Спосіб збагачення мінеральної сировини розсипних та техногенних родовищ

1. Спосіб збагачення мінеральної сировини розсипних та техногенних родовищ, що включає технологічні цикли: видобуток вихідної сировини, складування, подачу її на дезінтеграцію, грохочення, класифікацію, сепарацію з формуванням двох потоків, один із яких - концентрат, що направляють на склад, а інший - відвальні хвости, які складують у шламосхови щі, який відрізняється тим, що після видобутку і складування вихідної сировини здійснюють її попереднє здрібнювання і сушіння, після чого висушену сировину роздрібнюють і піддають грохоченню, при цьому надрешітний продукт направляють у відвал, а підрешітний продукт піддають дезінтеграції і подають на грохочення, при якому надрешітний продукт направляють у відвал, а підрешітний - на фракційну сепарацію по гранулометричному складу, в результаті якої одержують відвальні хвости, потік пилоподібних часток, а також дрібно-, середньо- і крупнофракційні фракціоновані потоки проміжного продукту, при цьому пилоподібні частки зі здрібнюванням або без нього гравітаційною сепарацією розділяють на товарну глину і відвальні хвости, а три фракціоно U 2 (19) 1 3 20567 4 ском ГОКе (С.И. Полькин "Обогащение руд и росцентрату, перед електростатичною і магнітною сыпей благородных металлов" Москва, «Недра», сепарацією, є енергоємним, високо витратним і 1987г. С.210-212)]. складним технологічним процесом, що вимагає Недоліком відомого способу є те, що видобузначних капітальних витрат. вання гідро механізованим способом приведе до Завданням корисної моделі є вдосконалення значного усереднення і засмічення вихідної сироспособу збагачення мінеральної сировини розсипвини. Насичення вихідної піскової сировини глининих та техногенних родовищ, яка у якості основностими складовими визначає надалі необхідність го корисного компоненту містять титановміщуючі застосування багатостадійних технологічних опемінерали, за рахунок технологічних циклів поперерацій дезінтеграції і збезшламлення. днього зневоднювання, сушіння, і дезінтеграції Вихідний продукт представляє собою піски з вихідної сировини з наступною її переробкою у підвищеним вмістом глини, тому застосовувана сухому (зневодненому) стані до одержання товартехнологія дезінтеграції шляхом відмивання пісконих продуктів: титанового концентрату, будівельвої фракції вимагає значної витрати води і ствоних пісків, глини і каоліну. Що дозволяє отримати рення системи оборотного водопостачання. Освітконцентрат з високим вмістом корисного компонелення оборотних вод вимагає наявності нта. згущувачів і шламосхови щ значної ємності. Це Поставлене завдання вирішується за рахунок веде до збільшення капітальних витрат на освоєнтого, що спосіб збагачення мінеральної сировини ня технології і негативний вплив на екологію нарозсипних та те хногенних родовищ включає техвколишнього середовища. нологічні цикли: видобуток вихідної сировини, Операції класифікації і збезшламлення викоскладування, подачу її на дезінтеграцію, грохоченнуються з використанням гідроциклонів, при цьому ня, класифікацію, сепарацію з формуванням двох в значних кількостях губиться дрібнодисперсна потоків: один із яких - концентрат, що направляють фракція пісків, сильно зміненого ільменіту (що на склад, а інший - відвальні хвости, які складують пройшов лейкоксенізацію) з найбільш високим у шламосховищі. вмістом окису титана. Зливи гідроциклонів, що Відповідно до корисної моделі, після видобутмістять глини і каоліни, направляються у відвал, ку і складування вихідної сировини здійснюють її що утрудняє їхню переробку (поділ і доочищення) попереднє здрібнювання і сушіння, після чого виз метою одержання товарної глини і каоліну. сушену сировину роздрібнюють і піддають грохоДоочищення промпродуктів за допомогою елеченню, при цьому надрешітний продукт направляктростатичної і магнітної сепарації супроводжують у відвал, а підрешітний продукт піддають ються попереднім сушінням, що представляє содезінтеграції і подають на грохочення, при якому бою енергоємний і складний технологічний процес, надрешітний продукт направляють у відвал, а підякий вимагає значних капітальних витрат. решітний - на класифікацію та фракційну сепараНайбільш близьким технічним рішенням, обцію по гранулометричному складу, в результаті раним, як прототип, є спосіб збагачення мінеральякої одержують відвальні хвости, потік пилоподібної сировини розсипних та техногенних родовищ, них часток, а також дрібно -, середньо -, і крупнощо включає видобування сировини, подачу її на фракційні фракціоновані потоки проміжного продудезінтеграцію, грохочення, класифікацію, сепаракту, при цьому пилоподібні частки зі здрібнюванцію з формуванням двох потоків, один із яких ням, або без нього, гравітаційною сепарацією розконцентрат направляють на склад, а інший - відділяють на товарну глину і відвальні хвости, а три вальні хвости складують у шламосховищі [С.