ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «Минералды шикізатты байыту технологиясы»



жүктеу 0.53 Mb.
бет1/4
Дата25.06.2017
өлшемі0.53 Mb.
  1   2   3   4
ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
«Минералды шикізатты байыту технологиясы»
5В072000 – «Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы»

ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАР

СЕМЕЙ

2015





































МАЗМҰНЫ












1.

Дәрістер ........................................................... .. 4-44





2.

Практикалық және зертханалық сабақтар........45-73





3.

Студенттің өздік жұмысы.................................74-124





1- дәріс

Минералды шикізаттарды байытудың мақсаты мен міндеттері.
Мазмұны:

1.Минералды шикізаттарды байытудың мақсаты мен міндеттері.

2. Пайдалы қазбалар және оларды қайта өңдеуде байыту процесінің рөлі.
1.Пайдалы қазбалар – нақты экономикалық салаларда пайдалануға болатын табиғи минералды түзілімдер. Пайдалы қазбалар физикалық жағдайына байланысты: қатты (кендер, өнеркәсіптік пайдалы қазбалар, көмір), сұйық (мұнай, минералды сулар) және газ тәрізіді (табиғи жанғыш газ) болып бөлінеді (1 – сурет).

Пайдалы қазбалар


Қатты



Сұйық

Газ тәріздес

Кендер

Өнеркәсіптік пайдалы қазбалар

Көмір

Мұнай

Минералды сулар

Табиғи жанғыш газ

1 – сурет. Пайдалы қазбалардың жіктелуі



Кендер – экономикалық тиімді технологияда оларды алу үшін құрамында жеткілікті мөлшерде құнды компоненттері (минералдары) бар пайдалы қазбалар. Кендер минералдардан тұрады.

Минералдар – құрамы жер қыртысында физикалық және химиялық процестер нәтижесінде физикалық қасиеттері ұқсас табиғи химиялық қосылыстар.

Кендерде: пайдалы компоненттері металдар болып табылатыны металл және пайдалы компоненттері минералдар немесе химиялық қосылыстар болып табылатыны металл емес болып бөлінеді.



Металл кендеріне: қара (темір, марганец, хорм, титан, никель, кобальт), түсті (алюминий, вольфрам, висмут, мыс, молибден, қалайы, сынап, қорғасын, мырыш, сурьма), сирек (тантал, ниобий, цирконий, бериллий, стронций, лантаноидтар), бағалы (алтын, күміс, платина) металдар жатады.

Металл емес кендерге – апатит, асбест, барит, гранит, графит, кианит карбонатты, кварц, мусковит, магнезит, шпат, тальк, флогопит, флюорит және басқалар.

Кенді емеске құм, қиыршық тас, саз, құрылыс тастары кіреді.

Кендер мен көмірді байыту. Кенді байыту процестерін көмірді байыту процестерінде пайдалануға негізделген. Көмір байыту іс жүзінде тәуелсіз тау – кен болғандықтан «Пайдалы қазбаларды байыту» және «Кенді байыту» тұжырымдамасы баламалы болып саналады.



Кенді байыту – қалдықтар мен ластаушы заттарды жойып, бір немесе бірнеше минералды компоненттерді алу үшін механикалық өңдеу әдістерінің жиынтығы.

Байыту процесінің тұрғысынан барлық компоненттер (минералдар): пайдалы компоненттер, байланысқан компоненттер, қалдық және зиянды ластаушы заттар болып бөлінеді.



Пайдалы компонентер деп оларды одан әрі пайдалану үшін кенді құрайтын жеке минералдар немесе химиялық қосылыстарды айтады. Мысалы, магнетиттің пайдалы компоненті магнетит (немесе олардағы компоненттер темір; апатит – нефелин – апатит (немесе фосфор бес оксиді) және нефелин (немесе Al2O3) және т.б. болып табылады. Пайдалы компоненттерді (минералдарды) байытуда жеке өнім бөлінеді. Кен бір немесе бірнеше компоненттерден тұруы мүмкін.

Байланысқан компоненттер – минералдар немесе салыстырмалы түрде шағын мөлшерде кен құрамындағы белгілі бір химиялық қосылыстар. Кейбір түсті металл кендерінде негізгі компоненттер алтын, күміс, платина, ал темір кендерінде – кобальт және т.б.

Қалдық – бұл кенді құрайтың нақты экономикалық жағдайда практикалық маңызы жоқ минералдар. Байыту кезінде қалдықтар жойылады.

