Навигация
Минерально-сырьевая база цветной металлургии
34814
знаков
2
таблицы
1
изображение
2. Минерально-сырьевая база цветной металлургии
Основное сырье для цветной металлургии - руды. Руда - это природное материальное соединение, содержащее какой-либо металл или несколько металлов, а также неметаллические полезные ископаемые в концентрациях, извлечение которых экономически целесообразно. Руды цветных металлов отличаются низким содержанием полезных компонентов и комплексным характером.
В зависимости от вида присутствующих металлосодержащих минералов руды цветных металлов делятся на группы:
· Сульфидные (Минералы находятся в форме сернистых соединений). Это медные, медно-никелевые, свинцово-цинковые руды;
· Окисленные, в них минералы находятся в форме кислородсодержащих соединений (оксиды, карбонаты). Это алюминиевые, окислено-никелевые, оловянные руды;
· Смешанные, в них минералы могут находиться и одной и в другой формах (медные руды);
· Самородные содержат металлы в свободном соединении (золото, серебро, платина).
По числу присутствующих металлов руды делятся на монометаллические и полиметаллические. Большинство руд цветных металлов являются полиметаллическими и содержат как минимум два ценных компонента. Наиболее сложными по составу являются медные, медно-никелевые, свинцово-медно-цинковые руды. Они содержат до 10-15 ценных металлов. Руды цветных металлов, как правило, очень бедные и содержат всего несколько, а то и долю процента основного металла. Многие сопутствующие элементы по ценности значительно превосходят основные компоненты руды. Руды, как и все полезные ископаемые, образуют в земле естественные скопления, которые называются месторождениями.
В основном вся цветная металлургия базируется на привозном сырье аппатитов и оловянного концентрата из горно-обогатительных комбинатов Дальнего Востока и Восточной Сибири.
Так, например, исходным сырьем для производства металлического алюминия служит глинозем, который получают путем переработки таких полезных ископаемых, как бокситы и нефелиновые руды.
Прогнозные ресурсы бокситов России составляют 290 млн. т (1.5% мировых). Сосредоточены они преимущественно на территории Белгородской (40 %) и Свердловской (34 %) областей, а также Республики Коми (16 %). Обычно бокситы представляют собой землистую глиноподобную массу, которая может иметь полосчатую, пизолитовую (гороховидную) либо однородную текстуру. Цвет: красный различного оттенка (от розового до темно-красного) и серый (от зеленовато-серого до темно-серого. Плотность: в зависимости от содержания окиси железа колеблется в пределах 2900-3500кг/м3, по степени прозрачности: непрозрачен.
По запасам бокситов Россия, значительно уступая лидирующим в этом отношении странам — Гвинее, Бразилии и Австралии занимает сейчас 9-е место в мире. Размещены отечественные запасы бокситов преимущественно на территории Республики Коми (29 %), Свердловской (27%) и Архангельской (23 %) областей.
Качество российских бокситов в основном невысокое. Их кремневый модуль, не превышает 20, поэтому они требуют значительно больших затрат энергии для переработки в глинозем. Только 48 % запасов бокситов в России могут эксплуатироваться рентабельно.
Россия является единственной страной в мире, где для производства глинозема используется такое низкокачественное сырье, как нефелиновые руды и концентраты.
Разведанные запасы нефелиновых руд составляют 4,6 млрд. т. Активная часть этих запасов, учтенная в семи эксплуатируемых месторождениях Мурманской и Кемеровской областях, равна 2,4 млрд. т. В современных экономических условиях рентабельность их разработки оказывается под вопросом.
Третий вид алюминиевых руд — алуниты, разрабатывают только в Азербайджане (месторождение Заглик). Подтвержденные запасы алунитов в Азербайджане оцениваются в 200 тыс. т. В Узбекистане разведано Гушсайское месторождение алунитовых руд с общими запасами 130 млн. т. По мнению республиканских экспертов, эти руды, после предварительного обогащения, могут перерабатываться в глинозем.
3. Технология добычи цветных металлов
Разработкой рудных месторождений и поставкой сырья для обогатительных фабрик и металлургических предприятий занимается горно-рудная промышленность. При разработке рудных месторождений применяют три способа: открытый, подземный и комбинированный. Открытый способ имеет ряд преимуществ: лучшие санитарно-гигиенические условия труда, применение высокопроизводительного горно-транспортного оборудования и как следствие этого, возможность достижения высоких технико-экономических показателей.
При открытом способе производительность труда рабочих в 4-5 раз выше, чем производительность труда при подземной разработке, а себестоимость добытой руды в 2-3 раза ниже. Подземный способ используют при глубоком залегании руды на глубине до 1700 м.
Открытые добычи ведут в карьерах с помощью экскаваторов. Эксплуатация карьера начинается с вскрышных работ, обеспечивающих открытый доступ к рудному пласту. Непосредственная разработка рудного пласта включает буровзрывные работы, экскавацию отбитой массы и ее транспортировку на поверхность. Транспортные пути располагаются на уступах пути и имеют конфигурацию восходящей спирали. На открытых разработках применяют рельсовый или автомобильный транспорт. В первом случае используют вагоны с опрокидным кузовом с электровозной тягой, во втором большегрузные самосвалы.
Открытый способ является основным при разработке золотых, платиновых, оловянных, вольфрамовых и других месторождений. Россыпи добывают драгами и гидравлическим способом. Дражный способ наиболее эффективный. Драга представляет собой плавучий землечерпательный снаряд, предназначенный для добычи песков из россыпей и промывки их для отделения металлов от минералов. Для осуществления добычи драгами необходимы следующие условия: соответствие глубины черпания драга глубине залегания россыпи, возможность устройства или использования водного бассейна, обеспеченность запасами песков на срок работы не менее 10 лет, отсутствие большого количества крупных валунов.
При гидравлическом способе разработке россыпей горную породу отделяют от общего массива сильной струей воды и перемещают потоком воды до места переработки или складирования. Воду подводят к специальному аппарату – водобою, который направляет струю воды под большим давлением на рудную массу, размывая ее.
Глубоко залегающие руды добывают подземным способом. Небольшие месторождения добывают одной шахтой. Большие месторождения разделяют на отдельные поля, которые разрабатывают самостоятельно. Методы добычи таким способом разнообразны и сложны. Число применимых систем добычи превышает 150.
Устройство шахт так же может быть различным. Оно зависит от пространственной формы руды, свойств рудной массы и вмещающих пород, рельефа местности и других факторов. Основные технологические операции при добыче руды подземным способом:
1. Отбойка руды (отделение ее от рудного тела);
2. Перемещение отбитой руды от забоя до закаточного горизонта;
3. Транспортировка руды на поверхность;
4. Поддержание выработанного пространства.
Для предотвращения обрушения выработанных участков подземных разработок их заполняют отвальными шлаками металлургических заводов. Горно-обогатительные и металлургические предприятия зачастую очень тесно связаны, поэтому являются чаще всего единым комплексом.
Цветные металлы получают из рудного концентрата: предварительно обогащенной руды. Обогащение – это искусственное повышение содержания металлов в сырье. Обогащение позволяет повысить содержание металла в десятки и сотни раз по сравнению с добытыми рудами. Перед обогащением, как правило, руду приводят в такое состояние, при котором содержащиеся в ней минералы будут как можно полнее освобождены друг от друга. Это достигается при дроблении и измельчении и дальнейшей сортировкой по крупности. Полученный концентрат необходимо подготовить к металлургической переработке путем его обезвоживания. Большинство операций обогащения производят в водной среде. Механическая смесь твердых материалов с жидкостью называется пульпой. Отношение жидкости к твердому телу 3:1.
Конечным продуктом обогащения являются концентраты и отходы. Концентраты называют по преобладающему в нем металлу. Отходы называют отвальными хвостами. Они состоят из пустой породы или имеют немного минералов, которые по качеству не могут быть ни концентратами ни хвостами.
Горные породы поступаю на фабрики кусками различной крупности, в которых минералы срослись друг с другом. Для отделения минералов руду необходимо раздробить и размельчить. Дробление и измельчение ведут при помощи дробилок и мельниц различных типов. Мельницы обеспечивают измельчение до 60-70 мкм.
Получение материала определенной крупности требует проведения обязательной сортировки поступающего на измельчение материала или уже измельченного продукта. Сортировка производится грохочением или гидравлической классификацией. Грохочение – это процесс разделения сыпучих материалов на классы крупности просеиванием через сито. Грохочение применяют при крупности частиц выше 1-2 мм. Грохочение осуществляется с помощью подвижных и неподвижных грохотов.
Методы гидравлической классификации применяют при крупности материла более 3-4 мм. Это разделение минеральных зерен по крупности на основе различия в скоростях и их осаждениях в воде. Разделение происходит в гидравлических классификаторах в горизонтальном потоке жидкости.
Продуктами гидравлической классификации являются слив, содержащий мелкую фракцию исходного материала, и пески, в которых собираются осажденные более крупные частицы.
В последнее время все большее распространение получило бактериальное выщелачивание. Некоторые виды бактерий растворяют в воде определенные металлы или их соединения, а также вредные примеси (например, мышьяк).
Так называемые тионовые бактерии растворяют медь, уран, цинк, кобальт, марганец и др. Для растворения и извлечения золота применяют гетеротрофные бактерии, выделенные из рудниковых вод золотоносных приисков.
Аппаратура для бактериального выщелачивания очень проста. Это дает возможность резко снизить себестоимость полезных ископаемых и значительно увеличить их добычу за счет использования бедных руд и отвалов из отходов обогащения руды, шлаков и др.
Похожие работы
... . Поэтому считают нормальным возникновение в электролизере одного-двух анодных эффектов в сутки. Изучением природы анодного эффекта занималось много исследователей. На основе исследований, проведенных в Московском институте цветных металлов и золота под руководством проф.А.И. Беляева, можно сделать вывод, что причиной, вызывающей анодный эффект, является различная смачиваемость угольного анода ...
... в отсутствии проверенной технологии добычи рудных песков с глубины 60-140 м. Использованный здесь в опытном порядке гидроскважинный метод добычи пока не встретил единодушного одобрения специалистов. РУДЫ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ Медь. Прогнозные ресурсы меди России оцениваются в 66,5 млн т. Большая их часть находится в Уральском (32,5 %), Сибирском (21,1 %), Приволжском (17 %) и Дальнево ...
... - Мирный, Удачное, Айхал. На Дальнем Востоке разведаны редко встречающиеся в России месторождения слюды-флогопита на территории Верхнего Алдана в Томмоте. 2. Добыча благородных металлов и алмазов 2.1 Из истории освоения Освоение Россией Дальнего Востока началось в 50-х гг. XIX в., примерно в то же время, что и районов Дальнего Запада США (1845 г.). В России первый алмаз был найден в 1829 г. ...
металл лежал на складах, и его пришлось продавать себе в убыток. Остается лишь пожелать им избежать подобного развития событий. Конъюнктура мирового рынка диктует биржевые цены на цветные металлы. Фундаментально баланс спроса и предложения – а фактически производства и потребления металлов – определяет котировки, в том числе и на украинскую металлопродукцию, т. к. рынок цветного металлопроката в ...
0 комментариев