Анализ производственной деятельности ОАО 'Апатит'

Анализ производственной деятельности ОАО 'Апатит'

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Отчёт по летней учебно-технической практике

Автор: студент гр. ЭГ-11-1 /Ефремкина Д.И./

г. Санкт-Петербург 2013 г.

Введение

В ходе учебно-технической летней практики мы посетили город Кировск, где расположены компании «Апатит» и «Фосагро», Кировский, Расвумчоррский, Восточный и Центральный рудники, а также обогатительные фабрики АНОФ-2, АНОФ-3.

Компания «Фосагро» - крупный динамически развивающийся агрохимический холдинг. Он объединяет предприятия, обеспечивающие полный цикл производства фосфоросодержащих минеральных удобрений - добычу, обогащение руды и переработку полученного фосфатного сырья в сложные минеральные удобрения, кормовые фосфаты и фосфорную кислоту. Основная продукция компании: - фосфоросодержащие минеральные удобрения. Гранулированные и жидкие. минеральные кислоты - серная техническая, ортофосфорная, экстракционная, кремниефтористоводородная. -алюминий фтористый технический, сульфат алюминия жидкий -отходы производств - кремнигель, шлак сернокислотного производства - вторичное сырьё для цементной промышленности, фосфогипс.

Компания «Апатит» - горно-обогатительный комбинат, предприятие химической промышленности, занимающееся производством фосфатного сырья. Является градообразующим предприятием Кировска и Апатитов. В настоящее время ОАО «Апатит» представляет собой крупный горно-химический комплекс, состоящий из четырёх рудников, двух апатит-нефелиновых обогатительных фабрик и различных вспомогательных подразделений.

Рис. 1

1. Апатит-нефелиновые руды

Рис. 2

Апатит - минерал класса фосфатов, как правило, бледно-зеленоватого, голубого, желто-зеленого или розового цвета со стеклянным блеском.

Апатитовые руды - природные минеральные апатитовые образования, которые экономически целесообразно перерабатывать в промышленных масштабах.

Мировые запасы апатитовых руд расположены в Мурманской области в группе Хибинских месторождений. Также апатит встречается в Бразилии, ЮАР, Финляндии, Уганде, Норвегии, Зимбабве, Канаде, Испании, Индии.

По содержанию Р2О5 различают богатые руды (более 18 %), бедные (5-8 %) и скудные (3-5 %).

В двадцатые годы ХХ в. в Хибинах были открыты огромные месторождения апатита, названного известным геологом А.E. Ферсманом камнем плодородия, потому что из этого минерала получают фосфорные удобрения.

Жарким заполярным летом 1926 г. геолог А.Н. Лабунцов со своими спутниками изучал в Хибинах геологическое строение южных склонов Расвумчорра (восточнее нынешнего Кировска). Серое однообразие скал местами оживлялось бледно-желтыми пятнами лишайников. Вдруг среди развалов грязно-серых нефелиновых сиенитов острый глаз геолога заметил светлые, зеленовато-желтоватые глыбы. Это был апатит. Так было открыто крупное Расвумчоррское месторождение апатит-нефелиновых руд, хотя отдельные находки апатита в Хибинах известны с 1923 г.

Рис. 3

Хибины и Ловозёрские тундры 1 считаются крупнейшим в мире (2000 км²) массивом нефелиновых сиенитов (хибиниты, луявриты, уртиты и др.). Хибинская часть массива является конической интрузией хибинитов, уртитов и других пород, распространяющихся на глубину 7 км. Новые данные позволяют предположить, что Хибинский и Ловозёрский массивы возникли из одного магмопровода. Хибинский щелочной массив сформировался около 360 млн лет назад.

. Кировский рудник

Кировский рудник по объему подземной добычи в 11,5 миллионов тонн руды в год занимает лидирующее положение не только в России, но и входит в десятку крупнейших рудников Европы. В настоящее время он является крупнейшим добывающим подразделением ОАО «Апатит» и в перспективе им и останется.

