Уменьшение содержания серы в готовом железорудном концентрате с целью повышения качества товарного концентрата

АННОТАЦИЯ

В объяснительной записке к дипломному проекту охарактеризованы: минерально-сырьевая база, вещественный состав железосодержащих руд, готовая продукция предприятия, а так же рассмотрен опыт работы фабрик по обогащению исследуемых руд. В результате была выбрана технологическая схема, принятая за основу при проектировании обогатительной фабрики, а так же посчитаны основные технологические показатели и выбрано необходимое оборудование.

В специальной части дипломного проекта рассмотрены вопросы уменьшения содержания серы в готовом железорудном концентрате с целью повышения качества товарного концентрата. Так же рассмотрены вопросы техники безопасности, охраны окружающей среды, энергообеспечения, автоматизации, экономики и менеджмента проектируемой фабрики.

Пояснительная записка выполнена на 120 листах, содержит 50 таблиц и 8 рисунков. Графическая часть проекта выполнена на 6 листах формата А1 с помощью программы Компас версии 10 и содержит: совмещенную качественно-количественную и водно-шламовую схему; схему цепи аппаратов; генеральный план фабрики; план и разрез главного корпуса, а так же таблицу сравнения технико-экономических показателей.

ВВЕДЕНИЕ

Минерально-сырьевая база твердых полезных ископаемых Северо-Западного федерального округа, учитывая ее состав и степень освоения, продолжает играть существенную роль в экономике округа и в значительной мере определяет перспективы его развития. Округ обладает развитой горно-добывающей промышленностью, которая наращивает свою ресурсную базу, добычу и переработку важнейших видов твердых полезных ископаемых.

На территории Северо-Западного федерального округа действует более 20 крупных горно-добывающих предприятий. Все предприятия горнопромышленного комплекса области являются градообразующими, поэтому их финансовое положение в значительной мере определяет уровень и состояние производственной и социальной инфраструктуры, а также занятость, обустройство и благосостояние населения районов их расположения.

В данной пояснительной записке будут представлены данные по расчётам проектирования обогатительной фабрики по переработке комплексных руд ковдорского месторождения. За аналог предприятия взят АО «Ковдорский ГОК», разрабатывающее открытым способом месторождение комплексных бадделеит-апатит-магнетитовых руд. Ковдорский ГОК - крупное и градообразующее предприятие в городе Ковдоре Мурманской области. Второй по объёмам добычи производитель апатитового концентрата в России и единственный в мире производитель бадделеитового концентрата, крупный производитель железорудного концентрата.

Целью дипломного проектирования является на основе анализа существующей технологии и организации производства выявить возможности внедрения нового оборудования, которое позволит улучшить технико-экономические показатели.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика минерально-сырьевой базы

Ковдорское комплексное бадделеит-апатит-магнетитовое месторождение открыто в 1933 году одновременно с самим массивом, а в 1962 году вступил в строй Ковдорский горно-обогатительный комбинат, выпускавший магнетитовый концентрат для Череповецкого металлургического завода. До 1975 года из его руд извлекался только магнетит, хотя параллельно велись исследования по разработке эффективной технологии попутного извлечения апатита и бадделеита. Эти исследования оказались успешными, и в настоящее время Ковдорский комбинат является крупным многопрофильным предприятием, на котором работают почти 5000 человек, выпуская, помимо магнетитового, ещё апатитовый и бадделеитовый концентраты.

1.1.1 Характеристика месторождений

Разработка комплексного магнетит-апатит-бадделеитового месторождения ведётся акционерным обществом "Ковдорский горно-обогатительный комбинат" открытым способом, так что за 40 лет на месте некогда возвышавшейся здесь горы образовался огромный карьер длиной 2300 метров и глубиной более 270 метров. АО "Ковдорский ГОК" производит магнетитовый концентрат с 64.0-64.2 процентным содержанием железа, бадделеитовый концентрат с 98.1-98.3 процентным содержанием ZrO2 и апатитовый концентрат с 38 и более процентным содержанием Р2О5.

Наконец, необходимо отметить, что Ковдорское железорудное месторождение необычайно богато редкими коллекционными минералами, по крайней мере 6 из которых: ковдорскит, гирвасит, римкорольгит, красновит, стронциовитлокит и ёнаит - являются минералами-эндемиками, то есть не встречаются больше нигде в мире.