И. фракціонованих потоки піддають магнітної сепаПолькин "Обогащение руд и россыпей благородрації і одержують магнітний і немагнітний продукт, ных металлов" Москва, "Недра", 1987г. С.212-215]. при чому немагнітний продукт дрібно-фракційного Недоліком відомого способу є те, що ви хідна потоку - відвальні хвости направляють у шламоссировина - ільменітові піски, як і у аналога, мають хови ще, а немагнітний продукт середньо - і круппідвищений вміст глини. Тому для відмивання пісно-фракційних потоків - хвости, піддають магнітної кової фракції від глини (збезшламлення) застососепарації і одержують відвальні хвости і товарні вується дезінтеграція у скруберах і мийних машипіски, при цьому магнітний продукт дрібнонах барабанного типу. Подібна технологічна фракційного потоку піддають електричній і пневоперація вимагає значної витрати води і створенматичній сепарації, одержуючи відвальні хвости і ня системи оборотного водопостачання. концентрат, магнітний продукт середньоЯк і у аналога, очищення та освітлення оборофракційного потоку піддають електричній сепаратної води вимагає наявності згущувачів і шламосції, при цьому одержують концентрат і хвости, які хови щ значної ємності, що веде до збільшення магнітною сепарацією розділяють на товарні піски капітальних витрат на реалізацію технології і негаі відвальні хвости, а магнітний продукт крупнотивного впливу на екологію навколишнього серефракційного потоку - концентрат направляють на довища. склад концентрату. Операції класифікації і збезшламлення викоДля підвищення якісних показників добування нуються з використанням гідроциклонів, при цьому корисного компонента, після одержання дрібно -, в значних кількостях губиться дрібнодисперсна середньо - і крупно-фракційних фракціонованих фракція пісків, сильно зміненого ільменіту з найпотоків проміжних продуктів здійснюють їхній набільш високим вмістом окису титана. Отримані грів перед подачею на магнітну сепарацію. хвости в зливі гідроциклонів містять глини і каоліДля підвищення вмісту корисного компоненту ни, які не розділяються і не очищаються. у концентраті, його промивають у кислотному розЗастосоване у відомій технології сушіння кончині. 5 20567 6 Для отримання додаткових корисних компонекриття зерен, які утримують корисний компонент. нтів які містяться у вихідній сировині, хвости магніПродукт дезінтеграції направляють на грохочення тної сепарації піддають електричній сепарації на 9, при якому відокремлюють надрешітний продукт виході із якої отримують два потоки - провідникову - частки крупної фракції - відвальні хвости 11, розі непровідникові фракції, при цьому провідникова міром +1,6мм і направляють їх у хвостосхови ще 7. фракція є колективним концентратом рідких, важНадрешітний продукт грохочення 9 не містить екоких, розсіяних і благородних металів, а непровідномічно виправданої кількості корисного компоненикова фракція - відвальними хвостами. нта. Корисна модель ілюструється схемами, де на Підрешітний продукт 9 направляють на клаФіг.1-2 показана структурна схема способу збагасифікацію та фракційну сепарацію 10. Необхідчення мінеральної сировини розсипних та техноність класифікації та фракційної сепарації 10 обугенних родовищ; на Фіг.3-4 - структурна схема мовлена тим, що частки вихідної сировини після способу збагачення титановміщуючої сировини з дезінтеграції 8, залежно від гранулометричного попереднім підігрівом фракціонованих потоків пескладу, мають різний вміст корисного компонента і ред магнітною сепарацією; на Фіг.5-7 - структурна різну ступінь збагачуваності. схема способу збагачення титановміщуючої сироСтосовно до кожного фракціонованого потоку вини з попереднім підігрівом фракціонованих понеобхідний індивідуальний технологічний цикл токів перед магнітною сепарацією і промиванням збагачення до моменту одержання концентрату. концентрату у кислотному розчині, на Фіг.8-10 Класифікація та фракційна сепарація 10 здійсструктурна схема способу збагачення мінеральної нюється, наприклад, за допомогою пневмосепарасировини розсипних та техногенних родовищ із торів і дозволяє одержати фракціоновані потоки, додатковим отриманням колективного концентраякі розділяють умовно на чотири складові по грату рідких, важких і розсіяних елементів. нулометричному складу їхні х часток: потік пилу 12, Спосіб збагачення мінеральної сировини розпотік часток дрібної фракції 13, потік часток середсипних та техногенних родовищ реалізується в ньої фракції 14 і потік часток крупної фракції 15. такий спосіб. Потік пилу 12 при необхідності піддають додаРеалізація способу показана на прикладі збатковому здрібнюванню 16 для більш повного розгачення титановміщуючої сировини, яка отримукриття зерен. Отриману сировину піддають гравіється при розробці розсипних родовищ ільменіту, таційній сепарації 17 за допомогою в яких корисний компонент пов'язаний з пісками, а пневмосепараторів, у результаті якої одержують у якості вміщуючих порід представлені глини. два потоки: потік кристалічних породних часток Із-за незначної глибини залягання розробка відвальні хвости 18, які направляють у хвостосхоільменітових родовищ здійснюється, як правило, вище 7 і потік глинистої маси - товарні глини 19, відкритим