Обогащение крупнозернистых шламов (1093371)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

1. Введение

По мере того, как накапливались знания, люди нуждались в лучших инструментах и развивали наиболее ранние формы промышленности: обработку самородных металлов, их сплавление в бронзу и позднее их выплавку из высококачественных минералов.

Даже на этой стадии человеческого развития некоторые металлы требовали обогащения перед плавкой, и поэтому появилась «обработка минералов». Самой первой формой обработки минералов, несомненно, была ручная разборка. За этим следовали примитивные формы гравитационного обогащения. По мере того, как прямая плавка руд становится менее распространенной, возрастает необходимость обогащения и, совершенствуются различные методы гравитационного обогащения.

Гравитационное обогащение может быть определено как разделение двух или более минералов (обычно различной плотности) путем их относительного перемещения под влиянием только силы тяжести или совместно с другими силами, одна из которых – сопротивление движению в вязкой среде, например, в воде.

Принципы гравитационного обогащения были известны ещё 2 тысячи лет назад и впервые описаны Плинием, а затем – Агриколой.

Увеличение добычи многих полезных ископаемых стало возможным благодаря освоению гравитационных методов обогащения. В настоящее время более 90% углей и марганцевых руд обогащаются гравитационными методами, ежегодно повышается долевое участие гравитационных методов в переработке окисленных железных, полиметаллических и золотосодержащих руд, с каждым годом растет значение гравитационных процессов в ряду других процессов обогащения.

Современная гравитационная обогатительная фабрика-это предприятие, ежегодно перерабатывающее десятки миллионов тонн рудного сырья, со сложной схемой цепи аппаратов, включающей дробилки, грохоты, отсадочные машины, промывочные машины, классификаторы, сгустителя.

Гравитационные методы занимают ведущие место среди других методов обогащения, особенно в практике переработки угля, золотосодержащих, вольфрамовых руд и руд черных металлов.

Высокая производительность гравитационных машин позволяет упрощать схему цепи аппаратов фабрик, более экономично использовать производственные площади и объемы зданий, в результате чего снижаются удельные капитальные затраты на строительство обогатительных фабрик, уменьшается число обслуживающего персонала, снижается себестоимость переработки.

Гравитационные процессы обогащения по широте диапазона исходных характеристик обогащаемого сырья, разнообразию условий применения их в технологических схемах обогатительных фабрик, простоте производственного комплекса, высокой производительности обогатительных аппаратов в сравнимых условиях превосходят многие другие процессы обогащения и обеспечивают эффективное разделение минеральных смесей при относительно низких материальных, трудовых и энергетических затратах.

2. История развития гравитационного обогащения.

Многие видные ученые восприняли достижения в развитии обогащения полезных ископаемых как новый вклад СССР в международное научное сотрудничество, как этап в обогащении человеческих познаний о космосе.

На заводе были испытаны четыре способа интенсификации кислородом мартеновского производства: обогащение факела пламени, нагревающего печь, продувка стали в ванне в период ее доводки.

В ряде случаев путем обогащения удается получать из очень бедных руд богатые и относительно чистые концентраты.

Для современной горной техники капиталистических стран характерно использование передовых методов, применяемых на небольшом количестве крупных механизированных горных предприятий, наряду с архаическими, ручными или полумеханизированными способами добычи, обогащения и транспорта полезных ископаемых, преобладающими на большинстве шахт и рудников.

Все это также заставляет уделять серьезное внимание вопросам обогащения углей и рационального их использования.

в СССР работало 125 обогатительных фабрик, на которых механическому обогащению было подвергнуто 26,8% общего количества добытого угля.

При механическом обогащении угля применяются мокрый, пневматический и комбинированный методы.

Наряду с обогащением углей большое значение приобретает обогащение руд.

Начиная с 20-х годов в обогащение руд вовлекаются большие массы бедных руд цветных и редких металлов, в связи с чем роль обогащения в горнометаллургических процессах значительно возрастает, а методы его получают дальнейшее развитие.

Из них следует отметить обогащение в тяжелых суспензиях, применение гидроциклонов и винтовых сепараторов, магнитное обогащение, а также использование развитых технологических схем многостадийного и комбинированного обогащения.

На процесс обогащения большое значение оказывает непрерывное и быстрое повышение в связи с этим эффективности флотации и ее выход за пределы применения только для обогащения полезных ископаемых, а также постепенное расширение области применения автоматизации.

В настоящее время основными в обогащении железных руд являются гравитационные, магнитные методы, а также флотация.

Применение гравитационных методов обогащения, которые 50 лет назад были единственным способом обогащения руды, за последние годы значительно сократилось.

Основной тенденцией в развитии технологических схем в последние годы является почти повсеместный переход на многостадийное обогащение, особенностью которого является многократное чередование операций измельчения и обогащения (схемы с доизмельчением продуктов обогащения) и наличие многих операций перечистки концентратов и дополнительного обогащения хвостов.

При обогащении руд в настоящее время стремятся автоматизировать все процессы контроля и регулирования.

В последнее время в практике обогащения полезных ископаемых начали применяться радиоактивные изотопы.

Мы, очевидно, ничего не поймем во всей истории технического развития США, если не примем во внимание стремление людей к обогащению в условиях господства частной собственности на средства производства, конкурентную борьбу и многие другие обстоятельства, вытекающие из особенностей капиталистического производства, из особенностей капиталистического общества США.

Широкое распространение в горном деле сортировки, породоотборки и рудоразборки, обогащение по крупности, гравитационные методы, амальгамация. Появление и применение ее привело к крупным сдвигам во всех звеньях горной техники, начиная от разведки полезных ископаемых и кончая их обогащением.

Большое значение в технологии обогащения придавалось гравитационным методам, осуществляемым при помощи поршневых отсадочных машин.

Возникает новая самостоятельная отрасль науки — горная механика, делаются попытки обобщить методы проектирования горных предприятий, исследуются методы гравитационного обогащения руд.

3.Некоторые сведения об угле.

Углеобразование - один из региональных геологических процессов, протекавший и возобновлявшийся при благоприятном сочетании тектонических, климатических, геоморфологических, фитоценологических и др. факторов. Крупные эпохи углеобразования приурочены к периодам медленных колебательных движений земной коры на фоне общего длительного погружения крупных областей и участков.

Для углеобразования существенное значение имели возникновение в нижнем палеозое наземной растительности и её эволюция в последующей истории Земли. Наличие в осадочных толщах гумусовых углей отмечается с силура, а угленакопление промышленного значения - с девона. Получившие в среднем палеозое развитие влаголюбивые папоротникообразные растения ограничивали размещение областей угленакопления приморскими (или постепенно терявшими связь с морем) равнинами - паралический тип углеобразования. С последующей эволюцией растительных форм и расселением их на суше связано перемещение областей углеобразования в глубь материков; преобладающее развитие получил лимнический тип углеобразования.

Анализ стратиграфического и палеогеографического распределения масс угля на Земле лёг в основу разработанной в 1937 П. И. Степановым теории поясов и узлов углеобразования. Им установлена определенная закономерность в размещении одновозрастных угольных районов и бассейнов в виде поясов широтного или субмеридионального направления, которые были приурочены к зонам земной поверхности с палеоклиматическими и геотектоническими условиями, благоприятными для накопления угольной массы.

На основании стратиграфического распределения учтённых запасов угля П. И. Степанов выделил два максимума углеобразования - в верхнем карбоне - перми и в палеогене- неогене, а также высказал предположение о наличии третьего - в юрско-нижнемеловое время. Последующие исследования подтвердили эти закономерности. В СССР основные запасы угля сосредоточены в бассейнах пермского (48,5%) и юрско-мелового (39%) возрастов.

Углеобразование является одним из региональных геологических процессов, проявившихся на территории всех континентов.

конецформыначалоформыПлощади непрерывного распространения угленосных формаций колеблются от нескольких до сотен тыс. км², мощности - от десятков м до 20 км, число заключённых в них пластов угля - от единиц до нескольких сотен. Согласно современным представлениям, все основные черты угленосных формаций - их мощность, пространственная изменчивость состава и строения, взаимоотношение с вмещающими породами, количественная и качественная характеристика угленосности, метаморфизм углей, тектоника и др.- определяются характером и интенсивностью колебательных движений земной коры, в тесной взаимосвязи с историей структурного развития и палеогеографией.

Так, для угленосных формаций, приуроченных к краевым прогибам, унаследованным и наложенным крупным впадинам на складчатом основании (см. Тектонические прогибы), характерны большая мощность формаций, зональность их тектонического строения (от сильно дислоцированных структур по границе с орогенными областями к спокойным в центральной и приплатформенной частях бассейна), многопластовость, горизонтальная и вертикальная зональность в проявлении регионального метаморфизма углей, широкий диапазон их марочного состава (от бурых до антрацитов). В России с этими формациями связаны бассейны, обеспечивающие сырьём коксохимическую промышленность: Донецкий, Кузнецкий, Карагандинский и Печорский.

Крупные по масштабам процессы углеобразования приурочены к платформенным областям. В угленосных формациях, связанных с посторогенными (Челябинский и Тургайский бассейны), унаследованными и наложенными впадинами (Канско-Ачинский, Майкюбенский и Южно-Уральский бассейны) часто накапливались мощные угольные пласты. К платформенным синеклизам приурочены маломощные угленосные формации с невысокой угленосностью (Подмосковный и Иркутский бассейны). Степень углефикации углей платформенных формаций невысокая, преобладают угли бурые и каменные марок Д и Г. В орогенных областях углеобразование проявилось слабо, на локальных площадях, где создались благоприятные для континентального осадконакопления условия. Из-за сложной тектоники такие месторождения имеют очень ограниченное промышленное значение.

Структурно-молекулярная перестройка органического вещества при метаморфизме углей сопровождается последовательным повышением в них относительного содержания углерода, снижением содержания кислорода, выхода летучих веществ; в определённых закономерностях с экстремальными значениями на средних стадиях углефикации изменяются содержание водорода, теплота сгорания, твёрдость, плотность, хрупкость, оптические, электрические и др. физические свойства угля (рисунок 1).

Рисунок 1. Изменение рабочей влажности (W^P), теплоты сгорания (Q^Г_б), содержания углерода (С^Г), выхода летучих веществ (V^Г) и отражательной способности витринита (R) с повышением степени углефикации углей

(по И. В. Ерёмину, Э.М.Паху).

4. Шлам как топливо для энергетики.

Шлам (от нем. Schlamm — грязь) — отходы продукта, получаемые в виде осадка при промывке какого-либо рудного материала составляющие пылевые и мелочные его части. Также:

1. порошкообразная субстанция, обычно содержащая благородные металлы, выпадающие в осадок при электролизе меди, цинка и других металлов.

2. Нерастворимые отложения в паровых котлах в виде ила и твёрдого осадка. Для удаления шлама котёл продувают или проводят термосифонное удаление шлама.

3. Илистый осадок каменного угля или руды при мокром обогащении.

4. Осадок в виде мелких частиц, образующийся при отстаивании или фильтрации жидкости.

В результате процесса обогащения твердого угля образовывается значительное количество угольных шламов. Они принадлежат к классу крупности <1.0 мм (большинство зерен <0.035 мм) и часто продаются по заказу для приготовления смеси для энергетики. Это ценится, потому что в Польше около 11 млн. тонн таких шламов - залежи. Шламы с низкой зольностью могут использоваться и продаваться. Шламы с высокой зольностью должны обогащаться. В Польше есть одна обогатительная фабрика для шламов.

Угольные шламы с пределом крупности <1 мм восстанавливаются во время угольного обогащения на углеобогатительных фабриках. Они разделяются во время обезвоживания продуктов обогащения и потом после сгущения могут быть готовым продуктом для продажи или возвращаться в илонакопители как отходы. Это разделение главным образом из-за параметров качества. При условии, что параметры качества (зольность, сера, влажность) благоприятны, шламы смешиваются с мелким углем, образуя смесь для энергетики. Достаточно часто угольные шламы покупаются как готовый продукт, также в данное время они находят больше и больше покупателей. В прошлые годы большинство шламов были аккумулированы в илонакопителях, и к ним не проявлялся интерес со стороны пользователей. Залежи шламов образовывались как отходы углеобогащения. В реальности большинство этих отходов - топливо для энергетики. Окаменевшие отходы состоят главным образом из засоренных илом минералов, песчаников и сланцев. В зависимости от доли угля и окаменевших отходов в шламах могут существовать различные пути их использования. С малой долей окаменевших отходов и сравнительно высокой калорифической ценностью шламы могут находить применение в процессах сжигания. С высокой зольностью (окаменевших отходов) шламы могут обогащаться или направляться как минеральное сырье (при наличии заказчика).

Угольные шламы, складированные в илонакопителях, пропадают с легальной точки зрения. Шламы текущих продуктов, с другой стороны, (если не складированы в илонакопителях и продаются целенаправленно) - легальное топливо для энергетики. Интересно, что это не зависит от качественных параметров шламов. Часто шламы, складированные в илонакопителях, имеют лучшие качественные показатели, чем шламы из текущих продуктов. В первом случае шламы подчиняются принципам управления отходами, а во втором случае они - коммерческий продукт. Эти законно-ограниченные результаты состоят в значительных трудностях планирования методов использования шламов, складированных в илонакопителях.

5. Обогащение угольных отходов в Польше

В Польше одна фабрика "Polho", расположенная в Червенка-Лесжине, имеет дело с обогащением шламов. Фабрика осуществляет обогащение шламов после флотации, выпущенных как отходы обогатительных фабрик. Фабрика базируется на технологии профессора Х. Хёльтера. Технология беглого обогащения была осуществлена на практике в 1988 г. в Люнене вблизи Дормунта. В принципе, целью фабрики являлась ликвидация аккумулированных шламов после флотации. Шламы, собранные в илонакопителе под открытым небом за десятки годов, создают неплодородные земли. Земли были экологически потеряны и представляли собой лунный ландшафт. Такая технология была тщательно разработана, позволяя извлечь обратно угольный концентрат высокой ценности из утилизированных отходов. Положительный результат дала фабрика в Люнене, позволив внедрить эту технологию в Польше…

В 1991 г был подписан контракт на осуществление этой технологии между Central Planning Authority и Polish-German International Committee. Конструирование началось в августе 1991 г и завершилось в октябре 1993. Инвестирование было инициировано Польско-Германской компанией. Затем Германская компания перепродала свою долю Австралийской компании и они, в свою очередь, продали ее частным инвесторам. Фабрика работает до сих пор. В прошлые годы фабрика была награждена призом "Конструкция 1992" и также министром Пространственного менеджмента и строительства, министром Центрального фабричного управления, наградой журналистов и наградой Польской ассоциации шахтных инженеров и технологов. Установка технологической планировки обогащения шламов предназначена для зерен крупностью как отходы после флотационных процессов коксующихся углей. Тем не менее, применение процесса флотации обычно для восстановления карбоновых субстанций. В случае обогащения плавающих углей это решение также возможно осуществить, при этом уровень флотационных реагентов должен быть определенно высоким. Плавающие угли флотируются трудно, поэтому процесс флотации очень дорогой. В прошлые годы фабрика выполнила испытания по индустриальным меркам обогащения шламов, складированных в других илонакопителях. Положительные результаты этих опытов указали, что возможно обогащение шламов из других (ныне не используемых) илонакопителей.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата