Что такое обогатительная фабрика
Обогатительные фабрики, их виды и особенности.
Завод нестандартного оборудования «Машинопромышленное объединение» проектирует и изготавливает оборудование для предприятий горной, химической и нефтегазовой промышленности. Наиболее тесное сотрудничество у нас сложилось с такими важными предприятиями горной промышленности как Обогатительные фабрики и Горно-Обогатительные комбинаты. В этом материале речь пойдет об Обогатительных фабриках. Обогатительная фабрика — это предприятие входящее в цепочку предприятий горной промышленности, важнейшее промежуточное звено на пути между добычей полезных ископаемых и использованием их полезной составляющей.
В этом материале речь, в первую очередь, пойдет об Обогатительных фабриках. Обогатительная фабрика — это предприятие входящее в цепочку предприятий горной промышленности, важнейшее промежуточное звено на пути между добычей полезных ископаемых и использованием их полезной составляющей. Что касается Горно-Обогатительных комбинатов, то это комплексное предприятие горно-добывающей промышленности, совмещающее добычу (карьер, шахта) и первичную переработку (обогатительная фабрика) твёрдых полезных ископаемых на одной площадке.
Обогащение полезных ископаемых на обогатительных фабриках.
Именно на обогатительных фабриках (самостоятельных или входящих в состав горно-обогатительного комбината) происходит первичная переработка твёрдых полезных ископаемых, поступающих с места добычи с целью получения конечного продукта, пригодного для дальнейшего использования в промышленной переработке.
Так же технологический процесс обработки полезных ископаемых, происходящий на обогатительной фабрике называется обогащение. Основной смысл процесса обогащения — увеличить концентрацию полезной составляющей твёрдых полезных ископаемых. В некоторых случаях при обогащении полезных ископаемых даже получают на выходе окончательные товарные продукты, такие как известняк, асбест, графит, но чаще всего это концентрат, пригодный для дальнейшей переработки и экономически целесообразный для транспортировки.
Виды обогатительных фабрик
Процессы обработки на обогатительной фабрике зависят от конкретного вида полезного ископаемого, но как правило общими процессами будут дробление, грохочение, измельчение, сортировка, собственно основное обогащение полезных ископаемых, в процессе которого выделяется концентрат и удаляются излишки породы, и в завершение сушка и сгущение. Готовый обогащенный концентрат накапливается в бункерах или на складах, для отправки на дальнейшую переработку, а отходы направляются в отвалы.
Технологическая схема производства, количество и габариты необходимого оборудования обогатительных фабрик зависят от требуемой производительности, состава полезных ископаемых, их физических свойств, способности к обогащению и конечных требований к получаемым продуктам обогащения. Основные показатели обогатительных фабрик — степень содержания полезного компонента в полученном концентрате и извлечения из руды.
В зависимости от применяемых процессов переработки обогатительные фабрики, главным образом, подразделяются на дробильно-сортировочные, промывочные, гравитационные, флотационные, магнитного обогащения и обогатительные фабрики с комбинированной технологией. Последние в связи с современными требованиями к комплексности переработки полезных ископаемых всё более востребованы.
Основные процессы обогатительных фабрик.
Процесс переработки полезных ископаемых на обогатительных фабриках, как правило делится на несколько этапов: подготовка (дробление, грохочение, измельчение, сортировка, обжиг), основное обогащение (гравитационное обогащение, магнитная сепарация, флотация) и вспомогательные процессы (обезвоживание, сгущение, сушка и осветление вод).
К современным обогатительным фабрикам постоянно возрастают требования к увеличению степени и комплексности извлечения полезных ископаемых, что приводит к необходимости включать в технологические схемы дополнительные процессы по переработке твёрдых отходов и жидких стоков обогатительных фабрик с целью доизвлечения полезных компонентов. А ужесточение законодательства по охране природы заставляет дополнительно очищать сточные воды и применять замкнутые циклы водооборота.
Современные обогатительные фабрики — высокомеханизированные и автоматизированные предприятия. Автоматизации в обязательном порядке подлежат обеспечение сигнализации и контроля, блокировки и защиты, регулирование и управление конкретными технологическими процессами и обогатительной фабрики в целом.
