Раздел 1. Вводная часть.

Технологическая инструкция является документом, определяющим основные параметры технологического процесса, безусловное соблюдение которых обеспечивает надлежащее качество продукции и рациональное ведение производственного процесса.

Инструкция представляет собой комплекс отдельных разделов, каждый из которых является документом, регламентирующим определенную часть технологического процесса.

Технологическая инструкция разрабатывается предприятием с учетом достижения науки и техники на основании проведенных испытаний и производственного опыта.

Обеспечение систематического контроля за выполнением инструкций возлагается на производственно-технический отдел предприятия. На основании утвержденной инструкции разрабатываются режимные карты и схемы, производятся нужные выписки и после утверждения их главным инженером фабрики выдаются на участки.

Весь персонал предприятия обязан обеспечивать соблюдение параметров технологического процесса, зафиксированного настоящей инструкцией.

Всякие изменения технологической инструкции, связанные с развитием либо изменением технологической схемы обогащения руд, а так же изменения, связанные с промышленными испытаниями, в результате которых изменяется технологическая схема и режимы производятся руководством предприятия.

Технологическая инструкция относится к категории документов общего назначения и является обязательным руководством для обслуживающего персонала на соответствующих участках процесса обогащения. Служит основанием для разработки рабочих инструкций по переделам.

Обновление технологической инструкции осуществляется раз в 5 лет.

При значительных изменениях схемы и технологии технологическая инструкция должна быть пересмотрена по изменяемой части.

1.1. Краткая справка из истории обогатительной фабрики.

Гайская обогатительная фабрика расположена в Гайском районе Оренбургской области.

Площадка обогатительной фабрики связана с железнодорожной веткой нормальной колеи со станцией Гай, которая в свою очередь связана с железнодорожной линией нормальной колеи со станцией Круторожино Южно-Уральской железной дороги.

Ближайшим населенным пунктом является г.Гай. В 34 км южнее площадки находится крупный промышленный центр Южного Урала - город Орск. Все перечисленные населенные пункты связаны между собой асфальтовыми дорогами.

Строительство Гайского горно-обогатительного комбината было начато по проекту Свердловского института "Унипромедь" в 1959 году на основании исследовательских работ, проведенных институтом "Уралмеханобр".

Наличием двух равновеликих по количеству и принципиально-различных по технологии обогащения сортов руды предопределена секционность фабрики.

Первая очередь фабрики была сдана в эксплуатацию 10 января 1966 года и предназначена для обогащения медных и медно-цинковых руд 3 залежи Гайского месторождения.

Вторая очередь предназначалась для переработки сплошных медно-цинковых руд 5 залежи, пущена в эксплуатацию в 1969 году. По проекту предлагалось обогащение всех руд по коллективно-селективной схеме с применением цианида.

Ввиду наличия в руде 2 карьера большого количества растворимых солей меди, проектная технология предусматривала предварительную промывку руды.

В период освоения на обогатительной фабрике перерабатывались медные руды по прямой селективной схеме флотации с получением медного и пиритного концентратов. С поступлением на фабрику медно-цинковых руд схемы флотации 1 и 2 секций были изменены с целью получения цинкового концентрата.

Вначале сплошные медно-цинковые руды 2 карьера перерабатывались по схеме прямой селективной бесцианидной флотации с доизмельчением грубого медно-цинкового концентрата. Ввиду высокого содержания серы (до 41%), создавались большие циркуляции в перечистных операциях цинковой флотации, что приводило к высоким потерям металлов с хвостами флотации.

В 1971 году была внедрена промпродуктовая флотация, куда направлялись хвосты первой медно-цинковой перечистки и концентрат контрольной флотации после предварительного доизмельчения.

Со снижением содержания серы в руде до 32-36% и уменьшением циркуляционных нагрузок 2 секция в 1978 году была переведена на схему с доизмельчением грубого коллективного концентрата.

В 1972 году институтом "Гинцветмет" совместно с коллективом комбината разработана и внедрена принципиально новая бесцианидная технология коллективно-селективной флотации труднообогатимых сплошных медно-цинковых руд 2 карьера и получением цинкового концентрата в виде камерного продукта. Особенностью технологии является совместная флотация сульфидов меди и железа из медно-цинкового концентрата после осуществления операций десорбции, сгущения и доизмельчения, что позволяет в камерном продукте этой флотации получить кондиционный цинковый концентрат.

