WYKŁAD 2
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Bilans składników w minerale
Podstawowe definicje
Bilanse materiałowe w procesach
rozdziału
Rudy metali
Paliwa kopalne (węgle, węgiel
kamienny)
Krzywe wzbogacania i wzbogacalności
OCENA SKUTECZNOŚCI
OCENA SKUTECZNOŚCI
PROCESÓW
PROCESÓW
PRZERÓBCZYCH
PRZERÓBCZYCH
(powtórka z podstaw mineralurgii)
(powtórka z podstaw mineralurgii)
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
NADAWA
Q (kg) = 100%, f(x
1
)
produkty:
PRODUKT 1,
C (kg); f(x
2
)
PRODUKT 2
T (kg); (
100
f(x
3
)
OPERACJ A
Q,C,T - masy produktów
- ilości procentowe produktów
f(x) - cecha charakterystyczna
produktu
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
NADAWA
Q (kg) = 100%, f(x
1
)
produkty:
PRODUKT GÓRNY
Q
1
(kg); f(x
2
)
PRODUKT DOLNY
Q
2
(kg); ( f(x
3
)
Przesiewanie
Q,Q
1
,Q
2
- masy produktów
- ilości procentowe produktów
f(x) - rozkłady wielkości ziarn
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Q,C,T - masy produktów
- ilości procentowe produktów
, ,
- zawartość składnika
użytecznego
NADAWA
Q,kg = 100%, %
produkty:
KONCENTRAT,
C,kg ;
ODPADY
T,kg; (
100
WZBOGACANIE
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
NADAWA
Q,kg = 100%, %
produkty:
KONCENTRAT,
C,kg ;
ODPADY
T,kg; (
100
OPERACJ A
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ruda =100%
Minerały płonne = 80%
minerał uży-
teczny,
=20%
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
%
,
100
4M.at
M.at
5M.at
5M.at
β
S
Fe
Cu
Cu
t
Zawartość pierwiastka w minerale
Zawartość pierwiastka w minerale
t
t
Masy atomowe:
Masy atomowe:
M.at
M.at
Cu
Cu
= 63,546
= 63,546
M.at
M.at
Fe
Fe
= 55,847
= 55,847
M.at
M.at
S
S
= 32,066
= 32,066
Bornit Cu
Bornit Cu
5
5
FeS
FeS
4
4
Cu
Cu
5
5
FeS
FeS
4
4
= 63,31%
= 63,31%
Cu
Cu
Cu
Cu
5
5
FeS
FeS
4
4
= 11,13%
= 11,13%
Fe
Fe
Cu
Cu
5
5
FeS
FeS
4
4
= 25,56% S
= 25,56% S
%
,
100
M.cz.
M.cz.
β
zw.chem.
a
pierwiastk
t
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ruda =100%
minerał=20%
Minerały płonne = 80%
S=
10,7%
Fe =
9,3%
metal
=9,3%
Zawartość składnika w produkcie
Zawartość składnika w produkcie
(rudzie, surowcu)
(rudzie, surowcu)
,
,
,
,
,
, , %
Piryt, markasyt: FeS
Piryt, markasyt: FeS
2
2
Masy atomowe:
Masy atomowe:
M.at
M.at
Fe
Fe
= 55,847
= 55,847
M.at
M.at
S
S
= 32,066
= 32,066
FeS
FeS
2
2
= 46,55%
= 46,55%
Fe
Fe
FeS
FeS
2
2
= 53,45% S
= 53,45% S
m
m
}
}
{
{
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Dolomit: CaCO
Dolomit: CaCO
3
3
•
•
MgCO
MgCO
3
3
Masy atomowe:
Masy atomowe:
M.at
M.at
Ca
Ca
= 40,078
= 40,078
M.at
M.at
Mg
Mg
= 24,305
= 24,305
M.at
M.at
C
C
= 12,011
= 12,011
M.at
M.at
O
O
= 15,999
= 15,999
=
=
CaMg(CO
CaMg(CO
3
3
)
)
2
2
CaMg(CO
CaMg(CO
3
3
)
)
2
2
= 30,41% CaO
= 30,41% CaO
CaMg(CO
CaMg(CO
3
3
)
)
2
2
= 21,86% MgO
= 21,86% MgO
CaMg(CO
CaMg(CO
3
3
)
)
2
2
= 47,73% CO
= 47,73% CO
2
2
%
,
100
6M.at
M.at
2
M.at
M.at
M.at
M.at
)
CaO
(
β
O
C
Mg
Ca
O
Ca
t
CaMg(CO
CaMg(CO
3
3
)
)
2
2
CaO + MgO + 2CO
