Файл: Реферат Дипломный проект 126 с., 5 рис., 28 табл.,17 источников.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.05.2024

Просмотров: 295

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ Обогащения полезных ископаемых имеет важное народнохозяйственное значение, так как позволяет по мере развития техники вовлекать в эксплуатацию месторождения все с более низким содержанием полезных ископаемых.Технология обогащения полезных ископаемых основана на использовании различий в присущих минералам физических и физико-химических свойствах. Использование указанных различий осуществляется на основе современных достижений науки и техники, за счет чего непрерывно расширяются области применения, улучшается эффективность и селективность обогатительных процессов.Основным сырьем для получения калийных удобрений является сильвинит, представляющий собой породу состава mKCL+nNaCL, которая содержит

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

2.1. Способы получения хлорида калия из сильвинита

2.2. Сравнение технико-экономических показателей различных способов производства хлорида калия

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

3.1. Месторождения калийного сырья

3.2. Технико-экономическое обоснование сырья, энергоресурсов, географической точки строительства

3.3. Расчет производственной мощности

4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

4.1. Термодинамический анализ возможности элементарного акта флотации

4.2. Силовая трактовка флотации

4.3. Максимальный размер частицы, флотирующейся при пенной флотации

4.4. Необходимый размер пузырьков при пенной флотации

4.5. Вероятность флотации

4.6. Кинетика процесса флотации

4.7. Расчет диаметра пузырька воздуха

4.8. Расчет скорости всплывания пузырька

4.9. Оптимизация процесса флотации

5. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС

5.1. Расчет качественно – количественной схемы.

5.2. Таблица материального баланса

6. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

6.1. Постановка задачи

6.2. Условия проведения эксперимента

6.3. Инструкция пользователя

6.4. Обсуждение результатов

6.5. Вывод

7. ВЫБОР И РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ

7.1. Оборудование для флотации

7.2 Оборудование отделения измельчения и классификации

7.3. Оборудование для обезвоживания

7.4. Оборудование для сгущения

7.5. Обоснование выбора насосов

8. АВТОМАТИЗАЦИЯ

8.1. Автоматизация технологических процессов

8.2. Выбор и обоснование параметров контроля, регулирования, сигнализации и блокировок

8.3. Выбор средств автоматизации и контроля отделения флотации

9. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ФЛОТАЦИОННОГО ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА КАЛИЯ ИЗ СИЛЬВИНИТА

9.1. Отделение измельчения

9.2. Отделение обесшламливания

9.3. Отделение флотации

9.4. Отделение обезвоживания концентрата и хвостов

9.5. Отделение сгущения продуктов обогащения

10. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

10.1. Ежегодные нормы образования отходов производства

10.2. Обеспечение надежности охраны окружающей среды

10.3. Анализ экологической безопасности

11. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

11.1. Охрана труда в Российской Федерации

11.2. Свойства используемых и получаемых веществ. Опасные и вредные производственные факторы

11.3. Классификация производства

11.4. Общие правила безопасности

11.5. Санитарно-технические мероприятия

11.6. Противопожарные мероприятия

12. СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

12.1. Климатические и геологические условия месторасположения производства

12.2. Описание генерального плана предприятия

12.3. Характеристика главного корпуса обогатительной фабрики БКПРУ-2

12.4. Компоновка оборудования в цехе

12.5. Водоснабжение

12.6. Теплоснабжение

12.7. Канализация

13. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

13.1. Расчет производственной мощности ФОФ БКПРУ-2

13.5. Расчёт себестоимости КСL на БКПРУ-2

13.6. Сравнительный анализ себестоимости KCl

13.7. Расчет основных экономических показателей производства KCl

14. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

15. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

15.1. Книги

15.2. Методические указания

12.4. Компоновка оборудования в цехе



Главный корпус флотационной обогатительной фабрики БКПРУ-2 компонуется по уступчато-одноэтажной схеме, так как для него характерны большие площади отделений измельчения, флотации и сгущения, малые уклоны транспортирующих желобов и большие количества оборотных продуктов.

При уступчато-одноэтажной схеме аппараты размещаются на отдельных уступах, идущих параллельно горизонталям местности. Аппараты смещаются в горизонтальном и вертикальном направлениях по линии падения местности. Вся аппаратура устанавливается на низких фундаментах.

