Руды и рудные концентраты

Классификация рудных грузов и их основные свойства. Рудные грузы предъявляются к перевозке в виде сырой руды, рудных концентратов, агломерата и металлических окатышей. По составу полезных элементов руды подраз­деляют на металлические, полиметаллические, содержащие несколько металлов, и неметаллические. Основные свойства рудных грузов, влияющие на условия транспортирования и хранения: объемная масса, влажность, гранулометрический состав, пористость, абразивность, коррозионность и др.

Объемная масса рудных грузов колеблется в широких пределах и зависит от содержания основ­ного минерала, вредных и полезных примесей, влажности, пористости и других фак­торов. В свою очередь объемная масса влияет на степень использования грузоподъемности подвиж­ного состава и погрузочно-разгрузочного оборудования.

Влажность рудного сырья определяет технологию использования и степень смерзаемости в зимних условиях. Пределы безопасной влажности и способы профилактики против смерзания устанавливаются для каждого ви­да руды отдельно.

Пористость рудного сырья улучшает условия доменного процесса при выплавке чугуна. Однако пористая руда более гигроскопична, легче выветривается и измельчается, больше подвержена смерзаемости.

Гранулометрический состав определяет выбор способов обогащения рудного сырья, подготовки его к использованию, а также влияет на условия транспортирования и перегрузок. Размеры от­дельных кусков руды могут меняться в широких пределах — от пылевидных (менее 0,05 мм) до особо крупных (более 320 мм).

Абразивность — одно из отрицательных свойств некоторых рудных грузов, влияющих на долговечность оборудования, складских устройств и транспортных средств.

Добытая руда в большинстве случаев имеет низкое содержание полезных минера­лов и использовать ее непосредственно для металлургической переработки нецеле­сообразно, а полиметаллические или комплексные руды вообще невозможно без предварительной подготовки, разделения и обогащения. Цель обогащения — повышение содержания основного компонента, удаление вредных примесей, улучшение гранулометрического состава.

В процессах дробления и сортировки сырая руда измельчается до заданных размеров и разделяется на рядовую (несортированную) и кусковую (сортированную) руду, а также рудную ме­лочь.

Рудное сырье черных металлов. Основными видами сырья для производства черных металлов являются железосодержащие руды, продукты переработки серного колчедана, железорудные концен­траты, агломерат и окатыши.

Железосодержащие руды в зависимости от образующего руду минерала делятся на:

· Красный железняк имеет наибольшее процентное содержание железа (до 90%); отличается сравнительной химической чистотой, малым со­держанием вредных примесей.

· Магнитный железняк (до 70% железа) характеризуется магнитными свойствами, широкими пределами влажности, плотности и вредных примесей.

· Бурый железняк содержит до 50% железа и в большинстве случаев представляет собой очень пористые аморфные соедине­ния. Это дает возможность непосредственного их использования в до­менном процессе.

· У шпатового железняка наиболее низкое содержание железа (до 30%), плотная структура, относительно небольшая влажность.

Все руды черных металлов — смерзающиеся грузы, перевозятся навалом в открытом подвижном составе; хранятся на открытых площадках раздельно по маркам и сортам.

Руды серного колчедана представляют собой сернистые соединения железа желтоватого или зеле­новато-серого цвета с металлическим блеском. Большое содержание серы делает серный колчедан пригодным для непосредственной выплавки чугуна. Это сырье применяется главным образом в химической промышленности для про­изводства серной кислоты, а остающиеся после обжига продукты переработки используются для выплавки чугуна.

Хранятся серные колчеданы на открытых бетонированных площадках строго по классам и маркам. При хранении серные колчеданы представляют собой пожарную опас­ность из-за большого содержания серы. Температура внутри штабеля не должна превышать 60°С. В холодное время года необходимо проводить профилактику против смерзаемости.

Железорудные концентраты являются продуктами обогащения железосодержащих руд на горно-обогатительных комбинатах. После такой переработки изменяется гранулометрический состав концентратов, в дальнейшем влияющий на скорость выплавки чёрных металлов. Перевозка железорудных концентратов осуществляется на открытом подвижном составе, а хранение – на открытых площадках.

Агломерат и окатыши — продукты специальной термической обработки мелкого рудного сырья и концентратов. Широко распространены два способа получения рудного сырья нужного гранулометрического и химического составов: процесс агломера­ции (спекания рудной мелочи и концентратов в куски) и процесс производства из железорудного концентрата окатышей — шариков определенного диаметра.

Руды цветных металлов. Руды и концентраты руд цветных металлов широко применяются как в цветной, так и в черной металлургии. Особенности хранения, перегрузок и транспортирования зависят от конкретных горных пород.

Марганцевые руды по содержанию железа и марганца делятся на марганцевые (более 50% марганца), ферромарганцевые (30% марганца и столько же железа) и марганцовистые (до 15% мар­ганца). Основным потребителем марганцевой руды является черная металлургия, а также химическая промышленность, в которой марганцевые руды используют для производства сухих батарей, изготовления химических, медицинских препаратов, производства олифы, масел, красок и т. д.

Марганцевые руды перевозят навалом на открытом подвижном составе и хранят на бетонированных чистых площадках раздельно по сортам. Такие руды относятся к смерзающимся грузам.

Хромитовые руды по содержанию основных компонентов подразделяются на хромитовые и феррохромистые. Хромитовые руды используют в промышленности для производства качественных сталей, высокостойких огнеупо­ров и других продуктов.

Хромитовые руды перевозят навалом на открытом подвижном составе, относят к смерзающимся грузам и хранят на открытых складах.

Медно-никелевые руды относятся к полиметаллическим рудам, имеют ряд специ­фических свойств, существенно влияющих на выбор условий перевозки, перегрузки и хранения. Под­готовленная к перевозке руда должна содержать не менее 10% никеля и частицы с размерами не бо­лее 200 мм. В руде не должно быть посторонних примесей и предметов.

Под действием воздушной среды медно-никелевые руды интенсивно окисляются и самовозгораются. Поэтому хранение руды производится на открытых площадках на расстоянии более 30 м от производственных и жилых зданий, раздельно по сортам и маркам. При хранении требуется проведение профилактических мероприятий по замеру температуры штабеля. Доставка осуществляется навалом на открытом подвижном составе.

Неметаллические руды. Апатитовая руда (апатиты) представляет собой горную породу вул­канического происхождения, характеризуется высокой хрупкостью, возрастающей с увеличением со­держания фосфора и влаги. Пыль апатитов обладает абразивными свойствами. Апатиты и фосфори­ты применяются в основном для получения минеральных удобрений, фосфора и фосфорной кислоты, в металлургии и других отраслях.

Апатитовую руду перевозят навалом на открытом подвижном составе, хранят на открытых, спе­циально подготовленных площадках. При производстве грузовых операций вследствие хрупкости руду нельзя сбрасывать с высоты более 2 м.

Бокситные руды — это в основном осадочные горные породы, по своей структуре могут быть плотными, пористыми и рыхлыми. Объ­емная масса бокситов 1,5 т/м³, абразивность 6 (по шкале Мооса). Пыль бокситов обладает абразивными свой­ствами.

Бокситы используют как исходное сырье для получения глинозема, а при последующей об­работке — алюминия. Также их используют для производства красок, искусственных абразивов, в качестве присадок для черной металлургии. Спеканием и плавлением из бокситов получают глино­земистый цемент.

Бокситы перевозят навалом, на открытом подвижном составе. Хра­нение на открытых площадках не допускается, так как в период дождей боксит превращается в под­вижную кашеобразную массу. Бокситы — смерзающиеся грузы, особое внимание необходимо уделять их перевозкам в зимнее время.

Глинозем — продукт переработки бокситов — порошок белого цвета, имеет повышенную сыпу­честь, очень пылящий, абразивный, огне- и взрывоопасный. Склонен к слеживаемости, его влаж­ность должна составлять 0,3-0,4%. Перевозят глинозем в крытом подвижном составе, хранят в закрытых помещениях.

Серные руды характеризуются содержанием основного компонента (серы) и делятся на богатые и бедные. При содержании серы менее 6-8% руды счита­ются непромышленными.

Серные руды обладают повышенной объемной массой (2,5 т/м³). Наиболее важными транспортными характеристиками серы и серных руд являются пожаро-, взрывоопасность и токсичность. Степень пожароопасности зависит от гранулометрического состава, наибольшую склонность к возгоранию имеет серная пыль. Взрывоопасность определяется наличием серной пыли во взвешенном состоянии. Токсичность серы приводит к появлению в организме че­ловека симптомов хронического отравления сероводородом. Серная пыль, попадая на кожу, вызывает экзему, в глаза — конъюнктивит.

К перевозкам предъявляют серу следующих видов: тонкоизмельченный по­рошок, крупнозернистый порошок и комки. Тонкоизмельченный порошок транспортируют в таре (ящиках, мешках, металлических барабанах). Крупнозернистый порошок и комки можно перевозить, в таре, но допускается перевозка навалом. Хранение серной руды осуществляется в закрытых тарных складах и на открытых складских площадках.