Минералды шикізатты базасы



бет1/2
Дата21.12.2017
өлшемі386.52 Kb.
#11462
  1   2

І БӨЛІМ. Қазақстандағы минералды-шикізат ресурстары бойынша жалпы мағлұмат
Минералды шикізатты базасы

Минералды шикізат – Жер қыртысында біркелкісіз орналасқан пайдалы қазбалар. Көбінесе минералды шикізаттарды минералдардан, табиғи бейорганикалық заттардан құралған кен ретінде қарастырады. Бірақ кейбір пайдалы қазбалардың аса маңызды түрлері, оның ішінде энергетикалық шикізаттар, органикалық заттардан құралады. Олард минералды шикізаттар қатарына шартты түрде кіргізеді. Қазақстандағы минералды шикізаттары:




ҚР-да алынады және өндіріледі

Алынады, бірақ өндірілмейді

Шет елдердің шикізатынан өндіріледі

Алынбайды да, өндірілмейді де

Темір, марганец, хром, мыс, қорғасын, цинк, алюминий, сынап, тантал, висмут, галлий, күміс, фосфор, бор, барит, мұнай, газ, көмір

Никель, кобальт, қалайы, вольфрам, молибден, германий, цезий

Титан, бериллий, ванадий, церий, лантан, иттрий, самарий

Цирконий, ниобий, платина, алмаз, балқымалы шпат, гелий


Минералды шикізат кен орындарын бағалау, оның қасиеттері, химиялық құрамы, залегания шарттары, өңдеуге доступность

Қара металдар

Темір – жалтырлайтын, ақ-күмісті түсті, тұтқыр және тағалатын металл.

Құрамы бойынша темір металлургиялық өндірісіне байыту процесінсіз жіберілетін табиғи бай және байытуды талап ететін кендерді бөледі. Оның ішінде бай кендер доменді және мартенді топтарға бөлінеді.

Доменді кендер доменді шихтаға енгізу үшін қолданылады, оның 70-75 % ірібөлікті (10 – 100 мм) болуы керек. Магнетитті және гематитті кендеріндегі темір мөлшері 50 % артық, гидрогетитті – 45 % артық, зиянды қоспалардың мөлшері: күкірт – 0,3 %, фосфор – 0,3 %, мыс – 0,2 %, күшәла – 0,07 %, цинк пен қорғасын – 0,1%, қалайы – 0,08 %.

Мартенді тобына магнетитті, гематитті, гидрогетитті және аралас кендер кіреді. Олардың құрамында 57 % темір құрайды; зиянды қоспалардың мөлшері: кремнезем – 5%; күкірт пен фосфор – 0,15%, мыс, күшәла, цинк, қорғасын, никель мен хром – 0,04 %.

Қазақстанда өндірістік мәні бойынша кен орындарды 4 топқа бөледі:

1: басты және қолданылатын: Соколов, Сарбай және Қачар (78,4 %)

2: меңгеруге дайындалатын: Оңтүстік Сарбай (6,7 %)

3: қолданылатын: Қоржынкөл, Лисаков, Атансор, Кентөбе, Батыс Қаражал (9,5 %)

4: табылған: Шақыркөл, Адай, Сор, Ломоносов (5,4 %)

Аса ірі тау-кен орны – Соколов-Сарбай және Лисаков комбинаттары болып саналады. Олар 100 жылдан аса қоры бар.

Темір шойын мен болат өндірудегі бастапқы шикізаты болып саналады.
Марганец – ақ-мүмісті түсті металл, кейбір қаситтері бойынша темірге ұқсас. Өндірістік жағынан құрамында пироллюзит, манганит, псиломелан, гаусманит, браунит минералдары бар марганецты тотық кендері аса бағалы болып саналады.

ҚР-ғы кен орындарының ерекшелігі: жеңіл байытылады және құрамында марганец тотығы болады.

Марганецтың басты өнімі – ферромарганец. Оны бір технологиялық операция – доменді немесе электржылытқыш аппараттарында тотықсыздандырғыш балқыту процесі – арқылы алуға болады.

Өндіріліп өңделген марганецтың 90 % астамы металлургиялық өнеркәсіптерінде, әсіресе қара металлургияда қолданады.

Түсті металлургияда марганец легирлеуші элемент ретінде қолданылады.

Қазақстандағы ірі кен орындары: Үшқатын 3, Батыс Қараажл, Жез.
Түсті және легирлеуші металдар

Алюминий – ақ-күмісті түсті, жеңіл, пластикалы және тағалатын, химиялық белсенді металл.

Алюминийдің басты кендері – бокситтер, нфелиндер мен алуниттер. Өндірісте көбінесе жоғары сапалы, төмен кремнийлі бокситтер (Al2O3 – 40-60 %; SiO2 – 2-5 %) қолданылады. Бұл боксит алдын-ала байытылмай-ақ ылғалды сілтілік әдісімен (Байер процесі) өңделеді.

Ал нефелиндерді күйдіру әдісімен өңделеді. Нефелин құрамында алюминий оксидінің мөлшері төмен (30 %) , ал кремнеземның мөлшері тым жоғары (40 %-дан астам), сондықтан нефелиндерден глиноземды алу қолайсыз болып саналады.

Қазақстанда сенімді минералды-шикізатты қорлары: Батыс-Торғай, Орталық-Торғай, Шығыс-Торғай, Ақмола, Екібастұз-Павлодар, Солтүстік-Көкшетау, Оңтүстік-Қазақстан.

Қазақстанда глиноземнан басқа 1-ші сортты күкіртқышқылды техникалық – өндірістік, сарқынды, ас суларын тазарту үшін коагулянттік эффективтігі жоғары – алюминий өндіріледі.
Мыс – ақшыл-қызғыл түсті металл.

Әлемдік қорының шамамен 90 % 4 сульфидке тіреледі - халькопирит CuFeS2 (34,5 %), борнит Cu5FeS4 (52-65 %), халькозин Cu2S (79,8 %).

Кешенді мыс кендерінде – мыс минералдарынан басқа темір, қорғасын, цинк, молибден, жиі күшәна мен сурьма, кейде алтын, күміс, селен және тағы басқа қосылыстар кездеседі.

Қазақстандағы негізгі өндірістік түрлері:

- мысты құмдар мен сланецтер (Жезқазған)

- мысты-порфирді (Қоңырат, Ақтоғай, Айдарлы)

- скарді кендер (Саяқ)

Барлық кен орындарынан аса маңыздылары:

- мысты құмдар (51 %): Жезқазған, Жаман-Айбат;

- мысты-порфирді (26,5 %): Қоңырат, Бозшакөл, Нұрқазған;

- мыс-колчеданды кен орындар (14,5 %): Көктау, Приор

- скарді (7,9 %): Саяқ 1, Тастау

Өңделген мыстың жартысы электротехникалық салаларында қолданылады. 20 % түрлі арнайы өндірістік құрылғыларды дайындауға қолданылатын өнеркәсіптерге, 10 % құрылысқа және көліктік өнеркәсіптеріне жіберіледі.
Сынап – ақ-күмісті түсті металл.

Табиғатта таза түрінде де, минералдар түрінде де: киноварь HgS (86,21 %), таза снап Hg (до 100 %), метациннабарит HgS (86,21 %) кездеседі.

Қазақстан жерінде таза сынап кен орындары әлі күнге дейін белгісіз. Кешенді кендер қорлары 9 кен орындарында табылған: Жайрем (93,9 %), Қарағайлы, Риддер-Сокол, Зырян, Грех; меңгеруге дайындалатын: Үшқатын 3 және Бестөбе; резервті кен орындары: Үшқатын 1 және Алайсыр.

Сынап қуаттылығы өте жоғары болатын лампаларын, УФ-сәулелену көздерін, радолампаларын, диффузионды вакуум-сорғыларын дайындауда кең қолданылады.

Сынапты қолданудағы кемшілігі: улы зат.
Цинк – ақшыл-көк түсті, орташа қаттылығы болатын металл.

Цинктің негізгі минералдары сульфидті кендерінде – сфалерит ZnS – кездеседі.

Қазақстанда цинк пен қорғасын қорлары бар 38 кен орындары табылды, оның ішінде 20 ең маңыздысы. Олар:

- Шығыс Қазақстан 9 (Малеев, Орлов, Николай, Риддер-Сокол, Ново-Лениногрск);

- Орталық Қазақстан 6 (Жайрем, Жезқазған, Абыз, Майқаин, Қосмұрын);

- Оңтүстік қазақстан 2 (Шалқия, Талап);

- БатысҚазақстан 2 (Көктау, Приор);

- Солтүстік Қазақстан (Шаймерден)


Сирек элементтер

Галлий – ақ-күмісті түсті жеңіл балқитын металл.

Жоғары сапалы галий Павлодарлық алюминий зауытында алюминатты ерітілерден галийді шығару әдісімен алынады.

Қолданылауы: жартылайөткізгіш материаолдар мен құрылғыларды дайындауда; галлий арсениді кремнийге қарағанда элементтердің орналасу тығыздығын жақсырақ анықтай алады.

Галлийді бокситтер, нефелиндер мен цинкті концентрат кендерінен алынады.



Асыл металдар

Алтын – әдемі сары түсті, ауыр, жұмсақ, өте пластикалы, химиялық жағынан инертті металл.

Химиялық таза түрде сирек кездеседі.

Алтын және оның қоспалары жанасулар дайындауда кең қолданылады. Эпиксальді технологияларға салынған жұқаөткізгіш алтын қабаттары интегралды электрлі сызбаларда ішкі өткізгіш ретінде қолданылады.

Қазақстан Республикасындағы алтын орын кендері:

- басты алтын қоры (96,5 %) – Солтүстік Қазақстан (Жетіғар, Көкшетау);

- Орталық Қазақстан (Майқаин, Солтүстік-Балхаш, Шыңғыс-Тарбағатай, Сарысу-Теңіз);

- Шығыс Қазақстан (Қалбин, Рудный-Алтай);

- Оңтүстік Қазақстан (Заиль, Жоңғар, Шу-Илий).

Бүгінгі күнге Қазақстан жерінде 360 кен орны табылды.
Металл емес пайдалы қазбалар

Балқымалы шпат (флюорит) – CaF2 құрамды минерал (құрамында 48,67 % фтор, 51,33% кальций) – жасыл, сары, кейбір кезде түссіз минерал.

Балқымалы шпаттың бірнеше түрлерін айырады: қарапайым флюорит; хлорофан – балқымалы шпат, күйдіргенде жасыл түске айналады; ратовкит – жерлі немесе жұқадәнді балқымалы шпат.

Қазақстанда балқымалы шпаттың 4 жеке кен орны – Тасқайнар, Құланкетпес, Солнечное, Қаражал – табылды.

Қолданылуы: металлургиялық және химиялық өнеркәсіпте, атомдық энергетика және т.б. Біраз мөлшерінде фторлы тұздарын – криолит пен фторлы алюминий, сонымен бірге фторсутекті қышқылы, фторлы сутегін – алу және оптикалық флюоритінің кристалдарының өсіру өндірісінде қолданыла алады.


Фосфор. Фосфордың 3 түрлі аллотропиялық модификациясын айырады: ақ (сары) кристалды, қызыл және қара.

ҚР-ғы фосфор өндірісінің негізгі минералды шикізат қоры Қаратау бассейнінде орналасқан. Бұл жерде 45 кен орындары табылған, ның ішінде 11 кен орны аса маңызды болып саналады: Жаңатас, Шолақтау, Ақсай, Көксу, Көкжол, Герес және т.б., олардың қоры Қазақстан Республикасындағы барлық қорынан 82,5 % құрайды.

Фосфор қышқылы – түрлі тыңайтқыштардың, жем фосфориттердің және басқа өнімдер өндірісінің негізі. Олар екі түрлі әдісімен алынады: экстракциялық және термиялық.
Тест тапсырмалары

1. Қазақстанда алынатын және өндірілетін минералды шикізаттары

А) темір, маргане, хром, алюминий

В) сынап, темір, титан, цирконий

С) мұнай, көмір, темір, алмаз

D) күміс, алюминий, гелий, иттрий

E) никель, кобальт, вольфрам, молибден
2. Темір кендері қандай топтарға бөлінеді

А) доменді және мартенді

В) доменді және магнетитті

С) мартенді және магнетитті

D) магнетитті және гематитті

E) гематитті және доменді


3. Павлодарлық алюминий зауытында қандай жоғары сапалы минерал алынады

А) галлий

В) гелий

С) цинк


D) мыс

E) берилий


4. Қазақстандық алтын орын кендерінің ең басты қоры қай жерде орналасқан

А) Солтүстік Қазақстанда

В) Оңтүстік Қазақстанда

С) Батыс Қазақстанда

D) Шығыс Қазақстанда

E) Орталық Қазақстанды


5. Фосфордың неше аллотропиялық модификациясы белгілі

А) 3


В) 4

С) 1


D) 5

E) 2
6. Балқымалы шпаттың екінші атау

А) флюорит

В) мочевина

С) карбамид

D) ортофосфор

E) магнетит

Шикізаттың қор категориясы


  1. Қара металдар

  2. Түсті және легирленетін металдар

  3. Сирек элементтер

  4. Сирек жерлік металдар

  5. Асыл металдар

  6. Металдық емес пайдалы қазбалар

  7. Отын-энергетикалық шикізат


Шикізаттарды өңдеуге әсер ететі эконокалық факторлары
Қазіргі кездегі тау-кен орындар өндірісінің жағдайы
Екіншілік минералды шикізат пен оның силикатты құрылыс материалдар өндірісіне және экологияға тиетін әсері мен маңызы

Өндірісте, ауыл шаруашылығында, медицинада және т.б жағдайларда қолданылатын минералды тұздардың ассортименті өте көп.

Минералды тыңайтқыштар деп құрамында өсімдіктер мен жоғары өнімді жемістердің өсуіне ықпал ететін тұздар мен басқа да өнімдерді айтады. Тыңайтқыштың көп мөлшері топырақтың астына еңгізіледі. Кейбір тыңайтқыштар өсімдік тамырының астына себіледі.

Өсімдіктің пайда болуы, өсуі және дамуында көптеген химиялық элементтер қатысады.

Оның ішінде 90 % құрғақ өсімдік заттарын түзетін көмірсутек , оттегі, және сутегі 8-9% өсімдік массасын азот , фосфор , магний, күкірт, кальций, калий, және т.б. құрайды.

Оттегі мен көміртегі және сутегінің көп мөлшерін өсімдік ауадан , судан және қалған элементтерден алады.

Өсімдік минералды тамақтануында ақуыз құрамындағы азот маңызды рөл атқарады. Өсімдік ақуызында 15,5-18 % азот болады. Азот хлорофилл құұрамына кіреді, оның көмегімен өсімдік атмосфера көмірқышқыл газының және күн энергиясының көміртегін қабылдайды. Аммоний тұзынан азот жақсы қолданылады. Азотты тыңайтқыштардың негізгі формасы болып: аммиакты (аммоний тұзы – сульфат, хлорид, фосфатттар және т.б.), нитратты (азот қышқылының тұздары – кальцилі, натрий селитрасы), аммиак- нитратты (NH4NO3 ) және амидті (карбамид және т.б.).Барлық азотты минералды тыңайтқыштар суда жақсы ериді және топыраққа жақсы енеді.

Фосфорлы қосылыс өсімдіктің тыныс алуына және көбеюіне маңызды. Р2О5 пен санағанда кейбір өсімдіктерде фосфордың құрамы 1,6% құрайды. Фосфорлы тыңайтқыштардың өсуінде фосфор қышқылының тұздарының ерігіштігі топырақтың қабілетіне байланысты. Соның ішінде топырақтың қышқылдылығына байланысты. Фосфорлы тыңайтқыштардың құрамын Р2О5 санайды. Өсімдіктердің өсу процесінде калий үлкен рөл атқарады. Ол өсімдіктің сулы режимін жақсартады және зат алмасуына әсер етеді. Өсімдікке калийдің құрғақ затының мөлшері 4-5 % жетеді, ал жапырағында 30-60% болады. Өсімдікте калийдің жеңіл сіңіуінің 3 формалы қосылысы бар 1)су еріткіш калий; 2)алмасу калийі, яғни, ионалмасу процесінің нәтижесінен ертіндіні топыраққа айналдыру; 3)алмаспайтын, сусыз силикаттың құрамына кіретін, онда калий өсімдіктен аздап және ақырын алынады. Калийдің тыңайтқышта болуын К2О санағымен көрсетеді.

Кальций өсімдікте минералды тұздар және органикалық қышқылдар түрінде кездеседі. Ол тамырлы жүйенің өсуіне ықпал етеді. Кальцийді топыраққа фосфоркальцийлік тыңайтқыш ретінде еңгізеді.

Магний көбінде өсімдіктің жасыл жерлерінде болады. Ол хлорофилл мен фитиннің құрамына кіреді, ол өсімдіктің тотықсыздандыру процесін жүргізуде , көміртегінің пайда болуына және фосфордың минералдыдан органикалық қосылысқа өтуіне әсер етеді. Магний топырақта алдымен силикат және алюмосиликат түрінде және т.б. формаларында кездеседі. Магний тыңайтқышы ретінде доломит, магнезиалды фосфат, магний калийлі минерал және т.б. тұздар болады.

Күкірт ақуыздың құрамында және эфир майында болады . Ол топыраққа мынадай тыңайтқыштар ретінде кіреді: калий сульфаты, магний.

Темір катализатордың рөлін атқарады. Хлорофиллдің және өсімдіктің тыныс алуында ферменттердің құрамына тотығу - тотықсыздану процестерін жүргізеді. Топыраққа темірдің жеткілікті болуынан темір тұздарын тек кейбір жағдайларда тыңайтқыш ретінде қолданады. Өсімдіктің өсуіне қажетті элементтер құрамы өте кішкентай және оның өсуіндегі ауыр процестерді микроэлементтер деп атайды. Оларға бор, марганец, мырыш, кобальт, иод және т.б. Осы элементтер бар тыңайтқыштарды микротыңайтқыштар деп атайды.

Бұл тыңайтқыштардың маңызы аса зор, өйткені ферменттің құрамына кіретін микроэлементтің жетіспеушілігі : дәрумендердің, ақуыздың, гармондардың, зат алмасуды бұзады және өсімдіктерді ауыр ауруға шалдығуына әкеледі.Сондай – ақ өсімдіктерде болатын тотығу- тотықсыздану процестеріне микроэлементттер үлкен әсерін тигізеді.

Маңызды топты ультрамикроэлементті алуға болады, сонымен қатар радиоактивті заттар.

Кейбір элементтер , мысалы, кальций, күкірт, темір олар топырақта көбінесе өсімдікке жеткілікті күйде болады. Ал басқа элементтер, әсіресе азот, фосфор, калий өсімдіктің қоректенуіне аса қажет. Қоректену элементі топыраққа жартылай табиғи жолмен қайтарылады.

Азот өсімдік клеткасының тобы органикалық формада болады. Ол шірігенде жартылай аммиакты және нитратты формаға ауысады және қайтадан өсімдікке сіңеді. Бірақ бұл процестер баяу жүреді және қажетті қоректену элементі топыраққа бармайды. Олардың жартысы топырақтан грунтты су арқылы шайылып, жарамсыз болады. Сондықтан қоректену элементінің қорын топыраққа тыңайтқышпен толтыру қажет.

Егер қоректену затының кішіреюі топырақта тыңайтқыштың орнын толтырмаса, онда топырақ әлсірей бастайды. Ол астық өнімділігінің төмендеуіне әкеледі. Сондай - ақ ол топырақ құрамында көп мөлшерде қоректенуге қажетті элементтердің болуы. Өйткені астық өнімділігі жалпы небары топырақ қорының мөлшеріне емес, оған қажетті бір ғана бөлшегіне тәуелді.

Өнімділіктің жоғары болуынан оның топырақ қоректену затының шыдамдылығы көп болады.

Егер топыраққа тыңайтқышты толық мөлшерде еңгізсе (құрамында азот, фосфор, калий) астық өнімділігі 1,5-2 есе жоғарлайды. Орташа есеппен алғанда астық өнімділігінің қосылуы тыңайтқыштың 40 % құрайды.

Егу алаңындағы 1 га себілген тыңайтқыштың мөлшері ауыл шаруашылығы тәжірибесінде келесі сандарды көрсетеді: азотты тыңайтқыштар – 30 дан 300 кг азот, фосфорлы 45 тен – 200 кг Р2О5 , каллийлі – 40тан 250 кг дейін К2О. Қазіргі кезде тыңайтқыштың мөлшерін көбейту жағдайлары қарастырылуда.

Микротыңайтқыштар топыраққа аз мөлшерде еңгізіледі. Мысалы, талшық өнімінің және зығыр тұқымының жоғарлауына талшықтанған және әк тасты топыраққа 30% 0,5 кг борды 1 га еңгізу қажет.

Микротыңайтқыштар ретінде таза микроэлементтер тұзын қолдану маңызды емес. Мысалы, мыс, марганец, мырыш, бор оларды табиғи минералдармен және өндіріс қалдықтарымен алмастыруға болады. Сондай- ақ микроэлементтің бастауы болып пирит тұқылы, құрамында мыс және т.б. металдар, бор қосылысы өндірісінің бор қрамды қалдығы, марганец рудасының байыту шламдары және т.б. бола алады.


ІІ бөлім. Кендерді байыту және өңдеу



Қазіргі кезіндегі кендерді алу технологиясының тенденциялары
Кенішті (тосқауылды) көлік

Кенішті көлік, кенішті жүктемелерді тасымалдау пайдалы қазбаларды ашық тәсілімен қазып алу технологиясындағы негізгі өндірістік процестері болып саналады. Кенішті жүктемесінің негізгісі – таулы масса (пайдалы қазбалар немесе бос құмайлар), бастапқы нүктесі – забой, соңғы нүктесі – жүктемені әрі қарай басқа өндіріске, процеске әкету (бос құмайлары үшін, конденционсыз кендер үшін қалдықтар мен жүктеме станцияларының қабылдағыш бункерлер, ұсақтағыш, байыту, агломерациондық, брикетты фабрикалар, пайдалы қазбалар үшін уақытша немесе тұрақты қоймалар).

Кенішті көліктерінің өзіне тән ерекшелігі: тасымалдағу көлемі аса жоғары (мысалы, 15-20 км қашықтықта жылына кеніштер арқылы бірнеше ондық мыңнан бірнеше ондық миллион тонға дейін жүк тасымалданады), сонымен қатар, бастапқы нүктеден соңғы нүктеге дейін бір бағытты бағытталуы, трассадағы ылди жоғары, таулы масса жүктеу пунктері мен бос құмайларды қабылдау пункттері стационарлы емес.

Кенішті көлік – кеніштегі таулы құмайларды технологиялық өңдеу процестерінің барлығын дерлік бір құрамға байланыстыратын түйіні бболып саналады; оған пайдалы қазбадарды алу жұмыстарындағы еңбектік және бағалық шығындарының жартысы жұмсалады.


Барлық кеніштік көліктер екі ірі топқа бөлінеді: мерзімді түрде жұмыс істейтін көлік – теміржолды, автокөлік (сур.1), скипті өрлегіштер, кабельді крандар, т.б. және үздіксіз түрде жұмыс істейтін көлік – конвеерлі (сур.2), ілінген қанатты жолдар (сур.3), құбыртасымалды (гидравликалық және пневматикалық), гравитациондық, көлікті-қалдықты көпірлер, қалдыққұрушылар мен т.б.

Сур. 1 – Таулы массаны автокөлікке жүктеу


Сур. 2 – Кендерді тасымалдауға арналған ілінген қанатты жол


Сур. 3 – Кендердің конвеерлі көлік көмегімен тасымалдау


Әрдайым өзгеріп отыратын жағдайларға байланыста көптеген кенішті орындарда аралас, яғни көліктің бірнеше түрлерін бірге қолданады (мысалы, автокөлік пен теміржолды көлік, автокөлік пен конвеерлі немесе скпиті көлік және т.с.с.). Мұндай жағдайларда әрбір қолданылатын көліктің түрі техникалық-экономикалық тұрғыдан қарағанда тиімді болып келеді (мысалы, автокөлікті – бастапқы нүкте бөлімінде, скипті – кеніш бетіне төменгі көлденеңнен таулы массаны жеткізген кезде, теміржолды – кеніш бетіне жеткізгенде). Келтірілген кеніште таулы массаларды тасымалдағыш құралдардан басқа шығаратын-тасымалдағыш көліктер де (скрепер, бульдозер), шығаратын көліктер де (экскаватор-драглайнам мен механикалық қалақтар) өз қолданысын табады.

Кенішті көліктердің арасында ең ықтималды және тиімдісі – конвеерлер болып саналады. Олар жұмсақ таулы құмайларды өңдегенде қолданылады және таулы жұмыстарының ағынды өндірістерді қамтамасыздандырады, оған қоса тасымалдау процесінің автомандырылуын қамтамасыз етеді.

Автокенішті көліктер жүк көлемін арттыру, қораптыйтын массаларды төмендету, жылдамдықты жоғарылату,экономикалық тұрғыдан үнемдеуді (газтурбинды қозғалтқыштарды, акумуляторлы батареяларды, отындық элементтерді жеңіл балқымаларды, пластмассаны қолдану есебінде) бағытымен жетілдіруде; теміржолды кенішті көліктер – құрам массаларының жоғарылуымен, құрамдардың ауытқан жолмен жүруімен (тұрақты және ауыспалы тогының жоғары мәнді кернеуді енгізу, дизель-электрлі және турбинді қозғалтқыштарды енгізу) жетілдіруде; конвеерлі кенішті көліктер таулы кендерді тасымалдауға, таспаның қозғалу жылдамдығын арттыруға, таспаның беріктігіне, ауытқу бұрышының жоғарылуына (беріктігі жоғары болатын таспаларды, болат-шойынды, пластмасадан жасалынған және т.б. пластиналардан жетілдіріліп жасалынған құрылғыларды қолдану есебінде) бейімделуде.
Гидравликалық байыту

Гидравликалық байыту – бұл минералдарды тығыздықтары бойынша бөлу. Бұндай байыту түрі ауа немесе су ортадағы бөлшектердің қозғалу жылдамдығының әртүрлілігіне, ортадан тепкіш күштер мен гравитациялық күштер әсерінен бөлінуіне негізделген. Мұндай әдіс бойынша байытылатын барлық пайдалы қазбалардың жартысы өңделеді.



Тұндыру –белгіленген амплитудасы мен жиілігі болатын тігінен тербелетін турбулентті ағын ортадағы тордың бетінде орналасқан минералды бөлшектердің бөлінуі. Су ағымының әсерінен «төсек» (тор бетіндегі бөлшектерден құралатын қабат) уақыт аралықта кеуектеліп тығыздалады. Мұндай кезде түрлі тығыздық мәні бар бөлшектер биіктік бойымен өзара қимылдайды да, тығыздығы кіші бөлшектер үстіне қарай, ал тығыздығы төмен – астына қарай өтеді. Түзілген түрлі тығыздықұты қабаттар жекелеп концентрат пен қалдық түрінде алынады. Сулы ортадағы байыту порцесі гидравликалық тұндырғыш машиналарды өткізіледі. Олардағы ағын тербелісі судың толқуы әсерінен немесе тордың, поршеньнің, диафрагманың қозғалуы нәтижесінде жүреді. Бөлінген минералдың жеңіл фракциясы су ағынымен әкетіледі, ал ауыр – егер ұсақ бөлшектер болса тор астымен өтіп, егер ірі бөлшектер болса тор үстімен өтіп резервуарда жиналады.

Ауа ортадағы байыту процесі пневматикалық тұндырғыш машиналар менсепараторлар көмегімен өткізіледі. Меншікті өнімділігі жоғары, энергиялық сыйымдылығы төмен, қолданылатын құрылғылардың қарапайым болуы есебінен тұндыру процесі экономикалық тұрғыдан қарағанда тиімді болып саналады..



Ауыр ортадағы байыту процестері шикізат компоненттерінің тығыздықтарының әртүрлілігіне негізделген. Ауыр бөлшектер малтығады, ал жеңіл – ортаның бетіне қалқып шығып, арнайы қалақтармен алынады. Ауыр орта ретінде бейорганикалық тұздар (кальций мен цинк хлоридтері) суспензияларын, органикалық сұйықтықтарды қолданады. Өндірісте көбінесе суда ілінген жұқаұсақталған қатты бөлшектер (1 мм-ден кіші) немесе ауырлатқыштар (мысалы, көмірді байыту кезінде ауырлатқыш ретінде магнетит) қолданылады.

Столдарда байыту – шайқалып қозғалатын (оңнан солға-солдан оңға) еңкейген арнайы стол (деке) бетінің үстінде ағып тұратын жұқа су ағынында минералды бөлшектердің тығыздықтары (кейбір кезде пішіні) бойынша бөлуі. Алдын ала бірнеше кластарға бөлінген материалдардың арнайы столарда бөлінуі аса эффективті болады. Столдың бетін линолеуммен, резинамен, пластикпен және басқа материалдармен жабылады. Оның үстіне параллельді орнатылған ағаш планкалар орнатылады.

Винтті аппараттарында байыту процесі еңкейіп тұрған винт түріндегі желоб бетінде ағып тұратын су ағынында өтеді және түрлі тығыздықты минералды бөлшектер ортадан тепкіш күш, ауырлық күш, ағынның гидродинамикалық күш пен үйкеліс күш әсерінен бөлінеді. Жеңіл бөлшектер өте үлкен жылдамдықпен қозғалады да су ағынының сыртқы жағына қысылады да, ал ауыр бөлшектер желоб түбінінде жеке бөлек жол түрінде жылжып, су ағынының ішкі бортынан кетеді. Алғашқы екінші және үшінші витоктардан концентратты арнайы қалақтармен алады, ал келесі витоктардан аралық, соңғы витоктардан (желобтың төменгі жағынан) қалдықтар алынады.

Конус пішінді және ағынды сепараторларда байыту – өндірісте жаңа әдіс болып саналады. Сепаратордың негізгі элемент ретінде қабырғалаары белгіленген бұрышта орналастырылған желоб болады. 15-200 бұрышында орнатылған желобқа кіретін пульпа қозғалыста тығыздық мәніне және бөлшек өлшеміне байланысты бөліне бастайды. Ауыр бөлшектер ақырын ағып тұрған пульпаның төменгі бөлімінде концентрленеді, ал жеңіл бөлшектер үлкен жылдамдықпен үстіңгі қабатқа кетеді. Желобтың соңында оның қабырғалардың қысаңдағандықтан ағын биіктігі жоғарылайды. Бұның салдарынан биіктік бойымен бөлінген бөлшектерді бірнеше өнімдерге бөлуге мүмкін болады, ондай өнімдер бір-бірімен аса айырықшаланады.

Қисықсызықты ағындарда байыту – ортадан тепкіш әсерінен қисық ағындарда, яғни бөлшектер жылдамдық векторларының және бөлгіш орталар (су немесе ауа немесе т.б. газ бен сұйықтықтар) веторларының қарама-қарсы қозғалу кезінде жүретін процесс. Операцияны шнекті сепараторларда өткізіледі. Мұндай сепараторларда қисықсызықты ағын аппарат корпусынан және айналатын шнектен құралған спираль тәрізді каналда түзіледі. Ортаны, мысалы сұйық, ағынның бұрыштық жылдамдығының векторлары шнектің айналуына сәйкестіріп береді. Нәтижесінде материалдың ортадан тепкіш жылдамдатуы бөлгіш ортаға қарағанда кіші кіші болады, яғни ол тез «ауырлайды». Бөліну тығыздығына қарағанда төмен болатын бөлшектер бет үстіне шығып, бөлгіш орта ағынмен желоб жағына әкетіледі. Ал ауыр бөлшектер шнек арқылы желобқа жіберіледі.

Ауалы байыту
Электромагнитті байыту

Электромагнитті байыту магнит құрамды материалдардан манитсыз бөлу үшін қолданылады.Мысалы магнитті темір ритилді және магнитті материалдарды қалдықтардан тазарту әр түрлі конструкциялы айырғыштар қолданылады.

Магнитті айырғыштар бұл- магнитті байытатын айырғыш онда басты материал магнитті қабылдағыш және электромагнитіің компоненттеріне байланысты.

Әрбір магнит айырғыш келесі маңызды негізгі конструиктивті желіден тұрады.Магнит жүйе жұмыс аймағының айырғышының руданы қоректендірудің жіберу магниті күштің аймақтық магнитті өнімінің тасымалдау қондырғысы қаптама немесе астау. Жеке желіні конструкщиясы және түрлі айырғыштың жұмыс режимі үлкен түрлілігімен мінезделеді.

Минералдардың бөлінуі магнитті айырғыштың жұмыс аймағында жүзеге асады. Шығыс материал егер үстімен берілсе, онда ол жұмыс ұйымына барабан,валок, диск және т.б . Ал астынан берілсе – тесіктерге түседі. Магнитті бөлшектер магнит өрісіне әсерінен жоғары жұмыс ұйымына тартады және магнит күшінің әсерінен сыртқа шығарылады. Онда ол магнит өнімінің қабылдағшына түседі . Ал магниттің бөлшектер центробежді және ауырлық күшінің жұмыс ұйымына , астауға сырғанайды және магнитсіз қабылдағышына келеді.

Конструктивті ерекшелігіне желілеріне қарай сондай ақ технологиялық және мақсатты сипатына қарай магнитті айырғышты келесідей топтастыруға болады.

Айырғыштың мақсатына және магнит өрісінің кернеуіне байланысты барлық магнитті айырғышты келесі түрде бөледі:


  • Әлсіз магнит өрісінің айырғышы (магнит өрісінің кернеулігі 70 тен 120 кА/м және өріс күші 3*105 тен 6*105 кА23) – рудадан күті магнитті минералды бөліп алу үшін .

  • Күшті магнитті айырғыш магнит өрісінің кернеулігі 800 ден 1600 кА/м және өріс күші 3*107 тен 120*107 кА23) – рудадан магнитті минералды бөліп алу үшін.

1) Магнитті байыту әр түрлі магнитті қаситеттердің негізі (мысалы, магнитті қабылдағыш) компонентердің механикалық қоспасы (минералдардың өсімшесі және т.б.) оның бөлшегінің размері 100-ге дейін , кейде 120 мм қолданылады. Біртекті тұрақты немесе ауыспалы магнитті өрісте. Процесті сулы немесе ауа ортасында жүргізуі. Валкалы . барабанды, роторлы және басқа магнитті айырғыштар. Магнитті қасиетіне қарай барлық магнитті материалдарды келесідей бөледі: күшті магнитті (магнетит, франклит, пиротин, мартин); магнитті(сильвинит, гематит, хромит); әлсіз магнитті (глауконит, доломит,пирит); магнитті емес (шпат, апатит, кварц, галенит) магнитті өрісте айырғыштар магнитті бөлімшелі материалдар магниттеледі және магнитті полюстерге тартылады, ал магнитті емес материалдар магниттелмейді және аппараттан шығарылады. Магнитті айырғыш темір марганецті және мысты- никельді рудаларда және сирек кездесетін рудалардың металдарын байытуда қолданылады. Темір рудалы магнитті байытуда кейде әлсіз магнитті минералдардың жандыруы қайнайтын қабатта газдың тотықтырғышы қолданылады. Соның ішінде гематит Р2О3 , сидерит Fe CO3 және темірдің (II,III) магнитті оксидіне айналады.

2) Магнитті – динамикалық байыту – электромагнитті гравитациялық процесс, онда қоспалардвң бқлінуі минералды бөлшектердің тығыздығымен , сондай- ақ электромагнитті параметрлермен қатысты. Электромагнитті өрістің сұйықтықтармен қатысуының нәтижесінде электромагниттің өткізгіші және магнитті қатынас болады(онда сулы электролиттер және электромагнит тұзының сулы ертінділері қолданылады) , сонымен қатар архимед көлемді итергіш күштер пайда болады.

Электромагнит өрістің бағытына байланысты магнитті динамикалық айырғышты жасанды түрде «ауырлатып» сұйықтың 10 г/см3 тығыздыққа дейін немесе «жеңілдетіп» 1 г/см3 тығыздыққа жеткізу.

Магнитті сұйықтықтар ертіндісі ретінде судағы парамагнитті тұздар( егер сулы суспензиялар қолданылса), ұсақ ұсақталған ферромагнитті материалдарда процесті магнитті гидростатикалық айырғыш деп атайды. Ол ертінді тұздардың Fe ,Co,Ni және т.б. қосымша ерігіш күштерінің қоздыруына негізделген. Ол ішкі магнитті өрістің қатысуында өтеді. Магнитті- динамикалық айырғышта жасанды түрде «ауырлайтын» сұйықтық тығыздығы 10 г/см3



Әлсіз магнитті айырғыштар

Дымқыл магнитті байыту

Дымқыл байытуда материалдың ірілігі 6 мм аспау керек. Қазіргі кезде күшті магнитті руаларда дымқыл магниті рудаларда дымқыл магнитті байыту кезінде барабанды айырғыштар ПБМ қолданылады. Сур.1.

Айырғыштың барабаны 1 және алты полюсті жүйесі 2 бар. Ол тұрақты магнитен жасалады. Астау 4 , енгілетін қорап , құйылатын қорабы суды шаю 3 үшін .Барабанның үстінгі бөлігі резинамен жабылған.

ПВМ -90/250 айырғшы үш түрлі жағдайда шығарылады: тура ағынды және жартылай қарсы ағынды астаулар.

Айырғыш келесі түрде жұмыс істейді. Пульпа айналатын барабанның астына беріледі және қисық сызықта троектория арқылы жұмыс аймағының көмегімен орын ауыстырады. Магнитті минералдар магнитті жүйе аймағында барабанға тартылады және концентраты бөліміне астауға шығарылады.Шығару мен қатар концентрат барабаннан сумен шайылады.

Магнитті емес минералдар жұмыс аймағынан өтеді де астаудың қалдық бөліміне беріледі, өнім шығарылуы арнайы тесіктерден шығарылады.


Сур.1 – Барабанды айырғыш ПБМ- 90/250 дымқыл руданы байыту үшін:

а – тура ағынды астау; б – қарсы ағынды сатау; в – жартылай қарсы ағынды астау
Құрғақ магнитті байыту.

Күшті магнитті құрғақ байыту кезінде руданың ірілігі 50 мм аспау керек.

Құрғақ айыру кезінде ұсақ күшті материалдарды ПБЦ -63/50 айырғышы қолданылады (сур.2).Айырғыш барабанның обечайкасы 3 магнитті емес қалындығы 1,2-2 мм тот баспайтын материалдан жасалады,тұрақты магниттер қозғалмайтын магниттті жүйе 4 балқымадан жасалған. Полюстің полярлығы барабан периметрі бойынша өзгеріледі.

Айырғыш келесі түрде жұмыс істейді. Шығыс руда бункеріне 1 виброқайықтың 2 көмегімен және жетек 7 барабанның жоғарғы бөліміне келеді. Магнитті фракция барабанның үстіне тартылады және бункер 5 түседі. Магнитті емес фракция барабанмен тасымалданады және магнитті емес өнімнің бункеріне беріледі.


Сур.2 - Барабанды айырғыш ПБСЦ-63/50 құрғақ руданы байыту үшін



Күшті магнит өрісті айырғыштар

Дымқыл магнитті байыту.

Екі валкалы электроагнитті айырғыш 2ЭВМ -30/100 сур.3. Екі валкадан 4 тұрады, төрт полюсті наконечниктер 5 , электромагнит орамасы 3 , берілетін қондырғы 1 , оң және сол жақты қабылдайтын астаулар 8, 9. Шығыс өнім бункерге 1 лоток 2 арқылы сумен валкалардың 4 арасындағы тесіктерге беріледі және полюсті наконечник 5 магнитті жүйенің Күшті магнитті минералдың дәндері магнит жүйенің әсерінен айналатын валкаларға тартылады, содан соң сумен 9 қабылдағышқа шайылады. Ал магнитті емес дәндер ауырлық күшінің әсерінен магнитті емес өнім 8 қабылдағышқа келеді.



Сур.3 – Әлсіз магнитті руданың электромагнитті валкалы айырғышы

1 – Рукданың бункері; 2 – лоток; 3 – электромагнит орамасы; 4 – валок; 5 – полюсті ұшы; 6 – валок; 7 – ұстағыш рама; 8 – магнитті емес өнімнің қабылдағышы; 9 – магнитті өнім қабылдағышы.
Құрғақ магнитті байыту

Темір құрамды шыны қоспалы, керамикалы және абразивті шикізатты тазартуға 6ЭВС- 36/100 (сур.4) айырғышы сирек металдардың құрғақ айырғышына және т.б. құрамды магнитті рудаларда қолднылады.Айырғыш төрт комбинирленген валкасы 1 бар, жүрекшелер 4 , қыздыру катушкасы және төрт полюсті наконечник 2 . Жоғарғы және төменгі катушкалар электромагнит жүйесіндегі ток бір бағытта болуы керек.

Шығыс материал қоректенгіштен жұмыс аймағының жоғарғы каскадасының лоткаларына беріледі. Магнитті бөлшектері валкалардың тістеріне тартылады және магнитті фракция секциясына шығарылады. Магнитті емес фракция тесіктер арқылы плюсті наконечниктің жоғарғы каскадасынан өтіп және тазалайтын операцияға түседі , онда ол жұмыс аймағының 4 төменгі каскада айырғышына келеді. Магнитті фракцияның екі каскадаларының айырғышы қосылады. Ал сирек кездесетін металдардың концентратын алуда вольфрам және т.б. материалдар дискілі айырғыштар қолданылады.

Сур.4 – Айырғыш 4 ЭВС-30/100

1 – валок; 2 – полюсті ұшы; 3 – қыздыру катушкасы; 4 – жүрекшелер;
5 – қоректенгіш; 6 – магнитті және магнитті емес фракцияның қабылдағыш астаулары.
Жоғарғы градиентті айырғыштар.

