Збага́чувальна фа́брика — гірниче підприємство для первинної переробки твердих корисних копалин з метою отримання технічно цінних продуктів, придатних для промислового використання.
На збагачувальних фабриках переробляються (збагачуються) руди кольорових металів (мідні, міднонікелеві, свинцево-цинкові, вольфрам-молібденові, олов'яні та інші), руди чорних металів (залізні, марганцеві, хромові), неметалічні корисні копалини (фосфорні, калійні, графітові та інші руди і матеріали) і вугілля.
Класифікація
Див. також Класифікація і склад збагачувальних фабрик
За видом корисної копалини, що переробляється, розрізняють фабрики для збагачення азбестових, баритових, вольфрамових, графітових, залізних, марганцевих, мідних, молібденових, нікелевих, сірчаних, флюоритових руд, польових шпатів, слюди, вугілля, тальку й інших видів мінеральної сировини. За продуктивністю збагачувальні фабрики розділяють на: фабрики малої продуктивності — до 1500 т/добу, фабрики середньої продуктивності — 1500-9000 т/добу, фабрики великої продуктивності — 9000-27000 т/добу, фабрики дуже великої продуктивності — понад 27000 т/добу.
В залежності від взаєморозташування «видобувне підприємство — фабрика» розрізняють збагачувальні (найчастіше вуглезбагачувальні) фабрики: індивідуальні — для збагачення корисної копалини лише одного видобувного підприємства, які, як правило, розташовуються на одному з цим підприємством промисловому майданчику; групові та центральні — для збагачення корисних копалин декількох видобувних підприємств, перші розташовуються на одному з цим підприємством промисловому майданчику, другі — окремо. Крім того, є збагачувальні фабрики, які входять до складу підприємства-споживача: збагачувальні фабрики при коксохімічних та металургійних заводах. У залежності від процесів переробки, що застосовуються, збагачувальні фабрики поділяють на дробильно-сортувальні, промивні, гравітаційні, флотаційні, магнітного збагачення, з комбінованою технологією. До складу останніх включають операції випалення або гідрометалургію. Компонування. Розрізняють збагачувальні фабрики вертикального, горизонтального і ступінчастого розташування. для вертикального розташування характерна самопливна система внутрішньофабричного транспортування матеріалу (в практиці зустрічається рідко через циркулюючі навантаження); для горизонтального — розгалужено-механізована система транспорту (застосовується теж рідко, бо вимагає великого промислового майданчика); для ступінчастого — самопливно-механізована система транспорту. З 80-х рр. ХХ ст. в США і Японії використовують модульний принцип проектування і будівництва збагачувальних фабрик на основі стандартних блоків (дроблення, подрібнення, флотації і т. д.); у Великій Британії, ФРН, Франції перевага надається односекційному компонуванню з однопотічною схемою і установленням високопродуктивного обладнання; в Україні, США, Чехії, Росії поширені багатосекційні збагачувальні фабрики, переважно зі ступінчастим компонуванням.
Технологічний процес
Гірнича маса проходить процеси дроблення, грохочення, класифікації, основне збагачення корисної копалини з виділенням концентратів і відходів, обезводнення і згущення.
Готовий продукт (концентрат) нагромаджують у бункерах або складах, звідки він надходить на подальшу переробку або відпускається споживачеві, а відходи у вигляді водно-піщаної (водно-глинистої) суспензії направляються у відвали.
Для збагачувальної фабрики характерна значна енергоємність.
Цехи і відділення вуглезбагачувальних фабрик
Див. також Типи будов вуглезбагачувальних фабрик
До складу збагачувальних фабрик входять основні виробничі і допоміжні цехи та відділення. До основних цехів і відділень фабрик, безпосередньо пов'язаних з обробкою корисних копалин, належать: відділення прийому сировини, обладнане вагоноперекидачами, ямами або площадками для вивантаження негабаритної сировини і розвантаження ушкоджених вагонів, прийомними бункерами, живильниками і стрічковими конвеєрами; цех крупного дроблення, який у своєму складі має дробарки крупного дроблення, грохоти, живильники, транспортні засоби; дозувально-акумулюючі бункери — на рудних збагачувальних фабриках входять до складу цеху середнього дроблення, на вуглезбагачувальних — самостійний цех; склади сировини — можуть бути відкритими, закритими і напівбункерними залежно від крупності й цінності складованого матеріалу; цех середнього і дрібного дроблення, укомплектований дробарками середнього і дрібного дроблення, грохотами, живильниками і стрічковими конвеєрами; відділення подрібнення — розташовується в головному корпусі фабрики, до його складу входять розподільні бункери, живильники, млини, класифікатори, гідроциклони, транспортні засоби (конвеєри, насоси); відділення збагачення — представлене різними апаратами для концентрації (відсаджувальними і флотаційними машинами, важкосередовищними, гвинтовими або магнітними сепараторами, концентраційними столами та ін.), а також необхідними для нормальної роботи завантажувальними і транспортними засобами; відділення зневоднення — залежно від крупності продуктів, що зневоднюються, може включати грохоти, центрифуги, згущувачі, вакуум-фільтри (дискові, барабанні, стрічкові) та фільтр-преси, завантажувальні і транспортні засоби; цех сушки, обладнаний сушарками різних конструкцій (барабанними, трубами-сушарками, сушарками киплячого шару), апаратами пиловловлювання і газоочищення; склади готової продукції — залежно від крупності, гігроскопічності і цінності концентратів можуть бути відкриті і закриті; цех відвантаження готової продукції, представлений різними навантажувальними і вантажопідйомними механізмами. Для особливо цінних продуктів у цеху відвантаження передбачається відділення пакування; цех складування відходів — включає до свого складу басейни-сховища, терикони, акумулюючі ємності, конвеєри, насоси, автосамоскиди, залізничні вагони.
До допоміжних виробничих цехів і відділень збагачувальної фабрики входять: цех водопостачання, що обслуговує насосні станції, водоводи і мережі; цех електропостачання, що обслуговує електропідстанції, розподільні пункти, мережі; ремонтний цех — включає ремонтно-механічні майстерні загального і спеціалізованого призначення; реагентне відділення, призначене для прийому, зберігання, підготовки і доставки реагентів; котельня — забезпечує нормальні умови життєдіяльності цехів і служб фабрики; відділ технічного контролю (ВТК) — здійснює оперативний контроль технологічних показників роботи фабрики. Аналіз проб виконується в хімічній лабораторії фабрики; науково-дослідна лабораторія, призначена для: попередніх випробовувань збагачуваності окремих різновидів корисних копалин, що переробляються на фабриці; досліджень операцій і вузлів технологічної схеми для встановлення оптимальних (раціональних) режимів переробки; дослідження нових реагентних режимів; склади запчастин, матеріалів і палива, призначені для забезпечення безперебійної роботи фабрики; керівництво фабрики — здійснює технічне керування фабрикою і контроль за дотриманням виробничих нормативів (спільно з адміністративно-господарською службою).
Деякі цехи і служби на окремій збагачувальній фабриці можуть бути відсутні. Наприклад, на вуглезбагачувальних фабриках немає цехів дроблення і подрібнення; на фабриках, що входять до складу заводів, відпадає необхідність у багатьох допоміжних цехах; не витримується структура і на фабриках малої продуктивності, де все обладнання розміщується в одному корпусі.
Секція збагачувальної фабрики Це повністю відокремлена технологічна лінія, яка забезпечує виконання всіх операцій переробки корисних копалин незалежно від інших, таких самих ліній. Існують збагачувальні фабрики безсекційні, дво-, трьох- та багатосекційні. Можливе часткове секціонування фабрик, напр., використання єдиної системи обробки шламів для двох технологічних секцій.
Продуктивність і режим роботи фабрики
Під продуктивністю збагачувальної фабрики розуміють продуктивність її головного корпуса, тобто цеху збагачення.
Продуктивність збагачувальної фабрики визначається щодо сировини, концентрату і кінцевої заводської продукції, при цьому режим роботи фабрики варто приймати: для індивідуальних ЗФ — відповідно до режиму роботи гірничодобувно-го підприємства, для вуглезбагачувальних ЦЗФ — 300 робочих днів на рік при 20 годинах роботи на добу, для рудних збагачувальних фабрик — 350 робочих днів на рік при 24 го-динах роботи на добу, для збагачувальних фабрик, розташованих при заводі, що переробляє продукцію фабрики, — відповідно до режиму роботи заводу.
У цехах крупного дроблення збагачувальних фабрик великої продуктив-ності приймається чотиризмінний графік роботи з 6 годинами роботи на зміну, при цьому три зміни технологічні і одна — ремонтна. Режим роботи цеху серед-нього і дрібного дроблення, як правило, приймається за режимом роботи цеху крупного дроблення.
Заходи боротьби з шкідливими діяннями у цехах збагачувальних фабрик
Нейтралізація шуму на збагачувальних фабриках здійснюється заходами загального і індивідуального характеру. Заходи загального характеру передбачають заміну машин або окремих вузлів з високим рівнем шуму на безшумні; надійну звукоізоляцію джерел шумоутворення; дистанційне управління роботою машин; використання гуми для футеровки і для прокладок. Заходи індивідуального характеру включають використання заглушок і навушників при роботі з машинами з високим рівнем шуму.
Виникнення вібрацій запобігається установленням машин, що спричиняють вібрації, на спеціальні фундаменти з віброізоляцією і на фундаменти не зв'язані з будовою фабрики. Для віброізоляції застосовують прокладки з гуми, повсті, пробки, дерева, а також пружини.
На збагачувальних фабриках для боротьби з пилом проводять такі заходи:
– зменшення пилоутворення у процесах переробки корисних копалин за рахунок: зменшення пунктів перевантаження при транспортуванні і висоти падіння, застосування способів дроблення і грохочення, які не сприяють значному пилоутворенню;
– захист місць пилоутворення і відсмоктування повітря з цих місць;
– застосування закритих жолобів і конвеєрів при транспортуванні корисних копалин;
– зрошення місць утворення пилу або обробка їх парою;
– зменшення швидкості руху повітря в місцях утворення пилу;
– попереднє знепилення корисних копалин;
– облаштування місцевої витяжної і загальнообмінної вентиляції.
Захисні засоби дробарок в більшості випадків передбачають відсмоктування запиленого повітря при завантаженні вихідного матеріалу і вивантаженні дробленого продукту.
Захисні засоби грохотів передбачають відсмоктування запиленого повітря з декількох точок: зверху відсмоктування запиленого повітря виконується у точці завантаження матеріалу на грохот, знизу відсмоктування запиленого повітря здійснюють з піддону, також відсмоктування запиленого повітря здійснюється в місці падіння матеріалу з грохота на конвеєр.
Місця завантаження і розвантаження бункерів, де виділяється велика кількість пилу, повинні бути обладнані захисними засобами з відсмоктуванням пилу. Шнеки, живильники змішувачі та інші апарати, що мають герметичні покриття, додаткових захисних засобів не потребують, але при завантаженні і розвантаженні матеріалу необхідно передбачити відсмоктування пилоповітряної суміші.
Захист збагачувального і транспортного обладнання має велике значення для успішної боротьби з пилоутворенням у промислових приміщеннях збагачувальних фабрик. Герметизація захисних пристроїв за рахунок застосування гумових і повстяних прокладок в місцях з'єднань їхніх окремих частин гарантує на 80 — 90 % усунення можливості проникнення пилу за межі захисних пристроїв.
Вуглезбагачувальні фабрики України
Див. :Категорія:Збагачувальні фабрики України