Проектирование обогатительной фабрики
Введение
1.1 Обогатительная фабрика
(Буслаева С. В., Никульшина Н.Я. Проектирование обогатительной фабрики)
Обогатительная фабрика – горное предприятие для первичной переработки твёрдых полезных ископаемых с целью получения технически ценных продуктов, пригодных для промышленного использования. Ha 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 др. руды и материалы) и угли. Первая обогатительная фабрика для извлечения золота была построена в России в 1760.
Ha 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).
Возросшие требования к полноте и
комплексности использования полезных
ископаемых, охране природы вызывают необходимость
применять в технологической схеме
обогатительной фабрики дополнительные
процессы по переработке твёрдых отходов
и жидких стоков обогатительной фабрики
c целью доизвлечения полезных компонентов,
создания водооборота.
Особое место на обогатительных
фабриках занимают процесс производственного
обслуживания (внутрифабричный транспорт
сырья и продуктов обогащения, водо- и
энергоснабжения, технологический контроль
продуктов обогащения), a также автоматизирования
управления на основе комплексной автоматизации.
Ha обогатительных фабриках выделяют отдельные
цехи (xозяйства), 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
xозяйство) или подготовки реагентов, кондиционирования
пульпы (реагентное xозяйство).
Горная масса на обогатительной фабрике
проходит процессы Дробления, Грохочения,
Измельчения и Классификации, основного
обогащения полезного ископаемого c выделением
концентратов и отходов, Обезвоживания
и Сгущения. Готовый продукт (концентрат)
накапливают в бункерах или складах, откуда
он поступает на последующую переработку
или отпускается потребителю, a отходы
в виде водно-песчаной суспензии направляются
в отвалы.
Обогатительные фабрики снабжаются аспирационной
системой, a также двухступенчатой очисткой
воздуха от пыли. Наиболее интенсивными
очагами пылевыделения на обогатительных
фабриках является дробильное, сортировочное
и транспортное оборудование. Для борьбы
c пылью и шумом на обогатительных фабриках
применяют герметизацию оборудования,
аспирацию, a также пылеподавление и пылеулавливание
в источниках образования пыли, например,
герметизацию технологического оборудования
жёсткими и мягкими укрытиями (кожухами),
транспортного оборудования (конвейеров,
дисковых питателей, сушильных барабанов
и др.) - ёмкими укрытиями кабинного типа.
B местах интенсивного пылевыделения
используют гидро- и парообеспыливание
увлажнением материала и подавлением
пылевого облака c помощью распыляемой
воды или парового тумана. B производственных
помещениях обогатительной фабрики в
основном применяют аспирационную вентиляцию
- удаление воздуха запылённостью более
3 г/ м3 от пылевыделяющего
оборудования. Ha обогатительных фабриках,
как правило, аспирируют герметизируют
технологическое и транспортное оборудование.
Технологическая схема, количество
и габариты оборудования обогатительной
фабрики 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 обогатительной фабрики-
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
c мокрыми и пневматическими процессами
обогащения. Например, при обогащении
каолина мокрым способом энергоёмкость
составляет 10-15 кВт·ч/т, a сухим - св. 100 кВт·ч/т.
B зависимости от территории положения
обогатительной фабрики по отношению
к сырьевой базе различают: индивидуальные
обогатительные фабрики, размещённые
рядом c шахтой или рудником; групповые
обогатительные фабрики., расположенные
вблизи одной из наиболее мощных шахт
для обогащения п. и. группы шахт; центральные
обогатительные фабрики для обогащения
п. и. шахт, территориально не связанных
c обогатительными фабриками, обогатительные
фабрики (как правило, на правах цеха),
размещаемые y потребителя, например при
коксохим. з-дах.
Объемно-планировочное решение здания должно удовлетворять требованиям современной технологии производства, обеспечивать необходимые санитарно-гигиенические условия, отвечать требованиям экономики, индустриализации строительства. Проектируемое здание должно разрабатываться на основе действующих норм и правил по строительству. Многие подходы к проектированию обогатительных фабрик изменились. Появилось большое количество законодательных актов, определяющих новое содержание проектных документов
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.
Пo 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.
B 80-e 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 c однопоточной установкой
высокопроизводительного оборудования;
в CCCP, США, ЧССР O. ф., как правило, многосекционные,
причём в CCCP и США co ступенчатой компоновкой.
Современные обогатительные фабрики
– высокомеханизированные и автоматизированные
предприятия. K основным задачам автоматизации
обогатительных фабрик относят сигнализацию
и контроль, блокировку и защиту, регулирование
и управление технологическими процессами
и обогатительной фабрики в целом. Наиболее
полно автоматизация обогатительной фабрики
реализуется в автоматизированных системах
управления технологическими процессами
(АСУТП) и предприятием (АСУП).
Перспективы развития обогатительных
фабрик связаны c применением новых технологических
процессов, высокопроизводительного оборудования,
совершенствования технологических схем,
обеспечивающих полную, комплексную и
малоотходную или безотходную переработку
горной массы.
1.2 Проект обогатительной фабрики
(Разумов К. А. Проектирование обогатительных фабрик)
Проектирование обогатительных фабрик - это комплекс мероприятий, завершающих перевод полезного ископаемого из категории потенциальной ценности в реальную - в товарную продукцию.
Проектом обогатительной фабрики называют комплекс технических документов, необходимых для осуществления строительства, монтажа и эксплуатации будущей фабрики.
Требования, предъявляемые проектом обогатительной фабрики:
- Комплексное использование минерального сырья, обеспечивающие безотходную технологию переработки.
- Рациональное использование земли включает организацию, водоснабжение, рекультивацию хвостов и породных отвалов, способы и методы защиты окружающей среды.
- Обеспечение высокой производимости труда. Применение высокопроизводительного оборудования, автоматизация контроля и управления производством.
- Использование современного типового оборудования, строительные конструкции, типовые проекты отдельных компоновочных узлов, цехов.
- Возможное кооперирование фабрики с другими предприятиями по вопросам снабжения: водой, электроэнергии, социальным и культурным бытом.
- Исключение излишеств в объемах, площадях бытовых помещений.
- Экономичное решение генерального плана фабрики с соблюдением норм.
- Обеспечение безопасных условий труда.
Проект обогатительной фабрики должен быть связан с рудником и металлургическим заводом или другим потребителем продуктов переработки.
Проектная часть документации состоит:
- Текстовая
- Расчетная (исследовательская)
- Графическая
Текстовая содержит сведения об объекте строительства ОФ, описание принятых графических решений, ссылки на нормативные документы.
Расчетная – результаты отчетов, обосновывающие принятые решения.
Графическая отображает принятые технические решения в виде чертежей.
I.Разделы проекта обогатительной фабрики:
1. Пояснительная записка:
- реквизиты документов;
- исходные данные и
условия для подготовки
- сведения о функциональном назначении объекта, состав и характеристика в производстве;
- сведения о потребности объекта в топливе, газе, воде, электроэнергии;
- данные о проектной мощности объекта;
- сведения о сырьевой базе (вода, топливо);
- технико-экономические показатели;
- данные о проектной мощности проекта, в том числе: численность работников, число рабочих мест и их профессионально – квалификационный состав;
- документация, подтверждающая
согласование с
2. Схема планировочной
организации земельного
- характеристика земельного участка и обоснование границ санитарно-защитных зон;
- технико-экономические показатели земельного участка;
- обоснование решений
по инженерной подготовке
- обоснование размещения зданий и сооружений;
-обоснование схем
- схемы планировочной
организации земельного
- план сетей инженерно-
- ситуационный план
3. Архитектурные решения.
