72_130405_b

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Санкт – Петербургский государственный горный институт
имени Г.В. Плеханова
(технический университет)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор СПГГИ (ТУ)
проф. М.А. Иванов
«
»
2009
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИК»
(72 час)
Санкт-Петербург
2009 г.
2
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная цель изучения дисциплины «Проектирование обогатительных фабрик» –
подготовить слушателей ФПК, обладающих глубоким пониманием научных принципов и
методик проектирования обогатительных предприятий, способных методически грамотно
обосновать и рассчитать принятую в проекте современную ресурсосберегающую
технологическую схему рудоподготовки и обогащения; установить на проектируемой
фабрике передовое высокопроизводительное отечественное или зарубежное оборудование
большой единичной мощности для основных и вспомогательных процессов, а так же –
повысить квалификацию в данной области для последующей творческой работы в
проектных институтах, организациях и на производстве; ознакомиться с проектнокомпоновочными решениями передовых отечественных и зарубежных фабрик, с
прогрессивными современными направлениями в проектировании новых, реконструкции
и расширении действующих предприятий.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения дисциплины «Проектирование обогатительных фабрик»
слушатель факультета повышения квалификации должен знать:
– физические и химические свойства полезных ископаемых, их структурномеханические особенности;
– современные способы добычи и доставки руды на обогатительные фабрики
(циклично поточная технология – ЦПТ);
– современные ресурсосберегающие традиционные схемы рудоподготовки и схемы
рудного самоизмельчения, основные и комбинированные методы и схемы обогащения,
вспомогательные процессы – обезвоживание, пылеотделение и пылеулавливание;
– варианты проектно-компоновочных решений корпусов среднего и мелкого
дробления на фабриках большой производительности, работающих по двум основным
технологическим схемам трехстадиального замкнуто-циклового дробления СОГ и РОГ, а
также по особым технологическим схемам в зависимости от физико-механических
свойств и руды, кинематических, экономических и других условий;
– отечественный опыт и примеры реконструкции и расширения действующих
фабрик (Лениногорская фабрика №3, Апатито-нефелиновая фабрика №2») с целью
быстрейшего внедрения в промышленность достижения теории и техники обогащения,
что является на современном этапенаучно-технической революцией в области
проектирования обогатительных фабрик;
– современное состояние само– и полусамоизмельчения руд;
– типичные проектно-компоновочные решения передовых фабрик;
– достижения в развитии передовой технологии рудоподготовки и обогащения;
– современное высокопроизводительное оборудования и органичную связь между
технологическими схемами, техникой и проектно-компоновочными решениями
рудоподготовительных комплексов;
– общие принципы и виды проектирования, состав и содержание проектной
документации, методы инженерного проектирования и оптимизации;
– методики расчета и определения технологических показателей;
– проектно-компоновочные решения передовых отечественных и зарубежных
обогатительных фабрик для переработки различных типов руд;
– методики выбора и расчета производительности основного и вспомогательного
технологического оборудования;
– мировой опыт проектирования обогатительных фабрик и применения
современного оборудования большой единичной мощности;
должен уметь:
3
– собирать и обрабатывать материалы, необходимые для проектирования
обогатительных фабрик;
– выбирать, обосновывать и рассчитывать схемы рудоподготовки, обогащения и
обезвоживания;
– компоновать оборудование, необходимое для выполнения операций, используя
типовые решения предприятий-аналогов;
– выдавать исходные данные для проектирования специальных частей проекта;
– рассчитывать технико-экономические показатели;
– выбирать и рассчитывать необходимое количество оборудования для реализации
технологической схемы обогащения;
– рассчитывать основные параметры обогатительного оборудования;
должен владеть:
– горной и обогатительной терминологией;
– навыками чтения чертежной документации, работы со справочной литературой,
нормами технологического проектирования, каталогами, отчетами проектных
организаций и патентными материалами;
– навыками расчета технологических схем обогащения, в том числе с применением
ЭВМ.