Важными для обогатительных фабриках так же являются процессы производственного обслуживания основного технологического процесса. На обогатительных фабриках для этого могут быть выделены отдельные цеха, такие как хвостовой (обеспечивают транспортировку и складирование отходов, обработка жидкой фракции и получение воды для последующего ее многократного использования) и реагентный (подготовка реагентов для кондиционирования пульпы).
Отдельно стоит отметить обеспечение защитой работников от вредности процессов производства на обогатительных фабриках. Снабжение системами аспирации и двухступенчатой очисткой воздуха от пыли здесь обязательное условие работы. Наиболее опасными источниками пылевыделения на обогатительных фабриках является дробильное, сортировочное и транспортное оборудование. Поэтому к этому оборудованию применяются специальные требования к герметизации жёсткими и мягкими укрытиями (кожухами) для самих дробилок, и специальными кабинами для персонала конвейеров и транспорта.
Другие способы классификации обогатительных фабрик.
По расположению обогатительной фабрики относительно сырьевой базы различают:
Различают обогатительные фабрики:
По расположению зданий и сооружений на промышленной площадке обогатительные фабрики различают:
Таким образом мы видим, что обогатительная фабрика это сложное многофункциональное предприятие горной промышленности, оснащенное большим количеством конструктивно сложного оборудования, работающего в сложных условиях и требующего постоянной заботы со стороны обслуживающего персонала и владельцев (своевременной профилактики узлов, замены изнашивающихся частей, периодического своевременного ремонта, замены самого оборудования).
Завод нестандартного оборудования «Машинопромышленное объединение», имея высококвалифицированные кадры и огромный опыт всегда готов прийти на помощь на любом этапе эксплуатации и обслуживания практически любого оборудования участвующего во всех технологических процессах обогатительной фабрике любого вида.
Одним из важнейших предприятий горнодобывающей промышленности является обогатительная фабрика. Данное предприятие направлено на обогащение добываемых полезных ископаемых, их первичной обработки и насыщения, и таким образом, служит для того, что бы из исходного сырья произвести технически ценные продукты для дальнейшего промышленного использования. Как правило, фабрики включаются в состав предприятий горнодобывающего характера, например в состав горнодобывающих комбинатов.
Производительность и рабочие характеристики обогатительных фабрик
Обогатительные фабрики перерабатывают все виды добываемых полезных ископаемых, из которых впоследствии получаются наиболее ценные материалы. Предприятия данного вида насыщают такие виды руды, как медная, свинцовая, цинковая, оловянные и другие цветные металлы. Насыщают руды черных металлов, таких как железо, марганцевая и хромовая руда, обрабатывают ископаемые, не относящиеся к металлам, например, графит, фосфор и калий, а так же множество других материалов, добытых для промышленного использования.
Производительность обогатительных фабрик может достигать порядка пятнадцати миллионов тонн обработанного материала за год. Отличительной чертой фабрики является ее энергоемкость, в зависимости от материала, который обрабатывается, эти параметры, могут варьироваться, однако наибольшим пределом энергоемкости является порядка 100 кВт/ч на обработку одной тонны материала.
Разновидности обогатительных фабрик
Обогатительные фабрики могут классифицироваться, в зависимости от того, какие именно перерабатываются на них материалы, от того, какие именно процессы выполняются. На сегодняшний день существуют такие фабрики:
Таким образом, посредством вышеназванных мероприятий, на обогатительных фабриках происходит первичная обработка материала, и выделение из полученной руды концентрата, в котором содержится намного большее количество полезных компонентов, нежели в изначальном сырье.
Все предприятия данного направления оснащаются таким дополнительным оборудованием, как аспирационные системы, которые позволяют минимизировать пылеотхождение в процессе обработки материала. Так же они снабжаются специальными увлажняющими системами, которые не позволяют распространяться излишкам пыли в воздухе.
Обогатительные фабрики классифицируются также на фабрики индивидуального характера, которые работают только с одним горнодобывающим предприятием и обогащают руду только с него одного, группового и центрального, когда работают с материалами разных предприятий, то есть расположенных отдельно от самой фабрики.