- обоснование внешнего и внутреннего вида объекта;
- обоснование принятых объемов зданий;
- описание решений по отделки помещений;
- описание по освещению помещений;
- поэтажные планы зданий;
- чертежи фасадов
4. Конструктивные и объемно-
- сведения о топографических,
инженерно-геологических
- сведения об особых
природных климатических
- описание об обосновании технических решений, обеспечивающих необходимую прочность, устойчивость зданий, сооружений;
- обоснование номенклатуры, компоновки цехов, лабораторий;
- обоснование проектных решений, обеспечивающих теплозащиту ограждения;
- характеристика и обоснование конструкции полов, перегородок;
- чертежи разрезов зданий,
сооружений с изображением
- схемы каркасов и узлов строительных конструкций, перекрытий, фундаменты
5. Сведения об инженерном
оборудовании, о сетях инженерно-
- системы электроснабжения;
- сведения о электроприемниках;
- система водоснабжения: сведения о зонах охраны, описание характеристик горячего водоснабжения, описание система горячего водоснабжения, описание оборотного водоснабжения, план сети водоснабжения, баланс водоотведения, план сети водоотведения;
- система водоотведения:
сведения о существующих
Схемы канализаций.
- Отопления, вентиляция, кондиционирование воздуха, тепловые сети. Сведения о климатических условиях. Схемы систем отопления;
-Технологические решения:
- сведения о производственной программе и продукции, характеристика технологической схемы, требования к организации производства;
- обоснования, потребности в основных видах ресурсов;
- описание сырья и материалов,
требования к качественным
- обоснования вспомогательного оборудования (грузоподъемные краны, транспортные механизмы);
- перечень мероприятий,
предъявленный техническим
- сведения о наличии
сертификатов соответствия
- сведения о расчетной численности, составе работников, и число рабочих мест;
- охрана труда;
- автоматизированная система;
- расчеты о вредных
выбросах в атмосферу и
- мероприятия по предотвращению выбросов;
- технологическая планировка по корпусам;
6. Организация строительства:
- характеристика района;
-сведения о возможности использования местной рабочей силы при строительстве;
- обоснование возведения здания и сооружений, календарный план;
- технологическая
- обоснование потребностей строительства в кадрах;
- обоснование площадок для складирования материалов;
- обоснование потребности в жилье и социально-бытовом обслуживание;
- охрана окружающей среды при строительстве;
- обоснование принятой
продуктивности строительства
- генеральный строительный план;
7. Перечень мероприятий по охране окружающей среды:
- результаты оценки воздействия объекта на окружающую среду;
- перечень мероприятий
по предотвращению и снижению
воздействия на окружающую
- Результаты расчетов приземных загрязняющих веществ;
- Обоснование по очистке сточных вод, утилизация обезвреженных элементов, аварийные сбросы сточных вод, мероприятия по охране атмосферного воздуха;
- Мероприятия по оборотному водоснабжению;
- Мероприятия по охране и рекультивации земель;
- Мероприятия по охране недр;
- Мероприятия по охране объектов растительного и животного мира;
- Мероприятия по минимизации возникновения возможных аварийных ситуации и их воздействия на экологическую систему;
- Мероприятия, технические решения и сооружения, обеспечивающие охрану водных объектов, биологических ресурсов;
- Программа производственного экологического контроля (мониторинг);
- Перечень и расчет затрат на охрану окружающей среды;
- Ситуационный план (карта, схемы) района строительства;
- Ситуационный план с указанием и расположением источников выбросов и очистки их в стоки;
- Карты, схемы и сводные таблицы с результатами расчетов загрязнения атмосферы.
8.Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности:
- описание системы обеспечения правил безопасности;
- обоснование противопожарных расстояний между зданиями;
- описание проектных решений по пожарному водоснабжению;
- описание обоснования
степени огнестойкости
- описание обоснования по обеспечению безопасности людей при пожаре;
- перечень мероприятий по ликвидации пожара;
- сведения о категории зданий;
- перечень оснащения автоматизации пожарной сигнализации;
-описание внутреннего противопожарного водопровода;
- описание организационно-
- схема эвакуации людей и материальных средств;
- структурные схемы технических схем противопожарной защиты;
9. Мероприятия по обеспечению доступа инвалидам:
- перечень мероприятий по доступу инвалидов;
- обоснование принятых конструкций;
- мероприятия по эвакуации инвалидов;
- схема планировочной организации путей;
- поэтажный план зданий с указанием перемещений.
10. Смета на строительство
объектов капитального
- сведения о месте расположения;
- перечень сборников и каталогов сметных нормативов;
- обоснование особенностей определения сметной стоимости;
- сметная документация
должна содержать сводку
11. Единая документация в случаях, предусмотренных федеральным законом:
1. декларация промышленной безопасности;
2. инженерно-технические
мероприятия гражданской
3. иная документация, установленная законом РФ;
4. для ГОКа проектная
документация разрабатывается
Декларация предусматривает:
- оценку риска аварии;
- анализ мер предусмотрения аварий;
- организация и эксплуатация
опасного производственного
- локализация и ликвидация последствия аварии.
Каждый раздел проекта проходит экспертизу, получают заключение экспертизы промышленной безопасности. Декларирование безопасности подлежит ГТС ( горюче транспортным средствам).
Графическая часть включает в себя планы, схемы с нанесением на них соответствующих ИТМ ГОЧС.
II. Исходные данные, организации и порядок проектирования.
- Геологическое изучение недр- получение геологической информации, на основе которой выявляются месторождения для промышленной отработки полезных ископаемых.
- Геолого-промышленная оценка месторождений- подсчет запасов, оценка прогноза ресурсов полезных ископаемых. Она должна быть выявлена с необходимой степенью достоверности.
- Лицензия
- Выставление месторождения на аукцион.
Три основных вида пользования недрами:
- Геологическое изучение недр;
- Добыча полезных ископаемых;
- Строительство и эксплуатация подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых.
5. Лицензия на пользование
недрами- документ, установленной формы
с государственным гербом РФ.
Срок действия лицензии и срок
начала работы указан в
6. Разработка проектной документации.
Проект может выполнять только аккредитованные проектные организации, имеющие лицензию.
При разработке проектной документации ОФ назначается организация, являющаяся членом саморегулируемой организации (СРО).
Цели СРО:
- предупредить причины вреда;
- повысить качество выполнения инженерных изысканий.
СРО имеет следующие виды:
- выполнение инженерных изысканий;
- подготовку проектной документации;
- осуществления строительства.
Подготовка документации проекта.
Подготовка проектной документации осуществляется на основе задания, которое выдается заказчиком. В нее входят разделы:
- Основания для проектирования.
- Вид строительства.
- Стадийность проектирования.
- Требования повариантной и конкурсной разработки.
- Особые условия строительства.
- Основные технико-экономические показатели объекта.
- Требования к качеству конкурентоспособности и экономическим параметрам продукта.
- Требования к технологии режиму предприятия.
- Требования к архитектурно-строительным, объемно-планировочным и конструктивным решениям.
- Выделение очередей и пусковых комплексов.
- Требования и условия по разработки природоохранных мер и мероприятий.
- Требования к режиму безопасности и гигиене труда.
- Требования по разработки инженерно-технических мероприятий ГО и МЧС.
- Требования по выполнению опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ.
- Состав демонстрационных материалов.
Для проектирования ОФ необходимо:
- технологический регламент;
- горно-геологический раздел проектной документации;
- инженерные изыскания для строительства.
1.3 Задачи и цели обогатительных фабрик
(Буслаева С. В., Никульшина Н.Я. Проектирование обогатительной фабрики)
Основной целью ОФ является получение технически ценных продуктов, пригодных для промышленного использования при первичной переработки твёрдых полезных ископаемых.
