Дипломная (вкр): Метод сорбционного выщелачивания золота из руд

6.1 Функциональная схема автоматизации процесса сорбционного цианирования золота

Объектом автоматизации является цех сорбционного выщелачивания золотосодержащей руды. Здесь происходят непрерывные процессы цианирования в четырех пачуках и сорбционного выщелачивания в шестнадцати пачуках. На рисунке 5 представлена только одна из двух одинаковых цепочек аппаратов, соответственно два пачука цианирования (2-1 и 2-2) и восемь пачуков сорбционного выщелачивания (5-1-5-8).

Пульпа поступает в барабанные вращающиеся грохоты (1-1-1-3), где происходит измерение ее расхода, и отделение пульпы от щепы, затем пульпа поступает в пачуки цианирования (2-1-2-2), в пачук 2-1 подается 0,2% раствор NaCN и 5% раствор NaOH (для поддержания значения pH в пределах 10-11) из напорных емкостей 7 и 8 соответственно. Перемешивание осуществляется воздухом. В процессе сорбционного цианирования золота регулированию подлежат следующие параметры: рН и концентрация , уровень пульпы в пачуках 2-1, 2-2; 5-1-5-8. Пульпа поступает в пачуки цианирования (2-1 и 2-2), затем в пачуки сорбционного выщелачивания (5-1-5-8), где происходит дальнейшее выщелачивание золота и его сорбция на анионит, отрегенерированная или свежая смола подается в пачук 5-7 передвигаясь противотоком по отношению к пульпе из последнего аппарата в первый. Насыщенная смола поступает самотеком в отмывочную колонну (3), в нижнюю часть которой подается вода для частичной отмывки смолы от пульпы, далее смола аэролифтом подается в барабанный вращающийся грохот (4), в котором ионит отмывается от илов и песков, после чего поступает в цех регенерации смолы.

Расход пульпы, поступающей в барабанные грохоты (номинальный расход 200 м3/час), в которых происходит отделение пульпы от щепы, регулируется контуром 1-2. Количество подаваемой воды регулируется контуром 3.

Для контроля давления воздуха предназначен контур 4.

Концентрация  регулируется контуром 9-10.

рН - регулируется контуром 11.

Уровни в пачуках регулируются контурами 13-14, 15-16, 17-18, 22-23, 24-25, 26-27, 28-29, 30-31, 32-33, 34-35, 36-37.

Уровень растворов в напорных емкостях 7, 8 регулируется контурами 5-6, 7-8 соответственно. Выщелоченная пульпа из 5-8 поступает на контрольные грохоты (6-1,2,3, на схеме автоматизации показан контрольный грохот 6-1) для улавливания единичных зерен ионита, выносимых с пульпой при возможном повреждении дренажных сеток. Смолу направляют в поз. 5-7, выщелоченную пульпу - на обезвреживание.

Значения всех измеряемых параметров выводятся на щитовую. При выходе измеряемых параметров за допустимые ограничения незамедлительно срабатывает сигнализация [14,15].

6.2 Перечень технологических параметров подлежащих контролю, регулированию и сигнализации

Контроль:

уровень пульпы в пачуках;

pH пульпы в пачуках;

концентрация CN- в пачуках;

расход воздуха в пачуках;

уровень растворов в напорных емкостях;

расход пульпы питающий;

давление воздуха;

Сигнализация:

уровень пульпы в пачуках;

pH пульпы в пачуках;

концентрация CN- в пачуках;

расход воздуха в пачуках;

уровень растворов в напорных емкостях;

расход пульпы питающий;

Регулирование:

уровень пульпы в пачуках;

pH пульпы в пачуках;

концентрация CN- в пачуках;

расход воздуха в пачуках;

уровень растворов в напорных емкостях;

расход пульпы питающий.

.3 Перечень первичных преобразователей

1.      pH - метр типа «рН - 125»

диапазон рН 0 -12

давление не более 0,5 МПа

температура от +5 до +50, °С

основная погрешность электронного блока:± 0,02

ЭДС, мВ ± 2

Позиции: 5-1, 6-1.

