Основы обогащения полезных ископаемых : в 2 т. Т. 1. Обогатительные процессы

РЕДАКЦИОННЫЙ 
СОВЕТ 

Председатель 

Л.А. 
ПУЧКОВ 

Зам. председателя 

Л.Х. 
ГИТИС 

Члены 
редсовета 

И.В.ДЕМЕНТЬЕВ 

АЛ. 
ДМИТРИЕВ 

Б.А. КАРТОЗИЯ 

A. В. КОРЧАК 

М.В. КУРЛЕНЯ 

B. И. ОСИПОВ 

В.Л. ПЕТРОВ 

э.м. 
СОКОЛОВ 

КН. 
ТРУБЕЦКОЙ 

В.А. ЧАНТУРИЯ 

Е.И. ШЕМЯКИН 

президент МГГУ, 
чл.-корр. 
РАН 

директор 
Издательства 
МГГУ 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
МАН 
ВШ 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

академик 
МАН ВШ 

академик 
МАН 
ВШ 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

В.М. АВДОХИН 

ОСНОВЫ 
ОБОГАЩЕНИЯ 
ПОЛЕЗНЫХ 
ИСКОПАЕМЫХ 

ТОМ 1 
ОБОГАТИТЕЛЬНЫЕ 
ПРОЦЕССЫ 

Издание 
2-е, 
стереотипное 

Допущено Министерством образования 
и науки Российской Федерации в качестве 
учебника для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по специальности «Обогащение 
полезных ископаемых» направления подготовки 
дипломированных 
специалистов 
«Горное дело» 

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО 
ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО 
УНИВЕРСИТЕТА 

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ГОРНАЯ КНИГА» 

МОСКВА 
• 

• 

• 
2008 

УДК 622.7 
ББК 
33.4 
А 18 

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным 
для взрослых. СанПиН 1.2.1253—03», утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124—94). 
Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей № 77.99.60.953.Д.008501.07.07 

Экспертиза проведена Министерством образования и науки 
Российской Федерации (письмо № 03-973 от 7.06.2005) 

Рецензенты: 
• 
кафедра «Обогащение руд цветных и редких металлов» Московского 
государственного института стали и сплавов (ТУ) (зав. кафедрой проф. 
Д. В. Шехирев), 

• 
д-р техн. наук, проф. Г.Д. Краснов (ИПКОН РАН) 

Авдохин В.М. 

А 18 
Основы обогащения полезных ископаемых: Учебник для вузов. — 

2-е изд., стер.: В 2 т. — М.: Издательство Московского государственного горного университета, издательство «Горная книга», 2008. — Т. 1. 
Обогатительные процессы. —417 с: ил. (ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ 
ИСКОПАЕМЫХ) 

ISBN 978-5-7418-0518-3 (в пер.) 
ISBN 978-5-7418-0517-6 (Т. I) 
ISBN 978-5-98672-090-6 
ISBN 978-5-98672-089-0 (Т. 1) 
Даны основные сведения о вещественном составе полезных ископаемых, методах и процессах их обогащения. Изложены основы теории разделения минералов 
по их физическим свойствам в различных обогатительных машинах и аппаратах. 
Описаны устройство и принцип действия основного обогатительного оборудования, 
методы контроля и автоматизации технологических процессов. Рассмотрены технологии переработки и обогащения основных типов руд черных, цветных, редких, 
благородных металлов и алмазов, горно-химического сырья, углей и строительных 
материалов. Приведены структуры типовых горно-обогатительных предприятий, их 
технико-экономические показатели и направления охраны окружающей среды. Алфавитно-предметный указатель дан на четырех языках (русский, английский, немецкий, французский). Приложения включают базу данных для выбора технологии 
обогащения руд, методики расчета схем дробления, измельчения и обогащения. 

Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Обогащение полезных 
ископаемых» направления подготовки дипломированных специалистов «Горное дело». 

ISBN 978-5-7418-0518-3 
ISBN 978-5-7418-0517-6 (Т. 1) 
ISBN 978-5-98672-090-6 
ISBN 978-5-98672-089-0 (Т. 1) 

УДК 622.7 
ББК 33.4 

© В.М. Авдохин, 2006, 2008 
© Издательство МГГУ, издательство 

«Горная книга», 2006,2008 
© Дизайн книги. Издательство МГГУ, 

2006, 2008 

Предисловие 

Горное дело включает в себя добычу полезных ископаемых из недр и их первичную переработку 
(обогащение). 

Усложнение состава перерабатываемых полезных ископаемых, вовлечение в эксплуатацию месторождений новых технологических видов при стремлении к комплексному освоению недр вызывает необходимость интеграции 
всех переделов горного производства в единую технологию получения минеральных продуктов. 

Первичная переработка (обогащение) полезных ископаемых является замыкающим звеном в общей технологии 
и обеспечивает получение товарной продукции, соответствующей кондициям на сырье для 
химико-металлургической, топливно-энергетической и других отраслей промышленности. От уровня техники и технологии первичной 
переработки полезных ископаемых все в большей степени 
зависит рациональное использование природных ресурсов 
и охрана окружающей среды. 

Обогащению подвергаются в настоящее время 100 % 
добываемых руд цветных и редких металлов, более 90 % 
руд черных металлов, весь коксующийся и большая часть 
энергетического угля, все горно-химическое сырье и значительная часть сырья для производства строительных материалов. 

Современные обогатительные фабрики представляют 
собой мощные высокомеханизированные и автоматизированные промышленные предприятия со сложными технологическими процессами и схемами, насыщенные разнообразными машинами и аппаратами. Производственная 

мощность отдельных предприятий достигает 35—40 млн т 
руды в год. 

Технология обогащения полезных ископаемых располагает целым рядом промышленных методов разделения 
минералов по их физическим и физико-химическим свойствам. Направленное изменение этих свойств дает возможность искусственно повышать контрастность природных свойств минералов, что значительно расширяет круг 
полезных ископаемых, вовлекаемых в производство. 

Знание основ технологии первичной переработки и 
обогащения полезных ископаемых необходимо для всех 
специалистов горного профиля. 

Учебник состоит из семи разделов и включает 26 глав. 
Первый раздел (главы 1 и 2) содержит основные сведения 
о полезных ископаемых, целях и задачах их обогащения, 
классификацию методов и процессов обогащения, технологические показатели переработки минерального сырья. 

Во втором разделе (главы 3—6) рассмотрены процессы подготовки сырья к обогащению: грохочение, гидравлическая классификация, дробление, измельчение. Приведены теоретические основы, принцип действия, устройство и технологические параметры применяемых машин. 

В третьем разделе (главы 7—13) изложены основные 
методы обогащения: гравитационный, магнитный, электрический, 
флотационный, 
радиометрический, 
химический и физико-механический. Рассмотрены основы теории 
процессов разделения минералов по их физическим и химическим свойствам, приведено основное оборудование и 
технологические параметры его работы, принципиальные 
схемы и технологические показатели обогащения. 

В четвертом разделе (главы 
14—15) рассмотрены 
вспомогательные процессы обогатительного производства: обезвоживание продуктов обогащения в процессах 
сгущения, фильтрования, термической сушки; окускова

ние в процессах агломерации, окомкования и брикетирования. Изложены принципы действия и устройство применяемого оборудования. 

В пятом разделе (главы 16—17) описаны процессы 
производственного 
обслуживания 
на 
обогатительных 
предприятиях, включая опробование, контроль и автоматизацию 
процессов обогащения. 
Приведены 
основные 
технические средства и структуры систем автоматического управления. 

Шестой раздел (главы 18—24) посвящен технологии 
переработки и обогащения твердых полезных ископаемых: 
углей; руд черных, цветных, редких, благородных металлов и алмазов; горно-химического и неметаллического 
сырья. Изложены основы выбора и разработки схем обогащения, включая методы оценки обогатимости полезных 
ископаемых, эффективности разделительных процессов, 
балансовый расчет технологических и водно-шламовых 
схем. Даны принципиальные технологические схемы переработки, технологические параметры процессов и характеристики качества получаемой минеральной продукции, а также направления комплексного использования 
сырья. 

Седьмой раздел (главы 25—26) посвящен обогатительным фабрикам. Приведены структуры типовых горнообогатительных предприятий и их классификация, организация производства и технико-экономические показатели. 
Рассмотрены вопросы охраны окружающей среды, техники безопасности и производственной санитарии при переработке и обогащении полезных ископаемых. 

При составлении учебника автор использовал материалы учебников, монографий, справочников и научных 
публикаций многих ученых-обогатителей, основные труды которых перечислены в списке литературы. 

Автор благодарен докторам технических наук, профессорам В.А. Бочарову, Г.Д. Краснову и коллективу ка

федры «Обогащение полезных ископаемых» Московского 
государственного горного университета за критические 
замечания и конструктивные советы, сделанные при обсуждении структуры и содержания книги. 

Настоящий учебник написан в соответствии с учебной 
программой дисциплины «Основы обогащения полезных 
ископаемых» Государственного 
образовательного 
стандарта для высших учебных заведений, осуществляющих 
подготовку специалистов по направлению «Горное дело» 
специальности «Обогащение полезных ископаемых». 

РАЗДЕЛ I 
В л 

я а 
ОБЩИЕ 

^ 2 
п о н я т и я 

S § 
И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 

В S 

Ы S 
Я 

о 
О 

Глава 1 
ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ 
И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ 

Глава 2 
ОБОГАЩЕНИЕ 
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 
(общие сведения) 

Глава 1 

ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ 
И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ 

1.1. Классификация 
полезных ископаемых 

Полезные ископаемые — это природные минеральные образования в земной коре неорганического и органического происхождения, химический состав и физические свойства, которых позволяют использовать их в сфере материального производства. В настоящее время более 200 видов минерального 
сырья применяется в промышленности и сельском хозяйстве. 

По физическим свойствам различают полезные ископаемые 
твердые (рудные, нерудные, уголь, торф), жидкие (нефть, минерализованные воды) и газообразные (газы природные горючие и 
инертные). 

Месторождением полезного ископаемого называется скопление минерального вещества в земной коре, которое в качественном и количественном отношениях пригодно для использования в народном хозяйстве. Месторождения, разработка которых при существующем 
уровне 
техники 
экономически 
целесообразна, 
называются 
промышленными; 
месторождения, разработка которых при тех же условиях невыгодна, называются непромышленными. 
По мере развития техники добычи и обогащения полезных ископаемых непромышленные 
месторождения могут переходить в категорию промышленных. 

Объектами деятельности горно-обогатительных 
предприятий являются твердые полезные ископаемые группы А: А1 — 
Угли; A3 — Металлические полезные ископаемые; А4 — Естественные материалы и камни; А5 — Неметаллические полезные 
ископаемые. 

11