книги из ГПНТБ / Федосеев, В. А. Экономика обогащения железных руд

Т а б л и ц а 1-5

Структура промышленно-производственных основных фондов по объектам производства, %

тительных фабрик занимают значительный удельный вес в общей сумме капитальных затрат в железорудную промышленность. Причем непрерывно увеличивается и абсолютный размер капи­ тальных затрат на обогащение и растет их удельный вес в общей сумме капитальных затрат в железорудную промышленность.

Втабл. 1-5 представлена динамика структуры промышленнопроизводственных основных фондов железорудной промышлен­ ности СССР за 1963—1970 гг. Из табл. 1-5 видно, что удельный вес промышленно-производственных основных фондов по дро­ бильно-сортировочным и обогатительным фабрикам возрос с 19.5% на 1 января 1963 г. до 23.2% на 1 января 1971 г.

Рост основных фондов по дробильно-сортировочным и обогати­ тельным фабрикам опережает увеличение объема производства концентрата, в результате чего повышается фондоемкость рудоподготовительных предприятий и снижается фондоотдача.

Всвязи с увеличением удельного веса новых обогатительных фабрик, работающих по более сложным технологическим схемам обогащения, на которых фондоотдача в 1.5—2.0 раза ниже, чем на фабриках с простыми схемами обогащения, фондоотдача в це­

лом по обогащению за последние десять лет несколько снизилась. За этот же период удельный вес активной части основных фондов, непосредственно влияющий на увеличение мощности предприятий

ирост выпуска продукции, практически не изменился.

Ктоварным рудам в железорудной промышленности относится богатая руда, используемая без обогащения, и кондиционный концентрат. За 1970 г. производство товарной руды составило 194.7 млн т, в том числе 120.8 млн т концентрата и 73.9 млн т бо­ гатой руды.

Средняя себестоимость 1 т товарной железной руды за период

с1960 по 1970 г. [58, 65] в целом по железорудной промышлен­ ности СССР возросла с 3.1 руб. в 1960 г. до 5.35 руб. в 1970 г. (табл. 1-6). Рост себестоимости 1 т товарной руды вызван в основ­ ном следующими причинами:

10

Из приведенных данных видим, что в 1970 г. 12.4% всех тру­ дящихся железорудной промышленности занято на дробильно­ сортировочных п обогатительных фабриках. Удельный вес этой категории трудящихся возрастает.

Количество трудящихся, запятых на различных операциях обогащения, составляет (в %):

Трудоемкость обогащения железных руд в результате роста удельного веса более сложных методов обогащения увеличивается. Несмотря на повышение трудоемкости обогащения, в целом про­ изводительность труда растет. Так, ежегодный прирост произво­ дительности труда за 1965—1970 гг. по товарной руде составил

3.2%.

§2. Перспективы обогащения железных руд

Внастоящее время СССР занимает первое место в мире по разве­ данным запасам и объемам добычи железных руд. Балансовые запасы железных руд СССР по состоянию на 1 января 1970 г. составляли 111 млрд т, в том числе по промышленным категориям (A+B-j-Cj) — 60.2 млрд т со средним содержанием железа 38%. Из общего количества разведанных запасов примерно 10.3 млрд т (17.1%) представлено рудами со средним содержанием железа бо­ лее 55%, которые не требуют обогащения; 39.6млрдт(65.8%) — рудами, обогащаемыми по простым схемам, и 10.3 млрд т (17.1 %) —

рудами, требующими сложных методов обогащения.

В табл. 1-7 приведено распределение балансовых запасов железных руд по генетическим типам месторождений и типам руд. Запасы железных руд в основном представлены рудами осадочно-метаморфических месторождений.

12

Т а б л и ц а 1-7

Распределение балансовых запасов железных руд по генетическим типам месторождении п по типам руд

Географическое распределение запасов на территории СССР

неравномерно. Крупнейшими железорудными районами являются Криворожский в УССР, район КМА, занимающий большую территорию в пределах Курской, Белгородской, Орловской и других областей РСФСР. Крупные месторождения железистых кварцитов разведаны также на Северо-Западе СССР (Оленегор­ ское, Костомукшское). Из контактово-метасоматических место­ рождений большое промышленное значение имеют крупные место­ рождения Кустанайской области в Казахской ССР (Сарбайское, Соколовское и др.). Здесь же сосредоточены почти все балансовые запасы оолитовых бурых железняков (Лисаковское и Аятское месторождения). Среди месторождений магматического генезиса выделяется Качканарское на Урале. Из магматогенных следует отметить Ковдорское (Мурманская область).

Сосредоточенность крупных запасов железных руд в определен­ ных районах СССР обусловила развитие в них добычи и обога­ щения руд. Так, например, в 1970 г. в Криворожском железоруд­ ном районе, КМА, на Урале и в Кустанайской области было до­ быто около 82% руды от общего количества добытой руды в СССР. Значительные запасы руды позволяют и в дальнейшем увеличивать здесь добычу железных руд. Однако наряду с этими районами

13

должны осваиваться новые месторождения Сибири, Казахстана. Карелии и других районов.

В настоящее время примерно 80% товарпой железной руды, потребляемой металлургическими заводами, производится за счет местной рудной базы. На расстояние до 100 км перевозится при­ мерно 40% всей товарной руды, от 100 до 300 км-— около 36%

иот 300 до 500 км — примерно 13%. Остальные 11% товарной железной руды перевозятся на более дальние расстояния. Сле­ довательно, при общих огромных разведанных запасах железных руд отдельные районы страны пока еще не имеют достаточной местной сырьевой базы, способной удовлетворить нужды метал­ лургической промышленности. Это относится к районам Западной

иВосточной Сибири, Центрального Казахстана, Среднего и Юж­ ного Урала.

Железные руды неравноценны по обогатимости. Наиболее эффективно обогащаются магнетитовые руды, запасы которых преобладают в месторождениях осадочно-метаморфического, кон- тактово-метасоматического и гидротермального генезиса. В связи с этим необходимо в первую очередь использовать запасы подле­ жащих обогащению магнетитовых руд. Так, в 1970 г. доля магнетитовых руд от общего количества обогащаемой руды составила свыше 85%. В перспективе эта тенденция сохранится. Таким образом, как в настоящее время, так и в будущем магнетитовые руды останутся основным видом сырья в железорудной промыш­ ленности СССР.

Однако намеченный рост производства черных металлов неиз­ бежно потребует вовлечения в эксплуатацию значительного количества смешанных и гематитовых железистых кварцитов Кривого Рога, КМА и оолитовых бурых железняков Кустанайской области, залегающих в благоприятных горнотехнических условиях.

Пятилетним планом развития и размещения черной металлур­ гии на 1971—1975 гг. намечается в 1975 г. произвести 247.5 млн т товарной руды, что соответствует добыче около 478 млн т сырой руды. Для обеспечения потребностей народного хозяйства в чу­ гуне, стали и прокате мощности но сырой и товарной железной

руде за период 1971—1975 гг. соответственно будут доведены до 500—520 и 247.5—250 млн т, т. е. введены дополнительные мощ­ ности по сырой руде около 146 млн т. и по товарной руде 52.8 млн т.

До 1975 г. будет введен в эксплуатацию ряд новых горнообогатительных предприятий (Михайловский ГОК мощностью 15.0 млн т по сырой руде в год, Лебединский ГОК мощностью 30.0 млн т в год, Лисаковский ГОК мощностью 18.0 млн т в год) и будут продолжать наращивать мощности действующие пред­ приятия (Днепровский ГОК до 27.0 млн т, Новокриворожский ГОК до 30.0 млн т, Северный ГОК до 36.5 млн т, Ингулецкий ГОК до 36.0 млн т сырой руды в год).

14

В перспективе сохранится опережающее развитие открытого» способа добычи руд и к 1980 г. достигнет 83% |Но|. Условия ведения открытых и подземных горных работ значительно усложнятся в связи с переходом па глубокие горизонты. В дальнейшем будет снижаться среднее содержание железа в сырой руде. Удельный вес обогащаемых руд в общей добыче сырой руды возрастет к 1980 г. до 85—90%. Задачи, стоящие перед железорудной промышленностью по повышению производительности труда, улучшению качества продукции, снижению ее себестоимости, вызывают необходимостьускорения научно-технического прогресса в целом в железорудной промышленности и, в частности, в области обогащения руд.

Главной задачей в области обогащения железных руд остается повышение качества товарной продукции в основном за счет более глубокого обогащения руд, широкого внедрения новых методов и схем обогащения и использования современного высокоэффектив­ ного оборудования.

Среднее содержание железа в концентрате в перспективе уве­ личится, доля концентратов в товарной руде составит 80.0%.

Одновременно с ростом абсолютного количества обогащаемых РУД будет возрастать сложность их технологической переработки. Уже в ближайшей перспективе на многих обогатительных фаб­ риках будут построены усреднительные склады руды и концент­ рата. На ряде предприятий будет внедряться новое оборудование: мельницы мокрого самоизмельчения объемом 170—300 м3, мель­ ницы рудно-галечного измельчения объемом 170—300 м3, шаровые мельницы объемом до 150 м3, магнитные сепараторы с напряжен­ ностью магнитного поля 2000 э и производительностью до 250 т в час, полиградиентные сепараторы с напряженностью магнитного поля до 20 000 э и другое высокоэффективное оборудование. Большое внимание будет уделено разработке и внедрению в про­ изводство автоматизированных систем планирования, учета ж оперативного управления хозяйственной деятельностью пред­ приятий с применением электроипо-вычислительных машин.

Значительный прирост производства концентрата намечается достигнуть за счет роста производительности труда без дополни­ тельного привлечения трудящихся. Задача повышения произво­ дительности труда будет решаться путем ускорения научнотехнического прогресса, совершенствования принципов плани­ рования и экономического стимулирования.

Применение глубокого обогащения руд с целью получения более богатых концентратов и использование новейшего оборудо­ вания неизбежно повлекут за собой повышение стоимости обога­ щения и удельных капитальных затрат на 1 т концентрата.

Основное количество высококачественных концентратов наме­ чается получать на магнитообогатительных фабриках при обога­ щении магнетитовьтх руд. Такая ориентация объясняется тем, что технология извлечения магнетита наиболее изучена и освоена

15-

товителытя операция перед обогащением включается в схемы обогащения практически всех типов железных руд.

На дробильно-сортировочных и обогатительных фабриках дробление руд производится с высокой степенью дробления. Степень дробления определяется отношением максимальных по крупности размеров кусков руды перед дроблением к размеру кусков дробленого продукта, т. е.

где Dud, — размеры кусков руды соответственно до и после дроб­ ления.

Степень дробления — показатель, характеризующий процесс дробления в количественном отношении. В зависимости от круп­ ности дробимого материала и дробленого продукта имеют место следующие стадии дробления: первая — крупное дробление; вто­ рая — среднее дробление; третья — мелкое дробление; четвер­ тая — измельчение.

Ниже даны типичные размеры кусков руды (в мм) до и после дробления по стадиям:

Дробильно-сортировочные фабрики, на которые руда посту­ пает из открытых работ, осуществляют дробление обычно в 2—3 стадии. Для руд подземной добычи, когда размер кусков не пре­ вышает 600 мм, число приемов дробления ограничивается одним или двумя.

Бедные руды, требующие глубокого обогащения, подвергаются дроблению обычно в 3—4 стадии: при открытой добыче — в четыре, при подземной — в трн.

Дробильно-сортировочные фабрики работают по различным технологическим схемам, которые обусловлены технологическими особенностями руды и сложившимся развитием рудников. Все многообразие может быть представлено одно-, двух- и трехстадиальиыми схемами дробления с замкнутым циклом в последней стадии.

Дробление руды обычно всегда сопровождается разделением на классы по крупности. Для крупного и среднего материала разделение на классы производится па грохотах, для мелкого — на грохотах и в классификаторах, а для тонкого — преимущест­ венно на классификаторах.

18

Грохочение и классификация подразделяются на предваритель­ ное, поверочное и окончательное. Последнее называется также сортировкой готового продукта.

В результате предварительного грохочения происходит грубое разделение материала по крупности для улучшения условий последующей стадии дробления. Предварительное грохочение не требует особой точности сортировки и производится преиму­ щественно на грохотах простейших конструкций..

Поверочное грохочение применяется в том случае, если после­ дующие обогатительные процессы или кондиционные требования на товарный продукт строго ограничивают верхний предел круп­ ности. В этих случаях после дробления материал подается на грохот с отверстиями, соответствующими заданному размеру. Верхний продукт, или отсев, возвращается на повторное дробле­ ние, а нижний — отправляется потребителям или на дальнейшую переработку.

Окончательное грохочение обычно применяется в том случае, когда дробильно-сортировочная фабрика дает конечные товарные продукты, которые непосредственно поступают потребителю. В этом случае требуется более тщательное разделение материалов по классам крупности.

Для количественной оценки грохочения используется показа­ тель эффективности грохочения.

Эффективностью грохочения называется выраженное в про­ центах или долях единицы отношение веса подрешетного продукта к весу нижнего класса в исходном материале. Эффективность грохочения определяется по формуле

v — содержание нижнего класса в надрешетном продукте, %. Эффективность грохочения по любому классу крупности опре­ деляется как отношение веса этого класса в подрешетном про­

дукте к весу того же класса в исходном материале (в .%):

^— содержание заданного класса крупности в подрешетном продукте, %;

Vj — содержание заданного класса крупности в надрешетном продукте, %.

Формула (П-З) для эффективности но нижнему классу полу­ чится из формулы (II-2), если подставить в нее значение р1=100%;

2* 19