Раменский ГОК : добыча и обогащение кварцевых песков
Покупка
Тематика:
Обогащение полезных ископаемых
Издательство:
Издательский Дом НИТУ «МИСиС»
Авторы:
Наумов Константин Игоревич, Исаев Владимир Алексеевич, Бредихин Юрий Михайлович, Юшина Татьяна Ивановна, Вознесенский Александр Сергеевич
Год издания: 2015
Кол-во страниц: 69
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
ВО - Специалитет
Артикул: 754510.01.99
Доступ онлайн
В корзину
Методические указания содержат комплексную информацию о геологии, добыче и обогащении кварцевых песков на Раменском горно-обогатительном комбинате. Имеют целью сформировать у студентов, проходящих ознакомительную практику на Раменском ГОКе, как общие, так и конкретные представления об объекте изучения - кварцевых песках, а также о современной технике и технологии, применяемых на этом предприятии в настоящее время. Предназначены для студентов второго курса, обучающихся по специальности «Физические процессы горного или нефтегазового производства».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Специалитет
- 21.05.05: Физические процессы горного или нефтегазового производства
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» № 2726 Кафедра физических процессов горного производства Раменский ГОК: добыча и обогащение кварцевых песков Методические указания по проведению ознакомительной практики Рекомендовано редакционно-издательским советом университета Москва 2015
УДК 622.02 Р21 Р е ц е н з е н т канд. техн. наук, Генеральный директор НП «Научно-образовательного центра «Инновационные горные технологии» П.П. Ананьев Авторы: К.И. Наумов, В.А. Исаев, Ю.М. Бредихин, Т.И. Юшина, А.С. Вознесенский Р21 Раменский ГОК : добыча и обогащение кварцевых песков : методические указания по проведению ознакомительной практики для студентов второго курса / К.И. Наумов [и др.]. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2015. – 69 с. Методические указания содержат комплексную информацию о геологии, добыче и обогащении кварцевых песков на Раменском горно-обогатительном комбинате. Имеют целью сформировать у студентов, проходящих ознакомительную практику на Раменском ГОКе, как общие, так и конкретные представления об объекте изучения – кварцевых песках, а также о современной технике и технологии, применяемых на этом предприятии в настоящее время. Предназначены для студентов второго курса, обучающихся по специальности «Физические процессы горного или нефтегазового производства». УДК 622.02 Коллектив авторов, 2015
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение....................................................................................................5 1. Кварц. Минералогия, свойства, значение...........................................6 2. Раменский горно-обогатительный комбинат. Краткие сведения....................................................................................14 3. Геологическое описание Чулковского месторождения кварцевых песков....................................................................................15 3.1. Географо-геологическая характеристика Чулковского месторождения кварцевых песков .................................15 3.2. Геологическое строение Чулковского месторождения ..........20 3.3. Вещественный состав кварцевых песков Чулковского месторождения.................................................................23 3.4. Запасы кварцевых песков Чулковского месторождения ........26 4. Вскрышные и выемочно-погрузочные работы. Общие сведения......................................................................................29 4.1. ГПР-вскрыша ..............................................................................29 4.2. Вскрышные работы....................................................................30 4.3. Отвалообразование.....................................................................31 4.4. ГПР-добыча.................................................................................32 4.5. Добычные работы.......................................................................33 4.6. Рекультивация.............................................................................35 5. Подготовительные и обогатительные процессы .............................36 5.1. Термины и определения.............................................................36 5.2. Приемный бункер. Вибрационный питатель...........................37 5.3. Оттирка кварцевых песков ........................................................38 5.4. Классификация ...........................................................................39 5.5. Мокрая гидроклассификация ....................................................41 5.6. Гравитационное обогащение.....................................................42 5.7. Магнитное обогащение..............................................................43 5.8. Фильтрация .................................................................................44 5.9. Сушка и пылеулавливание ........................................................45 5.10. Складирование концентрата....................................................46 5.11. Опробование и контроль качества кварцевых песков ..........47 5.12. Технологическая схема обогащения кварцевых песков на Раменском ГОКе ...................................................................48 6. Назначение и потребители конечной продукции............................50 Приложение 1. Марки кварцевого песка, производимого Раменским ГОКом..................................................................................54
Приложение 2. Технические требования к кварцевым пескам в соответствии с ГОСТ 22551-77 ..........................................................55 Приложение 3. Вскрытие поля карьера................................................56 Приложение 4. Система разработки .....................................................58 Приложение 5. Положение об учебно-ознакомительной практике на Раменском ГОКе................................................................61 Приложение 6. Рабочая программа Учебно-ознакомительной практики......................................................63 Контрольные вопросы и задания ..........................................................66 Библиографический список...................................................................68
ВВЕДЕНИЕ Целью настоящей ознакомительной практики является формирование у студентов второго курса представлений о деятельности горнопромышленного комплекса по добыче и переработке россыпей, включая горное оборудование, технологические процессы и аналитические службы. Практика проводится на базе Раменского горно-обогатительного комбината – одного из крупнейших российских производителей кварцевых песков Егановского и Чулковского месторождений, составляющих единую залежь с запасами около 40 млн т. Задачами практики являются: изучение геологии разрабатываемых месторождений, ознакомление с работой специальной горной техники, машин, механизмов и технологических процессов по добыче, транспортированию и обогащению кварцевых песков. Примерная программа практики включает следующие позиции: 1. Техника безопасности и охрана труда на предприятии. 2. Геология и гидрогеология месторождения. 3. Вскрышные работы, экскавация и транспортировка песков. 4. Подготовительные процессы (приемный бункер, оттирка, классификация). 5. Технологические процессы обогащения кварцевых песков (гравитация, магнитная сепарация, фильтрация, сушка). 6. Складирование концентрата. Процессы пылеподавления. 7. Опробование и контроль качества песков. 8. Номенклатура продукции предприятия и ее потребители. Области применения конечной продукции. Практика проводится в сроки, установленные в соответствии с действующим учебным планом, на основании приказа ректора НИТУ МИСиС. Студенты во время проведения практики выполняют предписания руководителя, назначенного профилирующей кафедрой. Организация практики согласовывается с представителем от предприятия.
1. КВАРЦ. МИНЕРАЛОГИЯ, СВОЙСТВА, ЗНАЧЕНИЕ Кварц (SiO2) является одним из самых распространенных минералов в природе – его содержание в земной коре в виде самостоятельных пород (кварц, халцедон, опал) составляет порядка 12 %. Неудивительно, что такие искусственные материалы, создаваемые на основе кремнезема, как силикатные стекла, цемент, бетон, огнеупоры, керамические материалы, эмали и др., играют важнейшую роль в народном хозяйстве и по масштабам производства стоят на первом месте. В природе кварц обнаруживается либо в кристаллическом состоянии (монокристаллы или поликристаллы), либо в аморфном. В основном образование кварца в природных условиях связано с магмой кислого состава (вулканические, осадочные или известняковые породы). Если в процессе образования кварца выдержаны стабильные термодинамические условия и отсутствуют мешающие элементыпримеси (или их количество – незначительно), то происходит образование больших кристаллов (рис. 1.1), иногда гигантских размеров (рис. 1.2). Самая распространенная в природе форма кристаллов кварца – призма с пирамидальным верхом и низом (вместе образующими дипирамиду). Рис. 1.1. Друза горного хрусталя Однако в большинстве случаев рост кристаллов протекает в присутствии мешающих элементов-примесей и при нестабильных термодинамических условиях. При таком развитии событий с огромным количеством центров кристаллизации кристаллики не могут чувство
вать себя комфортно, их росту мешают многочисленные соседи и в результате формируется агрегат – поликристалл. За счет сил межмолекулярного взаимодействия такие поликристаллические агрегаты практически ничем не уступают монокристаллам по своим механическим свойствам. В частности, для монокристаллов кварца (горного хрусталя) и жильного (поликристаллического) кварца (рис. 1.3) в среднем плотность и предел прочности на сжатие составляют соответственно 2650 кг/м3 и ~ 2000 МПа. Рис. 1.2. Гигантские кристаллы кварца (Парижский музей)1 Рис. 1.3. Жильный кварц (Южный Урал) ––––––––– 1 Ilia Deleff. Phenomenal Crystals. Pensoft, Sofia–Moscow, 2004. 122 p.
Кварц водонерастворим, химически стоек, устойчив к действию многих кислот, обладает малым тепловым расширением (α║ = 8 · 10–6, α┴ = 13,4 · 10–6 град–1). Кварц – хороший изолятор, его удельное сопротивление при комнатной температуре 1014...1015 Ом · см. Твердость 7; плотность 2,65 г/см3. Одно из самых ценных свойств кварца – термостабильность, т.е. независимость пьезоэлектрических и упругих характеристик от температуры в очень широком интервале: от самых низких температур до +573 °С, при которой происходит полиморфный переход α-кварца в высокотемпературную модификацию β-кварца, сопровождающуюся изменением симметрии. Не менее распространенными в природе являются также и россыпные месторождения кварца, относящиеся в соответствии с принятой терминологией к пескам. Песок – мелкообломочная рыхлая осадочная горная порода, состоящая из зерен минералов разрушенных горных пород. По составу пески могут быть кварцевыми, глауконито-кварцевыми, магнетитовыми, нефелиновыми, гранатовыми, ставролитовыми и др. в зависимости от преобладания того или иного минерала. Размеры зерен в песках колеблются обычно от 0,1 до 2,0 мм. По величине зерен различают грубозернистые пески (2,0–1,0 мм), крупнозернистые (1,0–0,5 мм), среднезернистые (0,5–0,25 мм) и мелкозернистые (0,25–0,01 мм). Песок, имеющий природное происхождение, добывается в карьерах. По условиям месторождений залежей песка различают три типа карьеров: косогорный, равнинный и водный. Косогорными считаются карьеры, которые располагаются на склоне возвышенности. Они практически всегда располагаются высоко в горах и находятся выше транспортных развязок и окружающей территории. Данные карьеры всегда сухого типа. В карьерах равнинного типа (рис. 1.4) залежи песка располагаются ниже земной поверхности либо в некоторых ситуациях даже ниже уровня подземных вод. Данные карьеры могут быть и сухого, и обводненного типов. От метода разработки песка карьеры либо осушаются при помощи водоотводов, дренажей, либо обводняются для последующего добывания данного строительного материала. В карьерах водного типа песок добывается в речных руслах изпод воды, в озерах и иных типов водоемах (рис. 1.5). Добыча открытым способом наиболее распространена. При такой добыче применяются экскаваторы, скреперы, самосвалы, подвесные канатные дороги и иные механизмы.
Рис. 1.4. Песчаный карьер равнинного типа В карьерах водного типа применяются экскаваторы – землечерпалки, драглайны, канатные скреперы. Песчаные карьеры представляют собой узкоспециализированное производство материалов. Кварцевый песок в строительстве совершенно необходим для многих видов работ, начиная от создания фундамента и заканчивая финальной отделкой здания. После просеивания песок подходит и для штукатурных работ. а б Рис. 1.5. Добыча песка земснарядом на карьере в г. Покров Владимирской области В больших объемах пески применяют в строительной индустрии, например, для дорожного строительства. В этой сфере используются, как правило, дешевые строительные карьерные пески. Это засыпка,
работы, связанные с укладкой дорог, приготовление смесей на основе асфальта. Кроме дорог такой песок может быть использован при строительстве или ремонте аэродромов, полигонов, стоянок для автомобилей и прочих мест, где асфальтируется большая площадь. Также крупными покупателями строительного песка являются производители различных сухих строительных смесей, бетона и бетонных конструкций, заводы ЖБК. Области применения кварца. Среди многочисленных областей народного хозяйства, науки и техники, где невозможно обойтись без материалов, выполненных с использованием кварца, отметим наиболее значимые. Благодаря своим пьезоэлектрическим свойствам кварц довольно неожиданно оказался неоценимым материалом для изготовления стабилизаторов частоты радиоволн. В кварцевых пластинках, стержнях или кольцах можно посредством электрического возбуждения вызвать вибрацию, а стабильность механических колебаний может обеспечить стабильность электрических колебаний. При этом используется то обстоятельство, что амплитуда последних необыкновенно возрастает в том случае, когда их частота совпадает с частотой первых. Этот же принцип используется при создании высокоточных часов (рис. 1.6). Монокристаллы кварца применяются в оптическом приборостроении для изготовления фильтров, призм для спектрографов, монохроматоров, линз для УФ-оптики. Кварц также используется для получения химически чистого кремния. Рис. 1.6. Изделия из пьезокварца2: 1 – искусственный кристалл кварца; 2 – кварцевые элементы для резонаторов и фильтров; 3 – генератор ультразвуковых колебаний; 4 – кварцевые резонаторы ––––––––– 2 Фото из статьи. Кузина М.Я., Исаев В.И. Об использовании природного мелкокристаллического кварца в качестве пьезосырья // Вестник Югорского государственного университета. – 2008. – Выпуск 1 (8). С. 59–62.
Прозрачные и цветные разновидности кварца являются полудрагоценными камнями и широко применяются в ювелирном деле (рис. 1.7). а б в Рис. 1.7. Ювелирные изделия с цветными разновидностями кварца: а – аметист; б – розовый кварц; в – цитрин В повседневной жизни мы встречаем стекло из кварцевого песка повсюду: это и бутылки из обесцвеченного стекла, и стекла автомобилей, и витрины бесчисленных магазинов. При плавлении в кислородно-водородном пламени кварц превращается в кварцевое стекло, которое обладает совершенно иными физическими свойствами по сравнению с обычным стеклом. У кварцевого стекла отсутствует двупреломление, а величина показателя преломления снижается до 1,460. Дисперсия равна 0,008. Плотность снижается до 2,2 г/см3, а твердость уменьшается до 5 по шкале Мооса. Кварцевое стекло широко используется в лабораториях и в домашнем обиходе, потому что оно выдерживает быстрое и неравномерное нагревание без риска расколоться. Оно может быть вытянуто в волокно, столь же тонкое, как и шелковое, но не имеющее характерной для шелка тенденции к скручиванию, поэтому такое волокно неоценимо в тонких торсионных экспериментальных приборах, например в приборах, используемых для определения массы Земли. Кварцевый песок применяют в лакокрасочном производстве, при изготовлении фарфора, фаянса, керамики, шпаклевок и клея, для приготовления сухих смесей и штукатурных растворов. Кварцевая крошка (кварц дробленый), как правило, применяется в качестве фильтрующего материала водоочистных сооружений и установок. Эффективным фильтрующим материалом кварцевая крошка является потому, что обладает повышенной грязеемкостью. Она увеличивает производительность фильтров и улучшает качество очищаемой воды (рис. 1.8).
Рис. 1.8. Использование дробленого кварцевого песка в фильтрационных системах Кварцевая крошка используется для получения высококачественной воды и в пищевой промышленности, в том числе в производстве прохладительных напитков. Кварцевые пески – это эффективный абразивный материал3. Кварцевая крошка широко используются в промышленности для очистки поверхностей. Такой способ обработки поверхностей называется пескоструйным и выполняется с помощью пескоструйного аппарата, куда песок подается под давлением (рис. 1.9). Благодаря наличию у частиц острых режущих вершин и ребер, образованных в процессе дробления, искусственный кварцевый песок значительно превосходит природные пески по абразивной способности и при пескоструйной обработке поверхностей может быть использован неоднократно. В строительстве кварцевую крошку используют в качестве наполнителей бетонов и в качестве декоративных материалов при отделочных работах. Одно из важнейших направлений использования кварцевого песка – литейная промышленность, в которой он является основным материалом при производстве формовочных и стержневых смесей. Качество введенного в разовые формы песка для литья определяется прежде всего характеристиками формовочного песка. Это обусловлено тем, что характеристики песка оказывают существенное влия––––––––– 3 Абразив – мелкозернистое вещество большой твердости (кремень, наждак, пемза, алмаз и др.), используемое для обработки поверхностей металлов, стекла, камней.
Доступ онлайн
В корзину