OSNOVI INDUSTRIJSKIH TEHNOLOGIJA

Doc. dr Miroslava Marić Kolokvijum – pismeno, max 30 poena Ispit – usmeno

Literatura

Jovanović R., Mandić S.: Osnovi industrijskih tehnologija, Fakultet za menadžment, Zaječar, 2011.

Ušćumlić D. i sar.: Komercijalno poznavanje robe, Ekonomski fakultet Beograd, treće izdanje, 2010.

Štrbac N.: Tehnologija i poznavanje robe, Tehnički fakultet Bor, 2007.

MINERALNE SIROVINE

POJAM I PRIRODA MINERALNIH SIROVINA

Materije koje se dobijaju sa površine ili iz unutrašnjosti zemljine kore.

Osnovni sastojci zemljine kore, nastali hlađenjem magme iz unutrašnjosti zemlje.

Pojavljaju se kao minerali i stene sa pratećim sastojcima.

Eksploatišu se rudarskim tehnologijama, koje se mogu podeliti na tri osnovne faze: istraživanje, eksploatacija u užem smislu i oplemenjivanje

MINERALI

Osnovni sastojci zemljine kore, odnosno mineralnih masa.

Po sastavu to se različita jedinjenja (oksidi, sulfidi, karbonati, silikonati i dr.) a u ređem slučaju i elementi.

Odlikuju se stalnim hemijskim sastavom, homogenom građom, određenim fizičkim, mineralnim i drugim osobinama.

Izučava ih posebna nauka – mineralogija.

STENE

Agregati jednog ili više materijala. Prema postanku dele se na tri osnovne grupe:

1. Magmatske (eruptivne): najstarije, nastale hlađenjem magme i najčešće su razni silikati

2. Sedimentne (taložne): nastale dužim taloženjem materija različitog porekla

3. Metamorfne, nastale dubljim preobražavanjem magmatskih i sedimentnih stena.

Nauka koja izučava postanak, evoluciju, sastav i strukturu čvrstog dela zemljine kore naziva se geologija

RUDE

Mineralne mase iz koje se na datom nivou tehnologije, uz ekonomski prihvatljive uslove, može dobiti jedan ili više proizvoda (npr. jedan ili više metala).

U prakičnom životu pojam ’’ruda’’ obično se vezuje za mineralne mase koje se upotrebljavaju za dobijanje metala. Za ugalj, naftu ili so ređe se kaže da su rude, mada se kaže rudnik uglja ili rudnik soli.

Mesto u kojem se nalazi određena mineralna sirovina se naziva rudno ležište.

Pri eksploataciji mineralnih sirovina najčešće se zajedno sa korisnim sastojcima zahvataju i druge stene, koje nemaju nikakvu tehničku vrednost.

Celokupan materijal koji se otkopava iz ležišta naziva se rudna masa ili iskop, a nju čine:1. Korisni sastojci – rude u užem smislu i2. Nekorisni sastojci – jalovina.

Prema sadržaju korisnih sastojaka sve rude odn. mineralne sirovine mogu se podeliti u 3 kategorije:1. Bogate rude ili rude prve vrste,2. Srednje bogate rude ili rude druge vrste i3. Siromašne rude

Prema hemijskom sastavu rude mogu biti: oksidne, sulfidne, karbonatne, sulfatne, silikatne, fosfatne itd.

Rezerve mineralnih sirovina Količine mineralnih sirovina koje se nalaze u ležištima u

zemljinoj kori u nekom rudniku, području, oblasti, državi ili svetu.

Ova definicija obuhvata dva važna pojma: količinu mineralnih sirovina i ležišta mineralnih sirovina.

Kategorizacija ležišta mineralnih sirovina prema stepenu istraženosti: Kategorija A (sigurne rezerve, može u realizaciju) Kategorija B (verovatne rezerve, baza za planiranje) Kategorija C1 (moguće rezerve, planiranje i istražna

bušenja) Kategorija C2 (perspektivne rezerve, kao baza za

perspektivno planiranje) Kategorije D1 i D2 (potencijalne rezerve, za planiranje

osnovnih geoloških istražavanja )U svetu za ulaganja su predviđene rezerve A i B.

Tehnološki i ekonomski značaj mineralnih sirovina

Mineralne sirovine su baza za razvoj velikog broja industrija, a naročito: energetike, crne i obojene metalurgije, industrije nemetala i proizvodnje građevinskih materijala, hemijske industrije.