.        Индикатор расхода газа ультразвуковой типа «Расход 10.4»

условные диаметры трубопровода 10-500 мм

максимальная допустимая погрешность:

при кратности диапазона расхода 1:10 не более 1,0%

при кратности диапазона расхода 1:2 не более 0,5%.

температура от +5С до +80°С

максимальное давление 2,5 МПа

выходные сигналы: аналоговый 0-5 мА

частотный 0,5-100 Гц

питание от сети ~220 В, 50 Гц

потребляемая мощность не более 50 Вт

Позиция: 2-1.

.        Расходомер типа «Метран 310Р»

условные диаметры трубопровода 15-250 мм

максимальная допустимая погрешность не более 1%

температура окружающего воздуха от -50 до + 50 °C

максимальное давление 1,6 МПа

питание от сети ~220 В, 50 Гц

Позиция: 10-1.

.        Уровнемер радарный «УЛМ-11А1»

диапазон измерений, 0,6 - 15м,

основная погрешность, ± 3мм

напряжение питания: 220 В

температура окружающего воздуха: -50…..+50 °С

выходной сигнал 4…..20 мА

Позиции: 3-1; 4-1; 7-1; 8-1; 9-1; 12-1; 13-1; 14-1; 15-1; 16-1; 17-1;

-1;19-1.

. Расходомер кориолисовый Метран М-360

условные диаметры трубопровода 10-500 мм

температура окружающего воздуха, С: -50…..+50

питание от сети ~220 В, 50 Гц

диапазоны измерения: массового расхода жидкости 3 ... 31980 кг/ч, объемного расхода жидкости 3 ... 31980 л/ч, объемного расхода газа 17 ... 1777 м3/ч.

Позиции: 1-1; 20-1.

6.4 Использование ЭВМ

Важной составляющей современной АСУ ТП являются электронные вычислительные машины. В структурной схеме ЭВМ должны быть специальные устройства ввода-вывода, которые связывают ее с технологическим процессом.

При этом ЭВМ может быть запрограммирована так, чтобы реагировать на системы согласно заданному алгоритму управления. Ручное управление осуществляется обычно лишь в особых случаях, а также при ремонте машин, иногда при отладке программы. В данном проекте рассматривается схема АСУ ТП с контроллером, непосредственно связанным с ЭВМ.

Характерная особенность таких систем управления состоит в том, что в них контроллер и ЭВМ включается в замкнутый контур автоматического управления и вырабатывается управляющее воздействие, поступающее как сигналы заданий непосредственно на вход к системам автоматического регулирования.

Поскольку в наших системах контур управления замкнут через контроллер, то функции оператора сводятся к общему наблюдению за ходом процесса. Остается необходимость внести коррективы в процесс при изменениях, например, состава исходных веществ, состава вырабатываемого продукта, рН и т.д.

В щитовой находятся: щит технологического контроля, панель сигнализации, пульт оператора, дисплей с клавиатурой. На щите технологического контроля располагаются контрольно-измерительные приборы, панель регулирования. На пульте оператора находятся показывающие приборы, переключатели режима работа, задатчики локальных контуров автоматического регулирования, пусковая аппаратура. Для повышения надежности работы оборудования предусмотрен переход с автоматического регулирования к ручному управлению. С помощью дисплея по запросу оператора можно получить информацию о параметрах аварийного участка и при помощи клавиатуры ввести управляющие воздействия, устраняющие аварийную ситуацию [16].

6.5 Действия оператора-технолога при пуске, остановке и нормальном режиме ведения технологического процесса

Рисунок 5 - Функциональная схема автоматизации

Пуск технологического процесса производится в данном порядке: подача воздуха, подача пульпы, подача растворов NaCN и NaOH.

При ведении технологического процесса в нормальном режиме оператор-технолог должен осуществлять наблюдение и контроль параметров.

Также, при необходимости, регулировку параметров процесса.

В случае аварии или капитального ремонта, остановку процесса производим в следующем порядке: прекращается подача пульпы, растворов NaCN и NaOH, воздуха. Затем опустошаем пачуки через патрубки, находящиеся в днищах пачуков [4].

7 План размещения оборудования

Основными габаритными размерами являются длина, ширина и высота оборудования, расположенного в нем.

При размещении в цехе пачуков, необходимо учитывать создание максимальных удобств при их обслуживании и ремонте. Ширина прохода между пачуками должна быть не менее 2м. Зная число аппаратов можно рассчитать площадь, занимаемую под отделение цеха сорбционного выщелачивания золота.

Длина цеха составит: Lц = 66 м; ширина Вц = 36 м; высота Нц = 25м.

Площадь цеха Sn = 2376м2

В цехе имеются две лестницы с высотой перил не менее 1,2 м со сплошной обшивкой перил понизу не менее 150 мм.

Площадки и лестницы выполнены из просечно - вытяжного листа или из сортовой (полосовой) стали с размерами просвета не более 30×30мм.

Лестницы имеют ширину не менее 600 мм, высота ступеньки не более 200 мм, ширина ступеньки не менее 80 мм.

Трубопроводы не должны примыкать к стенкам, колоннам зданий. Расстояние между трубопроводом и неподвижной опорой составляет не менее 50 мм. Расстановка вспомогательного оборудования в цехе должна соответствовать очередности операций; по точности технологического оборудования и действующими строительными нормами и правилами[17,18].

Рисунок 6 - План размещения оборудования

8 Охрана труда и охрана окружающей природной среды

.1 Охрана труда

Охрана труда - система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включая правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические и иные мероприятия. Конституция Российской Федерации, Трудовой кодекс, Основы законодательства РФ об охране труда, устанавливают гарантии осуществления права трудящихся на охрану труда, отвечающих требованиям сохранения жизни и здоровья работников[19].

Статьи из Конституции Российской Федерации[20]:

Статья 7, п. 2.

.«В РФ охраняется труд и здоровье людей, устанавливается гарантированный минимальный размер оплаты труда, обеспечивается гос. поддержка семьи, материнства, отцовства и детства, инвалидов и пожилых граждан..».

Статья 37, п. 3.

«Каждый имеет право на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены, на вознаграждение за труд без какой бы то ни было дискриминации и не ниже установленного федеральным законом минимального размера оплаты труда».

Статья 39, п.1.

«Каждому гарантируется соц.обеспечение по возрасту, в случае болезни, инвалидности, потери кормильца, для воспитания детей и в иных случаях, установленных законом».

Статья 41, п.1.

«Каждый имеет право на охрану здоровья и медицинскую помощь.

Статья 42.

«Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением».

Статьи из Трудового кодекса Российской Федерации[21]:

Статья 212. Обязанности работодателя по обеспечению безопасных условий и охраны труда.

Администрация предприятий, учреждений, обязана обеспечивать надлежащее техническое оборудование всех рабочих мест и создавать на них условия работы, соответствующие единым межотраслевым и отраслевым правилам по охране труда, санитарным правилам и нормам, разрабатываемым и утверждаемым в порядке, установленном законодательством...

Статья 215. Соответствие производственных объектов и продукции требованиям охраны труда.

Производственные здания, сооружения, оборудование, технологические процессы должны отвечать требованиям, обеспечивающим здоровые и безопасные условия труда...

Статьи из закона РФ «Основы законодательства РФ об охране труда»[22]:

В статьях 3,4,5,9 говорится о том, что государство заботится об улучшении условий и охране труда на предприятиях. Каждый работник имеет право на условия, отвечающие требованиям безопасности и гигиены, а администрация обязана внедрять современные средства безопасности, предупреждающие возникновение профессиональных заболеваний рабочих и служащих.

8.1.1 Анализ опасностей и вредностей

В проектируемом цехе сорбционного выщелачивания золота из руд имеют место следующие опасности и вредности:

. Опасность отравления вредными и химически токсичными веществами. К ним следует отнести цианид натрия и тиомочевину.

. Опасность получения травм при механическом воздействии. Это автотранспорт и различные движущиеся механизмы, в том числе барабанные вращающиеся грохота, кран- балки и др.;

. Опасность поражения электрическим током (электропроводка, электроприводы механизмов);

. Опасность воздействия вибрации и различных шумов на производстве. К ним относятся компрессоры, насосы и др.;

. Опасность возникновения пожара.

Помимо этого, на предприятии должны быть соблюдены санитарно-гигиенические нормы по метеоусловиям. Особое внимание следует уделить освещению, отоплению и вентиляции цеха[19].

8.1.2 Техника безопасности при работе с токсичными веществами

Работа с реагентами, а также их хранение производится строго при работе постоянной искусственной вентиляции. Это крайне необходимо для того, чтобы содержание вредных веществ в воздухе помещений было не выше ПДК. К вредным веществам следует отнести пары синильной кислоты, образующихся в результате ее гидролиза. Значение предельно допустимой концентрации для паров синильной кислоты составляет 0,3мг/м3.

На предприятии предусматривается обязательный инструктаж по месту непосредственной работы. Автоматизация технологического процесса внедрена чтобы не допустить взаимодействия рабочих с потенциально- и особо- опасными объектами производства. Все рабочие помещения оборудованы общеобменной и аварийной вентиляцией. Водяное орошение служит устранителем запыленности. По технике безопасности работа в цехе производится в спецодежде, спецобуви, перчатках и фартуках (по месту необходимости).Каждый рабочий, имеющий дело с реагентами, должен уметь оказывать первую помощь пострадавшему при отравлении цианидом или получении травмы.

Первая помощь при отравлении цианидами. Отравление цианистыми соединениями характеризуется определенными признаками.

Это ощущение боли в горле, жгучий горький вкус миндаля во рту, слюнотечение, онемение рта, мышечная слабость, тошнота, затруднение речи, появление учащенного дыхания. Затем общая слабость увеличивается, появляются боли и стеснение в области сердца, редкое и глубокое дыхание, сильная одышка, отдельные короткие вздохи, сопровождающиеся длительными выдохами, тошнота, рвота, расширение зрачков глаз.

При обнаружении первых симптомов отравления парами синильной кислоты пострадавшему немедленно дают вдыхать раствор 2-3 капель амилнитрита и выносят его на свежий воздух. В случае необходимости производят искусственное дыхание. Вдыхание амилнитрита повторяют через каждые 2-3 минуты, по 15-30 секунд.

Если раствор цианида или сухой цианид попал внутрь организма, пострадавшему дают на чайной ложке 0,4% - ный раствор перманганата калия или раствор перекиси водорода. Если яд проник в дыхательные пути, то пострадавшего немедленно выносят на свежий воздух и дают вдыхать амилнитрит.

Оказав первую помощь при отравлении, нужно немедленно вызвать врача или быстро доставить пострадавшего в медпункт.

Для оказания первой помощи при отравлении цианистыми соединениями на каждом рабочем месте должны находиться аптечки с противоядиями и медикаментами.

Первая помощь при попадании щелочей на кожу. Сухой каустик и его растворы при попадании на кожу вызывают химические ожоги. Если щелочь сразу быстро смыть большим количеством воды, то на коже может появиться лишь красные пятна. Попавшую на кожу щелочь необходимо обильно промыть водой и затем 5% - ным раствором уксусной кислоты.

Смертельная доза Са(СN)2 -40 - 50г.

ПДК веществ: HCN(CH3)2 - 0,5 мг/м3,NaCN-0,3 мг/м3, KCN - 0,3 мг/м3.

Таблица 7 - Токсические концентрации НСN для человека, мг/л