Жоғарғы градиентті айырғыштар барабанды магниті айырғыштан айырмашылығы , ол ұсақ магнитті тасымалдағыштар арасындағы тесіктер арқылы күшті магниті өріс индукцияланады. Полиградиентті орта ретінде кіші диаметрлі шарлар қолданылады. Полиградиентті ортаның ерекшелігі , кіші өлшемді көршілес шарлар бір біріне бір нүктеде қосылады. Жоғарғы градиент айырғыштың жұмыс принципі мен көрсеткіші сур.5 көрсетілген. Барабан 5 айырғыштың ішінде жылжымайтын бес полюсті магнитті жүйе 4 ораласқан , айырғыштың жұмыс орны шарлармен 3 толтырылған. Астау 10 және барабанның арасында сүйір тәрізді елеуіш 7 орналасқан. Ол босағамен 8 бөлінеді. Айырғыш қоректегішпен 1 жабдықталған,қыстырмалы валиктар 11, шашыратқыштар 2 және 6. Айырғыштың барлық желісі рамада 9 қыстырылған . Шығыс материал пульпа ретінде қоректенгіштен шардың қабатына беріледі, ол барабанда магнитті жүйенің өрісінде ұсталып тұрады. Магнитті емес бөлшектер шар қабатынан өтеді де және астаудың қалдық бөліміне келеді. Магнит бөлшектер барабанның жоғары бөліміне көтеріледі онда шашыратқыш 2 арқылы магнитті емес бөлшектер сумен жуылады. Шарлар магнитті бөлшектермен барабанмен бірге тасымалданады және елеуіштен түседі , онда магнитті бөлшектер шашыратқыштар 6 арқылы сумен жуылады. Магнитті бөлшектер концентратта және аз мөлшерде промөнімге түседі.



Сур. 5 – Жоғары градиентті магнитті айырғыш

1 – қоректенгіш; 2, 6 – шашыратқыштар; 3 – шойышарлар; 4 – магнитті жүйе; 5 – барабан; 7 – елеуіш; 8 – табалдырық; 9 – рама; 10 – астау;
11 – қыстырма валиктер.
Тест тапсырмалары

1.Электромагнитті байытуды не үшін қолданылады?

А) магнитсіз бөлу үшін

B) таза зат алу үшін

C) негізді алу үшін

D) темір алу үшін

E) хром алу үшін

2. Магнитті айырғыштарды қалай бөледі?

А) әлсіз, күшті

B) күшті


C) әлсіз

D) градиентті

E) магнитті
3.Құрғақ байыту кезінде кенді қанша мөлшерде алады?

А) 3-тен 100-150мм

B) 4-тен 120-160мм

C) 7-тен 140-160мм

D) 2-ден 120-130мм

E) 2-ден 130-160мм


4.Дымқыл байыту кезінде кенді қанша мөлшерде алады?

А) 3-6мм


B) 4-5мм

C) 5-7мм


D) 8-9мм

E) 10-11мм


5.Магнитті – динамикалық байыту қандай процеске жатады?

А) гравитациялық

B) гидравликалық

C) магнитті

D) динамикалық

E) гидроскопиялық


6. Жоғары градиентті айырғыштың принципі неде?

А) ұсақтайды

B) ірілейді

C) гравитациялайды

D) электромагниттейді

E) комбинирлейді


Ауыр сұйықтардағы байыту
Флотациялық байыту

Флотация – бұл эмульсиялардың дисперсті фазасының тамшыларын шығару және ұсақ қатты бөлшектерден бөлу. Бұл байыту әдісі сұйықпен жұғылу қасиетінің түрлі болуына және фазалар шектерінің бетіне таңдамалы түрде жабысуына негізделген. Флотациялық байытудың өзі бірнеше тәсілге бөлінеді:

Қабықты – гидрофобты минералды бөлшектер су бетінде қалады, ал гидрофильді бөлшектері судың түбіне батады. Су бетінде орналасқан ұсақталған кен бөлшектерінің жұқа қабаты гидрофильді бөлшектері түсе бастайды.

Майлы – ұсақталған кен бөлшектерін су мен маймен араластырады. Сульфидті минералды бөлшектер маймен жұғылып, маймен бірге су бетінің үстіне шығып, маймен бірге алынады.

Көбікті – қатты-сұйық-газ (пульпа) ортасында өткізілетін байыту процесі. Мұнда қатты фаза ретінде ұсақталған кен бөлшектері, флотореагенттер, коллоидты бөлшектер болады; газ фазасы ауаның диспергирлеуші құрылығы арқылы өту нәтижесінде пайда болатын көбіктен тұрады. Көбікті флотациялық байыту процесінің мәні келесіде: газ көбіктері мен гидрофобты минералды бөлшектері сулы ортада кездесіп жақындаған кезде критикалы жуандық мәніне жеткенде оларды айырып тұратын сулы қабыты тұрақсыз болады және өз бетімен бұзыла бастайды. Бүгінгі күнге көбікті флотациялық байытудың бірнеше түрі белгілі:

- вакуумды – құрамында қатты бөлшектері бар сұйық газбен қанығады да, төмен қысым кезінде гидрофобты бөлшектер көбік түрінде бет үстіне шығып кетеді. Осылайша қоспа бөлшектері маңызды компоненттерден айырылады;

- флотогравитация – аралас флотациялық процесс болып саналады; мұнда ортадан тепкіш күш пен ауырлық күштер әсерінен қатты бөлшектердің бөлінуі өтеді;

- ионды – ерітінділерден маңызды және пайдалы компоненттердің бөлінуі; мысалы, суды тазартқан кезде өте жиі кездеседі. Жинағыш-флотореагенттермен әрекеттескен бөлшектер газ көбіктерімен бірге көбікке немесе ерітінді бет үстіндегі жұқа қабатына шығарылады.


Минералды шикізат кен орнына байланысты байыту әдісін таңдау

Жаңа заманының жер асты кен орындар
ІІ бөлім. Екіншілік шикізаттарды және өндірістік қалдықтарды өңдеу

Ресурсты және энергияны сақтау жаңа технологияларының ғылыми негізі
Техногенді кен орындары

Каталог: arm -> upload -> umk
umk -> Жұмыс бағдарламасы қазақстан тарихының тарихнамасы пәні бойынша 050203-Тарих мамандығының студенттеріне арналған
umk -> Программа дисциплины Форма для студентов ф со пгу 18. 2/07
umk -> Жұмыс бағдарламасы шет елдер тарихының тарихнамасы пәні бойынша 050203-Тарих мамандығының студенттеріне арналған Павлодар
umk -> АќША, несие, банктер
umk -> Жұмыс оқу бағдарламасының титулдық парағы
umk -> Пәннің жұмыс Нысан
umk -> Web-технологияныњ ±ѓымдары
umk -> Программа дисциплины для студентов
umk -> Ф со пгу 18. 2/05 Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
umk -> Јдістемелік нўсќаулыќ


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2




©kzref.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет