Геология и месторасположение полезных ископаемых Узбекистана Исполнитель

Геология и месторасположение полезных ископаемых Узбекистана. Методы переработки металлов, их добыча и доставка к дальнейшей переработке.

План:

1. Геология Узбекистана

2. Методы переработки металлов, их добыча и доставка к дальнейшей переработке.

3. Машинные механизмы, аппараты и приспособления.

 {spoiler=Подробнее}

Цель занятия: ознакомить студентов с геологией и месторасположением полезных ископаемых Узбекистана. Методы переработки металлов, их добыча и доставка к дальнейшей переработке.

Основная часть:

Руды многих металлов образует в земле естественные скопления – месторождения с запасами в сотни тысяч, миллионов и даже в несколько миллиардов тонн. Исходным сырьём для получения металлов является руды полученных из этих месторождений или концентраты полученных при обогащение руд. Рудой называется горная порода, в которой в результате геологических процессов содержание одного или нескольких ценных элементов значительно превышает среднее содержание их в земной каре. Понятие руды имеет не только геологический, но и экономический смысл. Очевидно рудой следует называть такую горную породу, из которой в данных конкретных условиях экономически выгодно добывать металл или группу металлов. Даже для одного и того же металла минимальное содержание его в руде, при котором руду целесообразно ещё разрабатывать, будет определяться многими фактором, в частности такими, как возможный уровень механизации, глубина залегания рудного тела, степень освоенности района залегания месторождения, наличие ценных спутников в руде, обогатимость руды, наличие в районе  месторождения дешевой электроэнергии, воды, флюсов, рабочей силы и т.д. минимально допустимое содержание металла в руде для разных металлов различается весьма существенно. Так, в алюминиевом производстве горные породы содержащие 20 % алюминия не считается промышленными рудами. В то же время окисленная никелевая руда считается высококачественным сырьём, если она содержит всего 0,8-1,0 % никеля и 0,02-0,04 % кобальта. В результате богатых месторождений, а также развития методов извлечения металлов из руд экономически оправданное содержание металла в руде постоянно снижается. Например, ещё недавно считалось экономически целесообразным перерабатывать медную руду, содержащую не менее 1 % меди, в настоящее время это концентрация снижена до 0,3-0,4 %.

Руды цветных металлов принято классифицировать как по условиям их образования, так и по химическому составу. Согласно генетической классификации, рудные месторождения подразделяют на следующие виды:

1. Эндогенные месторождения. Образовались в результате остывания и кристаллизации магмы в верхних слоях земной коры.
2. Экзогенные месторождения. Образовались в поверхностной зоне земной коры вследствие процессов выветривания и перераспределения компонентов изверженных пород.
3. Метаморфогенные месторождения. Образовались в результате действия на осадочные и ранее изверженные породы высоких температур и давлений при вторичном попадании этих пород в глубь земной коры.

По химическому составу, по формам нахождения в горных породах ценных компонентов, как предыдущей теме сказано, руды делят на следующие типы:

-    самородные, в котором металлы или элементы находятся в свободном состоянии (золото, серебро, медь, сера и др.);

-    сульфидные, в которых металлы находятся в составе различных минералов, представляющих собой соединения металлов с серой (медные, свинцовые, цинковые, медно – никелевые и другие руды);

-    окисленные, металл в этих рудах находится в форме оксидов, карбонатов или гидратов (медные, никелевые или железные руды).

В значительно меньшей степени распространены месторождения, в которых металл находится в форме какой – либо водорастворимой соли (хлоридной, сульфатной и т.д.). Руды цветной металлургии, как правило, являются комплексными, из них извлекают до 10 – 20 различных элементов и соединений.

Разработку глубоко залегающих рудных месторождений производят подземным способом. Небольшие месторождения обычно разрабатывают одной шахтой. Большие месторождение разделяют на отдельные поля, которые разрабатывают самостоятельно.

Устройство шахт зависит от пространственной формы рудного тела, свойств рудной массы и вмещающих пород, рельефа местности и многих других факторов. Принципиальная схема одной из шахт приведена на рис.2. Глубина шахт может достигать 1,0-1,5 км.

Основными технологическими операциями при подземной разработке месторождений являются:

а) отбойка руды (отделение её от рудного тела),

б) перемещение отбитой руды от забоя до откаточного горизонта,

в) транспортировка руды на поверхность.

Если рудный пласт имеет сверху слой породы небольшой толщины (100-200 м), добычу руды целесообразно вести открытым способом. Эксплуатация карьера начинается с вскрышных работ, обеспечивающих открытый доступ к рудному пласту. Непосредственная разработка рудного пласта включает буровзрывные работы, эвакуацию отбитой массы и её транспортировку на поверхность и далее к дробильно – обогатительной фабрике. На открытых разработках использует рельсовый, автомобильный или конвейерный транспорт. Транспортные пути располагаются на уступах карьера и имеют конфигурацию восходящей спирали (рис.2.4). При открытом способе производительность труда рабочих в 4-5 раз больше, чем при подземной разработке, а себестоимость добытой руды в 2-3 раза ниже.

Наряду с металлами, руды которых образуют в земной коре крупные месторождения с запасами сотни миллионов тонн и с довольно высоким содержанием элемента – 30-50% (железо, алюминий), имеется много металлов, месторождения которых во много раз меньше, а концентрация металла в руде составляет от нескольких процентов до десятых, сотых и тысячных долей процента (медь, бериллий, вольфрам, золото, уран и др.). Наконец, есть группа рассеянных редких металлов, которые вообще не образуют собственных месторождений, а рассредоточены в виде изоморфных примесей в небольших концентрациях в минералах других руд. Так , галлий содержится в минералах алюминия; таллий и германий встречаются в цинковых минералах; германий – в каменном угле; рений – в молибдените и медном сульфидном сырье. В этих случаях схемы производства основного металла должны включать участки извлечения таких примесей.

Ряд металлов можно извлекать из вод мирового океана и гидротермальных источников (Na; Mg; K; Sr). Однако из-за малой концентрации этих элементов в воде их добыча в промышленных масштабах пока нерентабельна (за исключением магния).

Не могут пока считаться рудами металлургии железо - марганцевые конкреции, большие запасы которых обнаружены на дне океанов, содержащие кроме Fe (3-25%), Mn (8-10%) и другие металлы: Al, Ni, Co, Zn, Cd, Ga, Mo, РЗЭ. Добыча этих материалов в настоящее время технически затруднена.

Республика Узбекистан обладает большим комплексом рудных полезных ископаемых, включающим различные виды металлов, широко используемых во всех отраслях народного хозяйства. Установлены многочисленные месторождения и перспективных рудопроявления благородных, цветных, редких, радиоактивных и черных металлов.

Контрольные вопросы:

1. Геология Узбекистана

2. Какие существуют методы переработки металлов, их добыча и доставка к дальнейшей переработке.

3. Какие применяются машинные механизмы, аппараты и приспособления.

{/spoilers}