Збагачувальна фабрика
Збага́чувальна фа́брика — гірниче підприємство для первинної переробки твердих корисних копалин з метою отримання технічно цінних продуктів, придатних для промислового використання.
На збагачувальних фабриках переробляються (збагачуються) руди кольорових металів (мідні, міднонікелеві, свинцево-цинкові, вольфрам-молібденові, олов'яні та інші), руди чорних металів (залізні, марганцеві, хромові), неметалічні корисні копалини (фосфорні, калійні, графітові та інші руди і матеріали) і вугілля.
Див. також Класифікація і склад збагачувальних фабрик
- За видом корисної копалини, що переробляється, розрізняють фабрики для збагачення азбестових, баритових, вольфрамових, графітових, залізних, марганцевих, мідних, молібденових, нікелевих, сірчаних, флюоритових руд, польових шпатів, слюди, вугілля, тальку й інших видів мінеральної сировини.
- За продуктивністю збагачувальні фабрики розділяють на:
- фабрики малої продуктивності — до 1500 т/добу,
- фабрики середньої продуктивності — 1500-9000 т/добу,
- фабрики великої продуктивності — 9000-27000 т/добу,
- фабрики дуже великої продуктивності — понад 27000 т/добу.
- В залежності від взаєморозташування «видобувне підприємство — фабрика» розрізняють збагачувальні (найчастіше вуглезбагачувальні) фабрики:
- індивідуальні — для збагачення корисної копалини лише одного видобувного підприємства, які, як правило, розташовуються на одному з цим підприємством промисловому майданчику;
- групові та центральні — для збагачення корисних копалин декількох видобувних підприємств, перші розташовуються на одному з цим підприємством промисловому майданчику, другі — окремо.
Крім того, є збагачувальні фабрики, які входять до складу підприємства-споживача: збагачувальні фабрики при коксохімічних та металургійних заводах.
- У залежності від процесів переробки, що застосовуються, збагачувальні фабрики поділяють на
- дробильно-сортувальні,
- промивні,
- гравітаційні,
- флотаційні,
- магнітного збагачення,
- з комбінованою технологією.
До складу останніх включають операції випалення або гідрометалургію.
- Компонування. Розрізняють збагачувальні фабрики вертикального, горизонтального і ступінчастого розташування.
- для вертикального розташування характерна самопливна система внутрішньофабричного транспортування матеріалу (в практиці зустрічається рідко через циркулюючі навантаження);
- для горизонтального — розгалужено-механізована система транспорту (застосовується теж рідко, бо вимагає великого промислового майданчика);
- для ступінчастого — самопливно-механізована система транспорту.
З 80-х рр. ХХ ст. в США і Японії використовують модульний принцип проектування і будівництва збагачувальних фабрик на основі стандартних блоків (дроблення, подрібнення, флотації і т. д.); у Великій Британії, ФРН, Франції перевага надається односекційному компонуванню з однопотічною схемою і установленням високопродуктивного обладнання; в Україні, США, Чехії, Росії поширені багатосекційні збагачувальні фабрики, переважно зі ступінчастим компонуванням.
Гірнича маса проходить процеси дроблення, грохочення, класифікації, основне збагачення корисної копалини з виділенням концентратів і відходів, обезводнення і згущення.
Готовий продукт (концентрат) нагромаджують у бункерах або складах, звідки він надходить на подальшу переробку або відпускається споживачеві, а відходи у вигляді водно-піщаної (водно-глинистої) суспензії направляються у відвали.
Для збагачувальної фабрики характерна значна енергоємність.
Див. також Типи будов вуглезбагачувальних фабрик
До складу збагачувальних фабрик входять основні виробничі і допоміжні цехи та відділення. До основних цехів і відділень фабрик, безпосередньо пов'язаних з обробкою корисних копалин, належать:
- відділення прийому сировини, обладнане вагоноперекидачами, ямами або площадками для вивантаження негабаритної сировини і розвантаження ушкоджених вагонів, прийомними бункерами, живильниками і стрічковими конвеєрами;
- цех крупного дроблення, який у своєму складі має дробарки крупного дроблення, грохоти, живильники, транспортні засоби;
- дозувально-акумулюючі бункери — на рудних збагачувальних фабриках входять до складу цеху середнього дроблення, на вуглезбагачувальних — самостійний цех;
- склади сировини — можуть бути відкритими, закритими і напівбункерними залежно від крупності й цінності складованого матеріалу;
- цех середнього і дрібного дроблення, укомплектований дробарками середнього і дрібного дроблення, грохотами, живильниками і стрічковими конвеєрами;
- відділення подрібнення — розташовується в головному корпусі фабрики, до його складу входять розподільні бункери, живильники, млини, класифікатори, гідроциклони, транспортні засоби (конвеєри, насоси);
- відділення збагачення — представлене різними апаратами для концентрації (відсаджувальними і флотаційними машинами, важкосередовищними, гвинтовими або магнітними сепараторами, концентраційними столами та ін.), а також необхідними для нормальної роботи завантажувальними і транспортними засобами;
- відділення зневоднення — залежно від крупності продуктів, що зневоднюються, може включати грохоти, центрифуги, згущувачі, вакуум-фільтри (дискові, барабанні, стрічкові) та фільтр-преси, завантажувальні і транспортні засоби;
- цех сушки, обладнаний сушарками різних конструкцій (барабанними, трубами-сушарками, сушарками киплячого шару), апаратами пиловловлювання і газоочищення;
- склади готової продукції — залежно від крупності, гігроскопічності і цінності концентратів можуть бути відкриті і закриті;
- цех відвантаження готової продукції, представлений різними навантажувальними і вантажопідйомними механізмами. Для особливо цінних продуктів у цеху відвантаження передбачається відділення пакування;
- цех складування відходів — включає до свого складу басейни-сховища, терикони, акумулюючі ємності, конвеєри, насоси, автосамоскиди, залізничні вагони.
До допоміжних виробничих цехів і відділень збагачувальної фабрики входять:
- цех водопостачання, що обслуговує насосні станції, водоводи і мережі;
- цех електропостачання, що обслуговує електропідстанції, розподільні пункти, мережі;
- ремонтний цех — включає ремонтно-механічні майстерні загального і спеціалізованого призначення;
- реагентне відділення, призначене для прийому, зберігання, підготовки і доставки реагентів;
- котельня — забезпечує нормальні умови життєдіяльності цехів і служб фабрики;
- відділ технічного контролю (ВТК) — здійснює оперативний контроль технологічних показників роботи фабрики. Аналіз проб виконується в хімічній лабораторії фабрики;
- науково-дослідна лабораторія, призначена для: попередніх випробовувань збагачуваності окремих різновидів корисних копалин, що переробляються на фабриці; досліджень операцій і вузлів технологічної схеми для встановлення оптимальних (раціональних) режимів переробки; дослідження нових реагентних режимів;
- склади запчастин, матеріалів і палива, призначені для забезпечення безперебійної роботи фабрики;
- керівництво фабрики — здійснює технічне керування фабрикою і контроль за дотриманням виробничих нормативів (спільно з адміністративно-господарською службою).
Деякі цехи і служби на окремій збагачувальній фабриці можуть бути відсутні. Наприклад, на вуглезбагачувальних фабриках немає цехів дроблення і подрібнення; на фабриках, що входять до складу заводів, відпадає необхідність у багатьох допоміжних цехах; не витримується структура і на фабриках малої продуктивності, де все обладнання розміщується в одному корпусі.
Це повністю відокремлена технологічна лінія, яка забезпечує виконання всіх операцій переробки корисних копалин незалежно від інших, таких самих ліній. Існують збагачувальні фабрики безсекційні, дво-, трьох- та багатосекційні. Можливе часткове секціонування фабрик, напр., використання єдиної системи обробки шламів для двох технологічних секцій.
Під продуктивністю збагачувальної фабрики розуміють продуктивність її головного корпуса, тобто цеху збагачення.
Продуктивність збагачувальної фабрики визначається щодо сировини, концентрату і кінцевої заводської продукції, при цьому режим роботи фабрики варто приймати:
- для індивідуальних ЗФ — відповідно до режиму роботи гірничодобувно-го підприємства,
- для вуглезбагачувальних ЦЗФ — 300 робочих днів на рік при 20 годинах роботи на добу,
- для рудних збагачувальних фабрик — 350 робочих днів на рік при 24 го-динах роботи на добу,
- для збагачувальних фабрик, розташованих при заводі, що переробляє продукцію фабрики, — відповідно до режиму роботи заводу.
У цехах крупного дроблення збагачувальних фабрик великої продуктив-ності приймається чотиризмінний графік роботи з 6 годинами роботи на зміну, при цьому три зміни технологічні і одна — ремонтна. Режим роботи цеху серед-нього і дрібного дроблення, як правило, приймається за режимом роботи цеху крупного дроблення.
Нейтралізація шуму на збагачувальних фабриках здійснюється заходами загального і індивідуального характеру. Заходи загального характеру передбачають заміну машин або окремих вузлів з високим рівнем шуму на безшумні; надійну звукоізоляцію джерел шумоутворення; дистанційне управління роботою машин; використання гуми для футеровки і для прокладок. Заходи індивідуального характеру включають використання заглушок і навушників при роботі з машинами з високим рівнем шуму.
Виникнення вібрацій запобігається установленням машин, що спричиняють вібрації, на спеціальні фундаменти з віброізоляцією і на фундаменти не зв'язані з будовою фабрики. Для віброізоляції застосовують прокладки з гуми, повсті, пробки, дерева, а також пружини.
На збагачувальних фабриках для боротьби з пилом проводять такі заходи:
– зменшення пилоутворення у процесах переробки корисних копалин за рахунок: зменшення пунктів перевантаження при транспортуванні і висоти падіння, застосування способів дроблення і грохочення, які не сприяють значному пилоутворенню;
– захист місць пилоутворення і відсмоктування повітря з цих місць;
– застосування закритих жолобів і конвеєрів при транспортуванні корисних копалин;
– зрошення місць утворення пилу або обробка їх парою;
– зменшення швидкості руху повітря в місцях утворення пилу;
– попереднє знепилення корисних копалин;
– облаштування місцевої витяжної і загальнообмінної вентиляції.
Захисні засоби дробарок в більшості випадків передбачають відсмоктування запиленого повітря при завантаженні вихідного матеріалу і вивантаженні дробленого продукту.
Захисні засоби грохотів передбачають відсмоктування запиленого повітря з декількох точок: зверху відсмоктування запиленого повітря виконується у точці завантаження матеріалу на грохот, знизу відсмоктування запиленого повітря здійснюють з піддону, також відсмоктування запиленого повітря здійснюється в місці падіння матеріалу з грохота на конвеєр.
Місця завантаження і розвантаження бункерів, де виділяється велика кількість пилу, повинні бути обладнані захисними засобами з відсмоктуванням пилу. Шнеки, живильники змішувачі та інші апарати, що мають герметичні покриття, додаткових захисних засобів не потребують, але при завантаженні і розвантаженні матеріалу необхідно передбачити відсмоктування пилоповітряної суміші.
Захист збагачувального і транспортного обладнання має велике значення для успішної боротьби з пилоутворенням у промислових приміщеннях збагачувальних фабрик. Герметизація захисних пристроїв за рахунок застосування гумових і повстяних прокладок в місцях з'єднань їхніх окремих частин гарантує на 80 — 90 % усунення можливості проникнення пилу за межі захисних пристроїв.
Див. Категорія:Збагачувальні фабрики України
Станом на 2004 р. в Україні функціонувала 61 вуглезбагачувальна фабрика з сумарною річною продуктивністю 147,8 млн т. Простежується тенденція до збільшення частки фабрик, які переходять в оренду до комерційних структур. Середній термін експлуатації вуглезбагачувальних фабрик України на момент цього видання становив 44 роки (від 19 до 73 років, переважно 25-50 років). Всі фабрики, що збагачують коксівне вугілля характеризуються глибиною збагачення 0 мм, застосовують флотацію для збагачення шламів. Крупне вугілля збагачується відсадкою або важкосередовищною сепарацією. Енергетичне вугілля та антрацити на фабриках побудованих після 1960 р. збагачують за такою ж технологією. На старіших фабриках виділяють незбагачений сухий відсів (0-6 мм або 0-13 мм), а для збагачення крупних класів застосовують відсадку, важке середовище або їх поєднання. Внаслідок багаторічних робіт по вдосконаленню технології збагачення і технічному переобладнанню фабрик склалося таке співвідношення методів збагачення: важке середовище — 19,0 %, відсадка — 71,3 %, флотація — 9,0 %, гідроциклони та ін. — 0,7 %. Продуктивність українських вуглезбагачувальних фабрик 1,5-3,0 млн т. Переважають групові З.ф., центральні — найбільші за продуктивністю, індивідуальні фабрики складають суттєву меншість. В Україні збагачують 91 % видобутого вугілля.
- Фабрика
- Модульні збагачувальні установки
- Реомийка
- Дробильно-сортувальна фабрика
- Секція збагачувальної фабрики
- Вуглесортувальня
- Породне господарство збагачувальної фабрики
- Контроль мінеральної сировини
- Вуглезбагачувальна фабрика
- Проектування збагачувальних фабрик
- Прийом і складування корисної копалини на збагачувальній фабриці
- Вуглезбагачувальні фабрики України
- Водопостачання збагачувальних фабрик
- Водно-шламове господарство
- Хвостове господарство збагачувальної фабрики
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
- Білецький В. С., Смирнов В. О. Технологія збагачення корисних копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2003. — 272 с.
- Смирнов В. О. Проектування збагачувальних фабрик: навч. посіб. для студ. спец. «Збагачення корисних копалин» вищ. навч. закладів / Смирнов Валерій Олександрович, Білецький Володимир Стефанович. — Донецьк: Сх. вид. дім, 2002. — 296с. : рис. — Бібліогр.: с. 289—290. http://vesna.org.ua/txt/biletskv/fabr/index.html [Архівовано 4 березня 2016 у Wayback Machine.]
- Папушин Ю. Л., Білецький В. С. Основи автоматизації гірничого виробництва. — Донецьк : Східний видавничий дім, 2007. — 168 с. — ISBN 978-966-317-004-6.
- Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Основи техніки та технології збагачення корисних копалин: навчальний посібник. — К.: Ліра-К 2020. — 634 с. [Архівовано 13 лютого 2022 у Wayback Machine.]