Рудник был основан в 1929 г. на Кукисвумчоррском месторождении. Месторождение имеет линзовидную форму. В 1976 г. был открыт дробильно-доставочный комплекс, в его состав входят: вагонетки, грузовые опрокидыватели, две линии конвейеров, дробилка. Принцип действия: руда после взрыва вагонетками подвозится на круговой опрокидыватель, оттуда она по пластиковым конвейерам поступает в дробилку. Руда подается с отметки 160 м. В 1989 г. он был объединен с Юксопорским рудником.

На руднике используются машины типа ГС 205-220, взрывчатка - грамоний, проветривание шахт производится вентиляторами, уборка после взрывания также производится машинами.

Диаметр скважин »105 мм. Сечение буровых выработок 5x4,5. Падение шахты составляет 35 -70°.

На руднике шестичасовая рабочая смена, так как производится массовый взрыв руды. За раз отбивают руду от 600 т до 1000000 т, откатка производится электровозами. Один состав нагружен на 50 - 60 т.

Подготовка взрыва производится двумя способами: ортовым и штрековым. Ортовая подготовка взрыва производится на один питатель, а штрековая на один откаточный орт, он производится на несколько питателей.

В настоящее время содержание апатита в руде в среднем составляет 13,8% (оно колеблется от 6% до 25 % через 200 - 250 м).

Самая низкая отметка шахты 0 м.

Рудник обеспечивает АНОФ - 2.

Запасы руды « на 100 лет.

Кировский рудник сегодня - это современные технологии, мощная и надежная техника, полигон для научно исследовательских изысканий. В становление и развитие рудника вложили силы и знания несколько поколений горняков - десятки тысяч людей. На руднике ежегодно проходится свыше 20 км горных выработок; для производства отбойки руды бурится более 700 км глубоких скважин. Протяженность основных откаточных выработок составляет более 60 км, а всех эксплуатируемых выработок - более 300 км, что сравнимо с длиной магистралей Московского метро.

. Центральный рудник

Центральный рудник ОАО «Апатит» расположен на плато Расвумчорр. Плато расположено в юго-восточной части Хибинского массива. С севера отделено перевалом Юкспоррлак от плато Юкспорр. На юго-востоке граничит с горой Коашва. С юга плато ограничивает бассейн ручья Вуониемйок, а с юго-востока бассейн ручья Юкспоррйок.

На Центральном руднике апатит добывают открытым способом, карьерами. Карьер - огромная яма глубиной в сотни литров со склонами в виде ступеней, по которым ездят самосвалы. Протяженность карьера составляет 3,5 км. После взрыва горную массу грузят и отвозят на дальнейшую переработку. Глубина карьера - 600 метров.

Машины, на которых осуществляются перевозки, вмещают 140 тонн груза. Таких машин работает на Центральном руднике более полусотни.

Разработка месторождения начинается с буровых работ. Бульдозеры выравнивают площадки, затем буровые станки приступают к бурению скважин согласно плану маркшейдерских съемок.

На Центральном руднике, на плато Расвумчорр пройдены несколько шахт - рудоспусков. Самосвалы сбрасывают в них руду, она падает в рудовозные вагоны поезда, стоящего в тоннеле, который прорезает всю гору. Чтобы в вагоны не попадали негабаритные глыбы, в рудоспуске установлено нечто вроде решета - скрепленные под прямым углом друг к другу стальные балки, в ячейки между которыми могут проваливаться камни - крупные, но не слишком; устройство носит выразительное название грохот. Толщина достигает 0,5 км. Отвалы создаются в определённых местах. В год туда сбрасывают 17 миллионов м³ пустой породы. Всего было вывезено около 700 млн. м³ пустой породы. Добытую руду свозят рудоспусками. Внизу ее принимают железнодорожные вагоны (думпкары). Самый глубокий рудоспуск - 400 м.