должен иметь представление:
– о современном состоянии проектно-конструкторских работ и путях их развития
на ближайшую перспективу;
– о задачах проектирования обогатительных фабрик и реконструкции действующих
предприятий, как перспективного направления в деятельности проектных организаций;
– о структуре и взаимосвязи комплексов по добычи, рудоподготовке и обогащению
полезных ископаемых и их функциональном назначении.
3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Вид учебной работы
Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины
72
Лекции
52
Практические занятия (ПЗ)
20
Вид итогового контроля
зачет
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
№
пп.
1
2
3
4
Раздел дисциплины
Выбор и расчет технологических схем
Выбор оборудования и расчет его производительности
Проектирование цехов и служб обогатительных фабрик
Генеральный план и размещение оборудования по корпусам
Лекции, ЛР,
час.
час.
14
10
20
8
4.2. Содержание разделов дисциплины
РАЗДЕЛ 1. Выбор и расчет технологических схем
1.1. Основные показатели в схемах обогащения и методика их определения.
Технологические показатели. Баланс по массе и расчетному компоненту. Требования
4
к качеству концентратов. Выбор и обоснование качественных показателей,
задаваемых
при
проектировании.
Определение
минимально-допустимого
содержания полезного компонента в исходном материале. Разделительные признаки
и использование сепарационных характеристик для прогноза обогатимости
полезных ископаемых.
1.2. Определение производительности фабрики и ее отдельных цехов. Основные
условия, влияющие на выбор производительности фабрики. Производительность
фабрики, определяемая по наименьшим приведенным затратам. Термины: машинное
время, календарное время, коэффициент использования оборудования. Зависимость
числа смен и часов работы в сутки от режима работы горного цеха и
местоположения фабрики. Коэффициент неравномерности питания. Роль
промежуточных складов. Расчет суточной и часовой производительности отдельных
цехов фабрики.
1.3. Выбор и расчет схем дробления. Свойства сырья, влияющие на выбор способа
рудоподготовки. Разновидности схем дробления. Схемы дробления, чаще всего
применяемые на практике. Целесообразность включения в схем операций
предварительного и поверочного грохочения. Конечная крупность дробления перед
измельчением в шаровых., стрежневых мельницах и мельницах самоизмельчения.
Схемы с совмещенным и раздельным грохочением в последней стадии дробления
(СОГ и РОГ). Особые схемы дробления крупного и мелкого материалов.
Определение необходимого размера дробилки и ее производительности при данной
величине выходной щели. Определение производительности дробилки в замкнутом
цикле. Типовые характеристики продуктов, получаемых в схемах дробления. Общие
условия и методы расчета, исходные данные для расчета схемы, порядок расчета
количественной схемы дробления.
1.4. Выбор и расчет схем измельчения. Классификация в схемах измельчения.
Оптимальная крупность питания мельниц. Оценка крупности продуктов по
уравнению Розина-Раммлера. Расчет классификация в открытом и замкнутом
циклах. Виды одностадиальных схем измельчения и их расчет. Двух – и
многостадиальные схемы измельчения. Самоизмельчение. Способы борьбы с
критическими классами.
1.5. Выбор и расчет схем обогащения с применением ЭВМ. Классификация схем по
методам, процессам, операциям, стадиям. Особенности схем флотационного,
гравитационного и магнитного обогащения. Расчет принципиальных схем
обогащения. Определения числа необходимых и достаточных показателей и их
задание. Расчет принципиальных схем флотации при селективной флотации
полиметаллических руд, коллективной флотации с разделением концентрата. Расчет
полных схем обогащения на примере схемы флотации с тремя перечистками и одной
контрольной флотацией. Расчет полных схем по результатам опробования. Расчет
схемы с выделением трех продуктов. Расчет водно-шламовой схемы. Порядок
определения воды в операциях, выбор исходных показателей, определение баланса
воды, общего расходы воды, расхода свежей воды. Использование полного
водооборота и его роль в защите окружающей среды.
РАЗДЕЛ 2. Выбор оборудования и расчет его производительности
2.1. Общие положения. Общие принципы определения производительности
обогатительного оборудования. Преимущества установки оборудования крупных
типоразмеров и высокой производительности. Выбор числа стадий.
2.2. Выбор типа и определение производительности оборудования. Выбор типа и
расчет производительности оборудования для дробления, грохочения, измельчения,
мокрой классификации, гравитационных, флотационных и магнитных процессов
обогащения, для обезвоживания и пылеулавливания. Технико-экономические
показатели отдельных типов аппаратов.
5
РАЗДЕЛ 3. Проектирования цехов и служб обогатительных фабрик
3.1. Обработка результатов лабораторных и опытно-промышленных исследований
на измельчаемость и обогатимость руд, как основы технико-экономического
обоснования проектно-конструкторских работ.
3.2. Выбор рационального генплана с учетом производительности, горногеологических и топографических условий, а также способов транспорта руды,
продуктов обогащения, удаление и складирования хвостов на базе современного
мирового опыта в этом направлении.
3.3. Свойства сырья, влияющие на выбор способа рудоподготовки. Разновидности
схем дробления. Схемы дробления, чаще всего применяемые на практике.
Целесообразность включения в схем операций предварительного и поверочного
грохочения. Конечная крупность дробления перед измельчением в шаровых.,
стрежневых мельницах и мельницах самоизмельчения. Схемы с совмещенным и
раздельным грохочением в последней стадии дробления (СОГ и РОГ). Особые
схемы дробления крупного и мелкого материалов. Определение необходимого
размера дробилки и ее производительности при данной величине выходной щели.
Определение производительности дробилки в замкнутом цикле. Типовые
характеристики продуктов, получаемых в схемах дробления. Общие условия и
методы расчета, исходные данные для расчета схемы, порядок расчета
количественной схемы дробления. Анализ и критический разбор неудачных
технологических и проектно-компоновочных решений в отечественной практике
проектирования РПК.
3.4. Исследования процессов рудного самоизмельчения, полусамоизмельчения и
рудногаличного измельчения, как перспективных способов рудоподготовки.
Недостатки традиционных способов рудоподготовки и интенсификация процессов
рудного самоизмельчения. Краткий анализ теории и практики шарового измельчения
с целью лучшего понимания и внедрения процесса рудного самоизмельчения.
Разновидности рудного самоизмельчения, его технологические, эксплуатационные и
экономические преимущества, области применения. Творческий подход к решению
о выборе в проекте сухого или мокрого процесса самоизмельчения. Главные
особенности самоизмельчения – аккумулирование фракции критического размера.
Способы регулирования технологического процесса, повышающие его
эффективность. Анализ принципиальных технологических схем самоизмельчения на
примерах лучших зарубежных фабрик, их индивидуальность и тесная связь с
физико-механическими
свойствами
руды.
Методы
расчета
мельниц
самоизмельчения и рудногалечных. Анализ типичных проектно-компоновочных
решений РПК с рудным самоизмельчением.
3.5. Исследование современного состояния и тенденций развития технологий,
техники обогащения и проектных решений. Достижения ведущих научноисследовательских и проектных институтов (ОАО «Механобр инжиниринг»,
«Механобр-техника» и др.) в развитии техники и технологии обогащения за
последние годы. Современные схемы обогащения передовых и отечественных
фабрик. Реконструкция и расширения действующих предприятий – современное и
перспективное направление развития проектно-конструкторских работ (на примере
Ленинагорской фабрики №3, АНОФ-2, Заряновской и др.). Эффективные открытоцикловые схемы рудоподготовки. Новой технике и аппаратов большой единичной
мощности: грохота типа «Банан», большеобъемные мельницы, флотомашины,
фильтры «Керамик» и т.д. Многосекционные проектные решения отделений
флотации.
3.6. Проектирование отделений сгущений и вакуум фильтровальных установок.
Схемы компоновок фильтровального оборудования. Схемы вакуум оборудования
6
для обезвоживания. Пресс-фильтры и их применение на обогатительных фабриках.
Гидротранспорт концентратов. Примеры из мировой практики.
3.7. Проектирование вспомогательных цехов и служб обогатительных фабрик.
Реагентное отделение и склады реагентов. Норма расхода для составления проекта
реагентного отделения.
3.8. Ремонтное хозяйство. Способы проведения ремонтных работ. Подъемнотранспортное оборудование, монтажные площадки, ремонтные пункты в цехах.
Анализ зарубежного опыта выбора и расчета мостовых кранов при проектировании
отделений измельчения. Мех. Мастерские, материальные склады.
РАЗДЕЛ 4. Генеральный план и размещение оборудования по корпусам
4.1. Общие принципы выбора площадки и компоновки оборудования. Выбор
площадки для фабрики. Состав цехов и корпусов обогатительной фабрики. Схема
сооружений на генплане. Принципы размещения. Коэффициент застройки. «Роза
ветров». Компоновка оборудования внутри фабрики. Устройство перегрузочных
узлов. Замкнутый цикл дробления на генплане. Железнодорожный и автомобильный
транспорт на фабричной площадке. Складирование мокрых и сухих хвостов.
4.2. Размещение оборудования в цехах фабрики. Приемные устройства. Типовая
компоновка оборудования в отделениях крупного, среднего и мелкого дробления.
Размещение склада дробленой руды. Каскадное и одноуровневое расположение
дробилок. Размещение оборудования в отделениях измельчения, самоизмельчения,
флотации и магнитного обогащения. Размещение оборудования на гравитационных
фабриках. Компоновка оборудования в цехах обезвоживания и сушки. Системы и
схемы дренажа в цехах, уклоны полов и дренажных канав. Очистка полов, возврат
дренажных вод в процесс. Способы хранения и отгрузки концентратов.
4.3. Техника безопасности и охрана труда на обогатительных фабриках. Ширина
проходов, обслуживание площадок, ограждения. Правила безопасности при работе с
реагентами. Меры борьбы с пылью. Защита от вибраций и поражения электротока.
Правила противопожарной безопасности.
5. НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ И ИХ СОДЕРЖАНИЕ
№
Темы практических занятий
п/п
1 Расчет канонических схем флотации по содержаниям и извлечения
ценных компонентов от руды в концентратных продуктах
2 Расчет канонических схем флотации по содержаниям и
частным извлечениям ценных компонентов от операции в
концентратных продуктах
3 Расчет канонических схем флотации по результатам опробования,
т.е. по содержаниям ценных компонентам во всех продуктах
разделения
4 Проектно-компоновочное решение двух узлов
5 Проектно-компоновочное решение замкнутого цикла дробления в
одном корпусе
6 Проектно-компоновочные решения корпусов крупного дробления
(ККД)
7 Проектно-компоновочные решения корпусов среднего и мелкого
дробления (КСМД)
8 Проектно-компоновочные решения в отделениях измельчения и
флотации
7
Кол-во
часов
2
2
2
2
2
2
4
4
6. ТЕМАТИКА И ФОРМЫ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ И САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ
Индивидуальны консультации по темам лекций и практических занятий.
7. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Разумов К.А., Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик. 4-е изд., М., Недра,
1982
2. Рыбаков В.В. Расчет технологических схем обогащения. РИЦ СПГГИ (ТУ), 1998.
3. Андреев Е.Е., Захваткин В.В. Проектирование обогатительных фабрик. Сборник
задач. Учебное пособие. РИЦ СПГГИ (ТУ), 2006.
Дополнительная:
4. Тихонов О.Н. и др. Справочник по проектированию рудообогатительных фабрик.
Книга 1,2. М., Недра,1988.
5. Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики. 2-е изд., М., Недра, 1984.
6. Яшин В.П., Бортников А.В. Теория и практика самоизмельчения. М., Недра, 1978.
7. Захваткин В.К. Анализ зарубежного опыта рудного самоизмельчения медных и
медно-молибденовых руд. М., Цветметинформация, 1975.
8. Артюшин С.П. Проектирование углеобогатительных фабрик. М., Недра, 1974.
9. Клебанов О.Б. Реагентное хозяйство обогатительных фабрик. М., Недра, 1976.
10. Свирин В.Г. и др. Ремонтно-вспомогательное хозяйство обогатительных фабрик. М.,
Недра, 1978.
Программу составил:
доцент, к.т.н.
В.В. Захваткин
И. о. зав. кафедрой ОПИ
В.Б. Кусков
Декан Металлургического факультета,
профессор
Н.М. Теляков
8