Prema osnovnoj tehnološkoj i ekonomskoj nameni možemo sve mineralne sirovine podeliti na: Energetske mineralne sirovine (ugalj, nafta, prirodni gas, ostala goriva

i uran); Rude za dobijanje gvožđa i sa njim legurajućih elemenata (rude

mangana, hroma, titana itd.); Rude za dobijanje tehnički važnijih obojenih metala (rude

aluminijuma, olova, cinka, kalaja); Mineralne sirovine za industriju nemetala i građevinskih materijala

(kreč, krečnjak, dolomit itd.); Mineralne sirovine za hemijsku industriju (sumpor, pirit, so – kamena

ili kuhinjska, sirovi fosfati, kalijumove soli, minerali bora, arsen i dr.); Tehničke i ostale mineralne sirovine (dijamant, grafit, piezokvarc itd.).

OSNOVI RUDARSKE TEHNOLOGIJESpecifičnosti rudarske tehnologije

Podzemni radovi, koji zahtevaju posebne uslove rada – izgradnja podzemnih komunikacija, podgrađivanje, obezbeđenje, ventilacija)Karaktriše se velikim udelom fizičkog rada, koji spada među najteže.Zahteva posebna istraživanja ležišta mineralnih sirovina, pored istraživanja u vezi sa tehnikom i tehnologijom.Prisutne su stalne inovacije i usavršavanje tehnologija, mehanizacije proizvodnje i automatizaciju čitavog sistema.Veliki investicioni troškovi, uključujući troškove istraživanja, amorizacije i troškove rada.Efikasnost proizvodnje u velikoj meri zavisi od prirodnih faktora, odnosno od rudarsko-geoloških karakteristika ležišta.Složeni procesi integracije – objedinjavanje proizvođača rude i prerađivača (topionice, termoelektrane, distribucija električne energije)

FAZE PROIZVODNIH PROCESA U RUDARSTVU

1. Istražni radovi2. Otvaranje rudnih ležišta3. Eksploatacija ležišta4. Rudnički transport i izvoz rude5. Obogaćivanje mineralnih sirovina 5.1. Sirovine sa visokim sadržajem korisnih sastojaka:

Ugalj, nafta, prirodni gas,rude gvožđa 5.2. Potreba za obogaćivanjem postoji kod:

Rude bakra, aluminijuma, olova i cinka (drobljenje, sejanje i rešetanje, gravitaciono,

elektromegnetni postupak i najćešće flotacija)

Istražni radovi

Istražni radovi predstavljaju prvu fazu u prilazu eksploataciji svake mineralne sirovine. Cilj istražnih radova je da se pronađu ležišta mineralne sirovine, utvrdi njihova lokacija, dubina, položaj, moćnost, sadržaj korisnih sastojaka, sadržaj i karakter jalovine, kvalitet sirovine i drugi geološko-tehnološki faktori koji bi mogli biti od interesa za tehnologiju i ekonomsku eksploataciju.

Otvaranje rudnih ležišta Postoje tri osnovna načina eksploatacije mineralnih

sirovina:1. Površinski kop,2. Podzemni ili jamski kop i3. Bušenje (nafta, gas, voda, so, sumpor).

Površinski kop Raskrivanje ležišta i izgradnja potrebnoh komunikacija za

pristup mehanizacije i transport rude. Radovi su potpuno mehanizovani.

Podzemni ili jamski kop Izrada podzemnih prostorija (rudarskih jama) kroz koje se

omogućava pristup radne snage i mašina do ležišta, kao i odvoz otkopanog materijala. Podgrađivanje – zaštita od rušenja

Bušenje Vrši se pomoću specijalnih bušećih garnitura, koje se

razlikuju po sistemu pokretanja alata, vrsti alata, dimenzijama alata i dr. karakteristikama. Rotaciono bušenje Turbinsko bušenje Bušenje elektrobušilicom

Eksploatacija ležišta mineralnih sirovina Eksploatacija ležišta sastoji se u suštini u otkopavanju

mineralne sirovine sa manjim ili većim procentom jalovine i izvozu dobijenog materijala na površinu zemlje – bageri i transporteri, specijalni kamioni - damperi.

Sa gledišta otkopavanja može biti:1. Ručno,2. Ručno – mehanizovano i 3. Automatizovano

Rudnički transport i izvoz Posle otokopavanja mineralna masa mora biti utovarena i

izvezena do seperacije ili sabirališta. Kod eksploatacije jamskim kopom razlikujemo:

1. Transport u jami,2. Transport iz jame (izvoz materijala)3. Transport na površini ili spoljni transport.

PITANJA1. Pojam i priroda mineralnih sirovina.2. Podela mineralnih sirovina prema sadržaju korisnih

sastojaka i prema hemijskom sastavu.3. Šta su rezerve mineralnih sirovina i kako je izvršena

njihova kategorizacija.4. Podela mineralnih sirovina prema tehnološkoj i

ekonomskoj nameni.5. Specifičnosti rudarske tehnologije.6. Faze proizvodnih procesa u rudarstvu.