ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Главная       Учебники - Горное дело      Введение в специальность горного инженера (Савенко Ю.Ф.)

 поиск по сайту  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

 

 

16. ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

При шахтах имеются обогатительные фабрики. Их назначение — дать потребителю продукцию с минимальными примесями ненужных компонентов. Достигается это разделением добытого сырья на полезные и неполезные минералы, удалением вредных примесей, получением различных сортов материала по крупности. В табл. 1 приведены сведения о содержании некоторых полезных компонентов в природном сырье.

Обогащение имеет большое народнохозяйственное значение, так как позволяет разрабатывать бедные месторождения и тем самым расширять минеральные ресурсы страны. Обогащение дает возможность комплексно использовать полезное ископаемое, выделить все содержащиеся в нем полезные компоненты, уменьшить транспортные расходы, повысить технический и экономический эффект (например, при плавке обогащенной руды уменьшается расход топлива и флюсов); сократить выбросы вредных веществ в атмосферу; улучшить качество готовой продукции и т. д.

Дополнительные затраты, связанные с совершенствованием процесса обогащения и эксплуатацией месторождений с бедным содержанием компонентов, окупаются.

Технология обогащения основана на использовании различных физических и физико-химических свойств разных минералов. Их различают по плотности, смачиваемости, магнитной восприимчивости, электропроводимости. В табл. 2 указаны основные методы обогащения.

С развитием техники и технологии обогащения стали применять термометаллургические (общая термическая обработка), гидрометаллургические и химические процессы (выщелачивание с последующей цементацией, адсорбционные и экстракционные процессы), изменяющие химический состав содержащихся в сырье минералов. Для интенсификации процессов применяют ультразвук, центробежные силы, магнитную, электрическую и химическую обработку, совмещенную с процессом обогащения.

Угли в настоящее время обогащают гравитационным и флотационн ы м способами. Последний применяется для частиц размером менее 1 мм. Руды черных металлов обогащаются главным образом магнитными и гравитационными способами, а в последнее время и флотационными, руды цветных металлов также флотационными, руды редких металлов — по комбинированным схемам, включающим почти все способы обогащения.

Процессы обогащения полезных ископаемых делятся на подготовительные, основные и вспомогательные.

При подготовительных полезное ископаемое приводится в состояние, при котором можно вести разделение минеральных компонентов. Одна из главных задач — разрушение сростков полезных и неполезных минералов и получение зерен требуемой крупности.

В результате основных процессов происходит разделение минералов на полезные и неполезные.

К вспомогательным относят процессы обезвоживания продуктов обогащения. На схеме (рис. 16.1) приведен перечень продуктов, получаемых в результате обогащения. В концентрате содержание полезного ископаемого выше, чем и исходном сырье. В отходах оно значительно меньше. В промежуточном продукте, получаемом в результате обогащения, содержание полезного ископаемого компонента выше, чем в отходах. Обычно этот продукт направляется на дополнительное обогащение.

 

Гравитационный метод основан на различии плотности компонентов исходного продукта и разделении за счет этого в поле силы тяжести или в поле центробежных СИЛ.

Флотация — один из наиболее широко распространенных процессов обогащения руд и углей. Ее эффективность можно повысить с помощью реагентов. При флотации частицы угля всплывают на поверхность вместе с пузырьками воздуха, а порода остается в жидкости. Перед флотацией горная масса должна быть измельчена до частиц размером менее 1 мм.

Бывают руды, в которых содержится несколько полезных компонентов. В таких случаях применяется комплексное обогащение с тем, чтобы каждый компонент был выделен отдельно и использован по назначению.

В настоящее время все большее внимание уделяется комплексному использованию полезных ископаемых: ни одни компонент, добытый из недр, не должен пропасть даром. Над этим работают кафедры обогащения полезных ископаемых горных вузов и крупные проектно-исследовательские институты, как, например, УкрНИИуглеобогащения (в г. Ворошиловграде).

Большой вклад в развитие технологии обогащения внесли советские ученые: акад. Г. А. Ребиндер, чл.-кор. И. Н. Плаксин, профессоры П. В. Ляшенко,

С. И. Митрофанов, К. А. Разумов, О. С. Богданов, В. И. Классе», В. А. Гуськов и многие другие. Из иностранных ученых — Годэн, Таггарт, Уорк.

Советский Союз занимает ведущее место в мире по обогащению полезных ископаемых. Для этой цели используются достижения химии, физики, гидравлики. Широко применяются математика, вычислительная техника, геологические науки.

В последнее время на страницах печати все чаще встречается слово «экология». Это наука об окружающей среде.

Рассмотрим воздействие крупной шахты на природу. При суточной добыче 5000 т и коэффициенте водообильности 2 м3/т из шахты ежесуточно откачивается 10 000 м3 кислой (реже щелочной) и загрязненной воды. Если такую воду не очищать, она настолько загрязняет реки, что становится непригодной для полива, разведения рыбы. Из шахты выдается большое количество породы (до 20% от добываемого угля), которая размещается в терриконах. При этом во многих случаях они горят, выделяя вредный сернистый газ, являются источниками запыления атмосферы. Выход из положения: строить очистные сооружения для шахтной воды, переходить на удаленные плоские отвалы, заполняя породой овраги, балки, что позволит одновременно избавляться и от эрозии. Можно породу оставлять и в шахте, в выработанном пространстве.

Детально вопросы экологии изучаются в специальном курсе «Охрана природы».