На Центральном руднике добывали по 28 млн. т апатитовой руды (в пересчете на концентрат - 10 млн. т концентрата). Апатитовый концентрат используется для удобрений, из него также делает суперфосфат. Добывают нефелин для производства алюминия, соды, цемента.

4. Аноф-2

Технологический процесс производства апатитового концентрата включает следующие операции:

дробление и грохочение руды в три стадии;

тонкое измельчение и классификация руды по крупности;

флотация тонкоизмельченной руды;

сушение и фильтрация апатитового концентрата;

сушка апатитового концентрата;

пылеулавливание и газоочистка;

складирование и погрузка апатитового концентрата;

хвостовое хозяйство.

. Дробильное отделение

Руда на фабрику подается по железнодорожной ветке нормальной колеи в 100-105 тонных саморазгружающихся вагонах-думпкарах.

Приемка руды производится после предварительного взвешивания думпкаров на четыре бункера корпусов крупного дробления №№ 1 и 2 . Емкость каждого бункера составляет 1200 тонн. В зимнее время для очистки думпкаров от остатков примерзшей руды периодически используем вибропогружатели типа ВПП-2 и В-401 с возмущающими усилиями, соответственно, 2,8 и 2,6 тонны, для подвески которых используются мостовые краны подбункерных помещений.

Из завалочных бункеров руда крупностью 900-0мм пластинчатыми питателями №1 и №2 типа 1-24-20 (2400 х 12000) мм подаем на неподвижные колосниковые грохоты 2400х2865 мм, установленные перед дробилками крупного дробления. Под пластинчатыми питателями установлены ленточные конвейеры с шириной ленты 800 мм для сбора и транспортирования просыпа рудной мелочи из-под пластинчатых питателей. Верхний продукт колосниковых грохотов подаем в конусные дробилки для крупного дробления с размером разгрузочной щели 350мм. Нижний продукт, объединением с дробленой рудой и самотеком направляем на ленточные конвейеры с шириной ленты 1600мм, с помощью которых дробленая руда из корпуса крупного дробления транспортируется в приемный бункер корпуса среднего дробления.

Проектная производительность одной нитки крупного дробления по объединенному продукту составляет 1650 тонн/час.

Приемные бункера корпусов среднего дробления имеют емкость по 3020 тонн и служат буфером для равномерной загрузки дробилок среднего дробления. Из бункеров руда крупностью 350-0мм подается пластинчатыми питателями 1400х4000мм на инерционные грохота ГИТ-51 (1750х3500 мм) с отверстиями сита 90х130мм. Верхний продукт грохотов направляем на вторую стадию дробления, которое производим в конусных дробилках с нормальным конусом диаметром 2200 мм и шириной разгрузочной щели 45-5 мм. Нижний продукт грохотов и дробленая руда поступает на передвижные конвейера и далее на ленточные конвейеры, транспортирующие руду в корпус мелкого дробления. Проектная производительность одной нитки среднего дробления по объединенному продукту принята 1100 тонн/час.

Средне дробленая руда с конвейеров (поз.12 и 13) передается на конвейеры (поз.14 и 16), с которых разгрузочными тележками распределяем по приемным бункерам корпусов мелкого дробления емкостью 9000 тонн (1 отделение) и 11000тонн (2 отделение).

Разгрузку руды из бункеров производим ленточными питателями (поз.18) на инерционные грохоты (поз.19) с отверстиями сита 28мм. Верхний продукт крупностью - 100+25 мм направляем в конусные дробилки для мелкого дробления с диаметром дробящего конуса 2200 мм (поз.20) с шириной разгрузочной щели 6х1мм. Нижний продукт грохота крупностью -28 мм направляем на передвижные конвейеры (поз.21) и далее системой конвейеров (поз.24 и 25) транспортируем в главный корпус на надбункерные конвейеры (поз.26,28).

Производительность одной нитки мелкого дробления по объединенному продукту принята порядка 400 тонн в час.

В технологическую схему дробильного комплекса фабрики введен также открытый склад для приемки руды с рудников емкостью порядка 3,0 млн. тонн и склад средне дробленой руды, имеющий емкость 80,0 тыс. тонн.

. Мельнично-флотационное отделение

Руда после дробления крупностью не более 4.5% класса +25 мм разрушается из бункеров дробленой руды двухсекторными пневматическими затворами на горизонтальные ленточные конвейеры-питатели, с которых поступает на наклонные конвейеры и далее в шаровые мельницы.

Измельчение руды производится в шаровых мельницах с разгрузкой через решетку типа МШР 3600 х 4000 мм и МШР 4500 Х 5000 мм. Производительность мельницы типа МШР 3600 х 4000 мм составляет 95-97 т/час, мельницы типа МШР 4500 х 5000 мм 190-200 т/час.

Боковая футеровка мельниц имеет ребристую поверхность или плиточную, которая создана чередованием низких и высоких футеровочных балок. Коэффициент объемного заполнения мельниц шарами 47-48%. По мере износа футеровки производим дополнительную загрузку шаров на увеличение объема мельниц.

Классификацию продукта измельчения мельниц типа МШР4500 х 5000 мм производим в 3 стадии:

стадия - односпиральный классификатор типа 1КСН030;

стадия - гидроциклон типа ТЦ-1200;

Односпиральный классификатор типа 1КСН-30, работает в скальпирующем режиме, для выделения наиболее крупных доронций песков. Пески классификатора самотеком возвращаются в мельницу; слив же подается на вторую стадию классификации - в гидроциклоны ГЦ-100. Пески гидроциклонов ГЦ-100 и ГЦ-71 возвращаются в мельницу на доизмельчения: а слив ГЦ-71 подается самотеком для питания флотации.

Суммарная циркуляционная нагрузка мельницы по пескам составляет 450-600%.

Секции флотации оборудованы механическими флотомашинами типа ФМ-6,3. Производительность секций механических машин по исходной руде принята 150-175 т/час.

Флотация апатита осуществляется по схеме, включающей основную флотацию, три перечистки чернового концентрата и контрольную флотацию хвостов.

Готовый флотационный апатитовый концентрат подается в концентрационные зумпфы, оборудованные пеноразрушителями, из которых насосами типа 8ГрК-8 подаем на обезвоживание в гидроциклоны ГЦ-710 и далее на сгущение в сгустители, диаметром 30 метров с периферическим приводом скребковой рамы. Сгущенный продукт с содержанием 52-55% насосами 8Гр-8 подается на пульподелитель отделения фильтрации и далее по схеме.

. Фильтровально-сушильное отделение

Фильтрование апатитового концентрата осуществляется в корпусе фильтрации и сушки апатитового концентрата. В корпусе смонтированы и работают 10 секций вакуум-фильтров.

Оборудование корпуса фильтрации состоит из барабанных вакуум-фильтров с внутренней фильтрующей поверхностью площадью 40м2 по 6 аппаратов на секцию; и восьмидисковых вакуум фильтров типа Ду 68-2,5 с площадью фильтрации 88 м2 по 5 аппаратов на секцию.

Питание фильтровальных секций осуществляем из сборных концентратных зумпфов главного корпуса, через 2 центральных пульподелителя и 10 секционных шести - и пятиструйных пульподелителей. В процессе фильтрации получаем апатитовый кек с влажностью 1,5% и фильтрат с содержанием твердого до 0,5% сбрасываемый в хвостовой лоток.

Полученный с вакуум-фильтров апатитовый концентрат подвергается сушке в прямоточных сушильных барабанах. В ФСО установлено 10 сушильных барабанов ДкL=3600х27000мм. Сушку производим горячими газами, поступающими из топок, работающих на жидком топливе - сернистом и высокосернистом мазуте. Температура в топках установлена в пределах 600-1200 град., температура на входе в сушильный барабан принята не менее 500 град.С. В целях обеспечения нормальных условий для работы электрофильтров температура газов, отходящих из сушильных барабанов, установлена в пределе от 90 до 130 град.С.

Топочные газы, выходящие из сушильных барабанов, после сушки апатитового концентрата, выносят значительное количество пылевидного концентрата. Начальная запыленность газов составляет порядка 180-240 т/м3. Для улавливания этого продукта перед выбросом в атмосферу газы подвергаются последовательной трехстадийной очистке.

Первая стадия сухого пылеулавливания производится в батарейных циклонах типа БЦ Р-250 и БЦ Р-250 , состоящих каждый из двух полей по 110 и 140 элементов 2х 110 2х140 d=250 мм.

Вторая стадия сухого пылеулавливания - электрофильтры типа ГП-40-ЗУ, ГР-50х4, УГТ-1-60-3 и УГ2-3-53-04. Пылевидный материал, уловленный в батарейных циклонах и электрофильтрах, периодически разгружаем на ленточные конвейеры, и транспортируем в силосный склад готовой продукции.

Третья стадия газоочистки - (мокрый способ) в посадочных скрубберах диаметром 5000-5500 мм. Очищенные газы из скрубберов подаем в дымососы, обеспечивающих разряжение по всему газовому тракту, и выбрасываем в атмосферу через выхлопные свечи d=1800-2200 мм высотой 35-40 метров.

Сухой апатитовый концентрат из сушильных барабанов, батарейных циклонов и электрофильтров подаем на сборные ленточные конвейеры и транспортируем на силосный склад готовой продукции. На каждый сушильный барабан установлено 3 силосные банки диаметром 11300 мм и высотой 21300 мм. Емкость одной банки составляет порядка 3000 тонн. Загрузка трех силосных банок производится с помощью реверсивных конвейеров. Из силосного склада апатитовый концентрат системой конвейеров подается на погрузочные устройства.

8. Хвостовое хозяйство

В состав хвостового хозяйства фабрики входят:

система гидравлического транспорта хвостов;

система гидравлической укладки хвостов.

Хвосты апатитовой флотации, сливы сгустителей, фильтраты, смывные и дренажные воды передела измельчения объединяются в главном корпусе и самотеком по двум железобетонным лоткам подаем в пульпораспределитель станцию № 1, которая оборудована пятью землесосами типа ТрТ 8000-71 (2 рабочих, 2 резервных и один в ремонте). ПНС №1 транспортирует пульпу в ПНС №2 и далее по магистральным пульповодам нижней и верхней трассы через ПНС-2а - в хвостохранилище.

Гидротранспорт и укладку хвостов осуществляем по распределительным пульповодам, уложенным по периметру хвостохранилища. Левый распределительный пульповод диаметром 1200 мм проложен по дамбе отвалообразования на железобетонных опорах. Распределительные пульповоды оборудованы выпусками Ау - 125 мм, врезанными по длине пульповодов через 1-12 метров.

В состав системы оборотного водоснабжения, механохимической очистки воды и водосбросных сооружений входят:

насосная станция оборотной воды с девятью насосами типа ЦН3000-197;

водовода оборотной воды d=1200 мм протяженностью 10110 м каждый;

камера переключения;

сооружения МХО, включающие корпус смесителей, три открытых сгустителя d=50м с центральным приводом и корпус приготовления реагентов с проектной производительностью по очистке оборотной воды 5500-6000 м3/час;

два водовода оборотной воды d=1200мм для сброса в хвостохранилище 1 очереди.

Оборотную воду подаем в технологический процесс, на гидроуплотнение оборудования, на пылеулавливание, для технологических скрубберов, в систему гидротранспорта хвостов. Оборотную воду используем также и в ряде технологических операций. В частности, оборотная вода и теплая вода технологических скрубберов, поступая в 3 резервуара в главном корпусе, смешиваются, что дает общее повышение температуры смешанной воды до 18 град.С. Эту воду используем в процессах измельчения и классификации, а также подаем в пенные желоба операций флотации.

руда апатитовый концентрат обогатительный

Заключение

В заключение хочется отметить, что ОАО «Апатит» сегодня:

·              ОАО «Апатит» - крупнейшее в мире предприятие по производству высокосортного (с содержанием P2O5 более 35,7%) фосфатного сырья - апатитового концентрата.

·              Единственный в России производитель нефелинового концентрата.

·              ОАО «Апатит» разрабатывает шесть месторождений: Кукисвумчоррское, Юкспорское, Апатитовый Цирк, Плато Расвумчорр, Коашвинское и Ньоркпахкское.

·              Руда добывается четырьмя рудниками: Кировский, Расвумчоррский (подземная добыча) и Центральный, Восточный (открытая добыча) с совокупными мощностями по добыче около 27 млн тонн руды в год.

·              Руда обогащается на двух апатит-нефелиновых обогатительных фабриках - АНОФ-2 и АНОФ-3.

·              2,1 млрд. тонн - запасы апатит-нефелиновых руд по эксплуатируемым месторождениям ОАО «Апатит» (в соответствии с JORC). Это позволит на протяжении более 77 лет (исходя из текущего уровня добычи за 2011 год) обеспечивать предприятию выпуск фосфатного сырья.

·              Руда отличается высоким качеством: содержание пятиокиси фосфора (P2O5) достигает 15,1%; содержание оксида алюминия (Al2O3) - 13,6 %.

·              Высокое качество апатитового концентрата подтверждает Международный сертификат UPZ 98 01 19674 15.

·              Предприятие полностью обеспечивает «ФосАгро» апатитовым концентратом для производства фосфорсодержащих удобрений.

·              Рудная база содержит значительные запасы оксида алюминия (Al2O3) и более 41% всех российских запасов редкоземельных элементов.

·              Численность работающих в ОАО «Апатит» - около 12 тыс. человек.

·              Всего за период с 1929 по 2011 год на рудниках ОАО «Апатит» добыто более 1,77 млрд тонн апатит-нефелиновой руды, из которых выработано более 633 млн тонн апатитового концентрата и более 66 млн тонн нефелинового концентрата.

Кировский рудник

Объединенный Кировский рудник образован в 1989 году на базе двух подземных рудников - Кировского, ведущего отработку Кукисвумчорского месторождения с 1929 года и Юкспорского, отрабатывающего одноименное месторождение с 1954 года.

Расвумчоррский рудник

Расвумчоррский рудник, освоение которого ведется с 1956 года, отрабатывает месторождение Апатитовый Цирк и подкарьерную часть месторождения Плато Расвумчорр.

Центральный рудник

Центральный рудник был введен в эксплуатацию в 1964 г. Расположен рудник на плато Расвумчорр на высоте 1050 метров над уровнем моря. Протяженность карьера составляет 3,5 километра, глубина - 590 метров.

С легкой руки журналистов рудник назвали «Малой Антарктидой».

Восточный рудник

Восточный рудник, самый молодой рудник ОАО «Апатит», в феврале отметил свой 34 день рождения. Рудник расположен в юго-восточной части Хибинского массива и ведет отработку Коашвинского и Ньоркпахкского месторождений двумя одноименными карьерами.

Обогатительное производство

Обогащение апатит-нефелиновых руд осуществляется на обогатительном комплексе, в состав которого входят АНОФ-2, АНОФ-3, Центральная лаборатория и Отдел технического контроля. АНОФ-2 пущена в эксплуатацию в 1963 г., нефелиновое производство на АНОФ-2 - в декабре 1992 г., АНОФ-3 - в 1984 г.- дробильный комплекс (в 1988 г. - по полной схеме).