Требования к качеству руды
Tребования к качеству руды в недрах определяются кондициями на полезное ископаемое. Состав параметров кондиций зависит от вида полезного ископаемого, горно-геологических условий месторождения, технологии добычи и переработки полезного ископаемого, специфических требований промышленности к данному виду минерального сырья. Для большинства руд главными показателями кондиций являются: бортовое содержание, минимальное промышленное содержание, максимально допустимое содержание вредных примесей, минимальная мощность рудных тел, максимально допустимая мощность прослоев пустых пород или некондиционного полезного ископаемого, включаемых в рудное тело, граничный коэффициент вскрыши. При составлении кондиций выделяют типы и сорта полезного ископаемого.
Бортовое содержание — минимальное содержание полезного компонента на контуре рудного тела, отделяющем балансовые запасы от забалансовых или вмещающих пород. От величины бортового содержания зависят форма, размеры рудных тел, качество руды и технико-экономические показатели разработки месторождения. Чем ниже бортовое содержание, тем крупнее размеры залежей, проще их форма, но ниже среднее содержание полезного компонента.
Минимальное промышленное содержание определяется в под-счетном блоке внутри контура промышленного рудного тела. По этому показателю производится разделение запасов на балансовые и забалансовые. При минимальном промышленном содержании извлекаемая стоимость минерального сырья обеспечивает возмещение всех затрат на получение товарной продукции при нулевой рентабельности эксплуатации.
При многокомпонентных рудах бортовое содержание и минимальное промышленное содержание определяется по комплексному показателю качества. При этом в качестве основного принимается компонент, имеющий наибольшую по сравнению с другими извлекаемую ценность. Для учета остальных ценных компонентов используется коэффициент приведения к основному.
В настоящее время возросли требования к стабильности качества руды, поступающей на переработку. Колебания качественного состава руды влияют на потери металла в хвостах, производительность и затраты перерабатывающих предприятий. Поэтому допустимые колебания качественных показателей являются важной частью эксплуатационных кондиций на руду.
В России требования к качеству добываемых (товарных) бокситов определяются ГОСТом, а также договорными условиями между поставщиками и потребителями. Бокситы разделяются на 8 марок по величине кремнёвого модуля (весовое отношение содержания глинозема и кремнезема) и содержанию глинозема. Так, высокосортные бокситы марок Б-0 и Б-00 должны иметь кремневый модуль не ниже 2 и содержание глинозема не ниже 50%. Бокситы марки Б-6 II сорта имеют кремнёвый модуль не ниже 2 при содержании глинозема не менее 37%.
Качество большинства руд регламентируется техническими условиями, которые составляются для бассейнов или отдельных месторождений. Выделяемые типы руд могут быть едиными для различных месторождений. Так промышленные типы железных руд классифицируются по преобладающему минералу на магнетитовые, гематитовые, сидеритовые, силикатные, бурые железняки и железистые кварциты. По способу рудоподготовки и применения в производстве различают мартеновские и доменные железные руды.
В качестве примера в табл. 14.3 приведены технические условия на руды Криворожского бассейна.
Полезными примесями в железных рудах являются марганец, никель, ванадий, медь, хром, титан, наличие которых повышает качество выплавляемого металла. К вредным примесям относятся сера, фосфор, мышьяк, цинк, свинец. Сера вызывает красколомкость стали и существенное увеличение расхода кокса и известняка. Допустимое содержание серы в железных рудах, предназначенных для непосредственной плавки 0,03-1,0%. Фосфор уменьшает вязкость стали и увеличивает ее хладноломкость. Содержание фосфора в бессемеровских рудах не должно превышать 0,03%, в мартеновских — 0,15%. Предельное содержание в железной руде мышьяка — 0,1%, цинка — 0,1 %, свинца — 0,015%.
Основным потребителем марганцевых руд является черная металлургия. Кондиционными считаются окисные и карбонатные руды при содержании марганца не менее 17% и карбонатные — не менее 13%. В рудах ограничивается содержание таких вредных примесей, как кремнезем и фосфор.
Руды цветных металлов в основном являются комплексными. Требования к качеству руды регламентируют содержание одного или нескольких металлов, а также вредных компонентов. Так медно-никелевые руды месторождения Норильск-1 содержат в своем составе медь, никель, платиноиды, кобальт, селен, теллур, золото, серебро и другие элементы. Качество добываемой руды оценивается по первым трем компонентам, а усреднение ведется по двум из них. Технические условия на силикатные никелевые руды Кимперсайского месторождения, наряду с содержанием никеля в руде регламентируют содержание таких шлакообразующих компонентов, как Fe2O3, MgO, SiO, и Cr2O3. Кроме содержания полезных и вредных компонентов требования к качеству руд цветных металлов определяют гранулометрический состав, минералогический состав, влажность.
Качество асбестовых руд оценивается по техническим условиям, разрабатываемым для каждого месторождения, в зависимости от принятой технологии обогащения и сортамента продукции. В России к промышленному асбесту относят волокно длиннее 0,5 мм. Качество руд оценивают по содержанию асбеста и составу волокна.
В условиях объективного снижения качества минерального сырья особое значение приобретает усреднение качества продукции карьеров. Нормативы стабильности качественных показателей установлены для большого числа руд, добываемых на карьерах. Так, допустимые колебания содержания железа общего в руде, в сменных партиях, от среднего значения составляют для карьера Ковдорского ГОКа — ±2%, Оленегорского карьера ± 1,8%, Коршуновского карьера ± 2,5%. Для карьеров Джезказганского ГМК установлены допустимые колебания содержания меди и свинца в рудах не более 0,5% от среднего значения. Поступающая на фабрику руда на объединении «Апатит» может иметь отклонения по содержанию пятиокиси фосфора ± 1 % и по окиси алюминия ± 1,5%.