Przejdź do głównej treści
GIW.11-01-24.01-SGStyczeń 2024 · 16 kroków · ok. 27 min · 42 kryteria z klucza

Rozwiązanie krok po kroku: Wzbogacanie węgla kamiennego

Zakład Wzbogacania Węgla Kamiennego (praca ciągła, 3 zmiany na dobę) klasyfikuje węgiel 0-200 mm na sitach 0,5 i 20 mm: klasa 20-200 mm idzie do cieczy ciężkich, 0,5-20 mm do osadzarek, a 0-0,5 mm do flotacji. Trzeba dobrać maszyny i klasy nadaw, policzyć odczynniki flotacyjne na zmianę, odczytać d50 i d80 koncentratów, zbilansować wzbogacanie w substancję palną, odczytać parametry z wykresów 2a i 2b i na ich podstawie narysować punkty krzywej Mayera.

Model „d”, czyli dokumentacja na papierze. Zdający wpisuje ręcznie nazwy i wyniki obliczeń do tabel i rysunków wydrukowanych w arkuszu. W podglądzie tłem jest strona arkusza, wpisy zdającego są granatowe i odręczne, a pola wpisane w bieżącym kroku są podświetlone na żółto. Kolejność kroków idzie za kolejnością tabel i rysunków w arkuszu, a w obrębie jednej tabeli - za kryteriami klucza.

Zasady bilansu. Współczynnik wzbogacenia = zawartość substancji palnej w koncentracie / zawartość w nadawie. Uzysk = zawartość w koncentracie × wychód koncentratu / zawartość w nadawie (wzór z arkusza), a strata w odpadzie = 100 - uzysk. Wychody produktów i pary uzysk-strata sumują się do 100%, a zawartość popiołu = 100 - zawartość substancji palnej.

Odczyty z wykresów. d50 i d80 z rysunku 1 oraz punkty rysunku 2 są w skrypcie policzone z rysunków wektorowych w PDF arkusza i porównane z kluczem. Linie odczytu są w podglądzie narysowane przerywaną kreską, a punkty rysunku 3 - znacznikami z legendy (klucz ocenia położenie punktów i opisy osi).

Dane. Wszystkie liczby pochodzą z opisu zakładu i tabel arkusza CKE. Każdy wynik jest w skrypcie policzony z tych danych i porównany z kluczem oceniania, a każda wpisana nazwa - z tekstem kryterium. Tam, gdzie klucz przyjmuje kilka zapisów, w kroku jest to zaznaczone.

To jedno z możliwych rozwiązań: kolejność wypełniania tabel jest dowolna, liczy się zapis w ocenianych polach.

Jak liczą się punkty. Klucz ma 42 kryteria w 6 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 32 punktów - można stracić 10 kryteriów i nadal zdać. Tabele 4 i 5 dają razem 18 punktów - wszystkie z prostych rachunków na danych z tabeli i wykresów.

Arkusz i pliki do pobrania Treść arkusza (PDF)

  1. Etap 1: Tabela 1. Maszyny i klasy ziarnowe nadaw

    Kroki 1-2 · po tym etapie masz 6 z 42 kryteriów (pkt)

    Krok 1: Maszyny trzech procesów wzbogacania

    Kryteria: , ,

    R.1.1 w kolumnie 2 w wierszu 1: Wzbogacalnik DISA

    R.1.2 w kolumnie 2 w wierszu 2: Osadzarka pulsacyjna

    R.1.3 w kolumnie 2 w wierszu 3: Maszyna flotacyjna

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie opisu pracy zakładu i informacji zawartych w tabeli 1 uzupełnij w kolumnie 2 nazwy maszyn, w których realizowane są poszczególne procesy wzbogacania. Użyj w odpowiedniej kolejności następujących nazw maszyn przeróbczych: maszyna flotacyjna, osadzarka pulsacyjna, wzbogacalnik DISA.

    Wzbogacanie w cieczach ciężkich prowadzi się we wzbogacalniku DISA, w pulsacyjnym strumieniu cieczy - w osadzarce pulsacyjnej, a flotację - w maszynie flotacyjnej (wiedza ogólna o maszynach przeróbczych).

    Dokument po tym kroku

  2. Krok 2: Klasy ziarnowe nadaw

    Kryteria: , ,

    R.1.4 w kolumnie 3 w wierszu 1: 20,0-200,0

    R.1.5 w kolumnie 3 w wierszu 2: 0,5-20,0

    R.1.6 w kolumnie 3 w wierszu 3: 0,0-0,5

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Następnie dobierz i zapisz w tabeli 1 w kolumnie 3 klasy ziarnowe nadaw do procesów wzbogacania. Klasy ziarnowe zapisz z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.

    Opis zakładu podaje je wprost: ciecze ciężkie 20,0–200,0, osadzarki 0,5–20,0, flotacja 0,0–0,5 mm. Trzeba dopisać miejsce po przecinku, także przy zerze.

    Typowe błędy

    Zapis „0-0,5” albo „20-200” bez miejsca po przecinku - polecenie wymaga dokładności do 0,1.

    Dokument po tym kroku

  3. Etap 2: Tabela 2. Odczynniki flotacyjne

    Kroki 3-4 · po tym etapie masz 12 z 42 kryteriów (pkt)

    Krok 3: Zbieracz na zmianę

    Kryteria: , ,

    R.2.1 w kolumnie 2 w wierszu Zmiana I: 760

    R.2.2 w kolumnie 2 w wierszu Zmiana II: 728

    R.2.3 w kolumnie 2 w wierszu Zmiana III: 799

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Wiedząc, że dawka odczynnika zbierającego do flotacji w zakładzie wzbogacania wynosi 100 g/Mg, a spieniającego 5 g/Mg oblicz i zapisz w kolumnie 2 w tej tabeli ilość odczynnika zbierającego dodawanego do flotacji w ciągu zmiany, a w kolumnie 3 oblicz i zapisz ilość dodawanego do procesu spieniacza. Wyniki obliczeń w tabeli 2 zapisz w postaci liczb całkowitych.

    Przerób na zmianę × 100 g/Mg, wynik w kg (dzielenie przez 1000): 7 600 × 100 / 1000 = 760, 7 282 × 100 / 1000 = 728, 7 987 × 100 / 1000 = 799 kg.

    Dokument po tym kroku

  4. Krok 4: Spieniacz na zmianę

    Kryteria: , ,

    R.2.4 w kolumnie 3 w wierszu Zmiana I: 38

    R.2.5 w kolumnie 3 w wierszu Zmiana II: 36

    R.2.6 w kolumnie 3 w wierszu Zmiana III: 40

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Wiedząc, że dawka odczynnika zbierającego do flotacji w zakładzie wzbogacania wynosi 100 g/Mg, a spieniającego 5 g/Mg oblicz i zapisz w kolumnie 2 w tej tabeli ilość odczynnika zbierającego dodawanego do flotacji w ciągu zmiany, a w kolumnie 3 oblicz i zapisz ilość dodawanego do procesu spieniacza. Wyniki obliczeń w tabeli 2 zapisz w postaci liczb całkowitych.

    Przerób × 5 g/Mg / 1000: 7 600 × 5 / 1000 = 38,00 → 38, 7 282 × 5 / 1000 = 36,41 → 36, 7 987 × 5 / 1000 = 39,94 → 40 kg.

    Dokument po tym kroku

  5. Etap 3: Tabela 3. Skład ziarnowy koncentratów

    Kroki 5-8 · po tym etapie masz 19 z 42 kryteriów (pkt)

    Krok 5: Zmiana I: d50 i d80

    Kryteria: ,

    R.3.1 w kolumnie 2 w wierszu 1 liczbę całkowitą z zakresu: 18-22

    R.3.2 w kolumnie 2 w wierszu 2 liczbę całkowitą z zakresu: 58-62

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie rysunku 1 odczytaj i zapisz w tabeli 3 wielkość ziarna d50 i d80 dla trzech koncentratów. Wielkości ziarn zapisz w postaci liczb całkowitych.

    d50 i d80 to wielkości ziarna, przy których krzywa sumy wychodów osiąga 50% i 80%. Od 50% i 80% na osi pionowej idzie się poziomo do krzywej z kwadratami, a potem pionowo w dół do osi dmax: d50 = 20, d80 = 60 μm.

    Dokument po tym kroku

  6. Krok 6: Zmiana II: d50 i d80

    Kryteria: ,

    R.3.3 w kolumnie 3 w wierszu 1 liczbę całkowitą z zakresu: 38-42

    R.3.4 w kolumnie 3 w wierszu 2 liczbę całkowitą z zakresu: 88-92

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie rysunku 1 odczytaj i zapisz w tabeli 3 wielkość ziarna d50 i d80 dla trzech koncentratów. Wielkości ziarn zapisz w postaci liczb całkowitych.

    Krzywa z trójkątami: d50 = 40, d80 = 90 μm. Klucz przyjmuje 38-42 i 88-92.

    Dokument po tym kroku

  7. Krok 7: Zmiana III: d50 i d80

    Kryteria: ,

    R.3.5 w kolumnie 4 w wierszu 1 liczbę całkowitą z zakresu: 25-30

    R.3.6 w kolumnie 4 w wierszu 2 liczbę całkowitą z zakresu: 78-82

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie rysunku 1 odczytaj i zapisz w tabeli 3 wielkość ziarna d50 i d80 dla trzech koncentratów. Wielkości ziarn zapisz w postaci liczb całkowitych.