CaO + MgO + 2CO
2
2
= 21,73% Ca
= 21,73% Ca
CaMg(CO
CaMg(CO
3
3
)
)
2
2
= 13,18% Mg
= 13,18% Mg
= 13,03% C
= 13,03% C
= 52,06% O
= 52,06% O
{
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
skała =100%
minerał(dolomit)=70%
Minerały inne
(płonne) =
30%
15,30%
MgO
21,29%
CaO
CaO+MgO=36,59%
CO
2
=33,41%
Dolomit: CaCO
Dolomit: CaCO
3
3
•
•
MgCO
MgCO
3
3
m
m
{
{
CaMg(CO
CaMg(CO
3
3
)
)
2
2
CaMg(CO
CaMg(CO
3
3
)
)
2
2
= 30,41% CaO
= 30,41% CaO
CaMg(CO
CaMg(CO
3
3
)
)
2
2
= 21,86% MgO
= 21,86% MgO
CaMg(CO
CaMg(CO
3
3
)
)
2
2
= 47,73% CO
= 47,73% CO
2
2
Surowiec zawierający 70%
Surowiec zawierający 70%
dolomitu
dolomitu
Dolomit 70%
Skała płonna
30%
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
węgiel kamienny =100%
substancja palna = ~75%
substancja
mineralna,
~
=25%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
węgiel kamienny =100%
składniki lotne = 80%
popiół
20%
Wzbogacalność węgla kamiennego
Jakość oraz wzbogacalność węgla kamiennego
Jakość oraz wzbogacalność węgla kamiennego
ocenia się za pomocą oznaczenia w nim
ocenia się za pomocą oznaczenia w nim
zawartości
zawartości
składnika nieużytecznego
składnika nieużytecznego
: niepalnej
: niepalnej
substancji mineralnej pozostającej po jego
substancji mineralnej pozostającej po jego
spaleniu -
spaleniu -
popiołu
popiołu
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Bilans składnika użytecznego
Q = C + T
Q = C + T
100 =
100 =
k
k
+
+
o
o
,
,
o
o
=
=
100 -
100 -
k
k
Q
Q
C
C
T
T
100
100
=
=
100
100
+
+
100
100
100
100
=
=
k
k
+
+
(100-
(100-
)
)
Zawartość
składnika użyt.
Produkt
Masa
(sucha)
kg
Wychód
%
%
kg
Uzysk i strata
składnika
użytecznego
Nadawa
Q
100
100
Qα
100
Koncentrat
C
100
Q
C
100
C
100
Q
C
α
β
ε
Odpady
T
100
Q
T
o
100
T
100
Q
T
Bilans masowy składnika:
Bilans masowy składnika:
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
n
n
n
100
Q
C
100
100
T
Q
= 100
= 100
100
100
=
=
k
k
+ (100-
+ (100-
k
k
)
)
100
100
Uzysk składnika w koncentracie,
Uzysk składnika w koncentracie,
w
w
produkcie
produkcie
Strata („uzysk”
Strata („uzysk”
składnika w
składnika w
odpadzie:
odpadzie:
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Feed:
Feed:
Q=1000
Q=1000
Mg/h
Mg/h
10% PbS
10% PbS
Concentrate
Concentrate
: C=? Mg/h
: C=? Mg/h
80% PbS
80% PbS
Tailings:
Tailings:
T=? Mg/h
T=? Mg/h
0,19% PbS
0,19% PbS
Concentrator
Concentrator
Q
Q
C
C
T
T
100
100
=
=
100
100
+
+
100
100
Q = C + T
Q = C + T
}
T =
T =
Q
Q
–
–
C
C
Q
Q
=
=
C
C
+
+
(Q
(Q
–
–
C
C
)
)
C
C
= Q
= Q
–
–
Q
Q
+
+
C
C
Q
Q
(
(
–
–
)
)
C
C
=
=
–
–
9810
9810
=
=
79,81
79,81
=
=
122,9
122,9
Mg/h
Mg/h
T = 1000
T = 1000
–
–
122,9 = 877,1
122,9 = 877,1
Mg/h
Mg/h
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Krzywe
Krzywe
wzbogacal
wzbogacal
no
no
ś
ś
ci
ci
(wzbogacania)
(wzbogacania)
= f(
= f(
)
)
= f(
= f(
)
)
= f(
= f(
)
)
=
=
f(
f(
)
)
,
,
= f(
= f(
)
)
= f(
= f(
)
)
= f(
= f(
)
)
1
1
= f(
= f(
2
2
)
)
= f(
= f(
), itp
), itp
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
D
D
o
o
ś
ś
wiadczeni
wiadczeni
e
e
wzbogacania
wzbogacania
grawitacyjnego rudy metalu (
grawitacyjnego rudy metalu (
badania
badania
wzbogacalno
wzbogacalno
ś
ś
ci
ci
)
)
produkt najbogatszy
produkt najbogatszy
w metal
w metal
(koncentrat)
(koncentrat)
produkt
produkt
najuboższy w
najuboższy w
metal
metal
(odpad)
(odpad)
prod.pośr
prod.pośr
.1
.1
pr.pośr.2
pr.pośr.2
pr.pośr.3
pr.pośr.3
pr.pośr.4
pr.pośr.4
nadawa
nadawa
=
=
2,8
2,8
0
0
=
=
2,9
2,9
0
0
=
=
3,0
3,0
0
0
=
=
3,2
3,2
0
0
=
=
3,4
3,4
0
0
- gęstość ośrodka
- gęstość ośrodka
im jest >%
im jest >%
met.w ziarnie
met.w ziarnie
tym
tym
>
>
ziarna
ziarna
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Opracowanie wyników
Opracowanie wyników
do
do
ś
ś
wiadczenia wzbogacania rudy
wiadczenia wzbogacania rudy
metalu
metalu
Produkt
wychód,
g
wychód
wychód
kumul.
Zawar-
tość met.
Uzysk
metalu
uzysk met.
kumul.
0,0
t
100
Koncentrat
18,0
6,0
6,0
32,00
32,00
38,00
38,00
Prod. pośr.4 12,0
4,0
10,0
24,00
28,80
19,00
57,01
Prod. pośr.3 15,0
5,0
15,0
19,20
25,60
19,00
76,01
Prod. pośr.2 24,0
8,0
23,0
9,60
20,03
15,20
91,21
Prod. pośr.1 51,0
17,0
40,0
1,20
12,03
4,04
95,25
Odpad
180,0
60,0
100,0
0,40
5,05
4,75
100,00
Nadawa z
bilansu
300,0
100,0
5,05
100,00
n
i
i
i
n
i
i
n
1
1
wartości kumulowane:
wartości kumulowane:
zawartości:
zawartości:
n
n
i
i
n
i
i
n
1
1
n
100
1
i
i
i
uzysk składnika użyt.
uzysk składnika użyt.
w koncentracie:
w koncentracie:
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Krzywa wzbogacalności =f()
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
wychód kumulowany
, %
u
zy
sk
k
u
m
u
lo
w
an
y
%
krzywa wzbogacania
brak wzbogacania
wzbogacanie idealne
t
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Krzywa wzbogacania uzysk-zawartość
β=f(ε)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0
20
40
60
80
100
uzysk kumulowany
, %
za
w
ar
to
ść
k
u
m
u
lo
w
an
a
, %
t
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Krzywa wzbogacalności =f()
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
wychód kumulowany
, %
u
zy
sk
k
u
m
u
lo
w
an
y
%
krzywa wzbogacania
brak wzbogacania
wzbogacanie idealne
t
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
wychód kumulowany , %
u
zy
sk
k
u
m
u
lo
w
an
y
%
krzywa wzbogacania
brak wzbogacania
wzbogacanie idealne
k
k
t
Krzywa wzbogacalności =f()
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
N
O k.
K gł.
Pp 1
K cz.I
Pp 2
K cz.II
Flotacja główna
Flotacja I czyszcz.
Flotacja II czyszcz.
Schemat eksperymentu
Schemat eksperymentu
Schemat jakościowy
Schemat jakościowy
wzbogacania (system operacji)
wzbogacania (system operacji)
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
legenda:
produkt
%
N
100,00
Cu, %
Cu
, %
3,220 100,00
O k.
42,64
K gł.
57,36
0,36
4,77
5,35
95,23
Pp 1
42,28
K cz.I
15,08
4,54
59,61
7,61
35,63
Pp 2
9,90
K cz.II
5,18
5,94
18,26
10,79 17,36
Flotacja główna
Flotacja I czyszcz.