Зиянды ластаушы – кен құрамындағы кейбір минералдар немесе химиялық қосылыстар немесе элементтер және өндірілген бағалы компоненттердің сапасын төмендетеді. Мысалы, темір кендерінде зиянды қоспаларға күкірт, фосфор, кианитта – титан және темір, т.б.

2.Кендегі компоненттерді байыту нәтижесінде өнімдер: концентраттар (бір немесе бірнеше) және қалдықтар болып бөлінеді (2 – сурет). Егер кенде екі немесе оданда көп концентраттар алынса, онда байыту кешенді деп аталады.


Кен


Байыту


Концентрат Қалдықтар
2 – сурет. Екі өнім шығуының принципті сызбасы – концентрат және қалдық
Концентраттар – ол минералды өнімдер, мемлекеттік стандарттар, техникалық немесе салалық стандарттарға сәйкес келетін мөлшерде пайдаланады.

Қалдықтар – минералды қалдықтар шоғырланған өнімдерді, ластаушы заттар мен қалдықтардың пайдалы компоненті.

Негізінен байыту процесінің көбі сулы ортада жүреді. Оның құрамында судың минералды бөлшектердің болуын қорытпа (пульпа) деп аталады.




2,3- дәріс

Минералды шикізаттарды байыту.

Мазмұны:


1. Байытудың технологиялық көрсеткіштері.Минералдардың физико-

химиялық қасиеттері.

2. Байыту процесінің жіктелуі.

3. Байытудың сызбасы.



1.Байыту процесінің тиімділігі сапалық және сандық технологиялық параметрлерімен бағаланады: өнім шығымдылығы (γ), пайдалы компонент құрамы (β) және пайдалы компонент өндіру (ε).

Өнім шығымы – γ – өнімнің концентрация мөлшері, кеннің пайыздық саны 100% ретінде қабылданды. Барлық байыту өнімдерінің жалпы өндірісі 100% тең. Шығымның баланстық теңдеуі:

Σγі = 100% (1)

Егер кенді екі соңғы өнімге бөлсек – шығым концентраты γк және қалдық шығымы γх, онда баланс теңдеуі:

γк + γх = 100% (2)

Компонент құрамы – β – кендегі немесе өнімдегі компонентерді (минералдарды немесе химиялық қосылыстарды) байытудың массалық үлесі. Кендегі пайдалы компонентті α деп белгіленеді.

Кез келген өнімді қамтитын компоненттің жалпы саны кенді байытудағы компоненттердің санына сәйкес келеді. Баланс теңдеуі:

Σγіβі = γисхβисх = 100α (3)

Егер байытуда екі соңғы өнім– концентрат және қалдық алынған болса, онда балансының теңдеуі мынадай теңдеу арқылы жазылады:

γкβк + γхβх = 100α (4)

Бөліп алу – ε – байыту кезінде кеннің құрамындағы басқа да пайдалы компоненттердің жалпы санының көрсетеді. Ол оның өнім компонентінің салмағына қатынасы ретінде есептеледі, кен салмағы мен пайызда немесе бірлік үлесі ретінде көрінеді:

 (5)

Бөлініп алынған соңғы өнімнің саны бөлініп алынған кеннің санына тең, яғни 100%.

Σεі = εисх = 100% (6)

Кенді екі соңғы өнімге – концентрат және қалдық болып бөлінеді, оның теңдеуі:

εкεх = 100% (7)

Мысалы. Кенді байытқан кездегі (2 – сурет) темірдің мөлшері 31% және 68,5% темір бар магнетитті концентрат алынды. Концентраттың шығымы 39%. Кеннің өнімділігі (Qисх) – 2100 т/сағ. Байытудың технологиялық көрсеткішін анықтаңыз.

Қалдық шығымының (1) баланс теңдеуімен анықтаймыз:

γх = 100 – γк = 100 – 39 = 61%

магнетитті концентраттан темірді бөліп алуды (5) формуламен анықтаймыз:



Қалдықтан темірді бөліп алуды (6) баланс теңдеуімен анықтаймыз:

εх = 100 – εк = 100 – 86,18 = 13,82%

Басқаша, қалдықтан темірді бөліп алу мынаған тең



Демек, қалдықтағы темір былай анықталады



Концентрат өнімділігі келесідей анықталады:

Qк = Qисхγк = 2100·0,39 = 819 т/сағ.

Қалдық саны анықталады:

Qх = Qисх – Qк = 2100 – 819 = 1281 т/сағ.

Байытудың нәтижелері кестеде көрсетілген (1 – кесте)

1 – кесте.

Темір кендерін байытудан кейінге нәтижелері



Өнімдерді байыту

Өнімділігі,

т/сағ.


Шығым γ, %

Темірдің мөлшері β, %

Темірді байыту ε, %

Концентрат

819

39,0

68,5

86,18

Қалдық

1281

61,0

7,02

13,82

Кен

2100

100

31,0

100


2.Кенді өңдеу технологиясы келесі процестердің түрлеріне, бір немесе одан да көп минералдардың бөлінуіне әкеледі. Мақсаты бойынша байыту процесі бөлінеді: дайындау (кенді дайындау), негізгі (нақты минералдарды бөлуді өңдейді) және қосалқы (3 – сурет).


Процестің технологиясы

Дайындау


Негізгі

Қосалқы

3 – сурет. Байыту процесінің жіктелуі



Дайындық процесібөлшектеу, ұсақтау, грохоттау және жіктелу. Осы процестердің мақсаты – кенннің кесектерін жою және қалыпты өнім алуды қамтамасыз ету.

Бөлшектеу және ұсақтау – пайдалы қазбаларды сыртқы күштердің әсерінен қажетті мөлшерге азайту процесі. Бөлшектеу кезінде үлкен өнімдер 5 – 8 мм, ұсақтауы 5 мм – ден аз болуы керек.

Кен өнімдерін бөлуде бөлшектеу немесе ұсақтау материал түріне байланысты грохоттау және жіктеу пайдаланады.



Грохоттау – кендерді тесіктерден немесе електерден өткізу.

Жіктеу – кенді мөлшері бойынша бөлшектеу немесе ұсақтау, су немесе ауа ағынының қозғалысымен ұсақ бөлшектерді жою.

Негізгі процестері бойынша, нақты байыту (минералды бөлу), пайдалы компоненттері концентраттары ретінде бөлінген және оның нәтижесі мен қоспалар қалдық ретінде жойылады. Негізделген байыту процесі (бөлімшесі) минералдардың физикалық немесе физико – химиялық қасиеттерінің айырмашылықтары: мөлшері, пішіні, тығыздығы, магнит өткізгіштігі, электрөткізгіштігі және т.б. болып бөлінеді.

Гравитациялық процестер тығыздығы, өлшем айырмашылықтарын және түйіршіктердің формаларын пайдалану.

Магниттік әдіс (магнитті сепарация) кенді байыту айырмашылықтарына негізделген минералдардың нақты магниттік қабылдағышын және өткізгіштігін жасау.

Электрлі әдістер (электрлі сепарация) байытуда сыртқы күштердің әсерінен электр өткізгіштігін және минералдар қабілетін айырмашылықтарындағы электр заряд шамасының белгісі.

Флотация әдісі (флотация) байытудың физикалық айырмашылықтарына негізделген және минерал бетінің химиялық қасиеттері, олардың суды сіңіруін тудырады.

Арнайы байыту әдістері оптикалық айырмашылықтарға негізделген (фотометриялық бөлу), люминесценттік (люминесценттік бөлу), радиометриялық (радиометриялық бөлу) және минералдардың кейбір басқа да қасиеттері.

Қосалқы процестер сусыздандыру, шаңды өндіру, кептіру болып табылады.

Алдын ала негізгі және қосалқы процестерді процестің технологиясы деп аталады.

Өңдеу зауытында ерекше орын өндірістік процестердің технологиялары қалыпты жұмыс істеуі үшін қызмет етеді. Өндірістік процестердің кейбіреуі байыту өнімдері (конвейерлер, қорытпа), су, электр, сығылған ауаның технология жабдықтау және т.б. өнімдерді байыту, сапасын бақылау.
3.Байыту сызбасы – процесс ағыны кезінде байыту, оны өнімдері өңдеу барысында алынған.

Технологиялық сызбаларды қамтылған ақпараттың сипатына қарай ол технологиялық сандық және сапалық деп аталады.



Технологиялық сызба ақпараттарды қамтитын процестер.

Сапалық – сандық сызбалар – сызбасы болып қосымша байыту табылады (орындаудың технологиялық көрсеткіштерін қамтамасыз етеді, өнім шығымдылығы, пайдалы компоненттер), сондай – ақ жеке процестердің технологиялық режимдері.

Тізбекті аппарат сызбасы – қазбаларды байытуда пайдалы құрылғылар арқылы графикалық жолын ұсыну және өнімдерді байыту.

Өңдеу зауыты байытудың технологиялық сызбасы байытудан (концентраттар алу), бөлшектеуден, ұсақтаудан, сусыздандырудан және кептіруден, қалдықтар қоймасы және су айналатын кондиционерлеуден тұрады.



3,4- дәріс

Ірілігі бойынша кенді жіктеу және ұрғылау

Мазмұны:


1.Процестің жалпы түсінігі

2. Елеуіштер құрылысы мен классификациясы

3.Електі анализ.

1.Ұрғылау – түйіршікті материалдардың ірілігі бойынша бөліну процесі. Елеу – ірілігі әр түрлі материалдар үшін қолданылады.

Елеуді белгілеуге байланысты өздігінен, дайындалған, қосымша және құрғату мақсатында болып бөлінеді.



Өздігінен елеу – тұтынушыға жіберуге арналғын соңғы өнім болып табылатын белгіленген іріліктегі өнімге бөлу процесі.

Дайындалған елеу – фабрикада жеке өндіруге алып келетін материалдарды ірілік класына бөлу, мысалы, әр түрлі байыту аппараттарында немесе жеке ірілік класын әр түрлі әдістермен байытудан бұрын.


Қосымша елеу бөлшектелген материалдардың ірілігі тең немесе кем болатын материалдарды бөліп алу мақсатында бөлшектеу сызбасында қолданылады.

Құрғату мақсатында елеу – бөлшектеуде кен немесе өнімнің байытуды құрғату процесі.

Елеу жел тартқыш елеуіш, таңбаланған құйылған және дәнекерленген елеуіш, сымды елеуіш ретінде қолданылатын елеуіш бетінде жүргізіледі (4 – сурет).

4 - сурет. Елеуіштердің жұмысшы бетінің түрлері



Жел тартқыш елеуіш қатаң белгіленген саңылаулармен параллель бекітілген желтартқыштардан жинақталады. Кесу пішіні әр түрлі ормада болуы мүмкін, бірақ ең жақсысы трапеция тәріздес формалы. Жел тартқыш торларды ірі материалдарды (100 мм асатын) елеу үшін қолданады.

Елеуіш болат жапырақшасынан немесе құйылған резинадан жасайды. Тор тесіктері әр түрлі формада болуы мүмкін – дөңгелек, квадрат, сопақ және тағы басқа формада. Елеуіш ірілігі 10 мм – 100 мм аралығындағы материалдарды елеуге қолданылады.

Елек (Сита) металлды, полимерлі, капронды сымдардан тоқылу арқылы дайындалады. Елеуіш ұсақ материалдарды (25 мм кіші) елеуге қолданылады. Елеуіштің тесігінің ең кіші мөлшері – 0,05 мм.

Елеу беті арқылы өткен материал тор астындағы немесе минусты деп аталады. Сәйкесінше тор бетінде қалған өнім тор үстіндегі немесе плюсті деп аталады (5 – сурет).

2. Елеуіштер құрылысы мен классификациясы

Елеуге арналған аппарат елеуіш деп аталады. Елеуіштің жұмысшы беті тегіс, жартылай төңгелек, цилиндр формалы болады.


















прямая со стрелкой 22 Бастапқы өнім




n санатты елеу, мм










-прямая соединительная линия 18прямая со стрелкой 21

+прямая со стрелкой 20










тор үстіндегі өнім

тор астындағы өнім

5 – сурет. Елеу сызбасы

(n) – елеуіш тесігінің мөлшері

(+) – тор үстіндегі өнім – түйіршік мөлшері ˃n

(-) – тор астындағы өнім – түйіршік мөлшері


: ebook -> umkd
umkd -> «Орта ғасырдағы Азия және Африка тарихы»
umkd -> ПӘннің ОҚУ – Әдістемелік кешені «Орта ғасырдағы Азия және Африка тарихы»
umkd -> Азақстан республикасының білім және ғЫЛ
umkd -> ПӘндердің ОҚУ-Әдістемелік кешені
umkd -> Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
umkd -> Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
umkd -> 123 -беттің сі казақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
umkd -> ПӘндердің ОҚУ-Әдістемелік кешені
umkd -> Экотоксикология» пәнінің оқу-әдістемелік кешені №1 басылым 050608-«Экология» мамандығына арналған
umkd -> Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі


  1   2   3   4


©stom.tilimen.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет