Выполнить проект обогатительной фабрики по переработке медно-никелевых руд

 

Федеральное агенство по образованию

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

Петрозаводский Государственный  Университет

Кольский филиал

 

 

 

 

 

 

Кафедра: Обогащение полезных ископаемых

Дисциплина: Проектирование обогатительных фабрик

 

 

 

 

 

Пояснительная записка к курсовой работе

«Проектирование обогатительных фабрик»

 

 

 

 

 

Курсовая работа студента 5 курса

очного отделения горного 

факультета Акулова A.C.

Специальность:

Обогащение полезных ископаемых

Научный руководитель:

К.т.н, проф. Скороходов В.Ф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Апатиты

2011

      Федеральное агентство по образованию

 Государственное образовательное  учреждение                      

высшего профессионального образования

                                    «Петрозаводский государственный университет»

                                                         Кольский филиал

 

 

 

 

Кафедра: Обогащения полезных ископаемых

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

 

 

Студентке: Аркадьевой Алене Николаевне

 

Тема:   Выполнить проект обогатительной фабрики по переработке медно-никелевых руд.

 

 

Исходные данные: 1.Производительность по руде 35 млн.т/год

2.Содержание полезного компонента 0,54%

                                        3. Размер максимального куска  1000 мм

 

Требования к графической части проекта и пояснительной записке содержатся в методических указаниях по проектированию.

Руководитель проекта:  проф. к.т.н.  Скороходов В. Ф.                 ...................

(ФИО)                                                     (подпись)

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация………………………………………………………………………..…………4

Введение…………………………………………………………………………………....6

1. Общая часть…………………………………………………………………………….8

1.1. Особенности вещественного состава  вкрапленных медно-никелевых руд.

Промышленные руды Печенги…………………………………………………………...8

1.2. Характеристика медно-никелевых  руд для обогащения………………………....11

   1.3.  Характеристика конечных продуктов обогащения……………………………..12

2. Специальная часть…………………………………………………………………....15

2.1. Выбор и обоснование технологической схемы обогащения………………….....15

2.2. Расчет схемы дробления…………………………………………………………....19

2.3. Выбор и расчет оборудования  для грохочения……………………………………26

2.4.Расчет качественно-количественной схемы обогащения

медно-никелевых руд…………………………………………………………………....29

2.5. Расчет водно-шламовой схемы обогащения……………………………………....37

2.6. Выбор и расчет оборудования………………………………………………….…..47

2.6.1. Расчет I стадии измельчения……………………………………………………47

2.6.2. Расчет II стадии измельчения…………………………………………………..52

2.6.3 Расчет I стадии классификации …………………………………………..….....55

2.6.4. Расчет II стадии классификации. ……………………………………………....57

2.6.5 Расчет III стадии классификации ………………………………………………59

2.6.6 Выбор и расчет оборудования для флотации ....................................................61

2.6.7. Выбор и расчет оборудования для сгущения …………………………………64

      2.6.8. Выбор и расчет оборудования для фильтрования ............................................65

      26.9. Выбор и расчет оборудования для сушки……………………………………...66

3. Автоматизированная система управления технологическим процессом

обогащения………………………………………………………………………………...69

3.1. Автоматизированная система управления дробления…………………………….69

 3.2.Автоматизированная система управления измельчения………………………….71

3.2.1. Контроль подачи руды в мельницы…………………………………………….71

3.2.2. Контроль подачи воды…………………………………………………………...71

3.2.3. Контроль протока масла…………………………………………………………72

3.3. Автоматизированная система управления флотации……………………………...72

3.4. Контроль параметров процессов  сгущения и фильтрации………………………...73

3.5. Контроль параметров процесса  сушки……………………………………………...74

4. Охрана окружающей  среды……………………………………………………………75

4.1. Выбросы в атмосферу………………………………………………………………...75

4.2. Сточные воды…………………………………………………………………………76

4.3. Образование отходов…………………………………………………………………77

5. Мероприятия по охране труда и технике безопасности…………………………….78

5.1. Промышленная санитария……………………………………………………………79

5.2. Пожарная безопасность……………………………………………………………….79

5.3. Меры борьбы с пылеобразованием…………………………………………………..81

5.4. Электробезопасность………………………………………………………………….81

5.5. Борьба с вибрацией……………………………………………………………………82

5.6. Борьба с шумом………………………………………………………………………...82

5.7. Вентиляция……………………………………………………………………………..83

5.8. Освещенность…………………………………………………………………………..83

Заключение…………………………………………………………………………………...84

Список использованной литературы……………………………………………………..85

 

    АННОТАЦИЯ

В данном курсовом проекте за аналог проектируемой обогатительной фабрики  по переработке медно-никелевых  руд взят ГМК «Печенганикель».

По ходу работы был произведен выбор и расчет основного технологического оборудования, произведен расчет схемы дробления, качественно-количественной и водно-шламовой схемы, а также описаны основные сведения о фабрике.

К проектированию приняты трехстадиальная схема дробления и грохочени и двухстадиальная схема измельчения.

Принятая схема флотации позволила получить медно-никелевый концентрат со следующими характеристиками:

- содержание полезного компонента никеля 7,18%; 

- выход полезного компонента никеля 5,59%; 

- извлечение никеля 74,55%.

 Данный курсовой проект содержит 83 страницы, 26 таблиц, 4 рисунка и 4 чертежа: совмещенная качественно-количественная и водно-шламовая схема обогащения, схема цепи аппаратов, план мельнично-флотационного отделения и разрез мельнично-флотационного отделения.

 

THE ANNOTATION

 

In the given academic year project for analogue of projected concentrating factory on processing of medno-nickel ores it is taken GMK « Pechenganikcel».

On an operation course the choice and calculation of the basic process equipment have been made, calculation of the scheme of crushing, is qualitative-quantitative and vodno-shlamovoj schemes is made, and also the basic data on factory are described.

To projection the ore benefication circuit design is accepted two stages

The accepted scheme of flotation has allowed to receive a medno-nickel concentrate with following characteristics:

- The maintenance of a useful component of nickel of 7,18 %;

- An exit of a useful component of nickel of 5,59 %;

- Extraction of nickel of 74,55 %.

The given academic year project contains 84 pages, 24 tables, 4 drawing and 4 drawings: combined is qualitative-quantitative and vodno-shlamovaja the enrichment scheme, the scheme of a chain of devices, the plan melnichno-flotatsionnogo branches and a cut melnichno-flotatsionnogo branches.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Сульфидные медно-никелевые руды являются главным источником производства никеля. На переработке этих руд  основано около 90 % мирового производства никеля. Главный никелевый минерал — пентландит — (Fe, Ni)₉S₈.

В данном курсовом проекте за аналог проектируемой обогатительной фабрики по переработке медно-никелевых руд взят ГМК «Печенганикель», который  расположен в Печенгском районе Мурманской области в 3-4 км от Ждановского рудника. Обогатительная фабрика предназначена для переработки вкрапленных сульфидных медно-никелевых руд рудников «Центральный», «Северный», «Каула-Котсельваара». В результате переработки руды на фабрике получают коллективный медно-никелевый концентрат и отвальные хвосты. Коллективный концентрат после сгущения перекачивается в цех обжига для получения обожженных окатышей и далее в плавильный цех в плавку на файнштейн.

Сплавы никеля и меди, характеризующиеся  высокой коррозийной стойкостью и легкой обрабатываемостью, используются в приборостроении, точном машиностроении и других отраслях [1].

Потребителем готовой продукции  является цех обжига в городе Заполярном, где получают окатыши, которые направляются в плавильный цех комбината (г. Никель) для получения файнштейна с последующей  переработкой его на готовый никель и медь на комбинате «Североникель».

При выполнении курсового проекта  будут использованы данные и опыт в переработке данного вида руды полученного в комбинате  «Печенганикель».

Целью курсового проекта является проектирование цехов дробления и грохочения, измельчения и флотационного обогащения, а также обезвоживания. Для этого необходимы  следующие задачи:

1. Охарактеризовать минерально-сырьевую базу  и  вещественный состав  обогащаемых медно-никелевых руд.
2. Обосновать целесообразность применения выбранной схемы обогащения. Надо при этом знать, что влияет на выбор схемы, в частности, на выбор числа стадий обогащения.
3. Выбрать оптимальное отношение Ж:Т в операциях водно-шламовой схемы, количество воды, добавляемой (выводимой) в той или иной операции, общий расход воды и составление балансов по воде.
4. Для технологической схемы обогащения, принятой к проектированию, произвести выбор и расчет оборудования. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Особенности вещественного состава вкрапленных медно-никелевых руд. Промышленные руды Печенги.

 

Сырьевая база медно-никелевых руд Кольского  полуострова представлена богатыми (1% никеля) и бедными рудами. Последние  составляют большую часть запасов  и подвергаются обогащению.

Вкрапленные сульфидные медно-никелевые руды Кольского  полуострова, в отличие, например, от норильских, характеризуются относительно стабильным составом рудных и силикатных минералов. Вместе с тем показатели обогащения в значительной мере предопределяются не только исходным содержанием сульфидов (минералов), но и соотношением рудных, силикатных минералов, их взаимосвязью, метасоматическими замещениями и другими минералого-технологическими параметрами.

Запасы промышленных вкрапленных медно-никелевых руд  определены при содержании никеля 0,3% (открытая добыча) и 0,4% (подземная).

Основные рудные минералы: пентлантид – (Ni,Fe)9S8, халькопирит – CuFeS2, пирротин – FexSx-1, магнетит – Fe3O4.

Второстепенные: виоларит – (Ni,Fe)3S4, сфалерит – ZnS, борнит – Cu3FeS2, кубанит – CuFe2S3, макинавит – (Ni,Fe,Cu.Co)9S8, валлериит – Cu2Fe4S7(Cu3Fe4S7), пирит – FeS.

Встречаются: никелин – NiS, кобальтин – CoAsS, миллерит – NiS и др.

Обогатимость вкрапленных медно- никелевых руд зависит от количественного  и качественного соотношения  минеральных ассоциаций и разнообразия рудных минералов, большинство из которых представлены несколькими генерациями.

Пентлантид –главный никельсодржащий  минерал вкрапленных медно-никелевых  руд Печенги. Количество его в  рудах, подвергающихся обогащению, составляет 1,5-2,5%.      Характерен значительный изоморфизм (кобальт, платина, медь, мышьяк и др.)/6/. Имеются данные о наличии пентлантида двух генераций, которые существенно отличаются формой выделений. Пентлантид второй, более поздней генерации характеризуется чрезвычайно малыми размерами вкрапленников и сложным взаимопрорастанием как с силикатными минералами, так и с окислами (магнетитом).

Халькопирит, несмотря на разнообразие парагенетических ассоциаций, в которых  он встречается во вкрапленных медно-никелевых  рудах, и количественное соотношение  халькопирита с другими сульфидами, состав этого минерала относительно постоянен /3/. Иногда в халькопирите могут содержаться никель и цинк за счет субмикроскопических включений пентлантида и сфалерита [1].

Величина зерен и агрегатов  халькопирита редко превышает 100мкм, характерны тесные срастания с силикатами. Массовая доля халькопирита в рудах изменяется от 0,5 до 2%.

Пирротин представлен тремя  разновидностями:

- гексагональный (не магнитен);

- моноклинный;

- троилит;

Полезность пирротина в медно-никелевых  рудах определяется изоморфными примесями кобальта, серебра, платины и других редких элементов, а также наличием никеля.

Магнетит представлен несколькими  генерациями. Магнетит ранней генерации  находится в виде мономинеральных  вкрапленников, а более позднего, чем сульфиды, происхождения замещает пирротин.

По измельчаемости руды подразделяются на:

- легкоизмельчаемые (высокое содержание  талька, карбонатов, сульфидов);

- рядовой измельчаемости;

- трудноизмельчаемые;

Медно-никелевые руды подразделяются на 3 минералого-технологических типа: легкообогатимые (2 разновидности), рядовой обогатимости (3 разновидности) и труднообогатимые (3 разновидности).