Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы технологии переработки руд. Учебное пособие
.pdf
С
„ = 0,8 х К
с
+ 0,7 х К, + 0,6 х Кг = 0,8 + (0,7 x 0,45) + (0,6 x 0,28) = 1,28 %.
о
Именно это содержание в дальнейшем будет сравниваться с вычисленным
минимальным промышленным содержанием.
В случае вычисления минимальных промышленных содержаний компонентов
необходимо учесть также дополнительную прибыль и от реализации попутно
извлекаемых редких и рассеянных элементов, применения сопутствующих
полезных ископаемых, например, в строительстве, использование хвостов горнообогатительных комбинатов и т.д. Эти средства следует исключать из общих затрат
на добычу и переработку.
1.2.2 Понятие бортового содержания
В случае отсутствия видимых геологических границ на месторождении или
участке оконтуривание рудных тел является достаточно сложной задачей. При этом
контуры полезных ископаемых выявляются на основании результатов опробования
по неким вычисленным значениям содержаний. Иногда применяют величины
минимального промышленного содержания компонента или используют специально
для этого определенные величины бортовых содержаний, что происходит гораздо
чаще. Бортовое содержание – минимальное содержание полезного компонента в
крайней пробе, при котором данная проба еще включается в контур балансовых
запасов. От значения установленного бортового содержания будут зависеть
количество и качество выделяемых залежей минерального сырья. При более низком
бортовом содержании залежь будет крупнее, но при этом будет и более низким
среднее содержание полезного компонента. По этой причине при оконтуривании
выбирается оптимальная величина бортового содержания, которое позволяет
добиться более полного извлечения полезного компонента и обеспечить
достаточную рентабельность разработки. Обычно оптимальное значение бортового
21
содержания варьируется в рамках минимального промышленного – содержания
полезного ископаемого в хвостах обогащения. Оптимальное значение бортового
содержания рассчитать не представляется возможным. Этим оно отличается от
минимального промышленного содержания. На самом деле, значение бортового
содержания, как правило, определяют методом вариантов. Суть метода заключается
в оконтуривании участка по нескольким величинам бортовых содержаний и
рассчитывают для каждой величины технико-экономические показатели (запасы,
условия залегания и разработки, качество полезного компонента,
производительность, затраты, прибыль и т.д.). Оптимальные значения техникоэкономических показателей служат основой для выбора подходящего варианта и
отвечающего ему значения бортового содержания.
Со снижением значения бортового содержания понижается также среднее
содержание полезного ископаемого в объеме контура. Отсюда следует, что, можно
определить бортовое содержание, при котором реальное среднее содержание станет
равным минимальному промышленному. Это значение содержания называется
нижний предел (С
пределом и минимальным промышленным, то есть С
). Следовательно, оптимальное значение лежит между нижним
н.п.
н.п.
< С
опт
. < C
. Значение
min
нижнего предела бортового содержания полезного компонента можно определить
статистическим способом: построением кумулятивной кривой – по концентрациям
элемента по всем данным проб (разбитых на пласты содержаний). Полученная в
результате кривая разбивается значением минимального промышленного
содержания на две части. В области между кривой и ниже уровня минимального
промышленного содержания находят площадь, равную площади, которая
ограничена кривой над уровнем C
. Полученное на кумулятивной кривой значение
min
и будет нижним пределом (рисунок 2) [13].
22
Рисунок 2 – Определение нижнего предела бортового содержания полезного
компонента в пробах
Для выявления контуров забалансовых запасов принято выбирать самые
низкие значения бортового содержания полезного ископаемого, при котором еще
реально можно извлечь полезные компоненты из добытого сырья.
Разработка всех перечисленных показателей кондиций опирается на
специальные расчеты.
Максимально допустимое содержание вредных примесей в руде обычно
регламентируется техническими требованиями к исходному сырью. Для разных
видов полезных ископаемых значения максимально допустимых вредных примесей
для типов и сортов определяется в результате технологических испытаний. Расходы,
необходимые для удаления их при переработке руд, включаются в затраты при
расчете минимального промышленного содержания.