    Krzywa z kółkami przecina 50% między punktami 20 μm (40%) i 40 μm (59%): d50 = 29, a 80% w punkcie pomiarowym: d80 = 80 μm. Klucz przyjmuje 25-30 i 78-82.

    Dokument po tym kroku

  8. Krok 8: Najdrobniejszy koncentrat

    Kryteria:

    R.3.7 w wierszu 3: I lub pierwsza lub zmiana pierwsza lub zmiana I

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie analizy rysunku 1 oraz wartości z tabeli 3, dokonaj oceny i zapisz w ostatnim wierszu w tej tabeli zmianę, podczas której otrzymano koncentrat o najdrobniejszym uziarnieniu.

    Im wyżej leży krzywa składu ziarnowego, tym więcej drobnych ziarn. Koncentrat zmiany I ma najmniejsze d50 i d80, a jego krzywa leży najwyżej: zmiana I.

    Dokument po tym kroku

  9. Etap 4: Tabela 4. Bilans wzbogacania w substancję palną

    Kroki 9-11 · po tym etapie masz 28 z 42 kryteriów (pkt)

    Krok 9: Współczynniki wzbogacenia

    Kryteria: , ,

    R.4.1 w kolumnie 4 w wierszu 1: 1,3

    R.4.2 w kolumnie 4 w wierszu 2: 1,2

    R.4.3 w kolumnie 4 w wierszu 3: 1,3

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz i zapisz w kolumnie 4 w wierszach od 1 do 3 wynik obliczeń współczynnika wzbogacenia w substancję palną koncentratu. W kolumnie 3 w tej tabeli w wierszach 4-6 oblicz i zapisz uzysk substancji palnej w koncentracie, a następnie w kolumnie 4 w wierszach 4-6 stratę substancji palnej w odpadzie. Wyniki obliczeń zapisz z dokładnością do 1 miejsca po przecinku.

    Zawartość w koncentracie / zawartość w nadawie: 89,4 / 69,4 = 1,288 → 1,3, 84,3 / 68,2 = 1,236 → 1,2, 87,2 / 67,1 = 1,300 → 1,3.

    Dokument po tym kroku

  10. Krok 10: Uzyski substancji palnej

    Kryteria: , ,

    R.4.4 w kolumnie 3 w wierszu 4: 93,1

    R.4.5 w kolumnie 3 w wierszu 5: 92,1

    R.4.6 w kolumnie 3 w wierszu 6: 92,4

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz i zapisz w kolumnie 4 w wierszach od 1 do 3 wynik obliczeń współczynnika wzbogacenia w substancję palną koncentratu. W kolumnie 3 w tej tabeli w wierszach 4-6 oblicz i zapisz uzysk substancji palnej w koncentracie, a następnie w kolumnie 4 w wierszach 4-6 stratę substancji palnej w odpadzie. Wyniki obliczeń zapisz z dokładnością do 1 miejsca po przecinku.

    Ze wzoru z polecenia: zawartość w koncentracie × wychód / zawartość w nadawie: 89,4 × 72,3 / 69,4 = 93,1, 84,3 × 74,5 / 68,2 = 92,1, 87,2 × 71,1 / 67,1 = 92,4%.

    Typowe błędy

    Zawartość nadawy dla zmiany brana z innego wiersza - wtorek ma inną nadawę na każdej zmianie (tabela, wiersze 1-3).

    Dokument po tym kroku

  11. Krok 11: Straty w odpadzie

    Kryteria: , ,

    R.4.7 w kolumnie 4 w wierszu 4: 6,9

    R.4.8 w kolumnie 4 w wierszu 5: 7,9

    R.4.9 w kolumnie 4 w wierszu 6: 7,6

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz i zapisz w kolumnie 4 w wierszach od 1 do 3 wynik obliczeń współczynnika wzbogacenia w substancję palną koncentratu. W kolumnie 3 w tej tabeli w wierszach 4-6 oblicz i zapisz uzysk substancji palnej w koncentracie, a następnie w kolumnie 4 w wierszach 4-6 stratę substancji palnej w odpadzie. Wyniki obliczeń zapisz z dokładnością do 1 miejsca po przecinku.

    Uzysk i strata dają razem 100%: 100 - 93,1 = 6,9, 100 - 92,1 = 7,9, 100 - 92,4 = 7,6%.

    Dokument po tym kroku

  12. Etap 5: Tabela 5. Parametry wzbogacania z wykresów

    Kroki 12-14 · po tym etapie masz 37 z 42 kryteriów (pkt)

    Krok 12: Wychód odpadu

    Kryteria: , ,

    R.5.1 w wierszu 1 w kolumnie 2: 22

    R.5.2 w wierszu 2 w kolumnie 2: 24

    R.5.3 w wierszu 3 w kolumnie 2: 16

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz i zapisz w kolumnie 2 wychód odpadu z flotacji. Następnie w kolumnie 3 oblicz i zapisz stratę substancji palnej w odpadzie z flotacji. W kolumnie 4 tej tabeli oblicz i zapisz zawartość popiołu w koncentracie.

    Z rysunku 2a (oś pozioma) wychody koncentratu: zmiana I 78, II 76, III 84%. Odpad to reszta do 100%: 100 - 78 = 22, 100 - 76 = 24, 100 - 84 = 16%.

    Dokument po tym kroku

  13. Krok 13: Strata substancji palnej

    Kryteria: , ,

    R.5.4 w wierszu 1 w kolumnie 3: 10

    R.5.5 w wierszu 2 w kolumnie 3: 12

    R.5.6 w wierszu 3 w kolumnie 3: 6

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz i zapisz w kolumnie 2 wychód odpadu z flotacji. Następnie w kolumnie 3 oblicz i zapisz stratę substancji palnej w odpadzie z flotacji. W kolumnie 4 tej tabeli oblicz i zapisz zawartość popiołu w koncentracie.

    Z rysunku 2b (oś pozioma) uzyski: 90, 88 i 94%, więc straty: 100 - 90 = 10, 100 - 88 = 12, 100 - 94 = 6%.

    Dokument po tym kroku

  14. Krok 14: Zawartość popiołu w koncentracie

    Kryteria: , ,

    R.5.7 w wierszu 1 w kolumnie 4: 11

    R.5.8 w wierszu 2 w kolumnie 4: 16

    R.5.9 w wierszu 3 w kolumnie 4: 19

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz i zapisz w kolumnie 2 wychód odpadu z flotacji. Następnie w kolumnie 3 oblicz i zapisz stratę substancji palnej w odpadzie z flotacji. W kolumnie 4 tej tabeli oblicz i zapisz zawartość popiołu w koncentracie.

    Oś pionowa obu wykresów to zawartość substancji palnej w koncentracie: 89, 84 i 81%. Popiół to reszta: 100 - 89 = 11, 100 - 84 = 16, 100 - 81 = 19%.

    Typowe błędy

    Wpisanie samej zawartości substancji palnej (89, 84, 81) - kolumna pyta o popiół.

    Dokument po tym kroku

  15. Etap 6: Rysunek 3. Krzywa Mayera

    Kroki 15-16 · po tym etapie masz 42 z 42 kryteriów (pkt)

    Krok 15: Opisy osi

    Kryteria: ,

    R.6.1 w polu opisu osi poziomej zdający zapisał: Wychód lub Wychód koncentratu, %

    R.6.2 w polu opisu osi pionowej zdający zapisał: Uzysk lub Uzysk substancji palnej w koncentracie, %

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Opisz w pustych ramkach osie wykresu Mayera na rysunku 3, stosując opisy osi zgodne z zapisami podanymi na rysunku 2a i 2b.

    Krzywa Mayera w tym arkuszu to układ wychód-uzysk (tytuł rysunku 3). Skala osi poziomej zaczyna się od 70, a wychody to 76-84%, więc oś pozioma: Wychód koncentratu, %, a pionowa: Uzysk substancji palnej w koncentracie, % (zapisy z rysunków 2a i 2b).

    Dokument po tym kroku

  16. Krok 16: Punkty trzech zmian

    Kryteria: , ,

    R.6.3 zaznaczył na wykresie punkt dla Zmiany I - współrzędne punktu (78,90)

    R.6.4 zaznaczył na wykresie punkt dla Zmiany II - współrzędne punktu (76, 88)

    R.6.5 zaznaczył na wykresie punkt dla Zmiany III - współrzędne punktu (84, 94)

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie rysunku 2 uzupełnij punkty na rysunku 3, wiedząc, że wykres ma przedstawiać krzywą Mayera. Punkty na rysunku 3 oznacz odpowiednimi symbolami z rysunku 2.

    Każda zmiana ma jeden punkt: wychód z rysunku 2a i uzysk z rysunku 2b. Zmiana I (kwadrat) (78, 90), zmiana II (romb) (76, 88), zmiana III (kółko) (84, 94).

    Typowe błędy

    Zamiana osi (uzysk na poziomej) - punkt (90, 78) leży w innym miejscu niż w kluczu.

    Dokument po tym kroku

Podgląd

To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.

Autor rozwiązania: . Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony) (zasady wykorzystania). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.