Файл: Сидоров, Н. Е. Технический прогресс и снижение энергоемкости продукции черной металлургии.pdf

Ен — нормативный коэффициент эффективности исполь­ зования основных фондов.

Потери и разубоживание руды при добыче на карье­ рах горнообогатительных комбинатов сравнительно не­ большие (в среднем 2—3%), но около 25% добываемой руды составляют окисленные руды, основная масса ко­ торых складируется в отвалы. При существующих объ­ емах добычи это составляет около 30 млн. г в год.

Включение окисленных руд в состав руд, направляе­ мых на обогатительную фабрику, снизило бы удельные затраты на добычу сырой руды. Произведение разности между себестоимостью добычи сырой руды (с учетом и без учета окисленных руд) на объем добычи последних определяет экономический ущерб от недоиспользования окисленных руд.

Кроме ущерба, связанного с эксплуатационными рас­ ходами, возникает потребность в дополнительных капи­ таловложениях, которая вызывается тем, что, в связи с потерями металла при обогащении, требуются допол­ нительная добыча руды для возмещения этих потерь и соответствующие мощности по ее переработке.

Размер этих капиталовложений определяется по фор­ муле

го ущерба от недоиспользования запасов железа и мар­ ганца в 1970 г. (табл. 58). При этом в качестве основ­ ных мероприятий, которые следовало бы осуществить с целью повышения эффективности производства и уменьшения потерь железа и марганца в горнорудной промышленности, рассмотрены следующие.

Добыча железной руды на шахтах Криворожского бассейна с закладкой выработанного пространства обе­ спечивает снижение потерь и разубоживания руды в 2—3 раза по сравнению с другими системами разра­ ботки.

Как показала практика работы рудника им. Ильича, потери руды при применении данной системы разработ­

Т а б л и ц а 58

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УЩЕРБ ОТ НЕДОИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗАПАСОВ ЖЕЛЕЗА И МАРГАНЦА В ГОРНОРУДНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ УССР, тыс. руб.

ки составили 3,1%, а при системе разработки с под­ этажным обрушением — 11,3%.

Исследования [2, 11, 77, 203, 205] подтвердили эф­ фективность применения системы разработки с заклад­ кой выработанного пространства и на других рудниках Криворожского бассейна. Применение данной системы разработки целесообразно прежде всего на северной группе рудников, где расположены залежи с высоким содержанием железа. Удельный вес таких залежей со­ ставляет около 55%.

Применение твердеющей закладки при подземной разработке целесообразно не только с позиций сниже­ ния потерь и разубоживания руды, но и с точки зрения охраны жилых и промышленных зданий, земельных уго­ дий от возможных потерь в связи с нарушением земной поверхности.

Внедрение системы разработки с закладкой выра­ ботанного пространства на рудниках треста «Ленинруда» позволит снизить в целом по республике потери ру­ ды при подземной добыче с 15,5% до 10,5%.

По данным НИГРИ, годовой экономический эффект от внедрения данной системы разработки на рудниках Криворожского бассейна составит 80 млн. руб.

Снижение потерь руды на 8% может быть достигну­ то путем разработки руд с нижним пределом кондиции по железу 39% (против 46% в настоящее время) и с дальнейшей переработкой всего количества руды на ру­ доподготовительном комбинате. При этом предполагае­ мый годовой экономический эффект составит 264 млн. руб. [2]. Между тем, требуемые капиталовложения на строительство первой очереди Криворожского рудопод­ готовительного комбината составляют всего 150 млн. руб., что указывает на целесообразность строительства этого комбината.

Однако осуществление данного мероприятия сдержи­

ного комбината отложено до проверки в промышленных условиях гравитационно-магнитной схемы обогащения, предложенной институтом «Механобрчермет».

Разработка и осуществление в промышленных мас­ штабах эффективной технологии обогащения руд под­

149

земной добычи должно явиться одним из основных ме­ роприятий по повышению эффективности использования запасов железной руды.

Существенное повышение эффективности использова­ ния железных руд может быть достигнуто путем пере­ работки на обогатительных фабриках окисленных руд, складируемых в отвалы на горнообогатительных комби­

натах.

Институтами «Механобрчермета», «Механобр» и Дне­ пропетровским горным институтом проведены исследо­ вания по обогащению окисленных кварцитов IV желези­ стого горизонта ЮГОКа [84]. Рассматривались грави­ тационно-флотационная, гравитационно-магнитно-флота- ционная, магнито-флотационная и магнитная схемы обогащения. Лучшие технологические и технико-экономи­ ческие показатели были получены при магнитной схеме обогащения и бесшаровом измельчении руды, опробо­ ванных в полупромышленных условиях.

