Раздел 1

1. Предварительная подготовка железной руды

1. Характеристика железной руды.

   1. Физическое состояние железной руды.

При добыче руды открытым способом величина крупных глыб руды может достигать 1000 – 1500 мм. При подземной добыче максимальный размер куска не превышает обычно 350 мм. Во всех случаях добываемая руда в большей или меньшей степени содержит значительное количество мелких фракций. В данном случае добываемая руда – магнетитовая. Доля образующейся мелочи может достигать 85 % . В то же время техническими условиями, обеспечивающими стабильный ход доменной печи, предусматривается следующие максимальные размеры кусков для различных руд (в зависимости от их восстановимости): 50 мм - магнетитовые руды. Исходя из результатов проведенного анализа, требуется сделать вывод о необходимости дробления заданной руды.

2. Характеристика металлургической ценности руды.

Содержание железа в FeO:

Fe^P_FeO 11,9 %

Содержание железа в Fe₂O₃:

Fe^P_Fe2O3

Следовательно, общее содержание железа в руде:

Fe^P_общ= Fe^P_FeO + Fe^P_Fe2O3 = 11,9 +19,81 = 31, 71 %

Такая руда является бедной ( содержание железа в богатых магнетитовых рудах составляет 45-48 %). Руду необходимо обогатить.

3. Оценка наличия в руде вредных примесей.

Содержание серы в руде:

S^P_SO3= 0,12 %

Минимальное содержание серы в сернистой руде – 0,5 %. Следовательно, рассматриваемая руда является низкосернистой.

Содержание фосфора в руде:

P^P_P2O5 0,087 %

К высокофосфористым относятся руды, содержание фосфора в которых превышает 0,5 %. Следовательно, данная руда является низкофосфористой.

Применим магнитную сепарацию.

4. Характеристика пустой породы.

Деление железных руд на группы зависит, в том числе от характера пустой породы: кремнистой, глиноземистой, магнезиальной. Содержание SiO₂ в руде больше, чем содержание Al₂O₃ и MgO. Данная руда кремнеземистая.

Основность пустой породы:

В

Особо выделяется группа руд с самоплавкой пустой породой, величина основности которой лежит в интервале 0,6 – 1,1. Так как величина основности данной руды не лежит в заданном интервале, то руда является тугоплавкой.

1.2.Обоснование технологической схемы подготовки руды к доменной плавке.

Технологическая схема может включать в себя следующие операции:

- дробление;

- измельчение;

- грохочение (классификация);

- обогащение;

- агломерация.

1.2.1. Дробление, измельчение, грохочение.

При открытом способе добычи разметы кусков руды составляют 1200-1500 мм. На следующем этапе подготовки оптимальным размером кусков железной руды является – 6-8 мм.

Для обеспечения гарантированного размера кусков дробимого материала целесообразно применять замкнутую схему дробления с предварительным и проверочным грохочением.(рис.6)

рис.6.

1.2.2.Обогащение.

Руды, добываемые из недр земли, часто не удовлетворяют требованиям металлургического производства не только по крупности, но и в первую очередь по содержанию основного металла и вредных примесей, а потому нуждаются в обогаще­нии.

Показателями процесса обогащения являются:

- содержание железа в исходной руде, % масс.

_Р=31,71%

- содержание железа в концентрате, % масс.

_К=66 %

- содержание железа в хвостах, % масс.

φ_ХВ=10 %

- выход концентрата, доли ед.

= =

- выход хвостов, доли ед.

= 1- = 1-0,388 = 0,612

- степень извлечения железа в концентрат, доли ед.

- степень извлечения железа в хвосты, доли ед.

- коэффициент обогащения, показывающий во сколько раз содержание железа в концентрате больше, чем в исходной руде, доли ед.

- коэффициент сокращения, показывающий во сколько раз масса концентрата меньше массы исходной руды, доли ед.

Из 1 т ЖР получаем 388 кг концентрата с содержанием железа 81 % и 612 кг хвостов. Таким образом, теряется 19 % железа.

Определение состава концентрата.

β_К=66 %

Содержание фосфора: Р^К= (0,5±0,3)·Р^Р

Р^К= 0,6·0,087 = 0,0522

Р₂О₅^,К=

Содержание серы: S^K=(0,7±0,5)S^P

S^K=0,9·0,12= 0,108

SO₃^K=

Содержание маpганца: Mn^K=(0,9±0,5)·Mn^P

Mn^P=

Mn^K= 0,9·0,15 = 0,135

MnO^K =

Расчет содержания железа в концентрате. Железо распределено между FeO и Fe₂O₃

Fe^P= α_p= Fe^P_FeO+Fe^P_Fe2O3

Fe^K=β_k = Fe^K_FeO + Fe^K_Fe2O3, где и - содержание железа в концентрате соответственно в виде и .

Fe^K_FeO = ε_k·Fe^P_FeO = 0,81·11,9 = 9,64 -масса железа в концентрате в виде FeO

Fe^K_Fe2O3 = ε_k·Fe^K_Fe2O3 = 0,81·19,81 = 16,05 –масса железа в концентрате в виде Fe₂O₃

Содержание FeO в концентрате

FeO^K = %

Содержание Fe₂O₃ в концентрате

Fe₂O₃^K = %

Выполним проверку:

Fe^K = 66%

Fe_FeO =

Fe_Fe2O3 =

Fe^K_FeO + Fe^K_Fe2O3 = 24,84 +41,36 = 66,2 % ~ Fe^K

Долю пустой породы в руде без оксидов марганца, фосфора серы можно рассчитать как

Аналогичная величина для концентрате составит

.

Тогда содержание, например, CaO в концентрате можно рассчитать следующим образом:

.

SiO₂^K = 0,135·44 = 5,94%

Al₂O₃^K = 0,135·1,5 = 0,203%

MgO^K = 0,135·3 = 0,405%

ППП^К = 0,135·5,2 = 0,702%

Содержание компонентов железорудного концентрата, % масс.
FeO	Fe2O3	MnO	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	SO3	P2O5	ППП
31,94	59,09	0,449	5,94	0,203	0,27	0,405	0,696	0,308	0,702

Ʃ=100,003~100%