При выборе схемы размещения оборудования учитывались следующие положения:

  1. Тяжелое оборудование – мельницы – устанавливается на низких фундаментах, не связанных со стенами здания;

  2. Однотипные аппараты, устанавливаемые в большом количестве на значительной площади пола, размещаются на одной отметке здания, так как установка таких аппаратов на разных отметках менее удобна для обслуживания и требует при замкнутых схемах обработки подъема промпродуктов на некоторую высоту;

  3. Для снижения энергозатрат используется принцип самотека.

Исходя из вышеперечисленных положений, принята следующая схема компоновки оборудования:

  1. отметка -13.00 - сгустителя промпродуктов поз. 25-3, 73, 73а, 79, сгустителя шламов поз. 25-1, 25-2, сгуститель сточных вод поз. 76а, сгуститель фильтрата хвостовых вакуум-фильтров поз. 76, емкость для хранения резервного маточного щелока поз. 79а, емкость и насосы поз. 39,41,42 для подачи промышленной воды на технологические нужды, емкости для сбора маточного щелока, зумпфы и насосы, предназначенные для подачи продуктов сгущения на оборудование, расположенное на других отметках, зумпф поз. 22-3 и насосы поз. 320, 321 для сбора и перекачивания фугата и фильтрата концентрата KCl;

  2. отметка + 4.50 – центрифуги поз. 95 и вакуум-фильтры поз. 37-7, 8, 9, 10 для обезвоживания концентрата, флотационная пневмопульсационная машина ФП-21 для перечистки шламов поз. 21, сгустителя тонкой части галитовых отходов поз.53, конвейер подачи отфильтрованного концентрата в сушильное отделение поз. 40;

  3. отметка ± 0.00 – зумпфы поз. 12, 17, 20, 23, 24, 54, 63 и насосы для перекачивания продуктов обогащения, сгустителя промпродуктов поз. 51-1, 51-2, конвейер подачи отфугованного концентрата поз. 96;

  4. отметка + 5.45 – мельницы поз. 15 для измельчения сильвинитовой руды, вакуум-фильтры поз. 37-3, 4, 5, 6 для обезвоживания концентрата, конвейер поз.59 для удаления галитовых отходов, расходный бак полиакриламида поз.90, мешалки концентрата поз. 94;

  5. отметка +10.00 – сита поверочной классификации поз. 14, гидроциклоны механической стадии обесшламливания поз. 43, флотомашины шламовой флотации поз. 45, флотомашины основной сильвиновой флотации четвертой технологической секции поз. 46, флотомашины перечистной флотации поз. 47,

  6. отметка + 11.10 – сита предварительной классификации поз. 11;

  7. отметка + 12.10 – гидроциклоны первой стадии механического обесшламливания поз. 18, флотационная пневматическая машина ФП-40 поз. 16;

  8. отметка + 15.00 – дуговые сита для классификации концентрата поз. 49, конвейера распределения сильвинитовой руды по секциям поз. 107, 108, 207, 208, 307, 308, 407, гидроциклоны для обезвоживания фугата и фильтрата концентрата KCl поз. 36;

  9. отметка +20.30 – флотомашины основной сильвиновой флотации I-III секций поз.46, бункера-накопители сильвинитовой руды поз. 8;

  10. отметка +28.50 – баки флотационных реагентов поз. 80, насосы-дозаторы подачи реагентов, дуговые сита обезвоживания концентрата перед обработкой реагентами поз.48, челноковые конвейера подачи сильвинитовой руды по бункерам поз. 4, привод конвейера подачи сильвинитовой руды в главный корпус поз. 13.



12.5. Водоснабжение



На промышленной площадке БКПРУ-2 необходимо использовать следующие виды водоснабжения:

  1. Промышленное;

  2. Хозяйственно-бытовое.

Промышленная вода подается насосами под давлением 14 атм. из бассейна второго городского пруда, поступая в коллектор, и затем распределяется по цехам. В главном корпусе обогатительной фабрики существует разводка трубопроводов промышленной воды для технологических нужд (подача на выщелачивание, размывка оборудования) по всем отделениям и отметкам.

Питьевая вода насосами под давлением 1,2 атм. подается из артезианских скважин реки Усолка в емкости-накопители цеха водоподготовки. Здесь вода проходит санитарную обработку раствором хлора и далее поступает в общий коллектор и распределяется по цехам, бытовым и административным помещениям.

Теплоносителем для нужд горячего водоснабжения принят насыщенный пар с давлением 4 атм. от узла редуцирования, расположенного в тепловом пункте. Горячая вода для душевых и умывальников приготавливается в скоростном водяном подогревателе типа МВН 1436-04. Горячая вода для технологических нужд приготавливается в двух скоростных пароводяных подогревателях типа МВН 1436-03, из которых один – рабочий, второй – резервный. Для горячего водоснабжения душевых и бытовых помещений при отсутствии необходимого напора в сети водопровода предусматривается наличие центробежного насоса типа 2к-6.

Для исключения замерзания воды в трубопроводах водоснабжения и канализации в зимний период необходимо, чтобы глубина их залегания была ниже глубины промерзания грунта на 0,5 м.

12.6. Теплоснабжение



Источником теплоснабжения принят парокотельный цех БКПРУ-2. Выбор системы отопления сделан согласно СНиП II-33-82.

Теплоносителем для нужд отопления и теплоснабжения калориферов принята перегретая вода по температурному графику: температура воды в прямом коллекторе – 150 ºС, в обратном – 70 ºС. отопление помещения принято воздушное за счет прогрева приточного воздуха до температуры 27 ºС. Расход тепла на нагрев приточного воздуха подаваемого приточными системами составляет 1440000 ккал/ч. трубопроводы системы теплоснабжения калориферов окрашиваются после монтажа термостойкой краской за два раза.

Теплоносителем для нужд отопления бытовых и административных помещений принята теплофикационная вода с параметрами: температура воды в прямом коллекторе – 95 ºС, в обратном – 70 ºС.

Внутренняя температура в производственных помещениях на отметке ± 0.00 принята 18 ºС.

Схема системы отопления производственной части – двухтрубная, тупиковая с верхней разводкой; бытовых и административных помещений – двухтрубная с попутным движением теплоносителя и верхней разводкой трубопроводов.

В качестве нагревательных приборов в производственных помещениях приняты ребристые трубы, в бытовых и административных помещениях – радиаторы М – 140.

После монтажа и испытаний систему отопления необходимо покрыть термостойким лаком АЛ – 177 за два раза.

12.7. Канализация



Согласно нормативным документам для проектируемого цеха необходимы следующие системы канализации:

  1. бытовая – для отведения сточных вод от санитарных приборов: унитазов, раковин, умывальников, душей;

  2. производственная – для отведения производственных сточных вод.

Сочные воды бытовой (фекальной) канализации собираются в коллектор, а затем в емкости цеха водоочистки, где происходит их обеззараживание. Очистка идет в несколько этапов:

  1. механическая очистка в отстойниках;

  2. биологическая очистка с помощью биофильтров;

  3. вторичная очистка в отстойниках и обработка 0,2 – 0,3 % раствором хлорной извести.

Производственная канализация – это смыв с полов и воды после размывки оборудования. Все эти сточные воды с отметки ± 0.00 через корыта поз. 98 поступают в зумпф поз. 72, откуда насосами перекачиваются в сгуститель сточных вод поз. 76а. Разгрузка сгустителя насосами поз. 414, 415 распределяется через пульподелитель по мешалкам поз. 12, то есть производственная
канализация представляет собой жидкую фазу, направляемую в «голову процесса».[12]


13. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ



Технико-экономический анализ деятельности ОАО «Уралкалий»
Основным продуктом, выпускаемым БКПРУ-2, является мелкозернистый хлорид калия, который выделяется из сильвинитовой руды с помощью флотационного метода и далее обрабатывается пылеподавителем для получения непылящего KCl. Данный продукт отвечает требованиям ТУ 2184-024-00209527-95 .

Мелкозернистый хлорид калия относится к товарам производственного потребления (ТПН), в частности, к основным материалам, и используется, главным образом, в сельском хозяйстве в качестве минеральных удобрений, поскольку калий наряду с азотом и фосфором – один из важнейших элементов, необходимых для повышения урожайности.

ОАО «Уралкалий» осуществляет свою деятельность в отрасли олигополистического типа, так как на рынке существуют барьеры вхождения (связанные с географическим положением месторождений сильвинсодержащих минералов, достаточно сложным технологическим оснащением производства…). На рынке господствует относительно малое число предприятий, и дифференциация продукции на нем мала.

Прогноз на ближайшие годы на рынках сбыта предполагает увеличение потребления калийных удобрений примерно на 1-1,5% в год, поддерживаемыми в основном Китаем, Индией и странами Латинской Америки. В 2005-2006 годах с большой долей вероятности без изменений останутся цены хлористый калий – 115-135 долларов за тонну.

На внутреннем рынке предвидится некоторое увеличение спроса, связанное с предоставлением государством субсидий сельхозпроизводителям. Это непосредственным образом скажется на динамике загрузки производственных мощностей СП “БКПРУ-2”.

На мировом рынке наблюдаются 12 наиболее значимых производителей минеральных удобрений, таких как Канада, Россия, Белоруссия, Германия и др. Они же и являются основными поставщиками хлорида калия на мировой рынок. Канада контролирует 45% мирового рынка калийных удобрений, Россия 18%. В настоящее время поставки хлорида калия ОАО «Уралкалий» осуществляет самостоятельно, без посредников.


Рисунок 13.1 - Поставки KCL на мировой рынок
Продукция доставляется потребителям железнодорожным транспортом, половина из которого является собственностью предприятия, через порты Балтийского и Черного морей, по Каме. Однако в последнее время наблюдается переориентация транспортных потоков ОАО «Уралкалий». Продукция отгружается через Балтийский балкерный терминал в Санкт-Петербурге. Прямые поставки производят в Румынию, Бразилию, Китай, Монголию, города России.

Так как в последнее время спрос на этот вид продукции несколько превышает предложение, то очень существенными становятся факторы цены и качества поставляемого товара. ОАО «Уралкалий» прошел процедуру сертификации выпускаемой продукции, что гарантирует покупателям высокое качество получаемого товара.

Цена продукции ОАО «Уралкалий» определяется ценой на мировом рынке. В свою очередь цена реализации одной тонны продукции для предприятия складывается из себестоимости и прибыли. Цель любого производства получение наибольшей прибыли. Увеличение прибыли, возможно, при снижении себестоимости, но в условиях конкуренции важна не только цена, но и качество. Поэтому снижение себестоимости не должно приводить к снижению качества. Производство является эффективным, если оно выгодно с экономической и технологической точки зрения.


Обезвоживание хвостов

Измельчение руды

Сильвиновая флотация

Обесшламливание







Обезвоживание концентрата

Складирование шламов на шламохранилище

Складирование галитовых отходов на солеотвал



Сушка концентрата

Склад готовой продукции KCL

Потребитель


Рисунок 13.2 – Технологическая схема производства KCl на ФОФ БКПРУ-2

Технико-экономическое обоснование решений дипломного проекта
Таблица 13.1.

Основные недостатки существующей схемы производства

Характер влияния этих недостатков на технико - экономические, экономические и социальные показатели производства

Технически возможные варианты ликвидации недостатков

Выбранный вариант и его влияние на технико-экономические показатели производства

1. Расход амина 0,225 кг на 1т KCL.

2. Расход воды 0,456 м3 на 1 т

KCL

Сумма затрат на приобретение амина на весь выпуск KCL 25463,4 тыс.руб. на приобретение воды 1076,2 тыс.руб. и поэтому полная cебестоимость 1 т KCL 1207,86 руб.

  1. Изменения технологической схемы процесса.

  2. Изменение реагентного режима

  3. Замена существующего оборудования более совершенным.

Выбираем второй вариант. Изменение реагентного режима заключается в применении комплексной эмульсии. Это мероприятие позволит повысить эффективность процесса основной сильвиновой флотации, что позволит снизить расход амина до 0,191кг на 1т. KCL, и уменьшит расход воды до 0,388куб.м. на 1т. KCL, это приведет к снижению полной себестоимости 1т. KCL на 2,26 руб.



13.1. Расчет производственной мощности ФОФ БКПРУ-2



Под производственной мощностью понимается максимально возможный годовой объем выпуска продукции при заданных номенклатуре и ассортименте с учетом наилучшего использования всех ресурсов, имеющихся на предприятии.

Производственная мощность предприятия (М) определяется, как правило, по мощности основных (ведущих) цехов, участков или агрегатов, т.е. тех из них, которые выполняют основные технологические операции по изготовлению продукции.

Для определения производственной мощности (М) принимается максимально возможный фонд времени работы оборудования с учетом непрерывного процесса производства мелкозернистого хлорида калия:

,

где - массовая доля хлористого калия в руде, 0,325

- часовая производительность мельниц по руде, т/ч;

- товарное извлечение в готовый продукт, 0,8350;

– эффективный фонд времени работы оборудования, ч

При непрерывном производстве, где режимный фонд времени равен календарному:



где Ткал – календарный фонд времени работы оборудования, ч;

Ткал = кол-во дней в календарном периоде  24 часа = 365  24 = 8760 ч;

ТППР – время планово-предупредительных ремонтов, на наладку монтаж и техническое обслуживание, ч;

(42дн24ч)

ТНТО – время неизбежных технологических остановок необходимое для профилактики всего оборудования процесса сушки, которое обусловлено неритмичной поставкой руды,