Сравнение приведенных затрат на 1 тчугуна, выплав­ ленного из обогащенных окисленных руд и руд шахт­ ной добычи, показывает, что даже при затратах на обо­ гащение 3,5 руб./г, что почти в 2 раза больше, чем на горнообогатительных комбинатах, эффективность вы­ плавки чугуна из концентратов окисленных руд выше, чем из руд большинства рудников Криворожского бас­ сейна. Данный способ значительно эффективнее обжигмагнитного способа обогащения окисленных кварцитов, применяемого на ЦГОКе.

Промышленное внедрение схемы обогащения с при­ менением магнитных сепараторов с шариковой рабочей зоной позволит начать экономически целесообразную разработку значительных запасов окисленных руд, что повысит использование железа на горнообогатительных комбинатах с 58 до 71—72%.

Осуществление рассмотренных выше мероприятий по повышению эффективности использования железных руд (применение систем разработки с твердеющей заклад­ кой, обогащение бедных руд подземной добычи и окис­ ленных кварцитов) позволит повысить эффективность использования запасов железа на действующих железо­ рудных предприятиях на 15—20%. Снижение потерь же­ леза при обогащении может быть достигнуто за счет дообогащения хвостов обогатительных фабрик.

150

Как показали исследования института «Механобрчермет», из хвостов обогатительных фабрик с содержанием железа 14—18% путем применения флотации и магнит­ ной сепарации может быть получен концентрат, содер жащий 50—65% железа (при извлечении железа в кон­ центрат 46—48). При этом потери железа при обогаще­ нии на горнообогатительных комбинатах Криворожского бассейна сократятся на 10%.

Основным направлением снижения потерь марганца в горнорудной промышленности Украины является совер­ шенствование технологии обогащения марганцевых руд.

По данным институтов «Механобрчермет», «Южгипроруда», Днепропетровского металлургического, дообогащение шламов и низкосортных марганцевых концен­ тратов химическими и гидрометаллургическими метода­ ми позволит повысить извлечение марганца из руд до 90—95% против 70—74% при существующих способах обогащения.

Химические методы обогащения (дитионатный, желе­

с последующим селективным осаждением марганца из раствора.

На переводе в раствор вредных примесей (фосфора, кремнезема и др.) основаны гидрометаллургические ме­ тоды обогащения марганцевых руд — гаусматитовый и содовый.

Указанные методы в несколько раз дороже приме­ няемых, однако повышение содержания марганца и сни жение содержания фосфора в концентрате значительно улучшают технико-экономические показатели металлур­ гического производства.

Как показали исследования Днепропетровского фи­ лиала института автоматики [83], при увеличении содержания марганца в рудной части шихты на 1 % про­ изводительность доменной печи при выплавке ферромар­ ганца повышается на 5,5—7,5%, расход кокса сокраща­ ется на 5—6% (0,104 т/т).

По данным К. Н. Ярцева [206], при выплавке мар­ ганцевых электроферросплавов повышение содержания марганца в рудной части шихты на 1% приводит к сни­ жению расхода электроэнергии до 3—4% и К повыше­ нию производительности электропечей на 3—3,5%.

151

При дообогащении шламов обогатительных фабрик дитионатным методом возможно получение концентрата с содержанием марганиа 51,5%, что позволит увеличить среднее содержание марганца в валовом концентрате на 2% и повысить сквозное извлечение марганца в концен­ трате до 95%.

Перечисленные выше основные мероприятия совер­ шенствования технологии добычи и обогащения руд по­ зволят сократить в целом по республике потери при под­ земной добыче железных руд до 8—10%, марганцевых руд — до 8—9, потери железа при обогащении — до 15— 16, марганца — до 5—10%.

Осуществление этих мероприятий связано с соответ­ ствующими затратами, что необходимо учитывать при определении экономического ущерба.

При расчете экономического ущерба от потерь ме­ талла приняты следующие исходные данные.

1. Система разработки с закладкой выработанного пространства принята для рудников треста «Ленинруда». Себестоимость добычи 1 т руды составляет 122% фактической (4,335 руб./г).

2. Объем руды подземной добычи, подвергаемой обо­ гащению, принят равным мощности рудоподготовитель­ ного комбината первой очереди — 25 млн. г по сырой руде или 14,8 млн. тпо концентрату. Себестоимость до­

5,75 руб./г.

4. Себестоимость производства марганцевого концен­ трата из шламов обогатительных фабрик — 34 руб./т, удельные капиталовложения — 53 руб./г.

Анализ представленных в табл. 58 данных показы­ вает, что если бы экономический ущерб определялся ве­ личиной непроизводительных расходов при фактических потерях металла, то его значение было бы в 2—3 раза больше, чем ущерб, определенный по величине потерь, на которую они могут быть уменьшены в результате со­ ответствующих мероприятий.

Неизменные значения непроизводительных расходов

152