Вступ до спеціальності конспект лекцій для студентів 1 курсу напряму підготовки 6.050301 «Гірництво»

2.Технічний рівень технологій та обладнання і енергоємність

Енергоємність валового внутрішнього продукту (ВВП) України складає 0,89 кг умовного палива на один долар США, що перевищує середній рівень енергоємності в країнах світу у 2,6 рази і є наслідком технологічної відсталості. http://udau.edu.ua/library.php?pid=541 - _ftn1#_ftn1

Стратегічними напрямами та заходами із збереження енергоресурсів у галузях економіки до 2030 р. (концепція) передбачено галузевий підхід до енергозбереження. Приміром, питомі витрати енергоресурсів на виробництво деяких видів продукції складають:

-  аміаку: в Україні - 271,5 кВт-год/т, в Росії - 150-170 кВт-год/т, в США - 90-100 кВт-год/т;

-  чавуну: в Україні витрати коксу перевищують 500 кг/т, в країнах ЄС, Японії, США не більше 350 кг/т;

- сталі: в Україні витрачають 105-115 кг.у.п./т, в Росії - 90-100 кг.у.п./т, в США - 36-40 кг.у.п./т;

-  у хімічній промисловості перевищення рівня енергоспоживання показників порівняно з країнами ЄС становить: каустичної соди в 1,3-1,4 раз; кальцинованої соди та метанолу у 2,0-2,3; етилену у 2,8-2,3; технічного вуглецю в 1,5-2,5 раз;

- на 1 м2 скла та на 1 тонну цукру в Україні енергетичні витрати у 1,5-2 рази перевищують відповідні показники країн ЄС.

- на вироблення електроенергії питомі витрати в Україні у 2007 році досягли - 395,0 г. у. п./кВт.г ( у 1990 р. становили 346,1 г. у. п. /кВт год).

 

3.Роль місцевих палив в реалізації політики енергозбереження

Одним з видів енергозбереження є заміна дорогих палив дешевшими. В цьому плані перспективним є впровадження місцевих палив (торф, дрова, біомаса) замість газу і вугілля. Окрім економічного, має місце і соціальний ефект: в регіоні з’являються робочі місця, розвивається інфраструктура (дороги, школи тощо).  Порівняно з вугіллям, при спалюванні торфу чи дров поліпшується екологія довкілля.  Важливо тільки, щоб топкові пристрої споживачів були пристосовані до роботи на місцевих паливах.

Запитання для самоперевірки:

1.Що таке енергозбереження?

2.Який зв’язок між енергозбереженням і рівнем досконалості техніки і технологій?

3.Яка роль місцевих палив у реалізації політики енергозбереження?

 

Лекція № 13. Збагачення корисних копалин  

 

Питання, що розглядаються:

1.Суть і види збагачення корисних копалин. Геотехнологічні методи видобування.

2.Збагачення місцевих комунально-побутових палив.  Буровугільні та торфобрикетні заводи України.

3.Газифікація низькосортних органічних палив.

 

1.Суть і види збагачення корисних копалин. Геотехнологічні методи видобування.

Збагачення корисних копалин - це сукупність процесів з первинної обробки руд, вугілля та ін. з метою вилучення пустої породи і розділення мінералів.

Результатом збагачення корисної копалини є концентрати і хвости. Концентрати - продукти, що одержані внаслідок збагачення, в яких зосереджена основна маса корисних компонентів копалини. Хвости - відходи, а детальніше - одержаний внаслідок збагачення продукт, в якому вміст цінного компонента менший ніж у вихідному матеріалі і в інших продуктах тих самих операцій переробки.

Розрізняють різні методи збагачення корисних копалин:

•  за зовнішніми ознаками (сортування, рудорозбирання, породовідбирання) - спосіб відокремлення мінералів, що відрізняються кольором чи блиском.  Пристрої для цих методів збагачення розділяються на механізовані та на немеханізовані;
•  радіометричні (механізоване рудорозбирання) - базуються на відмінностях мінералів у емісії випромінювань (емісійні), або на послабленні проникного випромінювання (адсорбційні);
•  за формою - засновані на використанні різниці в формі кусків компонентів корисної копалини, що розділяються (наприклад, слюди); реалізується шляхом грохочення;
•  за тертям та формою - базується на різниці між коефіцієнтами тертя матеріалів, що розділяються, при русі сухого матеріалу по похилій площині;
•  за пружністю - засновані на різниці траєкторій, по яких відкидаються частинки мінералів різної пружності при падінні на площину;
•  на липких поверхнях - базуються на вибірковому закріпленні частинок на жирових поверхнях; застосовуються в алмазній промисловості;
•  гравітаційні - засновані на різниці густини мінералів, що розділяються; можуть здійснюватися у важких рідинах і середовищах;
•  флотаційні - це способи розділення частинок, які здійснюються в складних аерогідродинамічних умовах у спеціальних апаратах - флотаційних машинах.  Розрізняють : такі методи флотації: іонну, колективну, колективно-селективну, контрольну, основну, перечисну, розчинних матеріалів, з носіями, селективну, соляну, електролітичну.
•  хімічні - засновані на різноманітних видах хімічного впливу на корисну копалину: рідкими розчинниками (наприклад, при застосуванні таких різновидів гідрометалургії, як вилуджування та ціанування), випалювання та ін.;
•  магнітні - базуються на використанні різниці у магнітних властивостях компонентів суміші, що розділяється;
•  електричні - використовують різницю в електричних властивостях компонентів суміші, що розділяється.

 

Корисні копалини можна видобувати, не будуючи шахт і кар'єрів. Способи такого видобутку розробляє геотехнологія - новий напрямок гірничої науки, техніки, виробництва. Принцип геотехнології в тому, що прямо в глибинах надр корисна копалина переводиться у найбільш рухливий стан: розчин, розплав, пар, гідросуміш. Для цього в родовище через свердловини подають так званий робочий агент - теплоносій (пару, гарячу воду), розчинник (кислоти, луги), колонію бактерій або окислювач. Потім з тих же свердловин викачують на поверхню корисну копалину, переведену вже у рідкий або газоподібний стан. 

Назва кожного з геотехнологічних способів залежить від робочого агента, який вони використовують. 

Теплофізичним способом видобувають сірку, особливо в'язку, важку нафту, бітум, озокерит - гірський віск. Під землю подають гарячу воду, пару або електричний струм, а з свердловини на поверхню піднімають розплав найцінніших продуктів. 

Гідромеханізація, спосіб механізації земляних