Переход на рыночные отношения в черной металлургии приводит к необходимости поисков резервов и в переработке железных руд. Необходимость повышения производительности оборудования с одновременным ужесточением требованием заказчика к качеству концентратов приводит к необходимости поисков резерва производства.
На базовом предприятии КМА – МГОКе за последние годы проведены большие мероприятия по реконструкции, направленных на повышение качества продукции при переработки основного сырья месторождения бедных железистых кварцитов, предназначенных для переработки методами измельчения и мокрой магнитной сепарации.
На предприятии расширен фронт дробления, установлены современные дробилки, испытана и внедрена схема снабжения крупности сырья, отделение мокрая магнитная сепарация оснащена новым агрегатом для магнитной сепарации, декламации и фильтрации.
Район Михайловского месторождения расположен в пределах юго-западного склона средне-русской возвышенности и представляет равнину сильно изрезанную реками, а так же многочисленными балками и оврагами. Район характеризуется умеренно-континентальным климатом. Среднегодовая температура климата +4, -8 о
С, зимой температура может опускаться до -25 о
С, при средней температуре в январе -9 о
С, а летом поднимается иногда до +38 о
С, при средней температуре в июле около +20 о
С. Среднее количество осадков 532 – 592 мм. в год, большинство их выпадает в виде дождя. Зимой преобладают ветры юго-западного и западного направлений, а летом северо-западного и западного. Высота снегового покрова 0,5 м. глубина промерзания приходится на март и составляет 120-125 мм. Продолжительность теплого сезона 220-240 дней, холодного 140-180 дней. Метеорологические сведения проводятся по данным Железногорской метеостанции, характеризуемый район относится к сейсмическим, топливом район беден, промышленные предприятия работают на газе. Электроэнергия для предприятий и населенных пунктов поступает по проходящей через район высоковольтной линии электра передач 330 кВт.
Административный центр Михайловского горнопромышленного района, город Железногорск.
Михайловское месторождение железных руд представлено 3 залежами: Веретененской, Остаповской, Курбакинской. Наиболее благоприятные горно-геологические условия имеет Веретененская залежь, которая является объектом первоначальной эксплуатации. Основные типы руд – это железные руды и железистые кварциты (окисленные и неокисленные).
Кварцитный карьер и карьер богатых руд имеют единый фронт вскрышных работ, который составляет 500-454 мм.м3
горной породы. Проектная длинна карьера по поверхности – 6800 м., по кровле руд 5800м., по дну 1800 м.
Площадь по поверхности 2500 тыс. м2
, по кровле руд 1400 тыс. м2
, глубина карьера на конец обработки 600м.
Проектная мощность карьера по добыче богатых руд 10 млн.т., неокисленных железистых кварцитов 30 млн. т., окисленных 10-15 млн. т. в год.
Обработка месторождений ведется открытым способом, технология добычных работ включает: бурение скважин, многорядные взрывания, погрузка богатых и бедных руд в автосамосвалы – на перегрузочные станции и железнодорожный транспорт – для поставки на фабрику.
На базе богатых железных руд построено и эксплуатируется ДСФ по производству товарной аглоруды.
Для переработки неокисленных железистых кварцитов построен и эксплуатируется ДОК мощностью 300 млн. т. сырой руды в год.
Добыча руды возможна только после предварительного осуществления, которое выполняется подземным способом, дренажными горными выработками.
1.2. Горно-геологические сведения о месторождения. Минеральный состав руд
Михайловское месторождение находится в Железногорском районе Курской области, в 5 км юго-восточнее города Железногорска.
Месторождение открыто в 1949 году Льговской железорудной экспедицией выполнявшей первый этап детальной разведки железных руд на трех основных залежах: Веретенинской, Остаповской и Рясниковской (1950-1958гг.). Второй этап детальной разведки проведен юго-западной ГРЭ ПГО Центрология в 1965 – 1985гг. с утверждение запасов железных руд по состоянию на 01.01.1985г. С 1968 года эксплуатирующим месторождение Михайловский ГОКом производится доразведка богатых руд и зоны окисления железистых кварцитов в границах проектного карьера.
