Техногенные месторождения

 

1. Понятие «техногенные месторождения», их особенности и перспективы разработки.
2. Принципы классификации ТМ.
3. Классификация ТМ по условиям их формирования.
4. Основные проблемы, решаемые при разработке ТМ (экономические, социальные, экологические).
5. Факторы, определяющие состав и строение ТМ.
6. Особенности состава и строения ТМ топливно-энергетического комплекса.
7. Особенности состава и строения ТМ угольной промышленности.
8. Особенности состава и строения ТМ цветных и редких металлов.
9. Методика оценки запасов ТМ горнодобывающей промышленности.
10. Методика оценки пригодности некондиционных руд для доизвлечения металла.
11. Особенности состава и строения ТМ чёрных металлов.
12. Основные этапы исследований ТМ.
13. Общая принципиальная схема технологии переработки коренных и техногенных руд с применением предварительной концентрации на основе радиометрической сортировки и сепарации.
14. Основные достоинства и преимущества ядернофизических методов по сравнению с традиционными методами анализа состава отложений ТМ.
15. Основные виды продукции при утилизации ТМ.
16. Экологическое воздействие ТМ на ОС.
17. Принципы метрологического обеспечения качества полевых и лабораторных анализов состава отложений ТМ.
18. Основные цели и задачи создания БД по ТМ.
19. Этапы формирования БД по ТМ.
20. Структурная схема формирования БД по ТМ.
21. Источники информации для формирования геоинформационных пакетов (ГИП).
22. Информационные слои ГИП.
23. Структура информационной системы экологического мониторинга ТМ.
24. Содержания и назначения различных уровней мониторинга ТМ.
25. Информационные слои фактологической карты (первый лист результатов геоэкологического картирования ТМ).
26. Содержание эколого-геохимических карт по ТМ.
27. Сеть, методы пробоотбора и анализа загрязнений при геоэкологическом картировании ТМ.
28. Содержание и методика составления карты экологической оценки состояния геологической среды (второй лист результатов геоэкологического картирования ТМ).
29. Основные критерии, по которым оценивается загрязнение ОС техногенными месторождениями.
30. Содержание легенды к карте оценки экологического состояния ГС.

 

 

Практические работы

Работа 1

 

Рассчитать извлекаемое  в концентрат и потерянное в отвалах  некондиционных руд и хвостохранилищах количество олова если

1. для горной массы, добытой при селективной её выемке a=0,04%,

g=100%,

2. для кондиционной руды, идущей на обогащение b=0,1%,

g=15%;

3. для концентрата b=50%,

g=0,02%,

где a и b - содержание олова (C_Sn) в исходной горной массе и обогащённом продукте соответственно;

g - выход продуктов переработки и обогащения руд;

Расчет:

1. Поскольку при селективной выемке горной массы выход её равен 100% (g=100%), очевидно, что извлечение олова из этой горной массы так же будет равно 100% (e=100%).
2. Содержание C_Sn в отвале ( ) легко определить из следующего очевидного равенства

 

,

 

где m – масса горных пород, добытых при селективной выемке. Используя это равенство находим

 

1. .
3. Выход продуктов переработки в отвалы

 

.

 

4. Извлечение олова в кондиционные руды и отвалы соответственно равно

 

 или

 

5. Содержание олова в хвостохранилище ( ) рассчитывается аналогично расчёту значения

 

 

6.  Выход продуктов флотации в хвостохранилище

 

 

7. Извлечение олова в концентрат и в хвосты флотации равно соответственно

 

 

Схема отработки и обогащения оловянных руд с рассчитанными технологическими показателями по отдельным этапам представлена на рисунке, из которого следует, что из всей массы металла, содержащегося в эксплуатационном блоке, в товарный концентрат извлекается всего 25,6%, а 74,4% теряется в отвалах некондиционной руды и хвостохранилище.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема отработки и  обогащения оловянных руд с технологическими показателями по отдельным этапам.

a, b, q - содержание C_Sn в исходной горной массе, обогащённом и отвальном продуктах соответственно, %;

g - выход продуктов переработки и обогащения руд, %;

e - извлечение олова в соответствующий продукт, %.

