Ші Сурет 1-тротил, 2-ТЭН, 3-нитроглицерин, 4- аммонал, 5-гранитол 8 страница

Тотыққыштық – металдарға бұзу әсерін тигізу қабілеті – мұнай мен мұнай өнімдерінің құрамында күкіртті қоспалардың, суда еритін минералды қышқылдар мен сілтілердің, органикалық қышқылдар мен судың болуымен шартталады. Мұнай өнімдерінің агрессиялық тотыққыштығынің бірден-бір көрсеткіші қышқылдық сан болып табылады, ол сан 100 мл мұнайдың құрамындағы бос органикалық қышқылдарды нейтралдау үшін қанша миллиграмм күйдіргіш калий қажет болатынын көрсетеді.

Мұнай өнімдеріндегі осы аталған агрессиялық заттардың болуы стандарттарда қатаң реттелген. Әсіресе отындар мен майлардағы күкіртті қоспалардың мөлшерінің шектелуі аса маңызды болып табылады. Мысалы, мотор отындарында күкірт мөлшерінің 0,2-ден 0,5%-ға дейін ұлғаюы қозғалтқыштың тозуын 25-30%-ға арттырады.

Теміржол көлігінде құйылмалы жүктердің тотыққыштық қасиеттері, әсіресе, ашық түсті мұнай өнімдерін тасымалдау кезінде цистерналардың қазандарының тотығуынан көрініс табады, өз кезегінде тат мұнай өніміне еніп, оны ластайды.

Таты (яғни механикалық қоспасы) бар отынды пайдалану кезінде қозғалтқыштар ластанып, дұрыс жұмыс істемейді немесе мүлдем істен шығады. Осы себепті, сонымен қатар жылжымалы құрамның қызмет мерзімін барынша ұзарту үшін цистерна қазандарының ішкі бетіне қорғағыш жабындар жасау қажет.

Сұйықтықтар металдың ерекше пассивті күйін туғызатын концентрацияда тасымалданса, цистернаның металл қабырғаларының тотығу жылдамдығын барынша азайтуға болады. Мысалы, күкірт қышқылы үшін (5-сурет) бұл концентрация 65-100% шегінде болады.

5-сурет. Темірдің тотығу жылдамдығының күкірт қышқылы концентрациясына тәуелділігі

Химиялық және физикалық тұрақтылық заттың химиялық және физикалық құрамының белгілі бір уақыт кезеңі ішінде тұрақты болуын білдіреді. сақтау барысында мұнай және мұнай өнімі оттегімен, металдармен, жарықпен, жоғары температуралармен және басқа да факторлармен байланысқа түсіп, олар қышқылдану, полимерлену және конденсаттану процестерін туындатады. Әсіресе мұнай өнімдерінің құрамына кіретін тұрақтылығы ең кем болып табылатын қоспалардың (мысалы, крекинг-бензиннің шексіз көмірсутектері) ауа оттегісімен қышқылдануы нәтижесінде ол заттардың қасиеттері ең көп өзгереді. Осы жағдайда пайда болатын шайырлар мен ерімейтін қалдықтар отынның сапасын күрт төмендетеді.

Қышқылдану процесі өздігімен жеделдетілетін процесс болып табылады, себебі ол кезде пайда болатын қышқыл қоспалар өз кезегінде катализаторларға айналып, реакция жылдамдығын арттырады. Сондай-ақ, қышқылдану процесінің катализаторлары су, механикалық қоспалар және күкіртті қоспалар болып табылады. Бензин құрамындағы тетраэтилқорғасын қышқылдану туғызып қана қоймай, температура, күн сәулесі және басқа да агрессиялық факторлар әсерімен бұзылып, ақ түсті қалдық – қорғасын қостотығы пайда болады. Қышқылдану жылдамдығы өнімді сақтау ыдысы немесе тасымалдау ыдысының көлеміне байланысты болып келеді, көлем кеміген сайын, ол ұлғайып отырады.

