Выполнить проект обогатительной фабрики по переработке медно-никелевых руд

Минералогический и химический состав медно-никелевых руд,а также  их физическая характеристика представлены в таблице 1 и в таблице 2,и 3 [2].

 

Таблица 1 - Минералогический состав медно-никелевых руд

 

Наименование минералов	Содержание, %
	Руда  Центрального рудника	Руда рудника Каула-Котсельваара	Руда  Северного рудника
1. Пентландит	0,5 – 2,0	1,5 – 2,0	5,0 – 10,0
2. Халькопирит	0,5 – 1,0	1,5 – 2,0	не более 10,0
3. Пирротин	0,5 – 5,0	12,0 – 16,0	не более 30,0
4. Магнетит	3,0 – 15,0	4,0 – 5,0
5. Хромит	0,0 – 1,5	ед. зерна
6. Ильменит	0,5 – 4,0	1,0 – 2,0
7. Серпентин	30,0 – 55,0	20,0 – 25,0
8. Оливин	0,5 – 25,0
9. Хлорит-алюмосиликаты	2,0 – 16,0	8,0 – 10,0
10. Тальк	1,0 – 20,0	10,0 – 13,0
11. Карбонаты (кальций)	0,5 – 15,0	2,0 – 3,0
12. Полевой шпат алюмосиликаты	0,0 – 5,0
13. Пироксен силикаты	0,5 – 15,0	ед. зерна
14. Роговая обманка  - силикаты	0,0 – 2,0
15. Хризотил асбест	0,0 – 1,0
16. Сорен	0,0 – 1,0
17. Виоларит	ед. зерна
18.Сперрилит	ед. зерна
19. Сфалерит	ед. зерна
20. Гидроокислы  железа	ед. зерна
21. Апатит	ед. зерна
22. Биотит	ед. зерна
23. Гранат	ед. зерна
24. Амфиболсиликаты	0,0 – 2,0	1,0 – 2,0
25. Полидимит	0,0 – 2,0
26. Маухерит	0,0 – 2,0
27. Кубанит	0,0 – 2,0
28. Несульфидные	0,0 – 2,0		40,0– 70,0
29. Пирит	0,0 – 2,0		5,0 – 15,0

 

 

Таблица 2 - Химический состав медно-никелевых руд

 

Химический  состав, %	Руда  Центрального рудника	Руда рудника Каула-Котсельваара	Руда  Северного рудника
1. Ni	0,400-0,630	0,620-0,730	1,000 -1,460
2. Cu	0,140-0,240	0,320-0,380	0,780 – 0,900
3. Co	0,021-0,024	0,023-0,026	0,026 – 0,028
4. S	1,140-1,950	4,000-5,200	4,800 - 6,700
5. Fe	13,000-14,000	14,400-16,500	13,900 -14,900
6. SiO2	34,400-35,600	35,300-37,000	32,600 – 33,500
7. CaO	1,900-3,450	4,200-4,600	4,800-5,300
8. Al2O3	2,770-3,960	4,000-5,200	4,500 - 5,500
9.МqO	23,000-30,300	13,500-19,900	13,200 -15,300

 

Таблица 3 - Физическая характеристика медно-никелевых руд

 

Наименование рудников	Уд. вес, т/м³	Насыпной вес дроб. руды, т/м³	Твердость по шкале Протодьяконова	Влажность, %
1. Руда Центрального  рудника	2,90	1,89	20,50 – 22,50	1,80 – 2,00
2. Руда рудника Каула-Котсельваара	3,00	1,92	9,00 – 13,10	2,00 – 3,00
3. Руда Северного рудника	3,20	2,09	11,00 –14,00	3,00 – 4,00

1.2. Характеристика медно-никелевых руд для обогащения

 

Исходным сырьем для фабрики  являются вкрапленные медно-никелевые  руды месторождений Печенгского района. Эти руды добываются открытым способом на руднике "Центральный" и подземным способом на рудниках "Северный", "Каула-Котсельваара".

Объемы руды с рудников характеризуются  следующими значениями(1999 г.): рудник "Центральный" 89 %, рудник "Северный" 3,8 %, рудник "Каула-Котсельваара" – 7,2 %. Естественно, что эти объемы могут незначительно изменяться, исходя из производственной ситуации на комбинате.

Месторождение рудника "Центральный" преимущественно представлено вкрапленными рудами с небольшим количеством (в лежачем боку) брекчиевых и массивных руд.

Руды рудников "Северный", "Каула-Котсельваара" сложены из вкрапленных, брекчиевых и массивных руд. [1]

1.3.  Характеристика  конечных продуктов обогащения

 

При переработке руд на фабрике  получают два конечных продукта – коллективный медно-никелевый концентрат и отвальные хвосты.

В таблицах 4, 5 приведены данные о  химическом и минералогическом составах этих продуктов.