Вскрытие месторождения начато в 1957 г., добыча богатых железных руд в 1960г. Михайловским железорудным комбинатом по проектному заданию Южпроруды (г.Харьков). достигнута проектная мощность рудника 10 млн.т. Строительство первой очереди МГОКа с мощностью переработки неокисленных кварцитов 15 млн.т. выполнено в 1968-1973 гг., второй – в 1975-1976гг. достигнута проектная мощность МГОКа по переработки 30 млн.т. рудной массы.
В геологическом строении месторождения выделяются два структурных этажа: нижний
, сложенный сильно метаморфизованными и дислоцированными породами докембрия, и верхний
, образующий пологозалегающий чехол, сложенный осадочными отложениями палеозоя и мезокайнозоя.
В строении фундамента Михайловского месторождения
принимают участие метаморфизованные терригено-осадочные образования стойленской и коробковской свиты оскольской серии нижнего протерозоя.
На участке доразведки стойленская свита представлена верхней подсвитой (
), сложенной ритмично слоистой толщей углистых хлорит-серицито-кварцевых сланцев с подчиненными прослоями метаморфизованных песчаников. В верхней части подсвиты на контакте с железорудной толщей наблюдаются прослои безрудных кварцитов.
На подстилающих сланцах стойленской свиты согласно залегают железистые кварциты нижней железорудной подсвиты коробковской свиты (
), слагающие веретенинскую залежь, которая в настоящее время является объектом отработки железистых кварцитов. Мощность нижней подсвиты 800-830 м. В ее разрезе выделяются четыре пачки.
Первая (нижняя) пачка (
) сложена карбонатно-магнетитовыми, магнетитовыми, гематит-магнетитовыми, содержащими карбонат, малоруднми и безрудными кварцитами. Мощность пачки 80-300 м. Малорудные и безрудные кварциты залегают в низах пачки, образуя горизонт мощностью 3-50 м. Представляют они собой породы серого и темно-серого цвета, массивные, грубополосчатые, содержащие магнетит.
Вышележащий горизонт представлен карбонатно-магнетитовыми и магнетитовыми кварцитами, содержащими карбонат. Карбонатно-магнетитовые кварциты слагают нижнюю часть горизонта.
Макроскопически это серые с желтоватым оттенком широко-, средне- и тонкополосчатые породы. Основными минералами являются кварц (40-50%), магнетит (25-30%), карбонат (40-50%).
Гематит-магнетитовые кварциты, содержащие карбонат, слагают маломощный переходный горизонт между магнетитовыми кварцитами с карбонатом и вышележащими магнетит-гематитовыми. Для этих кварцитов характерно преобладание тонкополосчатых текстур. В составе преобладают: кварц (50-55%), магнетит (25-30%), гематит (5-10%), карбонат (10-15%).
Вторая пачка (
) представлена магнетит-гематитовыми кварцитами. Макроскопически это средне-, тонко- и разнополосчатые породы зеленовато-серого и серого цвета с тонкокристаллической гранобластовой структурой. Главные минералы - кварц, магнетит, гематит, в меньших количествах - карбонат, зеленая слюдка, реже - щелочной амфибол. Мощность пачки 170-300 м.
Третья пачка (
) на объекте предстоящих работ сложена гематит-магнетитовыми, магнетит-гематитовыми, карбонатно-магнетитовыми и магнетитовыми кварцитами.
Гематит-магнетитовые кварциты пользуются наибольшим распространением. Имеют они зеленовато-серую или серую окраску, тонко-среднеполосчатую текстуру. Основными минералами являются: кварц (45-60%), магнетит (20-30%), гематит (15-25%), зеленая слюда (10-25%), реже встречаются эгирин (1-5%) и щелочные амфиболы (0-5%).
Магнетит-гематитовые кварциты пользуются довольно большим распространением. По минеральному составу и текстурно-структурным особенностям они подобны кварцитам второй пачки.
Карбонатно-магнетитовые кварциты в составе третьей пачки образуют маломощный горизонт в западной части участка. По структуре и минеральному составу они похожи на аналогичные породы первой пачки.
Магнетитовые кварциты отмечены только в восточной части участка. Они имеют черную окраску, тонко- и среднеполосчатую текстуру, тонкозернистую структуру. В составе их присутствуют: кварц, магнетит, в незначительном количестве гематит, биотит, щелочной амфибол, карбонат.
Вдоль восточного фланга рудной залежи, по контакту ее с перекрывающими отложениями курбакинской свиты, залегает пласт гематитовых (краснополосчатых) кварцитов мощностью от 80 до 160 метров. Последние представляют собой породу серого цвета с вишнево-красным оттенком. Окраска обусловлена присутствием тонкодисперсного гематита в кварцевых прослойках. Структура породы гранобластовая. Главными минералами являются кварц (45-60%) и гематит (35-45%). В небольших количествах присутствуют магнетит, мартит, пирит, карбонат, щелочной амфибол.
На восточном фланге участка кварциты железорудной подсвиты перекрываются со стратиграфическим несогласием отложениями курбакинской свиты (
). Представлены они в основном песчаниками с прослоями сланцев и кварцевых порфиров, а в основании - конгломератами.
Докембрийские образования на месторождении перекрыты породами фанерозойского осадочного чехла, мощность которого колеблется от 60 м в центральной части месторождения до 180-190 м на флангах. Сложен чехол породами девонской, юрской, меловой и четвертичной систем.
Верхнедевонские отложения (Д3
) развиты на флангах месторождения. В центральной части они отсутствуют, в краевых частях мощность их достигает 100 м. Представлены девонские отложения пестроцветными глинами, глинистыми и песчанистыми алевритами, прослоями известняков и песчаников, отдельными слоями переотложенных железных руд.
Юрские отложения распространены повсеместно. Среди них выделяются отложения верхнебатского подъяруса и келловейского яруса. Верхнебатский подъярус (J2
bt) залегает с размывом на породах девона и докембрия. Представлен он кварцевыми песками с прослоями углистых глин. В основании подъяруса, где он залегает на железистых кварцитах, встречаются горизонты переотложенных гематит-мартитовых руд. Мощность подъяруса от 10 метров в местах налегания на породы докембрия до 50 метров.
Келловейский ярус (J3
cl) представлен в различной степени известковыми и алевритистыми глинами, залегающими с перерывом на отложениях верхнебатского подъяруса. Основную часть разреза яруса составляют глины с остатками фауны пелеципод, аммонитов, гастропод, белемнитов. Общая мощность отложений келловейского яруса составляет 30м.
Отложения мелового возраста развиты повсеместно. Среди них выделяются породы, относимые к неокомскому подъярусу, аптскому, альбскому и сеноманскому ярусами.
Нерасчлененные отложения неокомского подъяруса и аптского яруса (К1 пс-а) представлены песчанистыми глинами, алевритами, с линзами и прослоями песков, реже – песчаников. Общая мощность - 14-28 м.
Породы альбского и сеноманского ярусов (К1-2
al-cm) на месторождении пространственно не расчленяются. Литологически они представлены мелкосреднезернистыми кварцевыми песками с глауконитом. В верхах разреза прослеживаются горизонты песков мощностью от 0,3 м до 1,5 м, содержащие фосфоритовые желваки. Общая мощность альб-сеноманских отложений составляет 1-20 м.
Четвертичные отложения (Q) пользуются повсеместным распространением. Представлены они лессовидными суглинками. Мощность суглинков 15-25 м.
На участке проектируемых работ осадочные отложения в большинстве случаев отработаны. Фрагменты их сохранились только на западном фланге участка.
В структурном отношении Михайловское месторождение представляет собой осложненное дополнительной складчатостью и разрывными нарушениями западное крыло Михайловской синклинали. В пределах залежи выделяются три основные субмеридиональные складки – антиклинальная и две синклинальные.
Западная синклинальная складка является наиболее протяженной до 6 км с размахом крыльев до 1,5 – 2 км. Падение ее осевой плоскости и крыльев восточное. Угол падения западного крыла относительно пологий - 40-60°, восточного - крутой 60-80°.
В восточном направлении синклиналь переходит в антиклинальную (центральную) складку. Протяженность ее до 5 км при размахе крыльев до 1 км. Общее падение крыльев складки восточное под углами 70-80°. На юго-восточном фланге залежи антиклиналь переходит в субмеридиональную (восточную) синклинальную складку, «срезанную» зоной разлома.
Отмеченные выше складчатые структуры образуют западный блок месторождения, который по отношению к восточному, за зоной разлома, является взброшенным. В целом вся сложноскладчатая структура блока воздымается в северном направлении. Погружение шарниров складок в южном направлении происходит под различными углами - на севере 20-30°, в центральной части 30-45°, на южном фланге - 45-55°
В восточном блоке развиты железистые кварциты преимущественно второй и третьей пачек, образующие моноклиналь с устойчивым крутым восточным падением под углом 80-85°.
При общем южном и юго-восточном погружении складок шарниры их испытывают ундуляцию, обусловленную наличием систем складок более высокого порядка северо-восточного и северо-западного простирания. Последние осложняют крылья и замковые части субмеридиональных складок, образуя увеличение мощностей железорудных пачек в плане и разрезе. Складки северо-западного простирания проявлены в западном крыле и ядерной части западной синклинали. Простирание их шарниров изменяется от 290° до 325° СЗ. Протяженность складок свыше 2 км. Падение шарниров складок 30-50°. Проявлены они большей частью в северной и северо-восточной части веретенинской залежи.
Пликативная деформация железистых кварцитов Михайловскогоместорождения
осложнена разрывными нарушениями. Выделяются две основные субмеридиальные зоны разломов - центральная и восточная. Центральный разлом имеет наиболее важное структурное значение, он расчленяет рудную залежь на два блока, характеризующиеся различной структурой рудовмещающей толщи. Падение разлома восточное под углом 60-70°. Разлом фиксируется глубокой зоной окисления (ниже горизонта минус 300 м) и интенсивной трещиноватостью пород, что при бурении приводит к весьма низкому выходу керна.
Вторая, более крупная зона разлома проходит вдоль восточного борта веретенинской залежи. Здесь она сечет железистые кварциты нижней подсвиты коробковской свиты и отложения нижней курбакинской подсвиты. Зона представляет собой серию близко расположенных тектонических разрывов, образующих мощную зону подвижек и интенсивного дробления пород. Прослеживается она в С-СЗ направлении через всю структуру веретенинской залежи
. Падение зоны западное, под углом 60-70°.
Кроме вышеуказанных нарушений, на месторождении прослеживается еще целый ряд разломов и зон повышенной трещиноватости с различной ориентировкой - от субмеридиальной до северо-западной, северо-восточной и субширотной. К ним приурочены линейные зоны богатых руд и окисленных железистых кварцитов. В зонах разломов и повышенной трещиноватости отмечаются процессы окварцевания, эгиринизации, пиритизации.
На месторождении широко развита кора выветривания железистых кварцитов, представленная двумя морфологическими типами - площадной и линейной. Площадная кора имеет в границах залежи повсеместное распространение. Ее мощность колеблется от 30 до 300 м. В зонах тектонических нарушений и вдоль контактов кварцитов со сланцами площадная кора переходит в линейную, погружаясь в глубину на сотни метров. Особенно отчетливо линейная зона окисления проявлена вдоль центральной тектонической зоны. При ширине 150-200 м она опускается до горизонта –800 м. Вдоль контакта кварцитов со сланцами зона окисления опускается иногда до горизонта – 400 м.
В профиле кора выветривания имеет зональное строение. Выделяются следующие три зоны (снизу вверх):
· зона слабого окисления. Характеризуется частичной мартитизацией магнетита, разложением карбонатов и силикатов. Содержание магнетитового железа не опускается ниже 8 %. Порода сохраняет первичные текстурные и структурные особенности.
· зона сильного окисления. Характеризуется почти полной мартитизацией магнетита, частичным растворением кварца и силикатов. Содержание магнетитового железа не превышает 3-4 %. Породы характеризуются кавернозностью, трещиноватостью.
· зона богатых руд. Характеризуется полной мартитизацией магнетита, интенсивным растворением кварца и выносом кремнезема.
Ввиду незначительной мощности зоны слабого окисления месторождения (не более 10 м) первые две зоны обычно рассматриваются вместе как зона окисленных железистых кварцитов. Она имеет повсеместное и широкое распространение. Мощность ее крайне непостоянная, в центральной части месторождения - в среднем 30-50 м, по периферии увеличивается до 150-200 м, вдоль разрывных нарушений опускается до горизонтов 300,400 м.
Нижняя граница зоны окисления обычно достаточно резкая, но со сложной конфигурацией.
Основными потребителями железорудной продукции ОАО МГОКа являются металлургические заводы Урала и центра РФ. Часть продукции идет на экспорт в страны ближнего и дальнего зарубежья. В структурном отношении Михайловкое месторождение – это крупная антиклинальная складка второго порядка, протягивающаяся в меридиальном направлении и замыкающаяся на севере в районе с. Костельцево и ст. Дичня на юге. Месторождение в плане представляет собой неправильный многоугольник длиной 7 км. и шириной до 2,5 км., вытянутый в северном направлении. На юг и на север ширина полосы кварцитов резко уменьшается до 300-600 м. и круто погружается под породы эффузивно-сланцевой толщи. На месторождение выделяются 2 крупные залежи железистых кварцитов: Остаповская и Веретенинская. Падение кварцитов вмещающих пород по западному контакту месторождения под углом 50 – 60 о
, по восточному контакту до 80-90 о
с азимутом падения на восток.
В общем виде структура месторождения представляет систему сильно сжатых изоклинального типа антиклинально-синкленальных складок субмеридиального простирания.
В карьере наблюдается сложное антиклинальное поднятие железистых кварцитов северного направления и слегка опрокинутая на восток. К ядру этой антиклинальной складки приурочены наиболее мощные тела богатых железных руд, остаточных и переотложенных, причем первые резко преобладают. Морфология рудных залежей довольно сложна, что объясняется многочисленными «окнами», разбивающими залежи наряд частей, а так же весьма причудливой поверхностью железистых кварцитов, на которых залегают руды.
Докембрийские породы Михайловского месторождения слагают два структурных яруса: древний и верхний, между которыми существуют угловое и стратиграфическое несогласие. Древний ярус, мощность которого пока не установлена, сложен гнейсами и древними песчаниками. Верхний ярус делится на две серии: нижнюю, мощностью 1-1,5 км, сложенную земнокаменными породами, и верхнюю – Курскую. Породы нижней серии прорываются гранитами. Курская серия подразделяется на три свиты.
Общая видимая мощность всех горизонтов железистых кварцитов на Веретенинском участке достигает 1100-1200 м., а на других участках месторождения 200-400м. Мощность зоны окисления железистых кварцитов колеблется от 0 до 250 м., морфология ее чрезвычайно сложна.
На месторождении выделяются три основных разновидности кварцитов: магнетитовые, гематитовые и гематит-магнетитовые. Гематитовые кварциты прослежены в центральной и восточной частях залежи Веретенинского участка, в то время как магнетитовые располагаются по западному контакту и центральной части Михайловского месторождения.
Среди неокисленных преобладают гематит-магнетитовые кварциты. Просмотр ряда скважин центральной части месторождения позволит выявить следующие структурно-минералогические разновидности кварцитов: слюдяно-гематит-магнетитовые тонкослоистые: (Fe р. 33-38%, Fe магн. 18-24%, Fe маг./ Fe р. = 0,5-0,6 ), гематит-магнетитовые тонко и среднеслоистые (Fe р. 36-37%, Fe магн.17-19%, Fe магн. Fe р. = 0,45-0,55), эгирин-магнетитовые средне и широкослоистые, тонко и среднеслоистые (Fe р. 33-38%, Fe магн. 16-22%, Fe магн/ Fe р.= 0,4-0,6). Приведенные цифры показывают, что железистые кварциты Михайловского месторождения характеризуются весьма низкими, по сравнению с Лебединским и Криворожским месторождениями, содержанием магнетитового железа при довольно стабильном и низком значениях, отношения его к железу растворимому. Это связано с тем, что на месторождении встречается большое количество различных силикатов. Данные, характеризующие химический и минеральный состав проб всех разновидностей кварцитов представлены ниже.
Физические свойства железистых кварцитов карьера МГОКА
ТИП / СВ-ВА
р, кг
sр, Мпа
sсж, Мпа
Vпр, км\с
МАГНЕТИТОВЫЕ
3740
150-340
129-292
5.2
МАГНЕТИТ-ГЕМАТИТОВЫЕ
3540
90-280
153-173
5.6
ГЕМАТИТ-МАГНЕТИТОВ.
3730
180-360
135-173
5.3
СРЕДНЕЕ ПО КВАРЦИТАМ
3710
90-360
129-292
5.2
Макроскопическое изучение кварцитов показало, что для них характерны чаще тонкая и мясная слоистость, интенсивная микроскладчатость и весьма тонкая рудная вкрапленность.
Магнетит в основном образует зернисто вкрапленные структуры, 80% зерен представлены размером 0,04 – 0,06 мм. Размер агрегатов магнетитов 0,05-0,15 мм и только в богатых рудных слоях полиэдрической структуры агрегаты магнетита и гематита достигают размера 0,2-3 мм. Изредка встречаются почти сливные гематит-магнетитовые слои, содержащие небольшое количество кварцевых включений размером 0,005-0,05 мм. Гематит и магнетит тесно срастаются друг с другом, образуя слои гетеропластической структуры.
В смешенных слоях гематит не редко образует с кварцем мирминтоподобные срастания – субграфические структуры.
В нерудных слоях магнетит и гематит дают тонкую и мелкую вкрапленность. Кварц размером 0,09-0,03 мм. Наблюдается в виде полигональных и удлиненных зерен в нерудных и смешанных слоях.
Структура кварцевых слоев гранобластовая, зубчатая или мозаичная.
В кварцитах, чаще всего в рудных слоях развита изумрудно-зеленая слюда в тесном срастании с магнетитом. По химическому составу и оптическим свойствам она не имеет аналогов в группе слюд.
Эгирин в виде довольно крупных зерен и агрегатов размером 0,04-0,5 мм приурочен к кварцевым слоям с обильной рудной вкрапленностью, чаще гематитом. Рабенит и родусит обычно встречаются вместе с эгирином, иногда замещают его. Апатит пресудствует в различных видах слоев, редко в смешанных слоях он содержит включение магнетита.
В зоне окисления магнетит замещается гематитом, силикаты, кварц, карбонаты – гидроокислами железа. Довольно часто встречаются гипергенные сидериты, замещающие кварц, силикаты и далее магнетит.
В связи с тем, что бедные руды Михайловского месторождения являются высокопрочными с тонкой вкрапленностью рудных минералов, они относятся к разряду труднообогатимых железных руд. Это обстоятельство определяет применение для их обогащения трехстадийную схему измельчения в замкнутом цикле с классифицирующими аппаратами и многостадийную схему магнитного обогащения.
Основные предварительные исследования по обогатимости руд месторождения были проведены в институте «Механобрчермет» в лабораторных условиях и на опытной полупромышленной установке. На основании испытаний была запроектирована 3 стадиальная схема измельчения. В качестве классифицирующих аппаратов спиральных классификаторов в 1 стадии и гидроциклонов ГЦ 500 и ГЦ 360 во 2 и 3 стадиях.
Для магнитного обогащения было рекомендовано 6 стадий магнитной сепарации, сепараторы 1,3 и 5 стадий должны были быть установлены после 1,2 и 3 стадий классификации и дешламации, сепараторы 2 и 4 стадий - после мельниц 2 и 3 стадий измельчения, 6 стадия ММС - перед фильтрацией для частичного обезвоживания пульпы. Вакуум-фильтры устанавливались посекционно.
Проектом предусматривалась 3 стадии дешламации в дешламаторах МД, установка размагничивающих аппаратов перед фильтрацией, замкнутый внутрифабричный водооборот.
Такая технология по проекту должна была обеспечить получение из исходной руды с долей общего железа 39 - 41%, магнитного 18-20% получение концентрата с массовой долей железа 64,8% и хвостов с долей общего железа 24- 26%, магнитного - 2,5%.
По результатам пусконаладочных работ было решено отказаться от первоначального варианта рудного самоизмельчения во 2 и 3 стадиях измельчения, в дальнейшем отказались от внутрицехового водооборота и размагничивания концентрата перед 6 стадией ММС.
По скорректированной технологии первая очередь фабрики (ОФ 1) бала сдана в эксплуатацию.
Дальнейшая отработка технологии осуществлялась по результатам исследований, проведенных лаборатории обогащения института в г. Железногорске и центральной технологической лаборатории (ЦТЛ) МГОКа. По результатам исследований было рекомендовано отказаться от магнитной сепарации сливов мельниц 2 и 3 стадий (2 и 4 стадии ММС),6т 3 стадии дешламации, установить более совершенные магнитные сепараторы. По результатам этих исследований была запроектирована вторая очередь обогатительной фабрики (ОФЗ). Она включала также 3 стадии измельчения. 2 стадий дешламации, З стадии ММС. В 1 стадии вместо мельниц МШР 40x50 были установлены мельницы МШРГУ 45x60. На сепарации установлены более производительные агрегаты ПБМ 120x300 и ПБМ150x200.
Фильтрация 2 очереди была запроектирована в общем корпусе, без разделения по секциям, что обеспечило более рациональное использование оборудования
Проведенные лабораторные и промышленные испытания по гравитационному обогащению хвостов в винтовых сепараторах и аппаратах высокого гравитационного поля типа Фалкон показали возможность увеличения доли железа в обогащенном продукте до 45 - 50% при относительно небольшом его выходе.
Испытания по флотации показали, что качество концентрата может быть увеличено при использовании отечественных флотомашин на 3- 4 %, однако для этого необходимы дефицитные реагенты. В настоящее время проводятся испытания по флотации концентрата в колонных флотационных машинах.
Для анализа возможных технологических показателей обогащения богатых железных руд Михайловского месторождения принят критерий Ханкока-Луйкена. С использованием этого критерия проанализированы технологические возможности обогащения основных типов богатых руд месторождения: остаточных, инфильтрационно-остаточных, остаточных, гематит-марнтитовых, переотложенных, совокупности богатых руд. Для улучшения показателей действующей технологии переработки богатых руд рекомендовано использование конусных дробилок инерционного типа (КИД).
I. Принимаем по данным действующей фабрики значения удельной производительности q1
= 0,2 т/м3
ч.
II. Определяем значение коэффициента КD
для сравниваемых вариантов.
Сравниваем варианты установки
1. Для мельницы МШЦ – 40х55:
.
2. Для мельницы МШЦ – 45х60:
.
3. Для мельницы МШЦ – 55х65:
III. Определяем удельную производительность сравниваемых мельниц.
1. Для мельницы МШЦ – 40х55:
2. Для мельницы МШЦ – 45х60:
.
3. Для мельницы МШЦ – 55х65:
IV. Определяем производительность мельниц по руде
1. Для мельницы МШЦ – 40х55:
.
2. Для мельницы МШЦ – 45х60:
.
3. Для мельницы МШЦ – 55х65:
.
V. Определяем расчетное число мельниц
1. Для мельницы МШЦ – 40х55:
.
2. Для мельницы МШЦ – 45х60:
.
3. Для мельницы МШЦ – 55х65:
.
Выбор размера и числа мельниц производим на основании технико-экономических сравнений конкурирующих вариантов.
Таблица 7
Сравнение вариантов установки мельниц
Ва-ри-ант
Размеры барабанов мельниц DхL, мм
Число мельниц
Удельная произв. мельниц, т/м3
, ч
Прои-зводи-тель-ность т/ч
Масса мельниц, т
Установочная мощность, кВт
К-т запаса
одной
всех
одной
всех
I стадия
1.
МШР – 45х50
20
0,96
154,9
295
5900
2000
40000
0,98
2.
МШР – 45х60
18
0,96
178,9
310
5580
2500
45000
1,02
3.
МШР – 55х65
10
1,07
340,4
570
5700
3200
32000
1,07
II стадия
1.
МШЦ – 40х55
14
0,73
141,3
250
3500
2000
28000
1,0
2.
МШЦ – 45х60
9
0,79
209,0
310
2790
2500
22500
0,95
3.
МШЦ – 55х65
5
0,87
392,9
570
2850
3200
16000
1,0
III стадия
1.
МШЦ – 40х55
14
0,2
100,0
250
3500
2000
28000
1,06
2.
МШЦ – 45х60
9
0,22
150,3
310
2790
2500
22500
1,02
3.
МШЦ – 55х65
5
0,24
280,0
570
2850
3200
16000
1,06
При сравнении вариантов установки рассматриваемых мельниц наиболее выгодным является вариант установки 18 мельниц МШР – 45х60 дл I стадии измельчения и 9 мельниц МШЦ – 45х60 для II и III стадий измельчения.
Для каждой секции предусматриваем установку 2-х мельниц МШР – 45х60 и 2-х мельниц МШЦ – 45х60.
Производительность мельниц определяется многими факторами.
Первый ряд образуется факторами, зависящими от измельчаемого материала: измельчаемость руды, крупность исходной руды, крупность измельченного продукта.
Второй ряд включает в себя факторы, зависящие от самой мельницы: конструкция мельницы, размер мельницы, форма футеровки мельницы.
Для предохранения корпуса мельниц от износа, внутреннюю ее сторону облицовывают сменными футеровочными плитами из марганцовистой или хромистой стали.
В случае износа футеровочные плиты должны быть быстро заменены новыми.
Для повышения износостойкости футеровки необходимо применять наиболее эффективные ее профили.
Гладкая футеровка способствует более легкому скатыванию шаров, что уменьшает расход энергии и износ футеровки.
Работа шаров в этом случае осуществляется главным образом истиранием. Эта футеровка обычно применяется в стержневых мельницах.
При волнистой, особенно при ступенчатой футеровке, шары поднимаются при вращении мельницы на большую высоту, что способствует повышению производительности мельницы, но одновременно с этим увеличивается расход энергии и износ футеровки.
Работа шаров в этом случае осуществляется главным образом ударным действием.
Волнистую, особенно ступенчатую футеровку целесообразней применять при более глубоком измельчении, т.е. в первой стадии, а гладкую футеровку во второй.
От профиля футеровки существенно зависят ее износ, а также производительность мельницы, удельный расход эл.энергии и измельчающих тел.
Футеровка цилиндрической части мельницы является основной по весу и стоимости. От формы (профиля и размеров) футеровочных плит зависят рабочий диаметр мельницы и характер движения измельчающих тел, т.е. высота их подъема и возможность или невозможность скольжения по футеровке.
В последние годы были получены удовлетворительные показатели работы футеровок, отлитых из сплава Х12Г5, химический состав которого 2,5-3,0%; 0,8% Si; 4,5-5,2% Mn; 12-18% Cr; не более 0,1% Р; не более 0,06% S.
Промышленные испытания экспериментальной каскадной футеровки по барабану мельниц первой стадии измельчения на второй очереди отделения обогащения
Промышленные испытания экспериментальной каскадной брони по барабану мельницы МШЦ 45x60 первой стадии измельчения проводились на ДОК в соответствии с утвержденной программой и методикой «Проведение промышленных испытаний опытно-промышленных партий футеровок барабанных мельниц.
Каскадная бронь выполнена Старооскольским заводом ОЗММ по чертежам, разработанным группой технологов ДОК МГОКа, из стали 110Г13Л. Футеровка по торцевым стенкам загрузки и разгрузки мельницы была установлена типа МШ-41Т-001.
Цель промышленных испытаний: определение износостойкости каскадной футеровки в мельнице МШЦ 45x60 и ее влияние на эксплутационные и технологические показатели первой стадии измельчения. Футеровка была установлена на мельнице. В сравнении с мельницей зафутерованной бронеплитами тип 298 М, 299М «Батон», и имеющей с опытной мельницей близкие сроки ввода в эксплуатацию после капремонта.
Основные технологические характеристики сравниваемых мельниц приведены в таблице 8.
В период промышленных испытаний поддерживалось идентичное заполнение сравниваемых мельниц мелющими телами за счет догрузки шаров диаметром 120-125 мм, контроль за шаровой загрузкой мельниц шарами осуществлялся при остановке на планово-предупредительный ремонт методом прямых замеров.
Технологические показатели цикла первой стадии измельчения определялись после приработки шаров по результатам параллельного опробования сравниваемых мельниц на рудной шихте текущего производства.
Результаты сравниваемых технологических испытаний приведены в таблицах
В период опробований производительность базовой мельницы изменялась 01 140 до 160 т/ч, мельницы с каскадной футеровкой от 140 до 166 т/ч при крупности слива спиральных классификаторов по классу – 44 мкм соответственно 35,8 ÷ 51,4 и 38,8 ÷ 58,6 %. Испытания показали, что средняя производительность мельницы с каскадной футеровкой по данным технологических испытаний выше, чем производительность с футеровкой мельницы типа «Батон».
По данным оперативного учета производительность базовой мельницы изменялась от 145,6 до 151 т/ч, мельницы с каскадной футеровкой от 151,7 до 167,4 т/ч. Приведенные результаты указывают, что производительность мельницы с каскадной футеровкой выше на протяжении его срока испытаний.