Заттың химиялық тұрақтылығы йодтық санмен (яғни отын құрамындағы шексіз көмірсутектердің болуымен) және индукциялық кезеңмен (стандарттарда реттелген жағдайда тұрған сыналатын отын қышқылданбайды дерлік болатын уақыт кезеңімен) сипатталады. Мысалы, бензиндердің индукциялық кезеңі кемінде 450-900 мин. құрауы тиіс.

Отынның жарамдылық мерзімін ұзарту үшін, оған қышқылдануға қарсы қоспалар қосады. Химиялық тұрақтылық негізінде отынның типіне, сақтау қоймасына және климат аймағына қарай мұнай өнімдерін сақтаудың шекті мерзімі белгіленген (0,5-6 жыл) (19-кесте).

19-кесте

Мұнай өнімдерін сақтаудың шекті мерзімдері

Мұнай және мұнай өнімі	Сақтау мерзімі, жылдар, климат белдемдері үшін
Солтүстік	Орта	Оңтүстік
Авиациялық бензин: – жерүсті ыдыстарында сақтау кезінде – тереңдетілген ыдыстарда сақтау кезінде	3,5   4,0	3,0   3,5	2,0   2,5
Автокөлік бензині	1,0	0,75	0,5
Трактор керосині	1,0	0,9	0,9
Дизель отыны	5,0	5,0	5,0

Белгіленген мерзімнің аяғына қарай мұнай өнімі барлық көрсеткіштер бойынша стандартқа сай келіп, ұзақ сақтау жағдайында өзгеруге барынша бейім келетін көрсеткіштер бойынша сапа қорын сақтайтын жағдайда оның сақтау мерзімін ұзартуға болады.

Физикалық тұрақтылық будың фракциялық құрамы мен серпімділігінің тұрақтылығын білдіреді, бұған жеңіл фракциялардың жойылуын болдырмайтын саңылаусыз ыдыстарда сақтап, сол ыдыстармен тасымалдау арқылы қол жеткізуге болады.

Мұнай өнімдерінің улылығы адам ағзасына зиынды әсерден, қоршаған ортаны ластаудан көрініс табады. Улы заттар адамның ағзасына тыныс алу жолдары, асқазан-ішек жолдары, тері арқылы кіреді. Теріге бензиннің жиі тиюі терінің қабыршықтануына апарып соғып, экзема ауруына шалдықтырады; тері арқылы ағзаға сіңіп, бензин жалпы ағзаны уландырады. Жоғары концентрациялы Продолжительное вдыхание паров бензин буымен ұзақ уақыт тыныс алу жүйке жүйесіне зиян тигізіп, басты ауыртады және жалпы әлсіздік туғызады.

Мұнай өнімдері буының адам ағзасына улы әсері олардың жұмыс аймағындағы рауалы мөлшерін шектеу қажеттілігін туғызады (20-кесте).

Сонымен қатар мұнай өнімдері буының елді мекендер атмосферасындағы шекті рауалы мөлшері және тірі ағзалардың қалыпты өмірін қамтамасыз ету үшін, су қоймаларындағы мұнай өнімдерінің де шекті рауалы мөлшері белгіленген.

Этилденген бензиндер ең улы зат болып табылады, себебі құрамына тетраэтилқорғасын кіретін этил сұйықтығы – өте улы зат. Сондықтан этил сұйықтығын улылығы кемдеу басқа антидетонатормен алмастыру жұмысы жүргізілуде.

20-кесте

Мұнай өнімдері буының ауадағы шекті рауалы мөлшері

Мұнай өнімі	Рауалы мөлшері, мг/м^3
Бензин
Бензол
Керосин
Күкіртті сутек
Толуол
Фенол

Дәріс 6

КЕННІҢ ЖӘНЕ КЕН КОНЦЕНТРАТТАРЫНЫҢ КӨЛІКТІК СИПАТТАМАСЫНЫҢ ТАСЫМАЛДАУДЫ ҰЙЫМДАСТЫРУҒА ӘСЕР ЕТУІ

Жоспар:

1. Кен жүктерінің түрлері

2. Кен жүктерінің негізгі физика-химиялық қасиеттері

3. Кен жүктерінің концентраттары

Кенді жүктердің жіктелімі, олардың негізгі қасиеттері мен байыту тәсілдері. Кенді жүктер тасымалдауға шикі кен (сұрыпталған, қарапайым және ұсақ), кен концентраттары, агломерат (ыстық және суыған) және металл түйіртпектер түрінде ұсынылады. Қазіргі кезде тасымалданатын жүктердің негізгі бөлігін шикі кен құрайды. Алайда кен шикізатының басқа түрлерінің тасымалдаудағы үлесінің ұлғаю үдерісі байқалуда және тау жыныстарын қайта өңдеудің өнеркәсіптік қоры дамып, пайдалануға құрамында пайдалы заттары аз кендер енгізілген сайын оның көлемі өспек. Кендер негізгі құрамдас бөлшегінің концентрациясы бойынша бай және кедей кендер деп жіктеледі. Техниканың қазіргі таму деңгейінде кендердің барлық түрлері үшін пайдалы минералдар мөлшерінің төменгі шектері белгіленеді, олар кен шикізатын өндіру мен қайта өңдеудің технологиялық мүмкіндігі мен экономкалық мақсатқа сәйкестігін айқындайды. Мысалы, мыстың мөлшері кемінде 0,5-1,5%, цинктің мөлшері – 1,0%, қалайының мөлшері – 0,1%. Пайдалы элементтерінің құрамы бойынша кендер металл, көпметалды, құрамында бірнеше металл бар және құрамында металл жоқ кендер деп жіктеледі.

Кенді жүктердің тасымалдау және сақтау жағдайларына әсер ететін физика-химиялық қасиеттері: көлемдік салмағы, ылғалдығы, гранулометриялық құрамы, кеуектігі, абразивтілігі, тотықтандыру және тағы басқа өзіндік ерекшеліктері.

Кенді жүктердің көлемдік салмағы кең көлемді болып табылады, ол негізгі минералдың, зиянды және пайдалы қоспалардың, бос жыныстың мөлшеріне, сонымен қатар оның ылғалдығына, кеуектігіне және тағы басқа факторларға байланысты болып келеді. Өз кезегінде олардың көлемдік салмағы жылжымалы құрамның және жүк тиеу-түсіру құрал-жабдықтарының жүк көтерімділігін пайдалану дәрежесіне әсер етеді.

Кен шикізатының бірден-бір сапалық көрсеткіші оның ылғалдығы болып табылады, ол оны пайдалану технологиясын, қыс кезеңінде мұздану дәрежесін және жылы маусымдағы жабысқақтығын айқындайды. Қауіпсіз ылғалдық шегі мен мұзданудың алдын алу тәсілдері әрбір кен түрі үшін жеке белгіленеді.

Кеуектік – кен шикізатының аса маңызды сапалық көрсеткіші, ол газдардың шихта арасымен және кесек шихта ішімен еркін өтуін қамтамасыз етіп, домна процесі жағдайын жақсартады. Алайда кеуекті кеннің ылғал тартқыштығы жоғары болады, ол оңай ұшады және ұсақталады, мұздануға бейім келеді. В зависимости от пористости, составляющей 10-45%-ды құрайтын кеуектігіне қарай кендер тығыз, аз кеуекті және жұмсақ деп жіктеледі. Табиғи кеуектік (кен денесінің кеуектігі), жұмсақ күйіндегі кеуектік (шахтадан немесе карьерден өндірілгеннен кейін) және барынша тығыз күйіндегі кеуектік болады. Бұл орайда тау жынысының жұмсару коэффициенті тығыз және кеуектігі аз тау жыныстары үшін 1,6-1,8; жұмсақ жыныстар үшін 1,2-1,3 құрайды.

Жылжымалы құрамның сыйымдылығын (жүк көтерімділігін) барынша толық пайдалану, тасымалдау барысында қарсы келе жатқан ауа ағынымен ұшуын кеміту, сонымен қатар басқа да өндірістік мақсаттарда өндіру кезінде жұмсарған (қопсытылған) кен шикізаты тығыздалады. Бұл жағдайда оның көлемінің ықтимал кемуі, тығыздалу коэффициентімен (динамикалық тығыздауға дейінгі және одан кейінгі көлем бірлігіндегі жүк салмағының ара қатынасымен) сипатталады. Тығыздалу коэффициенті өнімнің зависит от гранулометриялық құрамына, ішкі үйкеліс коэффициентіне және салынған күшке байланысты болады.

Кен шикізатының гранулометриялық құрамы оны байыту, оны пайдалануға дайындау тәсілдерін таңдауды айқындайды, сонымен қатар тасымалдау және қайта тиеу жағдайларына әсер етеді. Кеннің жеке кесектері тозаң тәріздестен (0,05мм-ден кем) аса ірілерге (320мм-ден астам) дейін кең көлемде өзгеруі мүмкін. Алайда оларды өндіру және байыту барысында ұтымды гранулометриялық құрамын алу мүмкіндігі бар. Бұл орайда басқарушы факторлар кен шикізатын байыту мен металдарды қалпына келтірудің технологиялық шарттары, сондай-ақ, жылжымалы құрамның сыйымдылығын (жүк көтерімділігін) барынша пайдалану, тиеу кезінде соққыдан келген үсеме жүктемелерді төмендету және жүк тиеу-түсіру машиналарын ұтымды пайдалану болып табылады.

Өнімнің гранулометриялық құрамы, мұзданғыштығы және жабысқақтығы жылжымалы құрамдағы бункерлердің, шұңғымалардың және люктардың шығаратын тесіктердің үстінде күмбез пайда болуының себебіне айналуы мүмкін. Күмбездің пайда болуы құбылысы жүктің еркін ағуына кедергі келтіріп, қайта тиеу процестерін қалпына келтіру үшін арнайы шараларды қолдануды талап етеді. Сондықтан бункерлердің шығару саңылаулары тау жынысының типтік кесектерінің өлшемдеріне, ал жеке кесектердің ең үлкен рауалы өлшемдері қабылданған құрал-жабдықтарға сай келуі тиіс.

Кеннің экскаватор немесе жүк тиеуіш шөмішінің V сыйымдылығымен шартталатын d ең үлкен рауалы өлшемі d ≤ 0,75 құрайды. Жылжымалы құрамның шанағының V_к көлеміне қарай және соққыдан келетін жүктемені төмендету мақсатында кесектің ең үлкен өлшемі d ≤ 0,5 болады. Кен конвейерлермен тасымалданған жағдайда d алып жүргіш таспаның В енімен шектеледі, м:

d ≤ 0,5 В – 0,1, м (65)

Бункерге тиеу өлшемі ең үлкен кен кесектерін пайдалануға рұқсат береді:

d ≤ (0,75÷0,8) b, м (66)

мұндағы b – бункердің шығару саңылауының ең кіші қабырғасы.

Абразивтілік – способность к истиранию стенок бункерлердің, қақпақтардың, қоректендіргіштердің және жүкпен жанасатын тағы басқа үстіңгі қабаттардың үйкеліп бұзылу қабілеті – бұл кейбір кен жүктерінің теріс қасиеттерінің бірі. Абразивті қасиеті бар кен жүктерінің тозаң тәріздес бөлшектері тозаңдану аймағында жүрген адамның ағзасына, әсіресе, оның тыныс алу жолдарына зиян тигізеді.

Көптеген жағдайларда жер қойнауынан өндірілген кеннің құрамында пайдалы минералдар мөлшері аз болады, сондықтан оны металлургиялық қайта өңдеу үшін пайдалану экономикалық тұрғыдан мақсатқа сай келмейді, ал көпметалды немесе кешенді кендерді алдын ала дайындап, бөлу және байытусыз қолдану мүлдем мүмкін емес.

Байыту процестері кендерді құрайтын минералдардың физикалық қасиеттеріне және минералдардың үстіңгі қабаттарының гидрофобиялық қасиеттеріне негізделген. Кен жүктерін байыту оларды ұсақтау, елеу, сумен шаю, флотациялау, магниттік сепараттау, агломераттау және кесектеуді орындау болып табылады. Байытудың мақсаты – кеннің негізгі құрамдас бөлшегінің мөлшерін көбейту, одан зиянды қоспалар мен бос жыныстарды шығару, гранулометриялық құрамын жақсарту.

Ұсақтау, елеу және сұрыптау процестері барысында шикі кен берілген өлшемге дейін ұсақталып, қарапайым (сұрыпталмаған) және кесек (сұрыпталған) кенге, сонымен қатар ұсақ кенге жіктеледі. Ең үлкен және ең кіші кесектері өлшемдерінің (мысалы, диаметрлерінің) ара қатынасы 2,5-тен аспайтын кендер сұрыпталған кендерге жатады. Сұрыпталмаған кендердің осындай ара қатынасы 2,5-тен асады. Ұсақ кендер (аглокен) құрамындағы бөлшектерінің өлшемі 10мм-ден кем болатын фракциялардың мөлшері 92%-ды, ал бөлшектерінің өлшемі 10-20мм құрайтын фракциялардың мөлшері 8%-ды құрайды.

Сумен шаю байытудың ең қарапайым тәсілі болып табылады, ол бос жынысты, топырақ және тағы басқа қоспаларды су ағынымен шаюға негізделген. Нәтижесінде ылғалдығы аса жоғары болып табылатын жуылған деп аталатын кен пайда болады.

Кедей және көпметалды кендерді байытудың кеңінен тараған тәсілі флотация болып табылады. Флотация минералдардың арнайы дайындалған пульпа (су мен ұсақталған кеннің қоспасы) арқылы өтетін ауа көпіршіктеріне жабысып, олармен бірге көбік қабатына өту қабілетіне, және басқа басқаларының суда қалу қабілетіне негізделген. Сонымен, минералдарды құрғату және кептірудің соңғы операцияларынан кейін де ақырғы өнімдер – кен концентраттары (көбікті қабатынан) және флотациялық қалдықтар пайда болады. Флотациялық процестің және оның ақырғы өнімдерінің тиімділігі мен сапасы бастапқы шикізаттың гранулометриялық құрамына (бөлшектердің өлшемдері 0,5-0,02мм болуы тиіс) және флотация режимдеріне (пульпаның тығыздығы мен температурасына, су құрамына, процестің ұзақтығына т.б.) байланысты болып келеді. Флотация барысында қосылатын әртүрлі реагенттерді пайдаланып, минералдардың гидрофобиялық қасиеттеріне әсер етуге болады, бұл көпметалды кендерді бөліп, мыс, қорғасын және цинк концентраттарын алуға мүмкіндік туғызады.

Қара металдардың кен шикізаты. Қара металдар өнірісінің негізгі шикізат түрлері құрамында темір бар кендер, күкірт колчеданын қайта өңдеу өнімдері, темір-кен концентраттары, агломераттар және түйіртпектер болып табылады

Құрамында темір бар кендер кенді құрайтын минералға қарай гематитті, магнетитті, гетитті және сидеритті болып жіктеледі.

Гематитті кендер (қызыл теміркен) құрамында темірдің пайыздық мөлшері ең үлкен болады (50-70%, кейбір жағдайларда 75-90%), олар салыстырмалы химиялық тазалығымен, зиянды қоспаларының аз болуымен ерекшеленеді.

Магнетитті кендер (50-65% железа) қалпына келтірудің қиындығымен, магниттік қасиеттерімен, ылғалдық, тығыздық және зиянды қоспаларының кең көлемімен сипатталады (кейбір кендердің құрамындағы күкірттің мөлшері 5%-ға жетеді). Қоңыр темір тас (гетиндер) құрамындағы темірдің мөлшері 25-55% болады, көбінесе олар кеуектігі 16-44% құрайтын аса кеуекті аморфты қоспалар болып табылады. Бұл жайт оларды домна процесінде тікелей қолдануға мүмкіндік береді. Құрамында марганец (2-3%) және ванадий (0,07%) мөлшері көп болғандықтан, қоңыр темір тас металлургия өнеркәсібі үшін аса құнды болып табылады. Кейде қоңыр темір тастың құрамында күкіртті колчедан, жалған цинк, қорғасын жалтырағы минералдары болуы мүмкін, бұл кеннің құрамында күкірт пен фосфордың зиянды қоспаларының пайда болуына апарып соғады. Сидериттерде (шпатты темір таста) темірдің мөлшері ең аз болып кеелді (30-40%), оның құрылымы тығыз, ылғалдығы салыстырмалы түрде шамалы болып келеді. Шпатты темір тастың құрамында көбінесе темір мен цинктің күкіртті қоспалары болады.

Барлық қара металл кендері мұзданатын жүктер болып табылады, олар ашық жылжымалы құраммен ақтара тиеліп тасымалданады; алдын ала жоспарланып, бетондалған ашық алаңдарда сақталады. Штабель биіктігі 6-8м-ге дейін жетеді. Оны сақтау кезінде сұрыптарды араластыруға және оны тозаңдатқыш материалдармен және бөгде заттармен ластауға болмайды.

Күкіртті колчедан кені металл тәріздес жылтырайтын сарғыш немесе бурыл жасыл түсті темір қоспалары болып табылады. Темірдің келесі негізгі күкіртті қоспалары болады: күкіртті колчедан (пирит), магнитті колчедан (пирротин) және мысты колчедан (халькопирит). Табиғатта күкіртті колчедан таза күйінде сирек кездеседі, әдетте ол өнеркәсіпте мыс және көпметалды кендерді байыту кезінде өндіріледі. Күкіртті колчеданның пайдалы құрамдас бөлігі қоскүкіртті темір болып табылады, таза күйінде оның құрамында 53,5% күкірт және 46,5% темір болады. Күкіртің көп мөлшерде болуы күкіртті колчеданды шойынды тікелей құюға жарамды етеді. Бұл шикізат негізінен химия өндірісінде күкірт қышқылын өндіру үшін қолданылады, ал күйдіруден кейін қалған қайта өңдеу өнімдері – темір тотығы түріндегі тұқылдар – шойын құюда пайдаланылады.

Алдын ала өңдеелуі мен байытуына қарай темір жолмен тасымалдауға қарапайым, сұрыпталған, түйіршіктелген және флотациялық күкіртті колчедан ұсынылады. Түйіршіктелген күкіртті колчедан қарапайым колчеданды ұсақтау жолымен шығарылады, оның құрамының 35-50%-ын күкірт құрайды, ол айтарлықтай қатты әрі абразивті болып табылады, металдарға қатты үйкеу әсерін береді. Түйіршіктелген колчеданның ылғалдығы ұзақ уақыт сақтау және тасымалдау кезінде өзгеріссіз дерлік сақталады, ол 2-4%-ды құрайды. Қоршаған ортаның ылғалдығы күкіртті колчеданның ылғал тартқыштығына айтарлықтай әсерін тигізбейді. Атмосфералық жауын-шашындар әсерімен оның үстіңгі қабаты ғана ылғалданып, кейіннен қорғағыш қабатқа айналады; сульфидтерден құралған ақ түсті жабын пайда болады. Флотациялық күкіртті колчедан көпметалды мыс кенін байыту кезінде пайда болады. Флотациялық колчеданның химиялық құрамы қарапайым колчедандікіне ұқсас келеді және одан тек фракцияларының өлшемімен ғана ерекшеленеді. Бөлшектерінің негізгі бөлігінің (15-80%) өлшемі 0,1мм-ден кем болады. Флотациялық күкіртті колчеданның ылғалдығы 4,5%-дан аспайды. Ылғалдығы 0,5%-дан кем болған жағдайда (құрғақ колчедан) жүктің бөлшектерінің қозғалмалылығы аса жоғары болады да, тозаңданады. Оның ылғалдығының 2-3%-ға дейін артуы бөлшектерінің қозғалмалылығын кемітіп, ұзақ уақыт сақтау кезінде нығыздалуын туғызады.

Дата добавления: 2014-12-08