2 Ситуационный план
На ситуационном плане масштабом 1:10000 расположено горно-металлургическое предприятие на базе месторождения Ново-Широкинское. На плане изображены следующие здания и сооружения: площадка рудника (площадь 24,05 га); площадка металлургического производства (площадь 5,3 га); хвостовое хозяйство (площадь 98,0 га); склад ВМ (площадь 8,3 га); полигон для испытания ВМ (площадь 5,8 га); межплощадные автодороги (площадь 10,0 га); отвал пород, некондиционных и забалансовых руд; резервный склад руды (площадь 8,0 га); промплощадка; подстанция; спецхранилище пиритного продукта; резервуары; насосные станции; очистные сооружения хозбытовых стоков и шахтных вод; насосная станция оборотной воды; отвал некондиционных забалансовых руд; отвал пустых пород; вахтовый жилой поселок; склад ГСМ с автозаправочной; площадка складирования ПСП; площадка для испытаний склада ВМ. Общая площадь занимаемых земель равна 159,45 гектаров. Организация рельефа представлена чертежом №1921.10-ГП, л 3.
3 Генеральный план
Генеральный план горно-металлургического предприятия на базе месторождения Ново-Широкинское выполнен в масштабе 1:1000. На плане изображены следующие здания и сооружения: основная промплощадка, где располагаются стволы шахт, обогатительная фабрика и объекты вспомогательного назначения; площадка базы строительной индустрии; площадка хвостового и отвального хозяйства; площадка склада ВВ; площадка водозабора. На основной промплощадке размещены: инвентарная котельная; инвентарная дизельная; прачечная; военизированная горноспасательная часть с пождепо: склад горюче-смазочных материалов(ГСМ); модульная станция очистки сточных вод; станция очистки шахтных вод; автопредприятие. Склад ГСМ располагается северо-восточнее существующей подстанции, автобаза юго-западнее. Участок для очистных сооружений находится севернее склада ГСМ. Установка переработки свинцового концентрата расположена к северо-западу от основной промплощадки. План водоотводной канавы представлен чертежом №1921.10-ГП, лист 9.
4 Изыскания (задачи)
Изыскания для строительства делятся на:
- Инженерно-геодезические;
- Инженерно-геологические;
- Инженерно-
гидрометеорологические; - Инженерно-экологические;
- Изыскания групповых строительных материалов и источников водоснабжения на базе подземных вод.
- Инженерно-геодезические изыскания – получения топографо-геодезического материала, комплексная оценка природных и техногенных территорий строительства.
- Инженерно-геологические изыскания обеспечивают комплексное изучение условий района.
- Инженерно-
гидрометеорологические изыскания обеспечивают выбор мест размещения площадки строительства, разработка генерального плана, выбор конструкции сооружения, условия эксплуатации, природоохранные мероприятия. - Инженерно-экологические изыскания проводятся для проектной документации раздела перечень по охране окружающей среды. Исследования и сбор данных фондовых материалов; маршрутные наблюдения для ландшафтов; проходка горных выработок для получения экологической информации; почвенные исследования; гео-экологическое опробование; газо-геохимическое исследование; санитарное наблюдение, эпидемиологические исследования.
- Изыскания грунтовых строительных материалов – обеспечивают необходимым и достаточным количеством для возведения земляных сооружений.
- Изыскания источников водоснабжения в виде подземных вод – водозабор подземных вод – сведения о водозаборе, описания, анализ водоносных горизонтов; оценка ресурсов подземных вод – санитарное состояние; рекомендации для проектируемого водозабора.
- Технические условия на подключение к существующим инженерным коммуникациям – производственного и хозяйственного водоснабжения, теплоснабжения, канализация, связь, электроснабжения.
Предусматривают максимальную нагрузку и сроки подключения, действия технических условий ( не менее 2-х лет за исключением случаев предусмотренных законов РФ).
5 Технологический регламент
Технологический регламент содержит следующую информацию:
- Минералогический, химический, рациональный состав, промышленные технологические типы, технологические сорта руд.
- Физико-механические свойства руды.
- Данные дробимости, измельчаемости и промываемости исходной руды.
- Возможные колебания показателей качества руды.
- Возможность и целесообразность предварительного обогащения кусковой руды.
- Возможность и целесообразность использования самоизмельчения.
- Учет комплексного использования сырья и отходов.
- Реагентный режим.
- Рекомендации по выбору оборудования.
- Данные по балансу водопотребления.
- Баланс металлов.
- Химический и минералогический состав готовой продукции.
- Другие рекомендации.
