и методы защиты окружающей среды.
3. Обеспечение высокой производимости труда. Применение высокопроизводительного оборудования, автоматизация контроля и управления производством.
4. Использование современного типового оборудования, строительные конструкции, типовые проекты отдельных компоновочных узлов, цехов.
5. Возможное кооперирование фабрики с другими предприятиями по вопросам снабжения: водой, электроэнергии, социальным и культурным бытом.
6. Исключение излишеств в объемах, площадях бытовых помещений.
7. Экономичное решение генерального плана фабрики с соблюдением норм.
8. Обеспечение безопасных условий труда.

Проект обогатительной фабрики должен быть связан с рудником и металлургическим заводом или другим потребителем продуктов переработки.

Проектная часть документации состоит:

1. Текстовая
2. Расчетная (исследовательская)
3. Графическая

Текстовая содержит сведения об объекте строительства ОФ, описание принятых графических решений, ссылки на нормативные документы.

Расчетная – результаты отчетов, обосновывающие принятые решения.

Графическая отображает принятые технические решения в виде чертежей.

I.Разделы проекта обогатительной фабрики:

1. Пояснительная записка:

- реквизиты документов;

- исходные данные и  условия для подготовки проектной  документации;

- сведения о функциональном  назначении объекта, состав и  характеристика в производстве;

- сведения о потребности  объекта в топливе, газе, воде, электроэнергии;

- данные о проектной  мощности объекта;

- сведения о сырьевой  базе (вода, топливо);

- технико-экономические  показатели;

- данные о проектной  мощности проекта, в том числе: численность работников, число рабочих  мест и их профессионально  – квалификационный состав;

- документация, подтверждающая  согласование с градостроительными  планами.

2. Схема планировочной  организации земельного участка.

- характеристика земельного  участка и обоснование границ  санитарно-защитных зон;

- технико-экономические  показатели земельного участка;

- обоснование решений  по инженерной подготовке территорий;

- обоснование размещения  зданий и сооружений;

-обоснование схем транспортных  коммуникаций;

- схемы планировочной  организации земельного участка  с отображением мест подъездов, подходов к зданиям;

- план сетей инженерно-технологического  обеспечения;

- ситуационный план

3. Архитектурные решения.

- обоснование внешнего  и внутреннего вида объекта;

- обоснование принятых  объемов зданий;

- описание решений по  отделки помещений;

- описание по освещению  помещений;

- поэтажные планы зданий;

- чертежи фасадов

4. Конструктивные и объемно-планировочные  решения.

- сведения о топографических, инженерно-геологических условиях  земельного участка;

- сведения об особых  природных климатических условиях;

- описание об обосновании  технических решений, обеспечивающих  необходимую прочность, устойчивость  зданий, сооружений;

- обоснование номенклатуры, компоновки цехов, лабораторий;

- обоснование проектных  решений, обеспечивающих теплозащиту  ограждения;

- характеристика и обоснование  конструкции полов, перегородок;

- чертежи разрезов зданий, сооружений с изображением несущих  и ограждающих конструкций;

- схемы каркасов и узлов  строительных конструкций, перекрытий, фундаменты

5. Сведения об инженерном  оборудовании, о сетях инженерно-технического  обеспечения, перечень инженерно-технических  мероприятий, содержание технологических  решений.

- системы электроснабжения;

- сведения о электроприемниках;

- система водоснабжения: сведения о зонах охраны, описание характеристик горячего водоснабжения, описание система горячего водоснабжения, описание оборотного водоснабжения, план сети водоснабжения, баланс водоотведения, план сети водоотведения;

- система водоотведения: сведения о существующих канализациях, водоотводах. Обоснование хранения, сбора отходов;

Схемы канализаций.

- Отопления, вентиляция, кондиционирование  воздуха, тепловые сети. Сведения  о климатических условиях. Схемы  систем отопления;

-Технологические решения:

- сведения о производственной  программе и продукции, характеристика  технологической схемы, требования  к организации производства;

- обоснования, потребности  в основных видах ресурсов;

- описание сырья и материалов, требования к качественным характеристикам  продукции;

- обоснования вспомогательного  оборудования (грузоподъемные краны, транспортные механизмы);

- перечень мероприятий,  предъявленный техническим устройством  к оборудованию зданий;

- сведения о наличии  сертификатов соответствия требованиям  промышленной безопасности;

- сведения о расчетной  численности, составе работников, и  число рабочих мест;

- охрана труда;

- автоматизированная система;

- расчеты о вредных  выбросах в атмосферу и сбросов  в водные источники;

- мероприятия по предотвращению  выбросов;

- технологическая планировка  по корпусам;

6. Организация строительства:

- характеристика района;

-сведения о возможности  использования местной рабочей  силы при строительстве;

- обоснование возведения  здания и сооружений, календарный план;

- технологическая последовательность  работ при возведение объектов;

- обоснование потребностей  строительства в кадрах;

- обоснование площадок  для складирования материалов;

- обоснование потребности  в жилье и социально-бытовом  обслуживание;