Внедрение коллективно-селективной схемы с получением цинкового концентрата камерным продуктом обеспечило рост извлечения цинка в цинковый концентрат только за период промышленного внедрения на 21,13%.

В 1974 году на 1 секцию фабрики наряду с медными, стали поступать медно-цинковые вкрапленные руды. Руды характеризуются непостоянством вещественного состава, переменным содержанием вторичных сульфидов меди, значительными колебаниями в содержании минералов меди и цинка, причем содержание меди превышало содержание цинка в 1,5-2,5 раза, что создавало трудности для выделения из них цинкового концентрата. Лабораторные исследования показали принципиальную возможность выделения селективного медного и цинкового концентратов из вкрапленных руд по технологии, разработанных ранее для сплошных руд. Однако при соотношении меди к цинку в руде более 1,5 получить цинковый концентрат не удавалось. Большой выход медного концентрата обуславливал повышенные потери в нем цинка, а маленький выход цинкового концентрата приводил к разубоживанию его кремнеземом. Поэтому основным направлением совершенствования технологии обогащения вкрапленных медно-цинковых руд явилось выделение в рудном цикле флотации медной "головки", которое позволило изменить соотношение меди к цинку в медно-цинковом концентрате до 1,5 и меньше, снизились потери цинка в медном концентрате, улучшились условия селекции.

Промышленные испытания технологии селективной флотации с выделением медной "головки", с получением и последующим разделением медно-цинкового концентрата из вкрапленных руд совместно с концентратом из сплошных руд показали возможность совместной селекции медно-цинковых концентратов. Основное преимущество совместной селекции заключается в том, что совместное сгущение медно-цинковых концентратов после десорбции усредняет состав питания селективной флотации. Поскольку доля вкрапленных медно-цинковых руд в общем объеме переработки была невелика, не потребовалось расширения объемов флотации, что снизило эксплуатационные затраты на ремонт и обслуживание. Внедрение разработанной технологии для вкрапленных медно-цинковых руд позволило вовлечь в селективную переработку к 1976 году все медно-цинковые руды Гайского месторождения.

В результате внедрения указанной технологии извлечение металлов возросло в 1979 году по сравнению с 1971 годом:

- меди в медный концентрат на 0,71%;

- цинка в цинковый концентрат на 30%.

Однако дальнейшее увеличение доли вкрапленных медно-цинковых руд в общем объеме переработки способствовало росту содержания кремнезема в готовом цинковом концентрате до 8-10% и снижению его качества. Дополнительные трудности создаются при переработке руд, разубоженных закладочным материалом. Коллективы Гайского комбината с институтом "Гинцветмет" и "Унипромедь" продолжали работать в направлении улучшения комплексного использования сырья и повышения качества концентратов.

Для труднообогатимых сплошных медно-цинковых руд была разработана и усовершенствована технология обогащения в условиях более эффективной рудоподготовки с доизмельчением продуктов флотации. Для улучшения гранулометрического состава питания коллективной флотации, т.е. уменьшения содержания крупных зерен без переизмельчения тонких в узле измельчения 2-й секции была внедрена контрольная классификация в 3-х продуктовых гидроциклонах, проведена регулировка параметров их работы.

В 1978-1979 годах проводились работы по изучению влияния кондиционирования пульпы на процесс флотации. Многолетний опыт по переработке сплошных медно-цинковых руд показал, что в зимний период года со снижением температуры пульпы до 5-7°С наблюдается ухудшение флотируемости сфалерита. Это наиболее характерно для сплошных медно-цинковых руд свежей добычи с низким содержанием вторичных, окисленных и сульфатных форм меди. В промышленных условиях, с целью уменьшения потерь цинка с хвостами флотации из руды свежей добычи в переработку поступала рудная мелочь, содержащая до 12% сульфатной меди, а также руда, находящаяся на отвале в течение года. Для улучшения флотируемости сфалерита в лабораторных условиях проводились испытания влияния предварительной аэрации пульпы для разных типов руд при различных условиях (разная температура, разная щелочность пульпы).

В июне 1979 года на 1 секции фабрики перед медно-цинковой флотацией был подключен кондиционер для аэрации пульпы.

Работа фабрики в течение 6 месяцев в режиме с кондиционированием пульпы и без него показала, что в сравниваемые периоды извлечения меди в целом по секции возросло на 1,1%, а цинка на 3,15% при некотором повышении качества концентрата на 0,38% (суммарно по меди и цинку).

По мере отработки сплошных медно-цинковых руд 2 карьера с 1980 года на 2 секции стали перерабатываться вкрапленные руды. Количество перерабатываемых вкрапленных руд на фабрике к 1981 году достигло 90-92%. Переработка одинаковой руды на обеих секциях стала причиной перехода на единую схему обогащения: новой коллективной флотации всех сульфидов с последующим разделением коллективного концентрата на медно-цинковый и пиритный концентраты, а медно-цинковый концентрат на медный и цинковый, с получением цинкового концентрата камерным продуктом.

В связи со снижением содержания сульфидов в руде возникли трудности в получении цинкового концентрата кондиционного по кремнезему и кондиционного пиритного концентрата по сере.

С целью снижения кремнезема в медно-цинковом, а, следовательно, в цинковом концентрате и повышения содержания серы в медно-цинковых хвостах - пиритном концентрате, была внедрена дополнительная операция - перечистки грубого коллективного концентрата.

Внедрение операции перечистки грубого коллективного концентрата позволило повысить содержание серы в медно-цинковом концентрате на 3-4%, и кондиционный пиритный концентрат стали получать в виде камерного продукта медно-цинкового цикла флотации.

Кроме того, в медно-цинковом концентрате, а, следовательно, в цинковом концентрате снизилось содержание кремнезема на 1,5%, т.е. до кондиционного содержания.

Из руд 2 карьера и бедных руд пиритный концентрат получали путем гидроциклонирования коллективных и медно-цинковых хвостов в трехпродуктовых гидроциклонах диаметром 750 мм.

Пески гидроциклонов являлись готовым пиритным концентратом, тонкий слив постоянно подавали в отвал, а грубый слив в зависимости от содержания серы поступал в отвал или в готовый пиритный концентрат.

Внедрение трехпродуктовых гидроциклонов позволило гибко регулировать направление грубого слива в зависимости от содержания в руде серы и увеличить извлечение серы на 5-7%.

В 1979 году была запущена в работу пиритная флотация. Флотации подвергались пески гидроциклонов 2 секции. В качестве регулятора среды использовались кислые шахтные воды с рН - 2,5÷3,5. Запуск пиритной флотации позволил повысить содержание серы в пиритном концентрате до 42%.

Для улучшения раскрытия минералов в январе 1982 года осуществлен перевод 1 секции на 3-х стадиальную схему измельчения. В результате чего содержание класса – 0,074 мм увеличилось на 3,28% и составило 60-65%, что позволило уменьшить потери металлов с отвальными хвостами:

- меди на 0,6% при абсолютном содержании 0,19%;

- цинка на 1,6% при абсолютном содержании 0,27%;

- серы на 5,4% при абсолютном содержании 3,82%.

Для повышения качества концентратов в июне 1982 года внедрена третья перечистная операция медно-цинкового концентрата. С внедрением этой операции качество медно-цинкового концентрата возросло:

- меди на 1,1%;

- цинка на 0,55%,

что положительно отразилось на работе цикла разделения медно-цинкового концентрата и снижения содержания кремнезема в цинковом концентрате.

С целью получения кондиционного по кремнезему цинкового концентрата в 1982-1983 годах проводились испытания схемы перефлотации цинкового концентрата с подбором оптимального варианта подачи хвостов перефлотации в коллективный или медно-цинковый цикл флотации. В результате перефлотации качество цинкового концентрата возрастает на 2-3%. Содержание кремнезема снижается на 1,5-2%.

В феврале 1983 года доизмельчение и десорбция узла разделения коллективного концентрата были переведены на новую схему. Для уменьшения циркуляции и сокращения фронта флотации в узле разделения была внедрена дофлотация хвостов 1 перечистки. В результате улучшилась селекция медных и цинковых минералов.

В 1982-1983 годах были проведены промышленные испытания схемы обогащения забалансовой руды с получением планируемых показателей. В результате промышленной переработки забалансовых руд был получен медный концентрат с плановым содержанием меди при извлечении 50%.

Испытывались и внедрялись новые реагенты для флотации цветных и благородных металлов (модифицированный галогенидами ксантогенат, сульфогидрат). В результате промышленных испытаний в период применения модифицированного ксантогената потери металлов с коллективными хвостами снизились на 1 секции:

- золота на 2,4%;

- серебра на 0,4%,

на 2 секции соответственно на 9,5% и на 10,7%. Кроме того, на 2 секции снизились потери цинка на 1,4%.

В период промышленного испытания сульфогидрата при одинаковом расходе по активному веществу в сравнении с сернистым натрием, получены равноценные показатели разделения медно-цинкового концентрата. С учетом более низкой стоимости реагента по сравнению с сернистым натрием в 5 раз и малой трудоемкости на процесс растворения применение сульфогидрата натрия более целесообразно.

В 1983-1984 годах промышленные испытания гексаметафосфата натрия и карбамида.

Выполнение указанных работ позволило повысить коэффициент комплексности использования сырья, извлечение меди в медный концентрат, извлечение цинка в цинковый концентрат, извлечение серы в пиритный концентрат при одновременном росте качества концентратов.

Золото и серебро извлекаются в медный и цинковый концентраты, как сопутствующие элементы.

Изучение поведения драгоценных металлов в продуктах измельчения и флотации показало, что наибольшая их аккумуляция наблюдается в циркулирующих нагрузках мельниц.

В результате тонкого длительного измельчения в известковой среде происходит пассивирование поверхности этих металлов и их депрессия, что способствует повышенным потерям металлов с хвостами. С целью снижения потерь металлов с хвостами на фабрике была внедрена схема выделения драгоценных металлов в гравитационный концентрат. Гравитационный концентрат представляет собой пиритный продукт, обогащенный драгоценными металлами, которые извлекаются в металлургическом переделе. Первоначально схема включала классификацию загрузки мельницы 3 стадии измельчения 2 секции на короткоконусных гидроциклонах с последующей доводкой песков на концентрационных столах. Классификация осуществлялась в гидроциклонах диаметром 750 мм с подачей материала самостоятельным насосом. Работа по этому варианту была связана с рядом затруднений эксплуатационного характера (дополнительное разжижение пульпы и, как следствие, обводнение процесса, быстрый износ насосов в связи с повышенной крупностью песков).

В процессе освоения схема претерпела изменения: короткоконусные гидроциклоны были установлены перед классификацией 3 стадии измельчения. По второму варианту операции классификации в короткоконусных и нормальноконусных гидроциклонах осуществлялся последовательно без промежуточного насоса, по принципу "циклон в циклон". При этом питанием гидроциклонов является объединенный продукт загрузки мельницы и слива классификатора 2 секции. Более стабильной оказалась работа по второму варианту. Давление на входе в первые гидроциклоны составило 1,2-1,6 кг/см², а во вторые - 0,6-1,0 кг/см². Извлечение драгоценных металлов в гравитационный концентрат составило 3-5% от руды 2 секции. С 1982 года внедрен гравитационный метод обогащения в цикле доизмельчения продуктов флотации.

В дальнейшем происходило расширение и реконструкция Гайской обогатительной фабрики для переработки двух типов руд глубоких горизонтов: медных и медно-цинковых.

В результате исследований было установлено, что руды глубоких горизонтов характеризуются более трудной измельчаемостью и низким содержанием металлов в сравнении с рудами текущей добычи.

Для расширения и реконструкции был составлен план технического перевооружения фабрики, по которому предусматривалась замена устаревшего оборудования на современное высокопроизводительное - большей единичной мощности.

В результате выполнения этого плана в период с 1986 года по 1999 год выполнены следующие работы - в цикле измельчения заменены две шаровые мельницы проектного размера 3,6х4,0 м объемом 35,5 м³ на большеобъемные размерами 4,5х6,0 объемом 82 м³ (одна мельница №5 во 2 стадии измельчения, работающая в замкнутом цикле с гидроциклонами диаметром 1400 мм и вторая мельница №6 в 3 стадии измельчения, работающая в замкнутом цикле с гидроциклонами диаметром 1400 мм), вместо шаровой мельницы проектного размера 3,6х4,0 м установлена стержневая мельница №4 размером 3,6х4,5 м и объемом 41 м³, для доизмельчения грубого коллективного концентрата установлены дополнительно две шаровые мельницы стандартного размера 3,6х4,0 м и объемом 35,5 м³ №11 и №12.

В цикле флотации на первом этапе до 1988 года было заменено 238 камер флотомашин механического типа "Механобр-7" на 54 камеры флотомашин пневмомеханического типа ФПМ-16 в операциях коллективной и медно-цинковой флотации. Преимущества установки флотомашин - сокращение расхода электроэнергии и затрат на их эксплуатацию и ремонт. На втором этапе с 1988 года после начала сотрудничества комбината с фирмой "ОУТОКУМПУ" - Финляндия, на флотации установлено и освоено в работе 33 камеры флотомашин пневмомеханического типа ОК-50 и две камеры флотомашин HG, которые установлены в операциях коллективной и медно-цинковой флотации.

Рекомендуемые схемы обогащения разработаны с учетом современных достижений технологии обогащения и предусматривают использование стадиальности, гравитационных методов и доводки медных концентратов. Работы по уточнению отдельных узлов схемы продолжаются.

С 2005 года начаты проектные работы по реконструкции обогатительной фабрики с доведением переработки до 8000 тыс. тонн руды в год. Проектом предусмотрено строительство рудоподготовительного комплекса, состоящего из двух аналогичных секций измельчения, реконструкция главного корпуса, фильтровально-сушильного отделения, хвостового хозяйства.

С 2006 года на обогатительной фабрике началась полномасштабное перевооружение, направленное на повышение технологических показателей.

Разработана программа по повышению качества получаемого медного концентрата с 15 до 17 процентов. В рамках этой программы:

Июль 2006 года - в цикле доизмельчения грубого медно-цинкового концентрата запущена в работу мельница №18 параллельно работающей мельнице №15.

Декабрь 2006 года - пуск в работу мельницы №19 (объём 35,5 м³) в цикле доизмельчения концентрата 1 медно-цинковой перечистки.

Январь 2007 года:

- переход на выпуск медного концентрата с содержанием меди 17 процентов.

- запуск схемы медно-пиритных перечисток на вновь установленных машинах №10 и № 10а.

Февраль 2007 года - ввод автоматизированной гидроциклонной установки фирмы Доберсек на мельнице №12, 3 стадия измельчения 2-й секции ( 3 г/ц 1 насос Warman).

Июль 2007 года - ввод автоматизированной гидроциклонной установки фирмы Доберсек на мельнице №6 ( 3 г/ц 1 насос Warman).

Июль 2007 года. Программа технических мероприятий по повышению качества получаемого медного концентрата до 17 % выполнена.

Разработана программа работ возможности повышения качества медного концентрата до 18% и цинкового концентрата до 50%.

Февраль 2008 года – запуск 3-х камерной флотомашины RCS-50 фирмы «Metso Minerals» в операции межцикловой флотации.

Июль 2008 года – закончена реконструкция узла измельчения мельницы №6. Смонтированы и запущены 3 автоматизированные гидроциклонные установки фирмы Доберсек.

Сентябрь 2008 года:

- запуск 14-ти камер флотомашин RCS-100 фирмы «Metso Minerals» в операции основной медно-цинковой флотации.

- запуск рудоподготовительного (дробильного) комплекса, как первой очереди строящегося комплекса полусамоизмельчения. Начало пуско-наладочных работ.

Запуск оборудования произведен в рамках проекта расширения обогатительной фабрики с доведением производительности до 8 млн. т. руды в год.

1 октября 2008 года - переход на выпуск медного концентрата с содержанием меди 18 процентов.

Декабрь 2008 года - ввод автоматизированной гидроциклонной установки фирмы Доберсек на мельнице №5 ( 3 г/ц 1 насос Warman).

1 января 2009 года - переход на выпуск медного концентрата с содержанием меди 18,5 процентов.

2009 год совершенствование схемы флотации:

Апрель 2009 года – переобвязка схемы цепи аппаратов, остановка на ремонт флотомашин II секции флотации. Перевод 2-ой секции флотации на флотомашины RCS-100 фирмы «Metso Minerals» №20 и №21.

1 сентября 2009 года – переход на выпуск медного концентрата с содержанием меди 19,0 процентов.

Март 2010 года:

– запуск автоматизированной гидроциклонной установки фирмы Доберсек на мельнице №1 (3 стадия рудного измельчения), 2 г/ц 650 мм, 1 насос Warman с резиновым колесом.

– запуск автоматизированной гидроциклонной установки фирмы Доберсек на мельнице №19 (доизмельчение концентрата I Cu-Zn перечистки).

– запуск автоматизированной гидроциклонной установки фирмы Доберсек на мельнице №15 (доизмельчение концентрата основной Cu-Zn флотации).

– запуск автоматизированной гидроциклонной установки фирмы Доберсек на мельнице №18 (доизмельчение концентрата основной Cu-Zn флотации).

Июнь 2010 года – запуск пресс-фильтров Larox. Запуск произведен в рамках проекта расширения обогатительной фабрики с доведением производительности до 8 млн. т. руды в год.