Работа 3

 

Определить основные технологические показатели обогащения железной руды, содержащей 31% железа (a=31%), при котором получен концентрат с содержанием железа 67,5% (b=67,5%) и хвосты с содержанием железа 9,6% (q=9,6%).

Основными показателями, характеризующими результаты обогащения, являются:

1. Содержание компонента – показатель, который характеризует долю того или иного компонента в единице массы исходной руды или полученных продуктах её переработки. Содержание различных компонент в исходной горной массе, концентрате и в отвале, а так же хвостах обычно обозначаются буквами a, b и Q соответственно и вычисляются в процентах.

2. Выход продукта (g) – показатель, характеризующий, какую часть массы исходной руды составляет тот или иной продукт её переработки или обогащения. Выход любого продукта обычно выражают в процентах. Суммарный выход всех продуктов переработки и обогащения должен соответствовать выходу исходной руды, принимаемому за 100%. При разделении исходной руды на два конечных продукта – концентрат с выходом g_к и хвосты с выходом g_хв – это условие записывается в виде равенства, выражающего баланс выхода продуктов обогащения:

Суммарное количество любого компонента, содержащегося в конечных продуктах обогащения, должно соответствовать  количеству этого компонента в исходной руде. Например, если при обогащении руды получены два конечных продукта – концентрат и хвосты, то это условие выражается равенством вида

При наличии n продуктов переработки и обогащения исходной горной массы

Равенства (1), (2) и (2а) называются уравнениями баланса продуктов  переработки и обогащения руды. С  их помощью, зная содержание полезного компонента в исходной горной массе и в полученных продуктах её переработки и обогащения, можно вычислить выход продуктов переработки и обогащения. Так, например, в случае обогащения руды, при котором образуется концентрат и хвосты, выходы этих продуктов обогащения легко определяются решением системы уравнений (1) и (2)

 

 

 

 

3. Извлечение (e) – показатель, определяющий, какая часть полезного компонента, содержащегося в исходной горной массе, перешла в тот или иной продукт переработки или обогащения. Извлечение обычно выражается в процентах и вычисляется как отношение массы компонента в данном продукте к его массе в исходной горной массе или руде

 

 

 

 

Если выходы продуктов  неизвестны, но имеются данные о  составе, например, исходной руды, концентрата и хвостов, то, используя выражения (3) и (5) или (4) и (5), легко получить выражения для расчёта величины извлечения интересующего компонента руды соответственно в концентрат и в хвосты

 

Суммарное извлечение данного компонента во все полученные продукты переработки и обогащения руды составляет 100%:

 

.

 

4. Степень сокращения (R) – величина, указывающая, во сколько раз выход полученного концентрата g_к меньше количества переработанной руды, т.е. определяющая число тонн руды которое нужно переработать, чтобы получить 1 т концентрата

 

 

 

5. Степень концентрации или степень обогащения (К) – показатель, указывающий, во сколько раз увеличилось содержание компонента в концентрате по сравнению с его содержанием в исходной руде:

 

 

 

 

Расчёт:

Используя приведенные  соотношения, имеем для указанной  выше железной руды:

Выход концентрата

Выход хвостов

Проверка: g_к+g_хв =37+63=100%.

Извлечение  железа в концентрат

 

 

Извлечение  железа в хвосты

 

 

 

Проверка: e_К+e_ХВ =80,5+19,5=100%.

Степень сокращения

 

 

 

 

Степень обогащения

 

 

 

 

Следовательно, в данном случае в результате обогащения руды содержание железа в концентрате увеличилось по сравнению с его содержанием в руде 2,2 раза, а для получения 1т концентрата необходимо переработать 2,7 т руды.

 

 

 

 

Схема и обогащения железных руд с технологическими показателями.

a, b, Q - содержание C_Fe в исходной руде, концентрате и в хвостах, %;

g - выход продуктов обогащения руд, %;

e - извлечение железа в соответствующий продукт обогащения, %.