Крупность концентрата должна быть не менее 78% класса  -0,044 мм и не менее  90% класса  -0,074 мм [2].

 

Таблица  4 - Химический состав концентрата и отвальных хвостов

 

Наименование продуктов	Содержание, %
	Ni	Cu	Co	S	SiO2	CaO	MqO	Al203	Fe
Коллективный медно-никелевый  концентрат	7,900-9,000	3,000-4,500	0,250-0,320	19,300-24,300	12,000-17,000	1,000-1,700	8,000-12,000	1,090-1,250	30,000-32,000
Отвальные хвосты	0,150- 0,200	0,060-0,085	0,008 –   0,009	1,000-1,500	35,000-36,000	3,000-4,000	30,000-31,000	3,000-4,000	12,000-13,000

 

 

Таблица  5 - Состав рудной минерализации концентрата и отвальных хвостов

 

Наименование продуктов	Массовая доля рудных минералов			Состав сульфидной массы, %
	% общее	В том числе от массы		пирротин	пентландит	халькопирит
		оксидов	сульфидов
Коллективный медно-никелевый  концентрат	52,9	19,0	81,0	41,0	42,0	17,0
Отвальные хвосты	6,4	58,0	42,0	65,0	26,0	9,0

 

В отвальных хвостах количество рудных минералов невелико и составляет 6,4%. Основными видами потерь сульфидов  с хвостами являются:

- сростки сульфидов  с минералами пустой породы в классе +0,1 мм;

- сростки сульфидов с труднофлотируемым пирротином;

- сростки сульфидов с магнетитом;

- раскрытые зерна сульфидов в классах крупности – 0,02 мм

 

Потребителем готовой продукции  является цех обжига в городе Заполярном, где получают окатыши, которые направляются в плавильный цех комбината (г. Никель) для получения файнштейна с последующей переработкой его на готовый никель и медь на комбинате «Североникель».

С целью получения качественных показателей по требованию металлургов  выдвинуты жесткие требования к  гранулометрическому составу флотационного концентрата (содержание класса –0,074 мм не < 85%).

Качество коллективного концентрата  определяется ВТУ ГМК «Печенганикель».

Показателями, обязательными для  проверки перед фильтрацией являются:

1. Содержание никеля в сменной пробе концентрата должно быть не менее 4,8%;
2. Среднемесячное содержание никеля в концентрате не ниже 5,3 %;
3. Содержание класса –0,044 мм должно быть не менее 80 %;
4. Содержание твердого в сгущенном продукт 60-70 %.

Стандарт предприятия – концентрат флотационный медно-никелевый.

Никель в виде сплавов применялся задолго до получения его в  чистом виде и даже задолго до открытия его как химического элемента (как химический элемент никель был  открыт в 1751 году и получен в чистом виде в 1804 году).

Никель относится к основным элементам улучшающим свойства стали. Добавка никеля повышает прочность стали (броня морских кораблей, танков). Сплавы никеля (8-80 % никеля) и железа известны под названием нержавеющие и жаропрочные стали. Некоторые никелевые сплавы (нихром, никелин, хромель) отличаются весьма ценными электрическими и магнитными свойствами, что обуславливает их применение в производстве термопар и реостатов.

Сплавы никеля и меди, характеризующиеся  высокой коррозийной стойкостью и легкой обрабатываемостью, используются в приборостроении, точном машиностроении и других отраслях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Выбор и обоснование технологической  схемы 

 

При выполнении проекта учитывается  опыт работы действующей фабрики  «Печенганикель», принятой за аналог при проектировании, а также крупность начального и конечного продуктов измельчения, производительность обогатительной фабрики, физические свойства руды.

На проектируемой фабрике применяется  трехстадиальное дробление с  замкнутым циклом в третьей стадии. При работе КМД в замкнутом цикле производительность дробилки по питанию больше, так как возвращающийся дробленый оборотный продукт понижает среднюю крупность поступающего в дробилку материала. Замкнутый цикл позволит получить более мелкий дробленый продукт, который поступает в мельницы на измельчение.

В первой и второй стадиях предусматриваем  предварительное грохочение, а в  третьей - совмещенные операции предварительного и поверочного грохочения. Операции предварительного грохочения применяем для сокращения количества материала поступающего в дробление и увеличения подвижности материала. Последнее особенно важно при дроблении в конусных дробилках среднего и мелкого дробления, подверженных забиванию рудной мелочью особенно в зимний период из-за значительного количества снега в руде. Поверочное грохочение позволяет возвратить в дробилку избыточный по крупности материал.

Принимаем к проектированию двухстадиальную схему измельчения, принятую на действующей фабрике, которая позволяет получать коллективный концентрат, который соответствует международным стандартам качества.

Процесс измельчения применяется  для доведения минерального сырья  до необходимой крупности, обеспечивающей максимальное раскрытие сростков ценных минералов и минералов пустой породы перед флотацией.