Рудничные системы управления качеством минерального сырья

Х.Х. КОЖПЕВ 
r.r. ломоносов 

РУДНИЧНЫЕ 

СИСТЕМЫ 

УПРАRТIЕНИЯ 

КАЧЕСТВОМ 

МИНЕРАJIЬНОГО 

СЫРЬЯ 

Издание 2-е, стереотипное 

МОСКВА 

ИЗДАТFЛЬСfВО МОСКОВСКОГО 

ГОСУДАРСfВЕННОГО ГОРНОГО 

УIШВЕРСИТЕТА 
2008 

УДК 622.343.48:622.725 

ББК 33.21/65.304.12 

к 58 

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям 

кни:жным для взрослых. СанЛиН 1.2.1253---03», утвержденным 

Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 
2003 г. (ОСТ 29.124-94). Санитарно-эпидемиологическое заключение ФедерШlьной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей М 
77.99.60.95З.ДОО8501.07.07 

Рецензент- заслуженный деятель науки РФ, д-р техн. наук, 

проф. В. Ф. Кузин 

Кожпев Х.Х., Ломоносов Г.Г. 

К 58 
Рудничные системы управления качеством минерального 

сырья. 2-е изд., стер. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2008.-292 с.: ил. 
ISBN 978-5-7418-0544-2 (в пер.) 

Освещены вопросы формирования качества руд при их подземной добыче. 

Особенность книги с системном подходе к решению проблемы качества минерального сырья. Показаны значение, состояние и тенденция изменения качества руд, традиционные и новые пути обеспечения требований потребителей в 

условиях закономерного ухудшения качества рудоминеральной базы. Дан анализ 

научных и инженерных разработок в части совершенствования средств и способов управления качеством руд, а также экспериментальных работ по ряду горнодобывающих предприятий. Предложены принципиальные положения и методологии, направленные на решение проблемы рудного сырья путем создания подземных горно-добывающих производств с адаптированными в них технологиями рудоподготовкн. Основные решения по управлению качеством добычи рассмотрены с позиций получения конечных результатов всего горно-металлургического комплекса с их интегральной оценкой. 

Для инженерно-технических работников рудников, обогатительных и металлургических предприятий, проектных, конструкторских и научно-исследовательских организаций. Может быть использована в учебном процессе горных 

вузов. 

ISBN 978-5-7418-0544-2 

УДК 622.343.48:622.725 

ББК 33.21/65.304.12 

© Х.Х. Кожиев, Г.Г. Ломоносов, 
2005, 2008 

© Издательство МГГУ, 2005, 2008 
© Дизайн книги. 
Издательство 

МГГУ, 2005,2008 

Предисловие------------------------
Книга посвящена системному решению проблемы качества 

продукции горно-рудных предприятий. 

К настоящему времени известны многие практические работы и исследования по ряду важных аспектов проблемы обеспечения качества полезных ископаемых при их добыче. В первую очередь это работы по стабилизации (усреднению) состава 

рудной массы и в меньшей мере в части повышения концентрации в ней полезных компонентов. Последнее направление 

работ в основном связано с процессами рудоподготовки, осуществляемыми при обогатительных фабриках. 

В условиях прежней социально-экономической системы, 

когда главным критерием эффективности хозяйственной деятельности были в основном количественные показатели, вопросу качества в массовом производстве не уделялось достаточного 

внимания. Этому способствовало и то, что в стране практически 

не было дефицита богатых запасов ни по одному основному виду полезных ископаемых. Тогда даже самая низкокачественная 

продукция горных предприятий могла в планово-принудительном порядке 
поставляться 
потребителям. 
Поэтому горнодобывающие производства проблему качества почти не ощущали и исследования в этой области не считались достаточно актуальными. Для подземных рудников, где в основном разрабатывались более высококачественные запасы, вопрос качества ставился еще реже. 

В рыночной экономике уровень качества продукции наряду 

с ее себестоимостью определяет конкурентоспособность предприятия. К тому же практически по всем видам полезных ископаемых, в связи с отработкой более богатых запасов, происходит ухудшение природной минерально-сырьевой базы. Поэтому 

интерес к работам по управлению качеством продукции в горнодобывающих производствах стал в последние годы заметно воз
3 

растать. Однако применение отдельных технических, технологических и организационных решений для повышения качества 

добытой руды не может дать устойчивых результатов. Очевидно, что для этого необходимо общее системное решение проблемы, когда все технические, технологические и организационные новшества в области качества руды должны рассматриваться в совокупности и во взаимной увязке с технологией добычных работ. При этом важным условием успеха модернизированного производства является объективная оценка мотивации и значимости решений не только с позиции технологической системы рудника, но и смежных производств. 

Ацторы книги поставили цели обобщить знания, имеющиеся в данной области, ознакомить с результатами своих работ, а также сформулировать основные концептуальные положения теории и общие принципы создания системы управления 

качеством при подземной добыче руд. 

Книга написана на базе многолетних исследований и многолетнего произведетвенного опыта авторов. 

Разделы книги 1.1, 1,2, 1.4, 1.5, 2.2, 2.4, 3.1, 3.3, 3.6, 3.7, 4.5, 
5.1, 5.2 написаны Х.Х. Кожиевым; предисловие, введение, 3.4, 
3.5, 4.6 и заключениеГ.Г. Ломоносовым; 5.4- совместно 

Х.Х. Кожиевым, Г.Г. Ломоносовым и Ю.О. Федоровым; остальные разделы написаны Х.Х. Кожиевым и Г.Г. Ломоносовым. 

Введение----------------------------
В современном мире проблема обеспечения качества продукции горного производства приобретает все большую остроту, затрагивая интересы почти всех перерабатывающих производств. В наибольшей мере эта проблема проявляется в черной 

и цветной металлургии, а также в других отраслях, где производится наиболее востребованная продукция. Соответственно рынок минерального сырья становится более требовательным к 

эксплуатационным характеристикам продукции горного производства. В этом отношении российские горные предприятия, 

добывающие практически все виды твердых полезных ископаемых, не являются исключением. Имея ведущие позиции в мире 

по количеству запасов многих видов важнейших полезных ископаемых, наша страна в большинстве случаев уступает потенциальным конкурентам по их качеству. Так, занимая первое место в мире по запасам железных руд, месторождения России 

имеют в своем составе богатых руд не более 9 %. В то же время 

у основных конкурентов (Австралии, Бразилии и Китая) руды с 

содержанием железа 60 ... 70 % составляют до 2/3 их запасов. 

Самые богатые медные руды, по наличию которых Россия находится на 3-м месте в мире, в основном уже выработаны. Содержание основного компонента в свинцаво-цинковых рудах 

(соответственно 3 и 1-е место по запасам в мире) в 2-3 раза 

ниже чем в Австралии и Канаде. Оловянные руды, общие объемы которых в недрах нашей страны самые крупные в мире, также в 2-3 раза уступают по качеству бразильским, индонезийским и малазийским. Россия имеет и самые большие в мире запасы титановых руд, но из-за крайне низкого качества практически не ведет их добычу. Занимая по количеству бокситов 

6-е место в мире, наша страна уступает по их качеству Австралии, Гвинее и Греции. Качество российских вольфрамовых руд 

в 2,2 раза хуже, чем в Китае, а молибденовых в 3--4 раза ниже, чем в США. 

5 

На этом общем фоне выгодно выделяются крупные норильские месторождения руд, содержащие в своем составе никель, 

медь, металлы платиновой группы, кобальт, золото, серебро и 

другие ценные полезные компоненты. Здесь же следует отметить якутские и архангельские кимберлитовые месторождения, 

образующие мощную сырьевую базу для добычи алмазов. В 

стране имеются также месторождения и отдельные залежи с высоким, на общем уровне, содержанием золота, серебра и некоторых других полезных компонентов (например, на Камчатке и 

в Магаданской области), но запасы их относительно небольшие. 

Анализ общего 
состояния отечественных минеральносырьевых ресурсов указывает на то, что в дальнейшем ожидается все более напряженное положение с обеспечением металлургии достаточно технологичными рудами. При этом за прошедшие десятилетия интенсивной эксплуатации и на уникальных по 

своим запасам и качественным характеристикам норильских 

рудных месторождениях наблюдается неизбежный процесс 

обеднения запасов. И хотя содержания полезных компонентов в 

этих рудах пока по сравнению с другими предприятиями достаточно высокие и еще есть немалые запасы богатых руд, тем не 

менее отмеченная отрицательная тенденция проявляется все более заметно, реально грозя в недалеком будущем и для Норильской ГМК перерасти в острую проблему обеспечения металлургического производства рудоминеральным сырьем требуемого 

качества. 

Интенсивное обеднение запасов руд происходит практически на всех предприятиях, что негативно сказывается на результатах деятельности как горно-добывающих, так и последующих 

производств. Для частичного изменения складывающейся в 

стране ситуации с качеством рудоминерального сырья и некоторого повышения доли более богатых руд в недрах в последние 

годы наблюдается активный пересмотр ранее принятых кондиций по целому ряду месторождений. В результате их переоценки и соответственно сокращения запасов с 1994 по 2001 гг. отмечалось некоторое повышение средних по стране содержаний 

металлов в добытых рудах: например, по меди- с 1,25 до 1,69 %, 

б 

ПО ЦИНКУ С 2,22 ДО 2,64 %, ПО СВИНцу С 1,39 ДО 1,62 % И др. 

Естественно, что в нынешних условиях, когда за счет государственного бюджета практически прекращены поисковые геологоразведочные работы, а горно-добывающие предприятия не выделяют на это соответствующих материальных и технических 

средств, путь решения проблемы качества рудоминерального 

сырья в основном за счет использования наиболее богатых запасов -тупиковый. 

Из сказанного очевидно, что традиционный путь решения 

проблемы качества добытых руд за счет, главным образом, выборочного извлечения более богатых запасов руд в основном 

себя исчерпал. И поэтому ориентация дальнейшего развития 

отечественных горно-добывающих производств только на раз
работку богатых руд малоперспективна. 
· 

Более перспективное направление решения проблемы обеспечения 
перерабатывающих производств рудоминеральным 

сырьем требуемого качества в условиях закономерного ухудшения минерально-сырьевой базы за счет модернизации горнодобывающих и обогатительных предприятий в соответствии с 

новыми горна-геологическими, горно-техническими, хозяйственными и экономическими условиями. При этом решение проблемы возможно только на базе комплексного к ней подхода с 

интегральной оценкой всей цепи производства, начиная с горной ее части и завершая металлургическим переделом. 

В книге актуальная проблема обеспечения качества руд рассматривается на примере подземных рудников ОАО «Горнаметаллургическая компания "Норильский никель"». В настоящее время это одно из крупнейших российских предприятий, на 

долю которого приходится более 20 % мирового производства 

никеля, более 1 О % кобальта, более 3 % меди, значительная 

часть платины, палладия, селена, теллура, золота и других ценных продуктов. На внуrреннем рынке доля продукции этой 

компании составляет 96 % всего производимого в стране никеля, 55 % меди, 95 % кобальта. Существующая структура месторождений, эксплуатируемых компанией, такова, что основные 

запасы (82 %) представлены относительно бедными вкраплен
? 

ными рудами, доля которых по мере выемки богатых руд возрастает, что требует поиска новых научно обоснованных концептуальных и конкретных технологических решений в областях добычи и обогащения руд. В этих условиях компания определила комплекс актуальных научно-технических проблем, требующих первоочередного решения, первая из которых это 

создание на рудниках системы управления качеством руд. 

Среди ныне действующих подземных горно-добывающих производств рудники «Заполярный» (на месторождеliИИ 

«Норильск-1»), «Маяк» и «Комсомольский» (на Талнахском и 

«Октябрьском» месторождениях), введенные в эксплуатацию 

соответственно в 1938, 1964 и 1971 гг., являются пионерами освоения норильских медно-никелевых месторождений. На основе 

их опыта вырабатывались основные технологические решения, 

заложенные в свое время в создание норильских рудников 
«Октябрьского» (1974 
г.), 
«Таймырского» (1982 
г.) 
и 

«Скалистого» (2003 г.). Будучи авангардом разработки месторождений Талнахское и «Октябрьское», рудники «Маяк» и 

«Комсомольский» первыми среди горно-добывающих производств, эксплуатирующих эти месторождения, столкнулись с 

проблемой ухудшения своих (богатейших в начале эксплуатации) рудных запасов. Накопленный ими опыт, с учетом многолетней практики эксплуатации месторождения вкрапленных руд 

рудником «Заполярный», позволяет достаточно репрезентативно 

изучать по существу глобальную проблему качества руд на примере крупнейшего горно-металлургического производства. 

1.1 

СУЩНОСТЬ 

ПРОБЛЕМЫ 

КАЧЕСТВА РУДЫ 

1.2 

ВЛИЯНИЕ 

ВЕЩЕСТВЕННОГО 

СОСТАВАРУД 

НА ПОКАЗАТЕЛИ 

ИХ ПЕРЕРАБОТКИ 

1.3 

ЗАВИСИМОСТЬ 

ЭФФЕКТИВНОСТИ 

ОБОГАТИТЕЛЬНОГО 

ПРОИЗВОДСТВА 

ОТ СТАБИЛЬНОСТИ 

КАЧЕСТВА 

РУДНОГО СЫРЬЯ 

1.4 

ДРУГИЕ ФАКТОРЫ, 

ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ 

ТРЕБОВАНИЯ 

К КАЧЕСТВУ РУДЫ 

1.5 

ГОРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ 

ХАРАКТЕРИСТИКА 

МИНЕРАЛЬНОСЫРЬЕВОЙ БАЗЫ 

НАПРИМЕРЕ 

НОРИЛЬСКИХ 

РУДНИКОВ 

И ТЕНДЕНЦИИ ЕЕ 

ИЗМЕНЕНИЯ 

IIPOБJIEMЫ 

КАЧЕСfВА 

РУДНОfО СЫРЬЯ 

В СОВРЕМЕШIОМ 

fОРНОМЕТАШIУРfИЧЕСКОМ 

ПРОИЗВОДСfВЕ 

1