Выбор и расчет обоснование регенерации углей в условиях ГМЗ-2

На всех больших заводах ЮАР, использующих CIP-процесс, для элюирования золота применяют процесс AARL. Цикл элюирования включает обработку угля 3- 5%-ным раствором соляной кислоты при 363 К для удаления карбоната кальция и тонких взвесей из пористой структуры угля. Эту обработку проводят трижды: до и после элюирования и после реактивации. После кислотной обработки угля перед операцией элюирования проводят его промывки водой и разбавленным раствором гидроксида натрия для удаления хлоридов и нейтрализации остатков кислоты.

Метод CIP внедрен на всех новых фабриках Канады начиная с 1980 г Калатон (Северо-Западные территории), Кэролайн (Британская Колумбия), Детур-Лейк (Онтарио), Л эк-Шорт (Квебек), Киена (Квебек) и двух фабриках на руднике Хемло (Онтарио).

На определенном этапе (1984-1985) применение технологии «уголь в пульпе» при переработке углистых руд позволило вдвое увеличить производство золота в Австралии. Капитальные затраты на строительство установок для процесса «уголь в пульпе» составили от 250 тыс. до 6 млн австралийских долларов.

На всех новых предприятиях использован американский опыт применения процесса «уголь в пульпе». Специфическими трудностями

являются значительная удаленность предприятий от больших населенных пунктов и нехватка воды. В результате нехватки воды возможно загрязнение угля примесями, содержащимися в оборотной воде.

2.2.3 Сорбционное выщелачивание (CIL-процесс)

На рисунок 11 показано аппаратурное оформление CIL-процесса, откуда видно, что в этом случае проводят предварительное выщелачивание

(1-2 ступени) до начала сорбционного цианирования. Используют этот вариант угольно-сорбционной технологии в основном для переработки руд, содержащих значительные количества природных сорбентов.

Так, на фабрике Дзерритт-Кэниен фирмы «Фрипорт Гоулд» золото извлекают из окисленных углистых руд (запасы золота на этом месторождении составляют ~90 т). В сутки завод перерабатывает 1230 т углистых и 1230 т окисленных руд. Углистая руда содержит 10,3 г/т золота, окисленная -- 6,8 г/т. Углистую руду предварительно окисляют воздухом и хлорируют для подавления сорбционной активности углистых соединений, затем, так же как и окисленную руду, направляют на сорбционное выщелачивание. Отделение угля, движущегося в противотоке с пульпой, осуществляют на виброгрохотах. Емкость угля по золоту в состоянии насыщения достигает 4,6 кг/т. Золото десорбируют горячим цианистым раствором и осаждают цинковой пылью. Уголь после промывки кислотой и реактивации возвращают в процесс.

Фирма считает, что при осаждении цинковой пылью золота теряется меньше, чем при электролизе.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.3 Выбор и обоснование технологической схемы переработки данной руды

Выбор качественной схемы зависит от химического состава, рационального состава, минерального состава, крупности и характера вкрапленности минералов, соединения ценных компонентов в самой руде, требования к качеству продуктов, комплексности переработки, рентабельности, экономичности.

Руда является труднообогатимой, что обусловлено:

- тесной ассоциацией золота с сульфидами (пиритом и арсенопиритом), что требует более тонкого измельчения и применения специальных методов переработки;

- разнообразием форм и размеров золота.

Получение кондиционного золотосодержащего концентрата из перерабатываемой руды сопряжено с определенными трудностями. Обусловлено это вещественным составом и некоторыми свойствами данной руды: весьма тонкая вкрапленность золота в сульфидах, большое разнообразие минералов и соединений и высокое требование к содержанию кремния. Это предопределяет необходимость перечистки концентрата.

Измельчение проводится в мельницах мокрого самоизмельчения. Для второй стадии измельчения применяем мельницы шаровые с центральной разгрузкой. Они широко применяются для получения тонкого слива (90% -0,074мкм).

Полученный тонкий продукт после измельчения направляется на отсадку. Отсадка проводится с целью отделения крупного золота, которое плохо растворяется в цианиде и теряется с хвостами сорбционного выщелачивания. В результате отсадки получают концентрат и хвосты.

Хвосты отсадки направляются в специальный классификатор. Он устанавливается для выделения готового к дальнейшим переделам класса. Пески классификатора доизмельчаются во второй стадии измельчения, а слив идет на сгущение.

Сгущение проводится для предварительного обезвоживания пульпы перед сорбционным цианированием.

Применение сорбционного цианирования позволяется устранить из технологической схемы громоздкую и дорогостоящую операцию фильтрования, обеспечивает высокое извлечение мелкого золота, за счет введения углы в пульпу, в результате чего резко снижается концентрация золота в растворе. В результате, получаются насыщенный золотом уголь и отвальные хвосты с низким остаточным содержание по ценным компонентам.

Далее проводится операция регенерации углы с целью повторного его использования и отделения золота. Затем золотосодержащий раствор направляется на осаждение Золота, затем золотосодержащий осадок идет на

операцию электролиз. Процесс электролиза является наиболее совершенным методом осаждения золота, обеспечивая получение продукции с высоким содержанием золота и серебра и уменьшает расход реагентов. Катодный осадок отправляется на аффинаж.

Концентрат отсадки направляется на перечистку на концентрационном столе. Эта перечистка необходима для перевода свободного золота в гравиоконцентрат, а также получения хвостов перечистки.

Далее гравиоконцентрат направляется на пирометаллургическую переработку с получением чернового золота, которое далее отправляют на электролиз. Катодное золото направляется на плавку с получением готовой продукции (слитки).

2.4 Описание технологической схемы

В основе технологической схемы переработки руды и «лежалых» хвостов месторождения «Мурунтау» лежит угольно-сорбционный метод с получением лигатурного золота.

Рекомендуемая технологическая схема представлена на рисунке 12. Она включает в себя следующие основные технологические операции:

- рудоподготовку руды, которая включает в себя трехстадиальное дробление с промежуточным грохочением по классу минус 10 мм после первой стадии дробления, двухстадиальное измельчение с классификацией в спиральных классификаторах в первой стадии, щепоулавливание и сгущение пульпы;

- предварительное цианирование сгущенного продукта;

- сорбционное выщелачивание;

- грохочение насыщенных углей;

- десорбцию насыщенных углей с получением катодного осадка золота;

- кислотную обработку обеззолоченного угля с последующими термической реактивацией, грохочением и озолением класса минус 0,8 мм.

2.4.1 Гидрометаллургическая переработка руды

2.4.1.1 Предварительное цианирование и сорбционное выщелачивание сгущенного продукта

Сгущенная до плотности 40,0 - 45,5 % пульпа поступает на сорбционное выщелачивание с использованием процесса «С1Р»CIP- carbon in pulp (угольвпульпе)*, где происходит растворение благородных металлов и их сорбция на активированный уголь. Для повышения емкости сорбента поступающую на сорбцию пульпу подвергают предварительному цианированию.

Подача 10 - 15 %-ного раствора цианида производится из расходной емкости с объемом обеспечивающим его сменный запас.

Насыщенный уголь отделяется от пульпы на виброгрохоте и направляется на регенерацию. Хвостовая пульпа после контрольного грохочения на барабанном (или вибрационном) грохоте поступает на обезвреживание и сбрасывается в хвостохранилище.

Основные параметры процессов сорбционного выщелачивания, грохочения насыщенного угля и контрольного грохочения хвостов сорбции представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Основные параметры процессов сорбционного выщелачивания, грохочения насыщенного угля и контрольного грохочения хвостов сорбции

Параметры процессов	Значения
Сорбционное выщелачивание
1	2
Поток пульпы, м3/ч	110,0 - 130,0
Массовая доля твердого в питании сорбции, %	40,0 - 45,0
Продолжительность процесса, ч	24
Необходимая вместимость аппаратов сорбции, м3	9500
Рабочий объем одного аппарата, м3	320
Количество аппаратов сорбции, шт	30
Размер отверстии на сетке дренажного устройства, мм	0,8
Расход воздуха на один аппарат сорбции, м3/мин	4,0
Давления воздуха, МПа	0,1
Объемная доля угля в пульпе, % (л/м )	3,5 - 4,0 (35 - 40)
Единовременная загрузка угля в аппараты сорбции, м3 (т)	6,5 - 7,5 (13 - 15)
Рекомендуемая марка угля	ИГИ-С(0,8-2 мм)
Продолжение таблицы 5
1	2
Поток сорбента, л/ч (кг/ч)	100,0 (50,0) - 120 (60,0)
Емкость угля по золоту, г/кг	3,0 - 4,0
Потери угля на 1 т руды, г	90
Продолжительность пребывания угля на сорбции, ч	240
Содержание золота в жидкой фазе хвостовой пульпы, г/м3	не более 0,05
Содержание золота в твердой фазе хвостовой пульпы, г/т	не более 1,1
Концентрация реагентов в жидкой фазе, г/л:
NaCN	0,2 - 0,6
CaO	0,15 - 0,3
Плотность пульпы в последнем агитаторе сорбции, %	38,0 - 39,0
Объем угля, поступающего на десорбцию, т/сут. (м /сут.)	1,1 (2,2)
Расход реагентов, кг/т руды:
NaCN	0,9
CaO	2,0
Грохочение насыщенного угля
Тип грохота	Вибрационный
Удельная нагрузка по углю, ч-1	не менее 0,5
Размер отверстий сита, мм	0,63x0,63
Контрольное грохочение хвостов сорбции
Тип контрольного грохота	Барабанный, вибрационный
Производительность по пульпе, м3/ч	не менее 150,0
3 2 Удельная нагрузка по пульпе, м /(м -ч)	15,0
Размер отверстий просеивающей поверхности, мм	0,63x0,63
Расход воды, м3ч	1,0

2.4.1.2 Десорбция насыщенного угля и электролитическое выделение благородных металлов из элюатов

Технологическая схема десорбции благородных металлов с насыщенного угля и электролитическое выделение золота и серебра из элюатов включает следующие операции:

- отмывку насыщенного угля от шламов водой;

- десорбцию золота и серебра с угля, осуществляемую пропусканием через слой угля горячего раствора NaOH;

- фильтрацию элюата;

- электролитическое осаждение золота и серебра из товарного элюата.

Особенностью схемы установки десорбции является использование

«IPS-метода», т. е. процесс десорбции золота с угля и электроосаждение золота осуществляются одновременно при циркуляции щелочного раствора через десорбер и электролизер. Основные параметры процесса десорбции представлены в таблице6.

Таблица 6 - Основные параметры процесса десорбции

Параметры	Значения
Величина pH, ед	более 13,5
Температура дессорбции, 0С	110 - 150
Скорость циркуляции растворов между колонной десорбции иэлектролизером, м3/ч	3,0 - 5,0
Масса угля в колонне, т	2,0 - 3,0
Напряжение на электролизере, В	2,0 - 3,0
Сила тока, А	не более 450,0
Продолжительность нагрева до 100 - 110 оС, ч	1,5 - 4,0
Продолжительность цикла десорбция-электролиз, ч	9,0 - 14,0
Проектная производительность установки десорбции по углю, т/сут.	2,0

2.4.1.3 Реактивация обеззолоченного угля

При элюировании благородных металлов десорбируется также и основная масса примесей (медь, железо и др). Однако часть их и, прежде всего кальций и органические вещества, остаются на угле, снижая его сорбционную активность. Кальций находится в фазе угля в виде карбоната, забивающего поры угля. Для удаления этого соединения уголь обрабатывают разбавленным раствором соляной кислоты. Растворы кислотной обработки после нейтрализации и обезвреживания сбрасываются в хвостохранилище.

Сорбированные на угле органические вещества (гумусовые и т. п.) разрушают термической обработкой (прокалкой) угля при 600 - 800 ^оС в течение 0,5 - 1 ч без доступа воздуха в барабанных вращающихся печах. После охлаждения и отсева мелких фракций на грохоте регенерированный уголь возвращают на сорбцию. Мелкую фракцию угля, в свою очередь, подвергают озолению. Зола отправляется в голову процесса для доизвлечения содержащихся в ней благородных металлов.

3. Безопасность жизнедеятельности

3.1 Проектные решения по охране труда

Данный раздел содержит комплекс инженерных проектных решений социального характера, имеющих целью создание в проектируемом цехе наиболее благоприятных условий труда, надлежащего санитарно-бытового обеспечения работающих и защиты окружающей среды.

3.1.1 Объемно-планировочные решения зданий завода

В соответствии с требованиями санитарных норм для предприятия, в состав которого входит проектируемый цех, технологические процессы в котором являются источниками выделения производственных вредностей в окружающую среду, предусматривается установление санитарно-защитной зоны, размер которой составляет 1000 м (1 класс).

Завод располагается с подветренной стороны по отношению к жилому массиву.

Главные входы и въезды на территорию завода располагаются со стороны основных подходов подъезда трудящихся.

Расстояние от рабочих мест до пункта питания не превышает 500 м при обеденном перерыве 1 час.

Пол основных рабочих площадей покрыт стальными плитами, пол вспомогательных рабочих площадей и переходов выложен из стальных листов. Рабочие площади на высоте более 0,6 м от пола, лестницы, проемы, люки канавы, переходные мосты ограждаются перилами высотой 1,2 м со сплошной обшивкой понизу на высоту 0,2 м. Поверхность полов производственных помещений должна быть удобной для очистки, горизонтальной и ровной, без порогов и выступов. Допускается уклон для удаления стоков.

Для периодического отдыха рабочих предусмотрены места отдыха, расстояние от которых до рабочего места составляет не менее 50 м.

3.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов при выполнении опасных операций

3.2.1 Анализ потенциально опасных и вредных факторов производственной среды

При проведении производственного процесса могут проявляться потенциально опасные и вредные факторы, в результате воздействия которых возможно возникновение несчастных случаев, либо заболеваний. Производственные операции процесса регенерации связаны с применением серной и соляной кислот, растворов цианидов. Практически каждый процесс регенерации ионита сопровождается выделением паров синильной, соляной и серной кислот.

Наибольшую опасность в схеме регенерации смолы представляет цианистый натрий. Цианистый натрий - сильно действующее ядовитое вещество, при попадании внутрь организма вызывает смерть, вследствие паралича дыхательных путей. Смертельная доза при попадании внутрь организма 0,1 грамм. При гидролизе цианистого натрия образуется синильная кислота, которая также является сильнодействующим ядовитым веществом, кроме того, синильная кислота в смеси с воздухом образует опасную смесь. Раствор цианистого натрия при попадании на кожные покровы может вызвать химические ожоги.

Предельно - допустимые концентрации (ПДК) в воздухе рабочей зоны согласно ГОСТ 12.1.005 - 88:

- паров синильной кислоты 1 мг/м³;

- хлористого водорода 5 мг/м³;

- синильной кислот 0,3 мг/м³.

Для разработки мероприятий, обеспечивающих защиту работающих от опасных и вредных производственных факторов, был выполнен анализ условий труда, представленный в таблице 26.

Таблица 26 - Анализ опасных и вредных факторов

Операция технологического процесса	Оборудование	Опасные и вредные факторы
Очистка от илов	Регенерационная промывочная колонна	- опасный уровень напряжения в электрической цепи: U = 380 В, I = 10 А, F = 50 Гц - повышенная загазованность воздуха рабочей зоны: СHCN = 0,4 мг/м3, ПДКHCN = 0,3 мг/м3
Цианистая обработка	Пачук	- движущиеся части механизма - опасный уровень напряжения в электрической цепи: U = 380 В, I = 10 А, F = 50 Гц - повышенная загазованность воздуха рабочей зоны: СHCN = 0,4 мг/м3, ПДКHCN = 0,3 мг/м3
Отмывка от цианида	Регенерационная колонна	- движущиеся части механизма - опасный уровень напряжения в электрической цепи: U = 380 В, I = 10 А, F = 50 Гц - повышенная загазованность воздуха рабочей зоны: СHCN = 0,4 мг/м3, ПДКHCN = 0,3 мг/м3 - повышенная температура в колонне: Тнорм = 45 оС, Тнар = 50 - 60 оС
Кислотная обработка	Регенерационная колонна	- движущиеся части механизма - опасный уровень напряжения в электрической цепи: U = 380 В, I = 10 А, F = 50 Гц - повышенная загазованность воздуха рабочей зоны: СHCN = 0,4 мг/м3, ПДКHCN = 0,3 мг/м3 - повышенная температура в колонне: Тнорм = 45 оС, Тнар = 50 - 60 оС
Сорбционное выщелачивание	Пачук	- движущиеся части механизма - опасный уровень напряжения в электрической цепи: U = 380 В, I = 10 А, F = 50 Гц - повышенная загазованность воздуха рабочей зоны: СHCN = 0,4 мг/м3, ПДКHCN = 0,3 мг/м3

3.2.2 Разработка мер защиты от выявленных опасных и вредных факторов

Меры защиты от выявленных опасных и вредных факторов производственной среды представляют собой инженерные разработки, обеспечивающие механизацию и автоматизацию производственных процессов.

Технические меры защиты от выявленных потенциально - опасных производственных факторов и их характеристики представлены в таблице 27.

Таблица 27 - Технические меры зашиты от потенциально - опасных и вредных факторов

Опасные и вредные факторы	Защитное устройство	Тип устройства	Параметр и его характеристики
Повышенная температура регенерационной колонны	Теплоизолирующий материал, обшивка тканевым материалом	Маты	Толщина слоя изоляции 50 - 60 мм
Электрический ток	Защитное заземление	По контуру	Rз = 4 Ом
Движущиеся части и механизмы	Защитные ограждения	Стальные кожухи, перила, поручни
Повышенная загазованность воздуха	Местная вытяжная вентиляция	Двубортовый отсос	V = 3 м/с Q = 1000 м3/мин
Ожоги растворами кислот	Индивидуальные средства защиты

3.3 Разработка мер пожарной безопасности

В комплекс противопожарных мероприятий входят меры предупреждения возникновения пожаров, ограничения распространения огня при возникновении пожара, создании условной для успешной эвакуации людей из горящего здания и обеспечение условий для быстрой локализации и тушения пожаров.

С целью предупреждения пожаров и ограничения распространения огня предусматривают необходимую площадку, разделяемую противопожарными преградами в соответствии с нормами этажности зданий, а также разрабатывают проектные решения по охране легковоспламеняющихся и горячих материалов. По степени огнестойкости помещения цеха относятся ко второй категории, так как несущие стены кирпичные (предел огнестойкости 2 часа), перекрытия железобетонные (предел огнестойкости 1 час), полы цементные (предел огнестойкости 0,25 часа). По характеристике веществ, находящихся в помещении, главный корпус относится к пожароопасной категории В.

СНиП 2-2-80-[20] устанавливает область применения противопожарного преград. К ним относятся противопожарные стены, перегородки, двери, ворота, люки и окна. В противопожарных стенах допускается устраивать вентиляционные идымовые каналы, так чтобы в местах их размещения предел огнестойкости пожарной стены был не менее 2,54. Проектом не предусмотрена автоматическая пожарная сигнализация, а предусмотрена установка ручных пожарных извещателей ИПР. Также предусмотрен водопровод высокого давления. В каждом отделении имеются пожарные краны, они устанавливаются на высоте 1,35 м. Над полом преимущественно выходов из помещений в вестибюлях, в коридорах или проходах. Они должны размещаться в специальных шкафчиках и снабжаться специальными рукавами длиной 10 м со стволами. Количество Эвакуационных выходов должны располагаться рассредоточено. Ширина выходов 3,6 м, ширина дверей 1,1 м, допустимое расстояние от наиболее удаленного места до ближайшего эвакуационного выхода 240 м.

3.4 Технические решения по производственной санитарии исанитарно-бытовым помещениям

Для удовлетворения санитарных и бытовых нужд работающих в проекте цеха предусматривается строительство специальных помещений. Санитарно-бытовые помещения на плане цеха располагаются таким образом, чтобы исключить воздействия на эти помещения вредных производственных факторов.

Данные расчета площадей помещении санитарно-бытового и административного комплекса приведены в таблице 23.

Таблица 23 - Данные расчета площадей санитарно - бытового значения

Назначение расчетной площади	Наименование бытового устройства и норма на одного человека, шт.	Норма площади на одного человека по СНиП, м2	Количество человек, на которое ведется расчет	Всего площади, м2
Гардеробные	Шкаф 50Ч40	1,1	250	275
Душевые	Кабина 0,9Ч0,9	1,2	40	48
Преддушевые	Скамейка 0,3Ч0,4	0,12	40	4,8
Умывальные	1 кран на 20 человек	0,65	40	26
Уборные	Кабина 1,2Ч0,9	2	20	4
Помещения для отдыха		0,2	40	8
Помещения общего питания	Буфет, одно место на 4 человека	1	40	40
Помещения управления		4	38	152
Итого	-	-	-	593,8

3.4.1 Отопление и вентиляция

Отопление и вентиляция выбираются исходя из категории выполняемых в цехе работ, характеристики производственных помещений и тяжести. Данные расчета сводятся в таблицу.

Для различных периодов года указываются способы обеспечения установленных параметров воздушной среды.

В каждом случае дается обоснование выбранных систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха.

Необходимость отопления производственных помещений обосновывается расчетом (по укрупненным показателям) теплового баланса в них.

Значения принятых допустимых параметров воздушной среды в рабочей зоне производственных помещений представлены в таблице 24.

Таблица 24 - Значение принятых допустимых параметров воздушной среды в рабочей зоне производственных помещений проектируемого завода

Характеристика производственных помещений по избыточным тепловыделениям более или менее 20 ккал/(м3Чч) или 84 кДж/(м3Чч)	Категория работ по тяжести	Период года (холодный, теплый)	Температура воздуха в непостоянных рабочих местах, оС
		На постоянных рабочих местах
		Тем-ра воздуха, 0С	Относит-ая влажность воздуха, %	Скорость движения, %
Холодный период
менее 84	2а	17 - 23	не > 75	0,2	18 - 20
Теплый период
менее 84	2а	18 - 27	не > 65	0,2	21 - 23

3.4.2 Естественное освещение

Учитывая высокую биологическую и генетическую ценность естественного света, в проекте он используется максимально.

Естественное освещение предусматривается для помещений с постоянным пребыванием в них людей. Использование в проекте совместного освещения обоснованы в соответствии с требованиями СНиП 23 - 05 - 95.

Исходя из конструктивного решения здания проектируемого завода, устанавливается принятая для каждого пролета система естественного освещения (боковое, верхнее, комбинированное).

3.4.3 Искусственное освещение

В соответствии с установленными выше (при проектировании естественного освещения) разрядами выполняемых в цехе работ по зрительной характеристике, определяются подразряды работ и устанавливаются значения освещенности рабочих поверхностей в производственных помещениях. Все данные расчетов искусственного освещения проектируемого завода представлены в таблице 25.

Таблица 25 - принятые значения освещенности на проектируемом заводе

Наименование пролета, участка, рабочего места и вспомогательных помещений	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Освещенность и коэффициент запаса
			Система комбиниро-ванного освещения	Система общего освещения	Коэффи-циент
Производствен- -ное помещение	IV	Б	200	150	1,2

Расчет искусственного освещения производится следующим образом.

Рассчитывается индекс помещения i по формуле (22):

где А - ширина помещения, м;

В - длина помещения, м;

Нр - высота помещения, м;

На металлургических предприятиях рекомендуется применение светильников типа ДРЛ (дуговые ртутные лампы).

Техническая характеристика:

- мощность 1000 Вт;

- световой поток 55000 лм.

Для светильников ДРЛ коэффициент использования осветительной установки принимается равным 0,59 (для коэффициентов отражения светового потока потолком и стенами равны соответственно: с_п = 0,7 с_с = 0,5).

Далее рассчитывается количество светильников N_св по формуле (23):

(23)

где N_св - число светильников, шт;

E_н - нормируемое значение освещённости, лк;

S - площадь помещения, м²;

z - коэффициент минимальной освещённости;

K_з - коэффициент запаса;

n - количество ламп в одном светильнике, шт;

з - коэффициент использования светового потока;

Ф_л - световой поток лампы, лм.

Суммарная мощность светильных установок считается по формуле (24):

(24)

где P_сум - суммарная мощность светильных установок, Вт;

P_л - мощность одной лампы, Вт.

3.5 Решения по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов

В настоящее время экологические вопросы становятся все острее, потому что человечество стоит на грани экологической катастрофы. Одним из загрязняющих окружающую среду производств относится цветная металлургия. Немалую роль в вопросе уменьшения экологической нагрузки играет комплексное использование сырья и внедрение безотходной технологии производства.

В цехе сорбции и регенерации необходимо обратить особое внимание на состав газовой фазы. В ее состав входят такие опасные газы как пары синильной, соляной и серной кислот.

Улавливать вредные составляющие рекомендуется бортовым отсосом. Далее они поступают в кольцевой скруббер Вентури, где и происходит их нейтрализация посредством поглощения водной суспензией извести.

Схема очистки отходящих газов проектируемого производства, представлена на рисунке 14.

Рисунок 14 - Схема очистки отходящих газов

3.5.1 Расчет скруббера Вентури

Объём очищаемых газов составляет: L_о = 5000 м³/ч. Необходимая степень очистки газов рассчитывается по формуле (25):

(25)

где,Z₁ - концентрация хлора в газе на входе в скруббер, г/м³;

Z₂ - концентрация хлора в газе на выходе из скруббера, г/м³.

Коэффициент газоулавливания можно определить из формулы (26):

(26)

Для определения удельной энергии, затрачиваемой на газоулавливание, используется формула (27):

(27)

где,B - некоторые коэффициенты.

Общее гидравлическое сопротивление скруббера можно найти, используя формулу (28):

(28)

где ДP - общее гидравлическое сопротивление скруббера, кПа;

P_ж - напор воды, кПа;

m - удельный расход воды, м³/м³.

Учитывая, что в расчётах m = 1,2 дм³/м³ и задаваясь напором воды, равным 300 кПа, общее гидравлическое сопротивление скруббера равно:

Для расхода орошающей воды служит формула (29):

(29)

гдеM_B - расход орошающей воды, м³/с;

V₁ - расход газа, поступающего в скруббер, м³/с.

Объёмный расход газов, поступающих в скруббер, можно рассчитать по формуле (30):

(30)

где V₀ - расход газа, м³/ч;

₀ - плотность газа, кг/м;

₁ - плотность газа на входе в скруббер, кг/м.

Известно, что V₀ = 5000 м³/ч и ₀ = 1,31 кг/м.

Плотность входящего в скруббер газа при рабочих условиях можно определить по зависимости (31):

(31)

где,P₂ - разряжение, создаваемое перед газоочисткой, кПа;

T₁ - температура поступающего газа, °C.

При температуре поступающего газа T₁ = 60 °C и разряжении перед газоочисткой P₂ = 1,3 кПа, плотность входящего в скруббер газа будет равна:

Объёмный расход газов равен:

Расход орошающей воды равен:

Температуру газов на выходе из скруббера можно определить, исходя из зависимости (32):

(32)

Объёмный расход газа на выходе из аппарата определяется по следующей формуле (33):

(33)

где,₂ - плотность газа на выходе из скруббера, кг/м³.

Подставляя значения величин, можно найти, что объёмный расход газа на выходе из аппарата будет равен:

Диаметр циклона-каплеуловителя определяется по формуле (34):

(34)

гдеD - диаметр циклона-каплеуловителя, м;

W₁ - скорость газа в циклоне-каплеуловителе, м/с.

В расчётах W₁ = 1,5 м/с. Тогда диаметр циклона-каплеуловителя равен:

Высота циклона-каплеуловителя в 2,5 раза больше его диаметра:

Гидравлическое сопротивление циклона-каплеуловителя можно найти из формулы (35):

(35)

где,о_ц - коэффициент сопротивления циклона, принимается равным 32.

Плотность газов на выходе из трубы Вентури (принимаем, что газы насыщены влагой, d = 0,063 кг/м³) рассчитывается по формуле (36):

(36)

где,ДPт - сопротивление трубы Вентури, предварительно принимаемое равным 12 кПа.

Диаметр трубы Вентури можно найти по формуле (37):

(37)

где d₂ - диаметр горловины трубы Вентури, м;

V₂ - расход газа на выходе из скруббера, м/с;

W₂ - скорость газа в трубе, м³/с.

Выбираем скруббер Вентури ГВПВ-0,019 с габаритами 785Ч645Ч3140 мм и массой 175 кг.

Применение скруббера для нейтрализации отходящих газов обеспечивает защиту окружающей природной среды от вредных веществ, образующихся в ходе производственного процесса.

Принятые в проекте решения по планированию зданий цеха, отоплению и вентиляции, разработанные технические меры защиты от опасных и вредных факторов позволяют снизить производственный травматизм, повысить производительность труда и обеспечить соблюдение санитарных норм.

Заключение

Целесообразность реконструкции ЗИФ обусловлена следующими факторами:

- необходимостью вовлечения в переработку лежалых хвостов ЗИФ;

- высокая экономическая эффективность проектируемого производства;

- низкий объём капиталовложений;

- наличие трудовых ресурсов;

- оптимальное размещение с точки зрения минимизации транспортных расходов;

- обеспеченность водными и энергетическими ресурсами.

В данной работе разработан проект золотоизвлекательного завода с детальной разработкой цеха сорбционного выщелачивания. На основе сравнительного анализа существующих технологий переработки гравитационных концентратов разработана оптимальная аппаратурно-технологическая схема производственного процесса, рассчитаны полный материальный баланс и материальный баланс по схеме по основному компоненту. Выполненные технологические и технические расчеты, подбор основного и вспомогательного оборудования, а также разработанные объемно планировочные решения показывают реальную возможность создания современного эффективного и экологически безопасного производства.

Расчет технико-экономических показателей строительства показал, что требуемые на внедрения данного проекта инвестиции окупаются за 0,95 года. Рентабельность продукции составила 45,97 %.

Основные финансово-экономические показатели позволяют считать данный проект достаточно эффективным и привлекательным с точки зрения выделения необходимых финансовых ресурсов.

При анализе разработанной технологической схемы выявлено, что она наиболее точно отвечает требованиям по безопасности жизнедеятельности и охране окружающей среды. Технико-экономические показатели показывают эффективность внедрения разработанной технологии. В результате расчетов получена прибыль и рассчитана рентабельность проекта.

Список использованных источников

1 Металлургия благородных металлов И.Н. Масленицкий, Л.В. Чугаев, В.Ф. Борбат и др.; Под редакцией Л.В. Чугаева; Металлургия. - М., 1987.

2 Металлургия благородных металлов: Учебник. В 2-х кн. / Ю.А. Котляр, М.А. Меретуков, Л.С. Стрижко - М.: МИСиС, Издательский дом «Руда и металлы», 2005.

3 Меретуков М.А. Активные угли и цианистый процесс. Издательский дом «Руда и металлы», 2007.

4 Меретуков М.А., Орлов А.М. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. - М.: Металлургия, 1991.

5 Стрижко Л.С. Металлургия золота и серебра. - М.: МИСиС, 2001.

6 Организация производства на предприятиях цветной металлургии: Метод.указ. к выполнению курсовой работы Ю.С. Шашурин, Ю.Ю. Костюхин, О.О. Скрябин и др. - М.: МИСиС, 2006.

7 Виноградов В.Н. Учебное пособие по экономическим вопросам в дипломном проектировании. - М.: МИСиС, 1986.

8 Безопасность жизнедеятельности: Учеб.пособие В.Я. Бычков, А.Н. Варенков, А.В. Власюк и др.; Под редакцией Б.С. Мастрюкова. - М.:

МИСиС, 2003.

9 Безопасность жизнедеятельности: Учеб.пособие для выполнения домашних заданий Е.П. Потоцкий, Н.В. Гриценко, Н.В. Мануев; Под редакцией Л.С.Стрижко. - М.: МИСиС, 1993.

10 Бринза В.Н. Охрана труда и окружающей среды: Учеб.пособие для практических занятий. - М.: МИСиС, 1986.

11 СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. - М.: Стройиздат,1995.

12 Каретникова Н.В., Ртищева Г.А. Методические рекомендации по оформлениюдипломной работы и пояснительной записки к дипломному проекту. - М.: МИСиС,2007.

13 Ладейщиков В.В. Гидрометаллургия золота. - М.: Наука, 1980.

14 Переработка вторичного сырья, содержащего драгоценные металлы Под редакцией Ю.А. Карпова. - М.: Гиналмаззолото, 1996.

15 Плаксин И.И. Металлургия золота, серебра и платины. - М.: Госметаллургиздат, 1958.

16 Бусев А.И., Иванов В.М. Аналитическая химия золота. - М.: Наука, 1973.

17 Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов Под редакцией Н.М. Эммануэля. - М.: Металлургия, 1985.

18 ГОСТ 28058-89 Золото в слитках. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1990.

Размещено на Allbest.ru

...