Конструктивные отличия обогатительных фабрик
Фабрики бывают горизонтального, вертикального и ступенчатого видов. Внутри вертикально расположенной фабрики материал транспортируется самотеком, однако на сегодняшний день такой тип считается нецелесообразным, поскольку в таком расположении присутствует большая циркуляционная нагрузка. В горизонтально расположенных обогатительных фабриках преимущественно используется разветвлено-механическая система транспортировки материала, однако и эта разновидность встречается сегодня нечасто, поскольку такой тип расположения требует значительных промышленных площадей.
Сегодня наиболее часто распространены в использовании самотечно-механизированные обогатительные фабрики, они не требуют больших производственных площадей и нагрузка в таком типе распространенна равномерно. После проведения всех обогатительных работ с материалом, он поступает в специальные бункеры и на склады, откуда уже разводится для дальнейшего применения в производстве и промышленности.
Обогатительная фабрика
ОБОГАТИТЕЛЬНАЯ ФАБРИКА (а. соncentrating mill, dressing mill, preparation plant; Н. Aufbereitungsanlage; ф. lavoir, laverie, usine de preparation, fabrique d’enrichissement; и. fabrica de preparacion, planta de preparacion, planta de соncentracion, fabrica de enriquecimiento) — горное предприятие для первичной переработки твёрдых полезных ископаемых с целью получения технически ценных продуктов, пригодных для промышленного использования. На обогатительных фабриках перерабатываются (обогащаются) руды цветных металлов (медные, медно-никелевые, свинцово-цинковые, вольфрам-молибденовые, оловянные и др.), руды чёрных металлов (железные, марганцевые, хромовые), неметаллические полезные ископаемые (фосфорные, калийные, графитовые и прочие руды и материалы) и угли. Первая обогатительная фабрика для извлечения золота была построена в России в 1760.
В зависимости от применяемых процессов переработки обогатительные фабрики делят на дробильно-сортировочные, промывочные, гравитационные, флотационные, магнитного обогащения и с комбинированной технологией. В связи с современными требованиями к комплексности переработки полезных ископаемых всё большее распространение получают обогатительные фабрики с комбинированной технологией, включающие обжиг или гидрометаллургию.
На обогатительных фабриках используются различные процессы: подготовительные (дробление, грохочение, измельчение, классификация, обжиг), основные (гравитационное обогащение, магнитная сепарация, флотация) и вспомогательные (обезвоживание, сгущение, сушка и осветление вод).
Реклама
Возросшие требования к полноте и комплексности использования полезных ископаемых, охране природы вызывают необходимость применять в технологической схеме обогатительных фабрик дополнительные процессы по переработке твёрдых отходов и жидких стоков обогатительных фабрик с целью доизвлечения полезных компонентов, создания водооборота.
Особое место на обогатительных фабриках занимают процессы производственного обслуживания (внутрифабричный транспорт сырья и продуктов обогащения, водо- и энергоснабжения, технологический контроль продуктов обогащения), а также автоматизированного управления на основе комплексной автоматизации. На обогатительных фабриках выделяют отдельные цеха (хозяйства), например хвостовой и реагентный, основное назначение которых — обеспечение производственных функций транспортировки, складирования отходов, выделение жидкой фазы из них и получение осветлённой воды для последующего использования её на обогатительной фабрике (хвостовое хозяйство) или подготовки реагентов, кондиционирования пульпы (реагентное хозяйство).
Горная масса на обогатительной фабрике проходит процессы дробления, грохочения, измельчения и классификации, основного обогащения полезных ископаемых с выделением концентратов и отходов, обезвоживания и сгущения. Готовый продукт (концентрат) накапливают в бункерах или складах, откуда он поступает на последующую переработку или отпускается потребителю, а отходы в виде водно-песчаной суспензии направляются в отвалы.
Обогатительные фабрики снабжаются аспирационной системой, а также двухступенчатой очисткой воздуха от пыли. Наиболее интенсивными очагами пылевыделения на обогатительных фабриках является дробильное, сортировочное и транспортное оборудование. Для борьбы с пылью и шумом на обогатительных фабриках применяют герметизацию оборудования, аспирацию, а также пылеподавление и пылеулавливание в источниках образования пыли, например герметизацию технологического оборудования жёсткими и мягкими укрытиями (кожухами), транспортное оборудование (конвейеров, дисковых питателей, сушильных барабанов и др.) — ёмкими укрытиями кабинного типа.