Попутные полезные ископаемые, запасы которых подлежат учету. Помимо
тех полезных ископаемых, которые учтены в единицах условного главного
компонента для обоснования минимального промышленного содержания,
основными кондиционными показателями определяется и список сопутствующих
элементов (редкие и рассеянные элементы, благородные металлы в колчеданных
рудах и др. [14-20 и др.]), содержания которых должны быть оценены. Для них
также определяются предельно допустимые среднеблочные концентрации для
каждого полезного компонента.
Технологические типы и сорта минерального сырья. Различные типы и сорта
минерального сырья в месторождении учитывают и подсчитывают отдельно. При
23
условии, что их можно оконтурить или извлечь самостоятельно, для каждого
определяются минимальные промышленные содержания и другие кондиционные
показатели. В противном случае типы и сорта минерального сырья в месторождении
учитываются с помощью статистических методов.
Минимальная мощность залежей полезных компонентов, которая включается
в подсчет запасов, вычисляется в зависимости от устойчивости, формы тела,
выдержанности залежи и особенностей ее контактов с вмещающими породами.
Выдержанные крутопадающие залежи разрабатываются при мощности от 0,7 до 1
м. Полого залегающие залежи разрабатываются с рабочей мощностью до 1,5 – 2 м.
В этих случаях возможна разработка без взрыва вмещающих пород, что приводит,
как известно, к разубоживанию.
Для оконтуривания рудных залежей с малой мощностью при повышенных
содержаниях металлов применяют дополнительный показатель – минимальный
метропроцент. Метропроцент – это произведение рабочей мощности тела полезного
компонента на минимальное промышленное содержание. Этот показатель
применяется для включения в промышленный контур ряда маломощных частей
рудных тел, при соблюдении условия, что разубоживание за счет выемки вместе с
рудой вмещающих пород компенсируется повышенным содержанием
минерального сырья на таком участке.
Максимально допустимая мощность прослоев вмещающих пород и
некондиционных руд, включаемых в контур промышленных руд. При достаточно
сложном строении тел полезных ископаемых включение вмещающих пород в
промышленный контур приводит к упрощенным, более удобным подсчетам запасов
и последующей отработке. Следует учитывать, что это приведет к разубоживанию.
Поэтому проводят вычисления и рассчитывают различные варианты, учитывающие
разные размеры пустых пород контура. Вычисления этих вариантов похожи на те,
которые рассчитываются при выборе оптимального бортового содержания.
Различные показатели кондиций взаимосвязаны и, естественно, влияют друг
на друга. Изменение одного показателя приведет к изменению объема тел
минерального сырья и соответственно запасов полезных ископаемых, их качества,
24
способов и объемов добычи. Поэтому выбор оптимальных значений представляется
достаточно сложным и трудоемким процессом даже и в случае, когда принимаются
некоторые кондиции по аналогии с известными объектами недропользования.
Итак, вычисление кондиций представляется поиском способов, при которых
находящиеся в природе полезные ископаемые могут быть извлечены с максимально
возможной экономической прибылью [7, 13, 21, 25].
1.3 Вопросы и упражнения
1 Приведите примеры геолого-промышленных типов месторождений
полезных ископаемых известных в Оренбургской области.
2 Укажите, какие требования предъявляются промышленностью к
минеральному сырью.
3 Дайте определение минимальному промышленному содержанию.
4 Поясните значение бортового содержания полезного компонента.
1.4 Тестовые задания
1 В современной практике поисковых и разведочных работ существенное
значение имеют классификации месторождений
- рудно-формационные;
- геолого-промышленные;
- тектонические;
- палеогеографические.
2 Группы месторождений и рудопроявлений, однотипные по элементному и
минеральному составу руд и геологической обстановке нахождения, которая
определяется принадлежностью к конкретной геологической формации (либо
сочетанию геологических формаций) и структурными условиями накопления
25
рудного вещества называются
- геологические формации;
- магматические формации;
- рудные формации;
- рудные районы.
3 Принято считать, что к основным мировым геолого-промышленным типам
следует относить такие, на долю которых приходится мировой добычи
- около 10 %;
- 2 %;
- 5 %;
- не менее 1 %.
4 По В.И. Смирнову, при классификации промышленных типов рудных
месторождений следует принимать во внимание основные признаки:
- генетический класс;
- структуру месторождения, определяющую участки локализации рудных тел
и их морфологию;
- минералогический состав руды;
- состав вмещающих пород;
- все перечисленные.