Флогопитовое месторождение было открыто в 1960 г. В.И.Терновым при разведке вермикулитового месторождения. Его промышленная разработка началась в 1965 году, а к 1970 году вступили в строй эксплуатационная шахта, карьер и обогатительная фабрика, позволяющие ежегодно добывать около 5000 тонн флогопита. Флогопитовое месторождение является крупнейшим в мире.

Ковдорское франколитовое месторождение протянулось на 3 км вдоль южного и юго-западного экзоконтакта пород железорудного комплекса. Франколитовые руды заполняют глубокую впадину на поверхности карбонатитов, их запасы невелики, и поэтому они рассматриваются только как резервная база АО "Ковдорский ГОК". По вещественному составу эти руды подразделяются на существенно франколитовые и франколит-гидрослюдистые. Главным минералом является карбонат-фторапатит, в переменных количествах присутствуют магнетит и вермикулит.

Месторождение апатит-карбонатных руд и карбонатитов залегает в виде неполнокольцевой зоны в фенитах юго-западной части массива. Более чем 90% пород месторождения представлены апатит-кальцитовыми карбонатитами с магнетитом, зелёным флогопитом и форстеритом; кроме того присутствуют кальцитовые карбонатиты с флогопитом и акцессорным пирохлором, доломитовые и доломит-кальцитовые карбонатиты.

1.1.2 Геологическое строение Ковдорского месторождения

Ковдорское месторождение комплексных апатит-магнетитовых руд находится в Мурманской области, в 1,5 км к западу от ж.д. станции Ковдор.

Месторождение расположено на юго-западной окраине Ковдорского массива ультраосновных, щелочных пород и карбонатитов, рельеф поверхности которого представляет депрессию, окруженную возвышенностями с абсолютными отметками вершин до 430 м и с относительными превышениями до 200 м.

Запасы месторождения оконтурены геологоразведочными скважинами до глубины около 2 км от поверхности, без признаков уменьшения мощности вертикального рудного тела и снижения качества руды.

В главной рудной залежи сосредоточено 97 % балансовых запасов месторождения. Залежь тело вытянута на 1400 м, форма ее в плане неправильная. Морфологически залежь разделена на 2 части: южную и северную. Южная представляет собой изометричное в плане крутопадающее трубообразное тело шириной 700-800 м, северная – апофизу рудной трубы мощностью 200…250 м, вытянутую в субмеридиональном направлении на 500 м. Падение залежи в целом крутое, близкое к вертикальному, с незначительным склонением под углом 80-85 град. к югу. Внешние контуры залежи сложные, извилистые. Границы с вмещающими породами определяются опробованием с учетом бортовых содержаний компонентов.

Рудные образования месторождения образуют два резко отличающихся друг от друга количественным соотношением карбонатов (главным образом кальцита) и силикатов (форстерита, флогопита, редко пироксена) минеральных комплекса (в последовательности формирования): апатит-силикатно-магнетитовый (силикатные руды) и апатит-карбонатно-магнетитовый (карбонатные руды). Во всех типах руд присутствует бадделеит.

Руды подразделяются на два промышленных типа: бадделеит-апатит-магнетитовые (БАМР) и маложелезистые апатитовые руды (МЖАР). Каждый из этих типов подразделяется по преобладающему составу нерудных минералов на силикатный и карбонатный подтипы.

Природные типы ковдорских руд:

• АФМ (апатит-форстерит-магнетитовые), включающие отдельные участки форстерит-магнетитовых руд, пользуются господствующим положением по всей площади месторождения. Для них характерна окраска от светло-серых, до тёмных тонов в зависимости от концентрации магнетита. В наших пробах вариации вещественного состава следующие: магнетита от 19 до 68 процентов, апатита от 9 до 44 процентов, форстерита от 10 до 34 процентов. Руды характеризуются вкрапленно-полосчатыми, полосчато-гнездовидными, грубополосчатыми и брекчиевидными текстурами.
• КФМ (кальцит-форстерит-магнетитовые) руды занимают небольшие площади рудной залежи, группируясь вокруг её карбонатного ядра. Руды КФМ залегают совместно с рудами апатит-карбонат-магнетитового состава, и слагают ряд неправильных по форме участков с очень извилистыми краями. Для этих руд характерны: вкрапленно-гнездовидные, массивные текстуры в сочетании с крупнозернистыми структурами;
• АКМ (апатит-карбонат-магнетитовые) руды располагаются в центральной части месторождения, где слагают зону переменной ширины, окаймляющую карбонатное ядро. В северной части месторождения руды АКМ образуют небольшое столбообразное тело неправильной формы. Контакты рудных тел неровные, расплывчатые, с многочисленными изгибами. Руды АКМ, в зависимости от содержания и размещения в них составляющих компонентов (апатита, карбоната, магнетита), обладают полосчато-пятнистымми, шлировыми, гнездовидными текстурами. Для руд этого типа характерна крупнозернистая структура.;
• Кальцитовые карбонатиты и руды, связанные с их образованием, апатит-карбонатного свойства, расположены в центральной части месторождения и приурочены к кольцевой структуре. Границы крупных тел извилистые, неровные. Очень часто кальцитовые карбонатиты o6paзуют небольшие жильные тела среди АФМ-ых и АКМ-ых руд.
• Доломитовые карбонатиты образуют жильные тела, прорывающие АК (апатит-карбонатовые) руды. Окраска их отличается от кальцитовых карбонатитов желтоватым оттенками. Структура мелкозернистая на фоне массивных текстур.

Силикатный подтип БАМР включает в себя форстерит-магнетитовые сплошные и штокверковые (ФМ) и апатит-форстерит-магнетитовые (АФМ) природные разновидности руд, которые в совокупности составляют 77 % запасов МЖАР. Карбонатный подтип БАМР представлен апатит-кальцит-магнетитовыми (АКМ) и гумит-тетрафлогопит-апатит-кальцит-магнетитовыми рудами, а также карбонатно-форстерит-магнетитовыми (КФМ), в том числе кальцит-форстерит (флогопит)-магнетитовыми и доломит-форстерит (флогопит, тремолит) - магнетитовыми рудами (23% запасов МЖАР).

Относительные количества разновидностей руд в запасах промышленных типов руд в недрах и средние содержания основных компонентов в них приведены в табл.1.1.. Физико-механические свойства руд и пород представлены в табл. 1.2.

Таблица 1.1. Характеристика разновидностей руд

Таблица 1.2 Физико-механические свойства руд и пород

Основными компонентами руд, имеющими промышленную ценность, являются Fe, P2O5 и ZrO2; важное значение для обогащения руд имеет также CO2. Вредные примеси – U и Th , а также MgO, S и TiO2.

1.3 Добыча полезного ископаемого

Добыча и изучение полезных ископаемых Ковдорского месторождения производится в соответствии с лицензиями на право пользования недрами.

Горно-транспортный цикл является головным в составе основной технологии предприятия. Его предназначение и задача – разработка месторождений полезных ископаемых с целью добычи исходного рудного сырья, подготовка рудного сырья с заданными параметрами качества (шихтовка) и подача на последующие переделы (дробление и обогащение).

Основные объекты горных работ на комбинате:

-карьер по добыче комплексных бадделеит-апатит-магнетитовых руд;

-карьер по добыче лежалых отходов обогащения (хвостов), содержащих апатит и бадделеит.

Технологический процесс горно-транспортного цикла основной технологии ведут следующие подразделения комбината:

-рудник "Железный", численность работников 703 чел.;

-цех технологического транспорта (ЦТТ), численность работников 613 чел.;

-цех горно-дорожных и строительных машин (ЦГДиСМ), численность работников 175 чел.

Для основного производства устанавливается следующий режим работы: на добыче руды и на производстве вскрышных работ – 365 рабочих дней в 3 смены с продолжительностью одной смены 8 часов; для вспомогательного производства предусматривается несколько режимов: 365 дней в 3 смены по 8 часов, 301 день в 3 (или 2) смены по 8 часов, 249 дней в 1 смену по 8 часов и др.

1. 3.1 Способ добычи полезного ископаемого и система разработки

Способ разработки – открытые горные работы. Система разработки с углубкой карьера горизонтальными уступами, отработка уступов круговыми заходками, направление перемещения фронта работ многостороннее, отвалообразование внешнее с автомобильной и конвейерной транспортировкой вскрыши. В таблице 1.3 приведены параметры карьера.

Таблица 1.3 Основные параметры карьера

Наименование	Ед. измерения	Показатель
Производственная мощность по руде  Copyright © yurii.ru - 2023