Flotacja II czyszcz.
Wyniki eksperymentu
Wyniki eksperymentu
Schemat jakościowo-ilościowy
Schemat jakościowo-ilościowy
wzbogacania (system operacji)
wzbogacania (system operacji)
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Prod.
K II cz.
5,18
5,18 10,79 10,79 17,36 17,36
PP 2
9,90 15,08
5,94
7,61 18,26 35,63
PP 1
42,28 57,36
4,54
5,35 59,61 95,23
Odp. 42,64 100,00
0,36
3,22
4,77 100,00
Nadawa 100,00
3,22
100,00
Bilans procesu (systemu operacji)
Bilans procesu (systemu operacji)
wzbogacania jak na schemacie
wzbogacania jak na schemacie
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
wychód kumulowany , %
u
zy
sk
k
u
m
u
lo
w
an
y
, %
Cz.II
Czyszczenie I
Flotacja
główna
1
3
2
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
(A) – zawartość popiołu w nadawie,
(A) – zawartość popiołu w nadawie,
(A) – zawartość popiołu w koncentracie
(A) – zawartość popiołu w koncentracie
(A)
(A)
– zawartość popiołu w odpadach
– zawartość popiołu w odpadach
(A),
(A),
(A) – uzyski popiołu w koncentracie
(A) – uzyski popiołu w koncentracie
i
i
odpadach
odpadach
(A) +
(A) +
(A) = 100%
(A) = 100%
Wzbogacalno
Wzbogacalno
ść
ść
w
w
ę
ę
gla kamiennego
gla kamiennego
(L) – zawartość substancji lotnej w nadawie, %
(L) – zawartość substancji lotnej w nadawie, %
(L) – zawartość substancji lotnej w koncentracie , %
(L) – zawartość substancji lotnej w koncentracie , %
(L)
(L)
– zawartość substancji lotnej w odpadach , %
– zawartość substancji lotnej w odpadach , %
(L),
(L),
(L) – uzyski substancji lotnej w koncentracie i
(L) – uzyski substancji lotnej w koncentracie i
odpadach
odpadach
(L) = 100 –
(L) = 100 –
(A)
(A)
, %
, %
(L) = 100 –
(L) = 100 –
(A)
(A)
, %
, %
(L)
(L)
= 100 –
= 100 –
(A)
(A)
, %
, %
(L) +
(L) +
(l) = 100%
(l) = 100%
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
D
D
o
o
ś
ś
wiadczeni
wiadczeni
e
e
wzbogacania
wzbogacania
grawitacyjnego węgla (
grawitacyjnego węgla (
badania
badania
wzogacalno
wzogacalno
ś
ś
ci
ci
)
)
Produkt o
Produkt o
najwyższej
najwyższej
zawartości popiołu
zawartości popiołu
(odpad)
(odpad)
produkt
produkt
najczystszy
najczystszy
„bezpopiołowy”
„bezpopiołowy”
(koncentrat K1)
(koncentrat K1)
K2
K2
K3
K3
K4
K4
K5
K5
nadawa
nadawa
=
=
1,2
1,2
0
0
=
=
1,3
1,3
0
0
=
=
1,4
1,4
0
0
=
=
1,6
1,6
0
0
=
=
1,7
1,7
0
0
- gęstość ośrodka
- gęstość ośrodka
im jest >%
im jest >%
popiołu w ziarnie
popiołu w ziarnie
tym >
tym >
ziarna
ziarna
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Nadawa
K1
K2
K3
K4
K5
O
Do
Do
ś
ś
wiadczenie wzbogacania w
wiadczenie wzbogacania w
ę
ę
gla
gla
kamiennego
kamiennego
Q
1
1
1
1
Q
2
2
2
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Bilans do
Bilans do
ś
ś
wiadczenia wzbogacania
wiadczenia wzbogacania
w
w
ę
ę
gla kamiennego
gla kamiennego
WYCHÓD
POPIÓŁ W KONCENTRACIE
SUBSTANCJ A LOTNA W
KONCENTRACIE
Produkt
Q[g]
, %
(A)% , % , % (L), % (L), % (L), %
0,0
0,00
0,00
0,00
K-1
80,0
40,0
40,0
2,50
5,00
5,00
97,5
48,75
48,75
K-2
40,0
20,0
60,0
5,00
5,00
10,00
95,00
23,75
72,50
K-3
20,0
10,0
70,0
10,00
5,00
15,00
90,00
11,25
83,75
K-4
20,0
10,0
80,0
30,00
15,00
30,00
70,00
8,75
92,50
K-5
20,0
10,0
90,0
60,00
30,00
60,00
40,00
5,00
97,50
Odpad
20,0
10,0
100,0
80,00
40,00
100,00
20,00
2,50
100,00
Nadawa 200,0 100,0
20,00
100,00
80,00
100,00
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
WYCHÓD
POPIÓŁ W ODPADACH
Produkt
g
, %
100-
(A), %
(A), %
0,00
100,00
20,00
5,00
100,00
K-1
80,0
40,0
40,00
60,00
31,67
5,00
95,00
K-2
40,0
20,00
60,00
40,00
45,00
5,00
90,00
K-3
20,0
10,00
70,00
30,00
56,67
15,00
85,00
K-4
20,0
10,00
80,00
20,00
70,00
30,00
70,00
K-5
20,0
10,00
90,00
10,00
80,00
40,00
40,00
Odpad
20,0
10,00
100,00
0,00
0,00
Nadawa
200,0
100,00
100,00
Bilans do
Bilans do
ś
ś
wiadczenia wzbogacania
wiadczenia wzbogacania
w
w
ę
ę
gla kamiennego
gla kamiennego
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
wychód koncentratu, , %
u
zy
sk
p
o
p
io
łu
/s
u
b
st
.
lo
tn
e
j
w
ko
n
ce
n
tr
a
ci
e
,
(A
)
i
(L
),
%
0
5
10
15
20
za
w
a
rt
.
p
o
p
io
łu
w
k
o
n
ce
n
tr
.
%
uzysk popiołu w konc.
uzysk substancji lotnej
brak wzbogacania
%=
Krzywa wzbogacania w
Krzywa wzbogacania w
ę
ę
gla kamiennego w uk
gla kamiennego w uk
ł
ł
adzie wychód
adzie wychód
- uzysk
- uzysk
=6%
(L)
(A)
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
uzysk substancji lotnej w koncentracie,
(L), %
u
zy
sk
p
o
p
io
łu
w
o
d
p
ad
ac
h
,
(p
),
%
Krzywa wzbogacania w
Krzywa wzbogacania w
ę
ę
gla kamiennego w uk
gla kamiennego w uk
ł
ł
adzie
adzie
uzysk substancji lotnej w koncentracie - uzysk
uzysk substancji lotnej w koncentracie - uzysk
popio
popio
ł
ł
u w odpadzie
u w odpadzie
WUT Mining Engineering
WUT Mining Engineering
Bilans do
Bilans do
ś
ś
wiadczenia wzbogacania
wiadczenia wzbogacania
w
w
ę
ę
gla kamiennego
gla kamiennego
WYCHÓD
POPIÓŁ W KONCENTRACIE
SUBSTANCJ A LOTNA W
KONCENTRACIE
POPIÓŁ W
ODPADACH
Produkt
, %
(A)% , %
,
%
(L), % (L), % (L), %
(A), %
0,0
0,00
0,00
0,00
100,00
K-1
40,0
40,0
2,50
5,00
5,00
97,5
48,75
48,75
95,00
K-2
20,0
60,0
5,00
5,00
10,00
95,00
23,75
72,50
90,00
K-3
10,0
70,0
10,00
5,00
15,00
90,00
11,25
83,75
85,00
K-4
10,0
80,0
30,00
15,00
30,00
70,00
8,75
92,50
70,00
K-5
10,0
90,0
60,00
30,00
60,00
40,00
5,00
97,50
40,00
Odpad
10,0
100,0
80,00
40,00
100,00
20,00
2,50
100,00
0,00
Nadawa 100,0
20,00
100,00
80,00
100,00
Document Outline
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
WKL 08T
opracowanie 02T#2
WKL 02P
WKL 06T
WKL 04T
WKL - Wykład.x, PWR [w9], W9, 4 semestr, aaaORGANIZACJA, OD SEBKA, Wytrzymałość konstrukcji lotniczy
WKL 03P
WKL 04P
plecy wkl, Fizjoterapia, inne
WKL 07P
WkL 05T
P-ywanie korekcyjne - plecy wklŕs-e, FIZJOTERAPIA UM, KUR
Ekonomia wkl 1 05 10 2008
WkL 01T
WKL 11P
WKL 07T
więcej podobnych podstron