5 На смену исчезающим появляются новые промышленные типы. Они
возникают за счет
- открытия новых месторождений;
- появляются в связи с совершенствованием технологии переработки руд,
открывающей возможности использования новых видов сырья;
- расширение комплекса извлекаемых попутных компонентов также приводит
к появлению новых типов;
- совершенствования горной техники, позволяющие снижать требования к
сырью и вовлекать в промышленность более бедные руды;
- постоянный рост потребления металлов, истощение сырьевых ресурсов
способствует поиску новых источников сырья;
26
- все перечисленные.
6 Металлические (рудные) месторождения подразделяются на следующие
группы:
- месторождения руд черных металлов;
- месторождения руд цветных металлов;
- месторождения руд редких, рассеянных и редкоземельных металлов;
- месторождения благородных металлов;
- месторождения радиоактивных металлов;
- все перечисленные.
7 Основными геолого-промышленными типами месторождений железа
являются:
- железистые кварциты и связанные с ними железные руды;
- осадочные пластовые месторождения;
- титаномагнетитовые в основных, ультраосновных породах;
- скарново-магнетитовые [24].
2 Сырье
2.1 Химическое сырье
Сырьем называют природные материалы, используемые в производстве
промышленных продуктов. Как правило, технологией предусматривается участие
несколько видов различного исходного сырья, взятого в соответствующих весовых
или объемных соотношениях. Смесь твердого сырья называют шихтой.
Приведем пример для выплавки чугуна. Шихта в данном случае будет
состоять из 62,5 % (масс.) руды, 25 % кокса (С), 12,5 % флюса. Другой пример –
шихта для получения стекла содержит 74 % кремнезема (SiO2), 10 % мела, 15 %
соды и 1 % сульфата натрия.
27
Сырье является важнейшим исходным элементом любого технологического
процесса. Состав и свойства сырья (его качество), а также стоимость в конечном
итоге определяют основные показатели химического производства, поскольку
затраты на сырье колеблются от 50 до 80 %, то есть являются весьма весомыми.
При производстве готовых продуктов сырье подвергается нескольким стадиям
переработки. Продукт, получаемый в последней стадии технологического процесса,
получил название готового продукта. Продукт, получаемый в одном из
промежуточных процессов определенного производства – промежуточный продукт
или полупродукт. При производстве основного продукта, как правило, получают
разнообразные отходы. В случае использования отходов в этом или смежном
производстве, отходы называют побочными продуктами. Если отходы не нашли
применения в данном производстве, то их называют отбросами.
Рассмотрим производство соды аммиачным способом (способ Сольве):
CaCO3 → CaO + CO2; NaCl + NH3 + CO2 +H
O ↔ NH
2
Cl + NaHCO3;
4
CaO + H
O → Ca(OH)
2
; Ca(OH)2 +2 NH
2
Cl → 2 NH
4
+ CaCl2 + 2 H2O;
3
2 NaHCO3 → Na2CO3+ CO2+ H2O
В данном производстве CaCO3, NaCl и NH3 – это сырье. А Na2CO3 – это
готовый продукт, NaHCO3 – промежуточный продукт, NH4Cl и CO2 – побочные
продукты. CaCl2 – отход данного производства.
28
2.2 Классификация сырья
Россия располагает огромными сырьевыми ресурсами. Сырье химической
промышленности классифицируют по различным признакам. По химическому
составу различают два вида сырья: неорганическое и органическое.
По происхождению сырье разделяют на следующие основные группы:
1) минеральное;
2) неминеральное;
3) растительное;
4) животное (рисунок 3) [23].
Минеральным сырьем называют все виды полезных ископаемых, добываемые
из земной коры: руды, нерудное сырье и горючие ископаемые – уголь, нефть, газ, а
также продукты их переработки. Вторую группу сырья составляют вода и воздух.
По агрегатному состоянию сырье делят на твердое, жидкое и газообразное.
Основные направления в решении проблемы химического сырья:
1. Изыскания и применение более дешевых видов сырья;
2. Применение концентрированного сырья;
3. Комплексное использование сырья;
4. Замена пищевого сырья непищевым [23].
29
Рисунок 3 – Классификация сырья по происхождению
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]