Никель кенін Ұсату

 

Ұсату — кенді  байыту алдында онын ірі кесектерін белгілі мөлшерге дейін (сепкілдігіне байланысты) ұсату үшін жүргізіледі. Егер кен ұсақ сепкілді болса, тиісінше ұнтақтау алдында ұсату 8— 10 мм-ге дейін жеткізіледі. Ірілігіне қарай ірілеп ұсату, орташа ұсату және ұсақ ұсату сатыларына бөлінеді. Ұсату арнаулы аппараттарда — ұсатқыштарда соғу, жару және жаншу жолдарымен жүргізіледі. [1].

Жарылыс кезінде  қоршаған тау жынысының белгілі бір көлемін керекті мөлшерде ұсақтау. Жарылғыш заттың ұсақтау қасиеті: онымен шектесіп жатқан жыныстың шағын көлемін ұсақтауына; аса көлемді жынысты ұсақтауына қарай бөлінеді. Кенді ұнтақтау үшін диірмен ішіне шарлар және біліктер салынады. Кен өзін-өзі ұнтақтайтын диірменде үлкен кесектер кішілерін ұнтақтайды.

                               

                            Никель кенін ұсату процестері

 Никель кесегін ұсатуда шығындалатын энергия заттың құрамына кіретін бөлшектірдің өзара байланыс күшін бұзуға жұмсалады. Сонымен қатар кесек мықтылығы кристал структурасының типімен қатар ақауы (дефект) болуына, сол сияқты микро-жарықшықтардың болуымен байланысты. Ұсатылу процесі алдымен осы микрожарықшақтардың әлсіз байланысты қабаттар бойымен жүреді. Соның нәтижесінде кесек ұсақталған сайын заттың мықтылығы арта түседі. Ұсату процесінде сырт энергия, біріншіден, заттың кристалдық структурасын деформациялауға (быразы жылуға айналады), екіншіден, жаңа сыртқы бет жасауға жұмсалады.

Егер кен кесектерінің диаметрі ұсату процесінде аз ғана кішірейтілсе жұмыстың негізгі деформациялауға жұмсалады. Демек, сыртқы бет жасау жұмыс үлесі аз болады да, оны есептемеуге болады. Онда жоғарыда келтірілген теңдеу Кирпичев-Киктің ұсату заңымен сипатталады.

Ұсату процесінде кен кесегінің бастапқы диаметрінің  неше есе кішірейтілгенін көрсететін санды ұсату дәрежесі деп атайды. Ол ұсату алдындағы ең ірі кен  кесегінің не кесектерінің орта диаметрін  ұсатудан алынған кеннің ең ірі кесегінің  не кесектерінің орта диаметрінің бөлгендегі бөліндісіне тең.

 

                                          I=D(Ni)max/D(Ni)min

 

Никель кенін  ұсатудың сатыларын шартты түрде  ірі ұсату, орташа ұсату және ұсақ ұсату деп бөледі. Кейбір қатты  кен түрлерін ұсатқанда төрт сатылы ұсату жүреді. Ұсатуға қолданатын аппараттардың ұсату дәрежесі 3-тен 8-ге дейін өзгертеді. Ірі ұсату сатысында кесек диаметрі 500-1200мм-ден 150-350мм-ге дейін, орташа ұсату сатысында 150-350мм-ден 50-100мм-ге дейін, ұсақ ұсату сатысында 50-100м-ден 10-20мм-ге дейін кішірейтіледі.

Ұсату сатысы неше сатыда жүргізу қажеттілігі кен  кесектерінің бастапқы диаметрімен  және қандай диаметрге дейін кішірейтілуі керек екендігіне байланысты. Ұсату  процесін жүргізген кезде зат  қажетсіз ұсатылмасын принципін  іске асыру үшін ұсату процесімен бірге көмекші процесс – елеу қолданылады. Елеу көбіне ұсату алдында (алдын ала елеу), кейде ұсатудан кейін (бақылау елеуі) жүргізіледі. Алдын ала елеу процесінде кен ішіндегі сол сатыда ірілігі жағынан ұсатуды қажет етпейтін даяр бөлігі бөлінеді. Ұсатуға тек елеуіштен өтпей қалған зат түседі де, ал өткен зат тура келесі сатыға бөлінеді. Ұсату кезінде кесектердің диаметрі белгілі бір мөлшерге дейін кішірейтіледі. Бірақ, әдетте аппараттың ұсатылған кен өтетін жырығынан диаметрі білгеленген мөлшерге жеткізу үшін бақылау елеуі қолданылады.

Алдын ала никель кенін елеу әсіресе бастапқы затта ұсатуды сол сатыда қажет етпейтін зат мөлшері неғұрлым көп болса соғұрлым тиімді. Ал, оның мөлшері өте аз болса, онда алдын ала елеуді қолданылады. Сол сияқты, егер байыту фабрикасының өнімділігі жоғары болып,  ірі ұсату фабрикасының өнімділігі конусты ұсатқыштар қолданса алдын ала елеу процесінің тиімділігі өте төмен болады да, көпшілік жағдайда қолданылмайды. Бақылау елеуі тек ұсақ ұсату сатысында қолданылады. Қосымша ұсатуды керек ететін затты бөліп алу үшін ақырғы ұсатқыштан шыққан зат сол ұсатқыштың алдын ала жүргізетін алдын ала елеу процесіне қайтарылады.

Никельді ұсатқан  кезде қолданылатын аппараттарда кен  кесектері төрт түрлі әрекеттердің –жаншу, жару, соғу және аса майдалау әсерлерімен ұсатылады. Оның негізгілері –жаншу және соғу. Ұсату процесі негізінен құрғақ күйде жүргізіледі. Тек балшықты кендерді ұсатқанда заттың ұсатқыш арқылы жүрімділігін арттырі үшін қосымша су қолданылуы мүмкін. Не болмаса шаң басу үшін қолданылатын машиналарды ұсатқыштар деп атайды. Көп таралған ұсатқыштар төрт типке бөлінеді: жақты (щекалы), конусты, валкалы және балғалы ұсатқыштар. Ұсатқыштардың жұмысының тиімділігі ұсатылған кеннің әр тоннасының шығындалатын энергиясының мөлшерімен сипатталады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        ҚОРЫТЫНДЫ

 

 Никель өндірісі  үшін сульфидті мыс – никельді  және тотыққан никельді кендер  шикізат ретінде қызмет етеді.  Металлургиялық зауыттарда тотыққан  кендерді алдын – ала байытусыз қайта өңдейді. Никельдің негізгі өндірісі сульфидті мыс – никельді кендерге негізделген. Осы кендер құрамында никель және мыспен қатар кобальт, селен, теллур және платиналық топтың металдары бар. Сол себепті олар кешенді кендер болып саналады және барлық қымбат компоненттерді толығымен не кешенді алу үшін сәйкесінше технологияларды талап етеді.

          Тотыққан никель кендерін өңдеуді шахталы пештерде (Орал кәсіпорыны) және электро пештерінде (Побужский зауыты) алдына ала байытусыз өндіреді. Кендерді шахталы пештерде штейнде балқыту никель мен кобальттың қалдықты қождармен (сәйкесінше    16 және 55 %) ұлкен жоғалымдарды тудырады, ал штейнді конвертерлеген кезде ауау бассейнін ластайтын атмосфераға тасталған әлсізконцентрленген күкірт газдарының едәуір мөлшері түзіледі. Осыған байланысты никельді алу шамамен 75 % , кобальт – 30 % құрайды. Күкірт пен темір толығымен жоғалады.

Тотыққан никель кендерін ферроникельге балқыту  прогрессивті үрдіс болып табылады, себебі никель алу 10 – 15 % - ға жоғарылайды және темірдің едәуір мөлшері жаратылады. Кокстың шығындалуынсыз табиғи газда іске астын тиелген факелді пештерде тотыққан кендерді ферроникельге балқытудың бірқатар артықшылықтары бар.

           Никель кесегін ұсатуда шығындалатын  энергия заттың құрамына кіретін бөлшектірдің өзара байланыс күшін бұзуға жұмсалады. Сонымен қатар кесек мықтылығы кристал структурасының типімен қатар ақауы (дефект) болуына, сол сияқты микро-жарықшықтардың болуымен байланысты. Ұсатылу процесі алдымен осы микрожарықшақтардың әлсіз байланысты қабаттар бойымен жүреді. Соның нәтижесінде кесек ұсақталған сайын заттың мықтылығы арта түседі.

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

 

1. Снурников А. П. Комплексное использование сырья в цветной металлургии. – М. : Металлургия, 1977. – 272 с.

2.    Никитин Г. М. Комплексное использование  минерального сырья. – Павлодар: Павлодарский центр научно-технической информации, 2007. – 29 с.

3.    Равич Б. М. Комплексное использование сырья и отходов /     Б. М. Равич, В. П. Окладников. – М. : Химия, 1988. – 320 с.

4. Абжаров А. А. Комплексное использование  низкокачественного глиноземсодержащего сырья Казахстана. – Алма-Ата: Гылым, 1988. – 178 с.

5. Абдулива А. А. Техногенное минеральное сырье рудных месторождений Казахстана / под  ред. проф. А. А. Абдулива. – Алматы: Институт геологических наук,  2002. – 122 с.