В местах интенсивного пылевыделения используют гидро- и парообеспыливание увлажнением материала и подавлением пылевого облака с помощью распыляемой воды или парового тумана. В производственных помещениях обогатительных фабрик в основном применяют аспирационную вентиляцию — удаление воздуха запылённостью более 3 г/ м 3 от пылевыделяющего оборудования. На обогатительных фабриках, как правило, аспирируют герметизированное технологическое и транспортное оборудование.
Технологическая схема, количество и габариты оборудования обогатительных фабрик зависят от её производительности (в чёрной металлургии от 7 до 8, в цветной металлургии от 10 до 15, в угольной промышленности до 7 млн.т/год), веществ, состава, физических свойств, обогатимости горной массы и требований к получаемым продуктам обогащения. Основные показатели обогатительных фабрик — содержание в концентрате полезного компонента и извлечение полезного компонента из руды.
Для обогатительных фабрик характерна значительная энергоёмкость. Потребление электроэнергии зависит от технологической схемы, перерабатываемого сырья и др. Например, для обогатительной фабрики по переработке углей (коксующихся и энергетических) энергоёмкость составляет от 7 до 11 кВт•ч/т угля, в цветной металлургии при обогащении медных руд от 15 до 70 кВт•ч/т, в чёрной металлургии для железных руд 60-70 кВт•ч/т, при обогащении нерудных полезных ископаемых, например, асбеста, 4 кВт•ч/т. Значительно отличаются по энергоёмкости обогатительные фабрики с мокрым и пневматическим процессами обогащения. Например, при обогащении каолина мокрым способом энергоёмкость составляет 10-15 кВт•ч/т, а сухим — свыше 100 кВт•ч/т.
В зависимости от территории положения обогатительной фабрики по отношению к сырьевой базе различают: индивидуальные обогатительные фабрики, размещённые рядом с шахтой или рудником; групповые обогатительные фабрики, расположенные вблизи одной из наиболее мощных шахт для обогащения полезных ископаемых группы шахт; центральные обогатительные фабрики — для обогащения полезных ископаемых шахт, территориально не связанных с обогатительными фабриками; обогатительные фабрики (как правило, на правах цеха), размещаемые у потребителя, например, при коксохимических заводах. Различают обогатительные фабрики вертикального, горизонтального и ступенчатого расположения. Для вертикального расположения характерна самотёчная система внутрифабричного транспортирования материала (в практике встречается редко из-за циркулирующих нагрузок); для горизонтального — разветвлённо-механизированная система транспорта (применяется редко, т.к. требует большой промышленной площадки); для ступенчатого — самотёчно-механизированная система транспорта. По расположению зданий и сооружений на промышленной площадке различают рассредоточенное расположение и объединение зданий в отдельные блоки (секции). Для первого вида характерно большое число отдельных зданий, связанных эстакадами и галереями (дозировочные бункеры, корпус, сушильная установка, погрузочные бункеры). Объединение зданий в отдельные блоки позволяет уменьшать территорию промплощадки и протяжённость инженерных коммуникаций и др.
В 80-е гг. в США и Японии начинают использовать модульный принцип проектирования и строительства обогатительных фабрик на основе стандартных блоков (дробления, измельчения, флотации и т.д.); в Великобритании, ФРГ, Франции предпочтение отдаётся односекционной компоновке с однопоточной установкой высокопроизводительного оборудования; в CCCP, США, ЧССР обогатительные фабрики, как правило, многосекционные, причём в CCCP и США со ступенчатой компоновкой.
Современные обогатительные фабрики — высокомеханизированное и автоматизированное предприятие. К основным задачам автоматизации обогатительных фабрик относят сигнализацию и контроль, блокировку и защиту, регулирование и управление технологическими процессами и обогатительными фабриками в целом. Наиболее полно автоматизация обогатительных фабрик реализуется в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП) и предприятием (АСУП).
Перспективы развития обогатительных фабрик связаны с применением новых технологических процессов, высокопроизводительного оборудования, совершенствования технологических схем, обеспечивающих полную, комплексную и малоотходную или безотходную переработку горной массы.