Определение экономических показателей организации работ в цехе обогащения и определения себестоимости руды

Обогащение измельченной руды осуществляется в магнитных сепараторах ПБМ-120/300 с противоточными и полупротивоточными ваннами. Чтобы улучшить качество концентрата используют гидроциклоны, которые при помощи воды производят разделение зёрен минералов. Имея максимально простую конструкцию, он показывает невероятно высокую эффективность и долгие годы бесперебойной работы.

В гидроциклоны пульпа перекачивается насосами ГрТ 1250/71. Они предназначены для перекачивания гравийных, песочно-гравийных, шлаковых, золошлаковых и других абразивных гидросмесей с водородным показателем рН 6-8 плотностью до 1300 кг/м3, с температурой до 70°С. Конструктивно выполнены в виде консольного одноступенчатого насоса, горизонтально расположенного на отдельной стойке, с приводом от электродвигателя через упругую муфту. Рабочее колесо этих насосов закрытого типа.

Гидроциклон - это сепаратор, который использует центробежную силу, чтобы отделить наиболее мелкие части измельченных шламов (руд) для улучшения качества концентрата продукта. Этот процесс называется дешламация, он основан на движении частиц различной крупности под действием центробежной силы или под действием силы тяжести. Главным принципом является разница скоростей движения частиц, отличающихся массовым значением. В процессе сепарации не происходит химического изменения состава вещества.

Обесшламливание производится в дешламаторах МД-9. На каждой секции установлено 26 дешламаторов. Производительность по исходному питанию одного дешламатора - 40 т/час. Массовая доля твердого в питании дешламаторов 18-24% (не более 28%), в песках 50-55%.

Магнитный сепаратор  ПБМ-120х300 применяем для мокрого магнитного обогащения железной руды. Это позволит уменьшить потери магнитного железа в хвостах обогащения и улучшит качество получаемого концентрата (промпродукта).

Таблица 1.2

Технические характеристики дешламатора

	МД-9
Внутренний диаметр чана, мм	9000
Производительность по исходному твердому, т/ч не менее	220
Габаритные размеры, мм - длина	9440
- ширина	9200
- высота	8300
Масса, кг	27200

 

Концентрат  магнитной сепарации поступает  на уплотняющую сепарацию, усредняется в перемешивателях МП-15 и обезвоживается на вакуум-фильтрах ДШ-100-2,5.

1.4. Расчет схемы рудоподготовки

 

1.4.1. Выбор режима  работы цехов дробления и обогащения

 

Производительность отдельных  цехов фабрики зависит от режима их работы, а производительность оборудования в цехах - от коэффициента их использования. Принимаем режим работы цеха рудоподготовки, а также главного корпуса фабрики непрерывным - 365 дней в году в 3 смены по 8 часов. Производительность фабрики находим по формуле [8;28]:

 

Q_ф=Q_r/(N*m*n) = Q_r/t_K (т/ч)        (1)

 

где: Q_r = 15*10⁶ т - годовая производительность фабрики N = 365 - количество рабочих смен в году; m = 3 - число рабочих смен в сутки; n = 8 - число рабочих часов в смене; t_k = 365 * 3 * 8 = 8760 часов (норма времени). Рассчитаем время принятого режима, используя формулу (2):

Часовая производительность оборудования [8;29]:

 

Q_oб=Q_r/t_k, т/ч          (2)

 

где: Q_r = 15*10⁶ т - годовая производительность фабрики; Q_oб – 1781 т/час (по заданию). Тогда:

 

t_k = Q_r/ Q_oб= 15*10⁶/1781 = 8422,2 часа

Таким образом, машинное время работы составит 8422,2 ч/год.

 

1.4.2. Расчет схемы  дробления

 

Схему рудоподготовки выбираем, учитывая крупность начального и  конечного продуктов, производительность обогатительной фабрики, физические свойства перерабатываемого материала. Расчетная производительность цеха дробления 1460,13 т/ч, руда крепкая – магнетитовый кварцит крупностью 1200+0 мм; заданная крупность дробления – 20 мм.

