Интеллектуальная технология мониторинга и управления качеством рудопотоков при добыче и переработке многокомпонентных руд

При типизации руд в качестве главного классификационного признака используют минеральный состав рудной части с учетом количественных соотношений главных рудных минералов. При микроскопическом изучении шлифов руд выделены следующие устойчивые рудные ассоциации: пентландит-халькопирит-пирротиновая; пирит-пентландит-халькопиритовая (с борнитом и сфалеритом); пирротин-халькопирит-кубанитовая; пирит-халькопиритовая (с милеритом и магнетитом); борнит-халькопиритовая (с пиритом и милеритом); пирит-магнетит-пирротиновая.

1.2. Состояние горных работ и анализ схем формирования рудопотоков в системах: рудник – обогатительная фабрика

1.2.1. Схема рудопотоков горно-металлургического передела

Как было отмечено выше, горные предприятия ЗФ ПАО «ГМК “Норильский никель”» ведут отработку трех месторождений сульфидных медно-никелевых руд:

1) «Норильск-1» (подземный рудник «Заполярный», рудник открытых горных работ «Медвежий ручей»);

2) «Талнахское» (подземный рудник «Комсомольский», в его составе шахта «Комсомольская», шахта «Скалистая» и рудник «Маяк»);

3) «Октябрьское» (подземные рудники «Таймырский» и «Октябрьский»).

В зависимости от структуры и минерального состава, а также содержания цветных и драгоценных металлов, руды подразделяют на:

• вкрапленные (среднее содержание Ni 0,4–0,5 %, Cu 0,7–0,8 %),

• медистые (среднее содержание Ni 0,9–1,5 %, Cu 2,0–3,2 %),

• богатые (среднее содержание Ni 2,5–3,5 %, Cu 3,5–4,5 %),

• селективные руды (наиболее богатые по содержанию цветных и драгоценных металлов руды рудника «Октябрьский»).

Добыча руды осуществляется на семи горных предприятиях, которые отрабатывают три месторождения и выдают на-гора различные по составу товарные руды. Товарная продукция и потребители горных предприятий отражены в табл. 1.1.

Кроме вышеперечисленных типов руд на переработку поступает лежалый пирротиновый концентрат (ЛПК). Источником ЛПК являются техногенные месторождения – пирротинохранилища № 1 и 2, сформированные в период с 1972 по 1981 год. Складирование этого продукта обусловлено отсутствием в тот период мощностей для его переработки. ЛПК является техногенным продуктом, прошедшим длительное хранение и предварительное флотационное обогащение. ЛПК, поступающий в переработку на НОФ содержит: Ni 1,0–2,0 %, Cu 0,6–1,6 %.

На Норильской обогатительной фабрике обогащение руды осуществляется по гравитационно-флотационной технологии по трем технологическим схемам.

1. Технологическая схема обогащения вкрапленных руд предназначена для переработки вкрапленных руд месторождения «Норильск-1», богато-вкрапленных и медистых руд месторождения «Талнахское». Руда с рудника «Медвежий ручей» крупностью до 1000 мм и рудников «Заполярный», «Октябрьский», «Комсомольский» до 600 мм поступает на НОФ, где подвергается четырехстадийному дроблению. Концентрат, полученный при обогащении, направляется в общий медный концентрат измельчительно-флотационного цеха (ИФЦ).

2. Технологическая схема обогащения богатых и медистых руд предназначена для переработки шихты богатых и медистых руд месторождений «Талнахское» и «Октябрьское». Руда с рудников «Октябрьский», «Таймырский», «Комсомольский» крупностью до 600 мм поступает на НОФ, где подвергается дроблению. Затем она измельчается до крупности 0,045 мм и флотируется по прямой селективной схеме с получением общего медного концентрата, никелевого концентрата и отвальных хвостов.

3. Переработка лежалого пирротинового концентрата из пирротинохранилищ производится в измельчительно-флотационном цехе до получения очищенного пирротинового концентрата и отвальных хвостов.

Таблица 1.1. Товарная продукция горных предприятий ЗФ ПАО «ГМК "Норильский никель"» и ее потребители

Рис. 1.2. Структура формирования рудопотоков на ЗФ ПАО «ГМК "Норильский никель"»: – определение массы взвешиванием; – автоматическое опробывание; – опробование

Отвальные хвосты, пройдя стадию гравитационного доизвлечения ценных компонентов, транспортируются на хвостохранилище «Лебяжье».

На Талнахской обогатительной фабрике (ТОФ) обогащение руды осуществляется флотационным методом. Богатая руда с рудников «Октябрьский», «Таймырский», «Скалистый» крупностью 300 мм поступает на ТОФ, где подвергается дроблению до крупности 19 мм. Измельчение, классификация, флотация, сгущение производятся в ИФЦ. Руда измельчается до крупности 0,044 мм и флотируется по селективно-коллективно-селективной схеме с получением общего медного концентрата, пирротинового концентрата и отвальных хвостов. Готовые концентраты после сгущения высоконапорным гидротранспортом транспортируются на металлургические заводы. Отвальные хвосты транспортируются на хвостохранилище «Лебяжье».

Структура формирования рудопотоков представлена на рис. 1.2.

1.2.2. Схема формирования рудопотока рудника на примере рудника «Таймырский»