1.4 Краткое описание принятой схемы обогащения

Обогатительная фабрика Второго рудоуправления имеет технологическую схему, предусматривающую получение хлористого калия, соответствующего требованиям технических нормативных правовых актов (ТНПА) на готовую продукцию.

Процесс обогащения сильвинита состоит из следующих стадий технологического процесса:

1)Дробление руды с предварительным грохочением;

2)Измельчение руды с предварительной и поверочной классификацией;

3)Механическое и флотационное обесшламливание руды;

4)Флотация сильвина;

5)Гидросгущение и обезвоживание хвостов флотации;

6)Гидроклассификация и обезвоживание концентрата;

7)Сгущение шламов;

8)Приготовление реагентов;

9)Гранулирование мелкозернистого калия хлористого;

10)Облагораживание гранул;

11)Погрузка готовой продукции;

12)Складирование отходов производства.

Дробление руды с предварительным грохочением

Сильвинитовая руда рудника 2 РУ с массовой долей калия хлористого не менее 20,0 % и массовой долей нерастворимого остатка не более 7,5 % из надшахтных бункеров пластинчатыми питателями ПЛ-12 подается на ленточные конвейера и распределяется по приемным бункерам отделения дробления.

Из бункеров руда питателями ПКЛ-12 с массовым расходом не более 570 т/ч подается на грохоты ГИТ-51, где подвергается сухому грохочению по фракции 10 мм. Надрешетный продукт грохотов направляется в дробилки СМ-170Б.

Подрешетный продукт грохотов и дробленый продукт молотковых дробилок системой ленточных конвейеров подается в склад руды № 1 (вместимость склада - 36 000 т) или системой ленточных подается в отделение измельчения и флотации.

Из склада № 1 дробленая руда может отгружаться потребителю согласно требованиям ТУ РБ 600122610.019-2004 «Сильвинит молотый. Технические условия».

Сильвинитовая руда Краснослободского рудника с массовой долей калия хлористого не менее 13,0 % и массовой долей нерастворимого остатка не более 7,5 % (массовая доля калия хлористого не менее 13,0 % и массовая доля нераст-воримого остатка не более 7,5 % приняты на период строительства Краснослободского рудника) из надшахтных бункеров через регулируемые секторные затворы поступает на ленточные конвейеры с магнитным сепаратором. Уловленные металлические предметы выгружаются в контейнер, а руда поступает на грохота, где подвергается сухому грохочению по фракции 10 мм.

Надрешетный продукт грохотов поступает в молотковые дробилки. Дробленый и подрешетный продукт грохотов объединяются на конвейерах и переключателем потока распределяется на ленточный конвейер, транспортирующий руду в склад или на ленточный конвейер транспортирующий руду на магистральный конвейер.

Массовая доля калия хлористого в руде измеряется системой “Поток”.

Конвейерный транспорт, грохоты, дробилки, кратцер-краны сблокированы. При остановке одного из механизмов все оборудование останавливается.

Запуск и остановка оборудования осуществляется дистанционно. Отображение работы оборудования осуществляется на ПЭВМ, установленной в центре управления фабрики (ЦУФ).

В цехе отделения дробления СОФ 2РУ установлены 10 аспирационных установок мокрой очистки пыли (АУ № 1-10), которые производят отсос пыли и 5 аспирационных установок мокрой очистки пыли (АУ № 1-5).

Измельчение руды с предварительной и поверочной классификацией

Дробленая руда ленточными конвейерами со сбрасывающей тележкой подается в цикл измельчения и классификации, который осуществляется на восьми технологических секциях, оборудование которых идентично. В схеме и описании приведено оборудование одной секции.

Каждая технологическая секция оборудована двумя бункерами дробленой руды вместимостью 200 т руды каждый. Руда из бункеров дозируется в автоматическом режиме шиберным затвором на ленточные питатели, оборудованные тензометрическими весами. Для предотвращения зависания руды бункера оборудованы вибраторами. Вибраторы могут работать в автоматическом или дистанционном режиме. Управление осуществляется из ЦУФ. Ленточными питателями дробленая руда подается в приемные короба дуговых сит типа СД-2 для предварительной классификации. Для обеспечения режима мокрой классификации в разгрузочные течки ленточных конвейеров подается слив перечистных гидроциклонов СВП-500 5-ой стадии обесшламливания.

Цель предварительной классификации - выделение перед измельчением фракции менее 1,25 мм, являющейся исходным продуктом для 1-ой стадии обесшламливания.

Предварительная классификация осуществляется на дуговых ситах типа СД-2 с размером щели между шпальтами 2,0 мм (по два сита на секцию). Сита прямолинейные установлены под углом 45 градусов.

Надрешетный продукт дуговых сит предварительной классификации плотностью 1,6530–1,7822 г/см³ (ж:т=0,4-0,7), разбавленный частью промежуточного продукта первой перечистной операции флотации, поступает в стержневую мельницу МСЦ 3200´4500. При измельчении одновременно происходит оттирка сильвина от глинистых минералов. Масса загружаемых стержней определяется производительностью мельницы, крупностью исходного и готового продуктов и составляет 36-40 т. Диаметр загружаемых стержней 90 мм, сортировка их производится ежеквартально.

Слив мельниц поступает в зумпфы, где разбавляется частью промежуточного продукта первой перечистной операции флотации и пенным продуктом контрольной и подается на поверочную классификацию.

Поверочная классификация осуществляется на дуговых ситах типа СД-2 по фракции 1,25 мм, (по четыре сита на каждую секцию, из них два - рабочих, два - резервных), с шириной щели между шпальтами 2,0 мм. Надрешетный продукт поверочной классификации с плотностью 1,5723–1,7297 г/см³ (ж:т=0,5-1,0) возвращается самотеком в мельницу на доизмельчение и представляет собой циркулирующую нагрузку. Подрешетный продукт поверочной классификации объединяется с подрешетным продуктом предварительной классификации и является питанием первой стадии обесшламливания.

Уровень в зумпфах слива мельниц контролируется с помощью средств измерения уровня.

Механическое и флотационное обесшламливание руды

Целью механического и флотационного обесшламливания является снижение массовой доли нерастворимого остатка (н.о.) в суспензии, поступающей на флотацию. Технологическая схема обесшламливания - пятистадийная в открытом цикле.

Питание первой стадии обесшламливания, состоящее из подрешётных продуктов предварительной и поверочной классификации и чистого маточника подаётся в гидроциклоны СВП-710.Классификация в гидроциклонах осуществляется по классу 0,15 мм. Уровень в зумпфах контролируется и поддерживается в автоматическом режиме.

Пески гидроциклонов первой стадии обесшламливания массовой долей н.о. не более 2,00 % поступают в зумпф, где разбавляются маточником и насосами перекачиваются на перечистные гидроциклоны СВП-500 пятой стадии обесшламливания. Сливы гидроциклонов первой стадии самотёком поступают через четырёхструйный пульподелитель на вторую стадию обесшламливания.

Вторая стадия обесшламливания осуществляется в гидросепараторах (сгустителях П-30). Эффективность работы гидросепараторов обеспечивается восходящим потоком. Скорость восходящего потока должна быть в пределах 2,0-2,2 м/ч. Разгрузка (пески второй стадии обесшламливания) подаётся на третью стадию обесшламливания. Слив второй стадии обесшламливания самотёком поступает в баки «грязного» маточника и насосами перекачивается в отделение сгущения шламов.

Третья стадия обесшламливания осуществляется в гидросепараторе П-30, скорость восходящего потока в гидросепараторе должна быть в пределах 1,5-1,7 м/с.

Слив гидросепаратора третьей стадии обесшламливания самотёком поступает в баки «грязного» маточника. Разгрузка гидросепаратора насосами через диспергатор, где обрабатывается флокулянтом, перекачивается в контактный чан шламовой флотации.

Четвёртая стадия обесшламливания - шламовая флотация осуществляется в машинах МПСГИ-4. Пенный продукт шламовой флотации объединяется со сливами гидросепараторов второй и третьей стадий обесшламливания и поступает на сгущение, а камерный продукт с массовой долей н.о. не более 1,7 % поступает в зумпф , где обрабатывается реагентом-депрессором, и насосами перекачивается в восьмиструйный пульподелитель.

Пятая стадия обесшламливания осуществляетяся в перечистных гидроциклонах СВП-500. Классификация в гидроциклонах СВП-500 осуществляется по фракции 0,1 мм. Сливы перечистных гидроциклонов поступают на предварительную классификацию руды в качестве жидкой фазы. Пески гидроциклонов, обработанные депрессором, поступают в контактный чан питания флотации для кондиционирования с собирателем и затем на сильвиновую флотацию.

Флотация сильвина

Процесс флотации предназначен для максимального выделения калия хлористого из пульпы, состоит из основной, контрольной, трёх перечистных операций и выщелачивания. На фабрике осуществляется раздельная флотация крупнозернистой фракции во флотомашинах № 1-16 ФМ-6,3 КС и мелкозернистой фракции во флотомашине «WEMCO-120/144».

Основная и контрольная флотация крупнозернистой фракции осуществляются во флотомашине ФМ-6,3 КС, которая состоит из 7 камер (5 камер - основная флотация и 2 камеры - контрольная флотация). Перечистная флотация осуществляется в машине ФМ-6,3 КС, которая состоит из 8 камер (3 камеры на первой, 3 камеры на второй и 2 камеры на третьей перечистках). Выщелачивание осуществляется в отдельной камере.

Питанием сильвиновой флотации являются пески гидроциклонов пятой стадии обесшламливания и часть камерного продукта машин шламовой флотации, обработанные реагентами депрессором и собирателем. Для обеспечения ж:т=2,8–3,5 основной флотации в приемный карман флотомашины добавляется маточник.

В результате флотации получают:

• черновой концентрат с массовой долей KCl 75,0-77,0 % и плотностью 1,4217- - 1,4555 г/см³ (ж:т=1,6-2,0), перекачивается всасывающим блоком на первую перечистную флотацию;

• пенный продукт контрольной флотации с массовой долей KCl 20,0-30,0 % и плотностью 1,2605-1,2686 г/см³ (ж:т=15,0-20,0) самотеком поступает в зумпф слива мельницы;

• концентрат первой перечистки с массовой долей KCl 83,5-86,0 % и плотностью 1,4991-1,5318 г/см³ (ж:т=1,0-1,2), перекачивается всасывающим блоком на вторую перечистную флотацию;

• концентрат второй перечистки с массовой долей KCl 87,5-89,0 % и плотностью 1,5121-1,5486 г/см³ (ж:т=0,9-1,1), перекачивается всасывающим блоком на третью перечистную флотацию;

• концентрат третьей перечистки с массовой долей KCl 89,0-91,0 % и плотностью 1,5277-1,5690 г/см³ (ж:т=0,8-1,0), перекачивается всасывающим блоком в камеру выщелачивания;

• промпродукт первой перечистки с массовой долей KCl 24,5-26,0 % и плотностью 1,2522-1,2540 г/см³ (ж:т=27,0-30,0) самотёком частично поступает в зумпф слива мельницы частично в надрешетный предварительной классификации;

• промпродукт второй перечистки с массовой долей KCl 50,0-60,0 % и плотностью 1,2474-1,2491 г/см³ (ж:т=35,0-40,0) перекачивается всасывающим блоком на первую перечистную операцию;

• промпродукт третьей перечистки с массовой долей KCl 68,0-75,0 % и плотностью 1,2427-1,2431 г/см³ (ж:т=60,0-63,0) перекачивается всасывающим блоком на вторую перечистную операцию;

• камерный продукт контрольной флотации (хвосты флотации) с массовой долей KCl не более 1,41 % по твёрдому и плотностью 1,3533-1,3866 г/см³ (ж:т=3,0-4,0) перекачивается насосом на гидроциклон для сгущения.

Время основной флотации 5-6 мин. Время перечистных операций 3-5 мин. Для повышения массовой доли калия хлористого в пульпе окончательного концентрата в желоб концентрата 3-й перечистки, перед камерой выщелачивания, подается выщелачивающий раствор. Выщелачивающим раствором являются слив сгустителя Г-1 мокрой стадии газоочистки отделениий сушки и грануляции. Пульпа окончательного концентрата по коллектору поступает на гидроклассификацию и обезвоживание.

Флотация мелкозернистой фракции осуществляется во флотомашине «WEMCO-120/144».

Питанием флотомашины WEMCO-120/144 служит часть (до 600 м³) камерного продукта шламовой флотации, обработанная реагентами - депрессором и собирателем.

В результате флотации мелкозернистой фракции сильвина получают:

• черновой концентрат с массовой долей KCl 50,0-58,0 % и плотностью 1,3705-- 1,3917 г/см³ (ж:т=2,6-3,1), самотеком поступает на первую перечистку;

• пенный продукт контрольной флотации с массовой долей KCl 9,0-13,0% и плотностью 1,2638-1,2856 г/см³ (ж:т=10,0-18,0) самотеком поступает в зумпф (поз. 609, 610) и распределяется по зумпфам слива мельниц работающих технологических секций;

• концентрат первой перечистки с массовой долей KCl 60,0-70,0 % и плотностью 1,3648-1,3892 г/см³ (ж:т=2,6-3,2), самотеком поступает на вторую перечистку;

• концентрат второй перечистки с массовой долей KCl 75,0-80,0 % и плотностью 1,3810-1,3903 г/см³ (ж:т=2,5-2,7), самотеком поступает на третью перечистку;

• концентрат третьей перечистки с массовой долей KCl 80,0-83,0 % и плотностью 1,3738-1,4059 г/см³ (ж:т=2,2-2,8) перекачивается всасывающим блоком в камеру выщелачивания;

• промпродукт первой перечистки с массовой долей KCl

16,0-19,0 % и плотностью 1,2621-1,2741 г/см³ (ж:т=13,0-19,0) самотеком поступает в зумпф и распределяется по зумпфам слива мельниц работающих технологических секций;

• промпродукт второй перечистки с массовой долей KCl 33,0-36,0 % и плотностью 1,2602-1,2663 г/см³ (ж:т=16,0-20,0) перекачивается насосом ТХИ на первую перечистную операцию;

• пром.продукт третьей перечистки с массовой долей KCl

52,0-58,0 % и плотностью 1,2474-1,2414 г/см³ (ж:т= 30,0-40,0) перекачивается насосом ТХИ на вторую перечистную операцию;

• камерный продукт контрольной флотации (хвосты флотации) с массовой долей KCl не более 1,97 % по твёрдому и плотностью

1,3538-1,3753 г/см³ (ж:т =3,3-4,0) самотёком поступает на сгущение в сгуститель П-30.

Для повышения массовой доли KCl в пульпе окончательного концентрата в желоб концентрата 3-й перечистки, перед камерой выщелачивания, подается выщелачивающий раствор. Процесс выщелачивания протекает в 2-х камерной флотомашине ФМ-6,3. Пульпа концентрата мелкозернистой фракции после выщелачивания самотеком поступает в зумпф фильтрата концентрата и далее насосом перекачивается на флотосгущение и обезвоживание.

Выщелачивающим раствором являются слив сгустителя мокрой стадии газоочистки отделений сушки и грануляции.

Удельные расходы: выщелачивающего раствора на выщелачивание, камерного продукта по флотомашинам, собирателя, депрессора, поддерживаются в автоматическом режиме в зависимости от выставленного задания. Уровни емкостей реагентов, воды выщелачивания, бака технической воды на отметке +25 м, воды на отметке -3,6 м поддерживаются в автоматическом режиме с помощью контуров регулирования.

Гидросгущение и обезвоживание хвостов флотации

Хвосты контрольной флотации с массовой долей хлористого калия не более 1,42 % по твёрдой фазе насосом перекачиваются на предварительное гидросгущение в гидроциклонах СВП-500. Пески гидроциклонов с поступают в распределительные бачки. Слив гидроциклонов плотностью

поступает на сгущение в сгустители П-30. Сгущенный продукт разгрузки сгустителей совместно с песками хвостовых гидроциклонов распределяется по хвостовым вакуум-фильтрам БЛК-40-3 и на ленточный вакуум-фильтр. Слив сгустителей поступает в баки чистого маточника.

Кек хвостов с массовой долей влаги не более 9,5 % поступает на ленточный конвейер и через поточно-транспортную систему (ПТС) удаляется и складируется на солеотвале.

Фильтрат хвостовых вакуум-фильтров через ловушки, ресиверы, барометрические стаканы поступает в зумпф, откуда насосами перекачивается на сгущение в сгустители П-30.

Гидроклассификация и обезвоживание концентрата

Флотоконцентрат из камер выщелачивания с ж:т не более 1,35 по коллектору поступает в концентратный зумпф. Для обеспечения плотности пульпы питания гидроциклонов 1,3487-1,3645 г/см³ (ж:т=3,0-3,5) в концентратный зумпф подается маточник, сюда же заведены: фугат центрифуг, перелив горизонтальной мешалки, пески гидроциклонов перечистки камерного продукта флотомашины, промывная вода ленточного вакуум-фильтра, переливы и аварийные выпуски концентратных фильтров БЛК-40.

Суспензия калия хлористого из концентратного зумпфа насосами откачивается в гидроциклоны СВП-500. Пески гидроциклонов СВП-500 с ж:т=0,5-0,7 самотеком поступают на выщелачивание в горизонтальную мешалку, затем на центрифуги и ленточный вакуум-фильтр для обезвоживания. Кек калия хлористого с массовой долей воды не более 5,5 % системой конвейеров подается в отделение сушки. Слив циклонов СВП-500 самотеком поступает на флотосгущение в 8-ми камерную флотомашину ФМ-6,3.

Пеннный продукт флотомашины ФМ-6,3 поступает на обезвоживание в вакуум-фильтры БЛК-40.

Камерный продукт флотомашины ФМ-6,3 самотёком поступает в гидроциклоны , пески которых самотеком поступают в зумпф концентрата, а слив в баки чистого маточника.

В зумпф фильтрата концентрата поступают фильтраты концентратных фильтров БЛК-40 и ленточного фильтра, переливы и аварийные выпуски калия хлористого из ванн концентратных вакуум-фильтров БЛК-40, перелив 4-х струйного пульподелителя. Суспензия калия хлористого из фильтратного зумпфа насосами подаётся на сгущение в гидроциклоны СВП-500.

Слив гидроциклонов СВП-500 поступает в приёмный карман

5-ти камерной флотомашины ФМ-6,3. Камерный продукт флотомашины

ФМ-6,3 поступает в баки чистого маточника.

Пески гидроциклонов СВП-500 и пенный продукт флотомашины ФМ-6,3 являются питанием вакуум-фильтров.

Кек калия хлористого вакуум-фильтров с массовой долей воды не более 8,5 % системой конвейеров подается в отделение сушки.

Схемой предусмотрена возможность обезвоживания концентрата после выщелачивания только на барабанных вакуум-фильтрах, исключая центрифуги и ленточный фильтр.

Сгущение шламов

Слив гидросепараторов обесшламливания вместе с пенным продуктом шламовых флотомашин насосами распределяется по шламовым сгустителям П-30 для сгущения глинистых шламов. Для увеличения скорости осаждения глинистых шламов в питание шламовых сгустителей подается раствор флокулянта согласно утвёрждённым годовым нормам.

Сливы шламовых сгустителей самотеком подаются в баки чистого маточника второй очереди сгущения и насосами перекачиваются в коллектор чистого маточника. Сливы шламовых сгустителей самотеком подаются в баки чистого маточника первой очереди сгущения и насосами перекачиваются в коллектор чистого маточника.

Сгущенные до плотности 1,5172 г/см³ (ж:т до 1,70) глинистые шламы разбавляются рассолом и откачиваются на шламохранилище.

Разгрузка шламовых сгустителей первой очереди и второй очереди сгущения производится в автоматическом режиме в соответствии с установленным заданием плотности шламов.