1. Определяем общую  степень дробления.

i=D₁/D₇=1200/20=60

2. Выбираем степень дробления в отдельных стадиях.

i= i₁ i₂ i₃;  i_ср=

Так как в третьей стадии дробления  проведено проверочное грохочение, то можно принять i₃>3,. Принимаем i₃=5.

i₁ i₂=60:5=12   i₁= i₂=

3. Определяем условную максимальную крупность дробленых продуктов в отдельных стадиях:

D₅= D₁/ i₁=1200/3,5=343 мм

D₆= D₅/ i₁=343/3,5=98 мм

D₅= D₁/(3,5*3,5*5)=20 мм

 

 

1.4.3. Расчет схемы измельчения

 

Коэффициент измельчаемости руды, которая будет перерабатываться на проектируемой фабрике, по отношению к измельчаемой руде на действующей фабрике k_и = 204/20=10,2.

Расчет мельницы по удельной производительности.

Значение коэффициентов, входящих в уравнение для определения  удельной производительности:

k_к=т₂/т₁=0,81/0,89=0,91

k_D=(D₂/D₁)^0,5=(9/3,6) ^0,5=3,1

k_Т=1

 

Удельная производительность по расчетному классу:

 

q₂= q₁* k_и* k_к *k_D*k_Т=1,4*10,2*0,91*3,1*1=40,3 т/(м³ ч)

 

Внутренний объем проектируемой  мельницы:

V₂=

 

где 0,2 –двойная толщина  футеровки, м.

Производительность мельниц по исходной руде:

 

 т/ч

 

Расчет мельницы по эффективности измельчения:

Эффективность измельчения  Э₁ по вновь образованному классу – 0,074 мм работающей мельницы:

 

Где k=0,85 – коэффициент, учитывающий отношение потребляемой мощности к установленной (k=0,85÷0,90).

Эффективность измельчения  Э₂ по вновь образованному классу -0,074 мм проектируемой мельницы:

 

Э₂=Э_1*k_и* k_к= 0,0585*1,12*0,91=0,0596 т/(кВт ч)

 

Производительность проектируемой мельницы по руде:

 

Последняя стадия измельчения производится с использованием рудногалечной мельницы МРГ55х75А. Æ 5500 мм L = 7500 мм, рабочий объем 83м³, частота вращения барабана относительная, % от критической - 82. Мельницы работают в замкнутых циклах с классифицирующими аппаратами: классификаторами КСН3,0х17,2; магнитными сепараторами ПБМ -120х300; магнитными дешламаторами МД-9; гидроциклонами ГЦ-500. Крупность исходной руды – 204+0 мм. Содержание класса – 0,074 мм в исходной руде и измельченном продукте .

Рассчитаем  схему измельчения:

Исходные данные:

Производительность  мельниц по исходной руде – 17050 т/ч; =48%; ; R₄=2,6 (соотношение жидкого и твердого в сливе по данным опыта); R₅=0,4 (соотношение жидкого и твердого в сливе по данным опыта); С_опт=200%.

По К.А. Разумовскому ; . Тогда:

 

т/ч

 

 т/ч

 

 т/ч

 

Q₅= Q₆= Q₅`+ Q₅``=12090+11008,66=23098,66 т/ч

 

Q₃= Q₁+ Q₅=17050+23098,66=40148,66 т/ч

 

В последующих  стадиях измельчение проводится в замкнутом цикле с операциями классификации (в гидроциклонах) и обогащения.

 

Таблица1.3

 

Результаты  расчета схемы обогащения руды с применением самоизмельчения

 

Процесс	Продукты	Выход от исходного материала V,%	Содержание железа,		Извлечение железа,
Рудное самоизмельчение	Концентрат конечный	40,0	68,0	2740	66,71
	Отвальные хвосты	67,24	11,0	832,15	33,29
	Исходная руда	100,0	40,0	4000,0	100,0
	Циркулирующая нагрузка песков	60,8	37,7	2292,0	67,0
	Скрап	14,5	28,4	412,0	12,0
	Галя	24,5	31,6	772,0	22,5
	Слив классификатора	90,0	34,0	3060,0	89,5
Классификация I стадия	Пески	60,8	37,7	2292,0	67,0
	Слив	90,0	34,0	3060,0	89,5
	Исходный материал	150,8	35,5	5352,0	156,5
Магнитная сепарация I стадия	Промпродукт	48,8	51,7	2528,0	73,8
	Хвосты	41,2	12,9	532,0	15,7
	Слив классификатора	90,0	34,0	3060,0	89,5
Магнитная сепарация III стадия 3 прием 2 прием	Концентрат	40,0	68,5	2740	66,71
	Хвосты	0,4	24,4	10,0	0,3
	Питание	40,7	64,7	2631,0	76,9
	Промпродукт	40,7	64,7	2631,0	76,9
	Хвосты	1,2	23,19	21,0	0,6
	Питание	41,9	63,3	2652,0	77,5
1 прием	Промпродукт	41,9	63,3	2652,0	77,5
	Хвосты	2,5	15,8	39,0	1,1
	Питание	44,4	60,7	2691,0	78,6
Обесшламливание	Обесшламленный материал	44,4	60,7	2691,0	78,6
	Шлам	12,5	14,5	184,0	5,3
	Слив гидроциклона	56,9	50,5	2872,0	83,9
Магнитная сепарация II стадия	Промпродукт	131,0	61,3	8030,0	234,8
	Хвосты	3,5	13,2	47,0	1,3
	Питание	134,5	60,2	8077,0	238,1
Классификация в гидроциклонах	Слив гидроциклона	56,9	50,5	2872,0	83,9
	Пески гидроциклона	124,5	62,0	7713,0	225,0

 

1.5. Выбор и  расчет оборудования

1.5.1. Выбор и расчет дробилок по стадиям дробления

 

Для первой стадии дробления  выбираем конусную дробилка крупного дробления ККД 1500/300, работающая по методу раздавливания. Ширина приемного отверстия  – 1500 мм, номинальная ширина выходной щели в фазе раскрытия А – 300 мм. Диаметр основания дробящего конуса – 2900 мм. Частота качаний подвижного конуса 110 мин^-1. По каталогу производительность дробилки ККД 1500/300 при ширине выходной щели l=300 мм составляет 2600 м³/ч. Тогда массовая производительность при , k_тв=1,2 (особо крепкая руда), k_вл=1,0 (влажность руды до 5%), k_кр=1,1 (отношение d_н/В=0,8):

Для неё относительная максимальная крупность продукта дробления z_р=1,6 мм (табл.). Тогда ширина разгрузочной щели дробилки крупного дроблении:

l_II= D₅/z_р=343/1,6=214 мм

 

Соответствует техническим данным.

Q= k_тв k_вл k_кр Q_п l l^-1* /1,6=1,2*1*1,1*2600*1,6*110^-1*1,8/1,6=680 т/ч

 

При l=300 мм максимальная крупность дробленого продукта:

 

d_max=0,68* l= 0,68*300≈204 мм

По условию задания производительность фабрики на стадии дробления 1781 т/ч. Рассчитаем количество дробилок.

n=1781/680≈2 дробилки

 

1.5.2. Выбор и расчет мельниц на первой стадии измельчения

 

Выбираем мельницу самоизмельчения  ММС 90х30А. Размер барабана D₂хL₂=9000х3000 мм, рабочий объем – 160 м³, частота вращения барабана – 11,5 мин^-1, максимальный размер загружаемых кусков – 500 мм, мощность электродвигателя N₂– 4000 кВт. На действующей фабрике измельчается руда крупностью -20+0 мм в шаровой мельнице D₁хL₁=3600х4000мм с принудительной разгрузкой. Мощность N₁–1000 кВт, а удельная производительность по расчетному классу q₁=1,4 т (м³ ч). Содержание класса – 0,074 мм в исходной руде и измельченном продукте .

п_мельн =Q₁/Q₂=17050/2130=13 мельниц

1.5.3. Расчет капитальных затрат на  дробильно-обогатительное оборудования и монтаж

Таблица 1.4.

Расчет  стоимости оборудования и амортизационных  отчислений по дробильно-обогатительному  комплексу

№ п/п	Машины и  оборудование	Количество  оборудования	Стоимость, млн. руб.					Общая стоимость млн. руб.	Амортизацион-ные  отчисления
			Оптовая цена	Доставка, 5%	Скаладирование, 3%	Монтаж, 7%	Всего
									Норма, %	Сумма, тыс. руб.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1.	Дробилка ККД 1500/300	2	92,0	4,6	2,76	6,44	105,8	211,6	9,1	19255,6
2	Мельница ММС 90х30А	13	172,0	8,6	5,16	12,04	197,8	2571,4	9,1	23399,74
3	Мельница МРГ 55х75А	26	129,0	6,45	3,87	9,03	148,35	3857,1	9,1	350996,1
4	Питатель ПП-2-18-60	4	2,7	0,135	0,081	0,189	3,105	12,42	10,0	1,24
5	Магнитные сепараторы ПБМ-120/300	234	0,73	0,0365	0,0219	0,0511	0,8395	196,44	14,3	28090,92
6	Классификатор 1КСНТ-3х17,2	26	12,5	0,625	0,375	0,875	14,375	373,75	9,5	35506,25
7	Гидроциклон ГЦР-500	156	0,150	0,0075	0,0045	0,0105	0,1725	26,91	6,7	1802,97
8	Вакуум-фильтр ДШ-100-2,5	26	3,0	0,15	0,09	0,21	3,45	89,7	10,0	8970,0
9	Агрегат электронасосный  ГрТ-1250/71	52	2	0,1	0,06	0,14	2,3	119,6	10,0	11960,0
10	Рудный конвейер В 2000	4	10,5	0,525	0,315	0,735	12,075	48,3	10,0	4830,0
11	Конвейер В 1200	52	2,5	0,125	0,075	0,175	2,875	149,5	10,0	14950,0
12	Магнитные дешламаторы  МД-9	26	9,6	0,48	0,288	0,672	11,04	287,04	10,0	28704,0
13	Электрический кран 320/50	3	12,0	0,6	0,36	0,84	13,8	41,4	5,0	2070,0
14	Электрический кран 20/5	5	7,0	0,35	0,21	0,49	8,05	40,25	5,0	2012,5
15	Итого	-	-	-	-	-	-	8025,41	-	532549,32
16	Не учтенное оборудование 20%	-	-	-	-	-	-	1605,08	-	106509,86
	Итого	-	-	-	-	-	-	9630,49	-	639059,18

 

 

Таблица 1.5

Капитальные затраты на строительство зданий и сооружений

 

Здания и  сооружения	Объем, м3	Стоимость, 1 м3, руб.	Общая сумма  затрат, тыс. руб.	Годовая норма  амортиза-ции, %	Годовая сумма  амортизационных отчисления, тыс. руб.
Корпус обогащения, фильтрации и склад концентрата	25000	2471,1	61777,5	3	1853,33
Корпус крупного дробления	10000	2652,7	26527,0	3	795,81
Объекты хвостового хозяйства	10000	2562,0	25620,0	3	768,6
ИТОГО	-	-	113924,5	-	3417,74
Прочие здания и сооружения (20% от общей суммы)	-	-	22784,9	-	683,55
ВСЕГО			136709,4	-	4101,29

 

Таблица 1.6

 

Сводная смета затрат на промышленное строительство обогатительной фабрики

№ статей	Статьи  затрат	Величина  затрат, тыс. руб.	Доля, %
1	2	3	4
1	Подготовка территории строительства	43239,1	1% от ст.2,3
2	Приобретение оборудования, доставка, складирование, монтаж	4187200,0
3	Производственные здания и сооружения	136709,4
4	Затраты на приобретения производственного инвентаря и  принадлежностей, на приспособления	21619,55	0,5% от ст.2,3
5	Затраты на благоустройство  промплощадок	43455,29	1% от ст.2,3,4
6	Затраты на временные  здания и сооружения	2194,38	5% от (1-4)
7	Прочие работы и затраты	443441,77	10% от (1-6)
	ИТОГО 1-7	4877859,49
8	Содержание дирекции строящейся фабрики	29267,16	0,6% от ст.7
9	Подготовка кадров	146,34	0,5% от ст.8
10	Проектные и изыскательские работы	4728,55	1% от (7-9)
	ИТОГО 1-10	4912001,54
11	Непредвиденные работы и затраты	245600,1	5% от 1-10
	ИТОГО промстроительство	5157601,64
12	Возвратные суммы по временно разбираемым зданиям	877,75	40% от ст.6
13	ИТОГО промстроительство  за вычетом возвратных сумм	5156723,89
14	Удельные капитальные вложения, руб./т концентрата	1,43