способом. Після проведення розкривних що направляють на склад глин 20. Отримана глиробіт видобута корисна копалина 1 (вихідна сирониста маса 19 є товарним продуктом у результаті вина) складується на майданчику 2 збагачувальпереробки якого можна одержати чисту глину для ного комплексу. технічних цілей, а також каолін, який застосовуСкладування забезпечує можливість створенється у металургійній промисловості. ня резервних обсягів сировини для стабілізації Фракціоновані потоки дрібної, середньої і круживлення збагачувального виробництва. Крім топної фракцій 13, 14, 15 піддають магнітної сепараго, сировина при розміщенні на складі попередньо ції 21, 22, 23. частково зневоднюється. У результаті магнітної сепарації 21 потоку сиПовне гравітаційне і капілярне зневоднювання ровини дрібної фракції одержують немагнітний вихідної сировини неможливо із-за того, що поропродукт - відвальні хвости 24, які направляються у ди, які вміщують, представлені високо пластичнихвостосхови ще 7 і магнітний проміжний продукт, ми глинами зі значними гідро ізолюючими властиякий подають на електричну сепарацію 25. Після востями. електричної сепарації 25 одержують відвальні Перед початком збагачувального процесу вихвости 24, які направляють у хвостосховище 7, а хідна сировина, яка містить корисний компонент також продукт із високим вмістом корисного комільменіт, являє собою пластичну масу. понента, що утримує незв'язані частки пустих поПроцес збагачення починається зі здрібнюрід. Виділення концентрату в цьому технологічновання вихідної сировини 3 на структуровані елему ланцюзі здійснюється із застосуванням менти, розмір яких дозволяє мінімізувати витрати пневмосепараторів 26, що дозволяють одержати на їхнє сушіння 4. Після сушіння 4 вихідна сировивідвальні хвости 24, які направляють у хвостосхона переходить із пластичного в крихкий стан, що вище 7 і концентрат сировини дрібної фракції 27, дозволяє виконати процес її роздрібнення 5, при що транспортують на склад концентрату 28. якому за допомогою грохочення 6 відокремлюють У результаті магнітної сепарації 22 потоку сикрупну фракцію надрешітного продукту - відвальровини середньої фракції 14 одержують немагнітних хвости, розміри часток яких становлять +3мм і ний продукт - відвальні хвости 29, які направляють направляють їх у хвостосхови ще 7. Це обґрунтона повторну магнітну сепарацію 30 з метою одервано тим, що відвальні хвости грохочення 6 на цій жання кондиційних будівельних товарних пісків 31, стадії збагачення практично не містять корисний що відвантажуються на склад пісків 32, і відвалькомпонент. них хвостів 33, які направляють у хвостосхови ще Підрешітний продукт грохочення 6 піддають 7. додаткової дезінтеграції 8, що дозволяє підвищити Магнітний проміжний продукт магнітної сепарівень здрібнювання продукту і забезпечити розрації 22 подають на електричну сепарацію 34. Піс 7 20567 8 ля електричної сепарації 34 одержують концентнаприклад, з ільменіту. рат сировини середньої фракції 35 і хвости 29 сеУ випадку якщо у ви хідній сировині присутні парації, які містять кондиційні піски, придатні для мінерали, які утримують корисний компонент у будівельних робіт, і порожні породи, що засмічувигляді з'єднань рідких, важких, розсіяних або блають. їхній поділ здійснюють за допомогою магнітгородних металів тобто, які мають немагнітні власної сепарації 30. Кондиційні товарні піски 31 нативості, у те хнологічній лінії передбачається елекправляють на склад пісків 32, а порожню породу трична сепарація 42 - розподіл на провідникову 43 відвальні хвости 33 - у хвостосхови ще 7. і непровідникову 44 фракції із хвостів магнітної У результаті магнітної сепарації 23 потоку сисепарації 21, 22, 23. ровини крупної фракції 15 одержують товарний У такий спосіб із хвостів магнітного збагачення концентрат сировини крупної фракції 36 і немагні21, 22, 23 можна додатково витягати провідникову тний продукт - хвости 37, які направляють на пофракцію 43, що представляє собою колективний вторну магнітну сепарацію 38 для одержання відконцентрат мінералів, які утримують корисний вальних хвостів 33 - порожньої породи, що компонент у вигляді рідких, важких, розсіяних або засмічує, і товарних пісків 39, придатних для будіблагородних металів, наприклад, рутилу і цирковельних робіт. Товарні піски 39 направляють на нію, у випадку збагачення вихідної титановміщуюсклад пісків 32, а порожню породу - відвальні хвочої сировини - ільменіту, а непровідникова фракція сти 33 - у хвостосхови ще 7. 44 є відвальними хвостами. Залежно від фізико-механічних властивостей Дослідження і промислові випробування заяввихідної сировини після його фракціонування моленого способу показали його високу технологічже застосовуватися як одностадійна, так і багатоність і можливість одержання концентрату з висостадійна магнітна, електрична та гравітаційна секим вмістом корисного компонента. Технологія парація, що дозволяє у максимальному обсязі одержання ільменітового концентрату характеривідокремити породу від сировини, яка утримує зується низькою енергоємністю і мінімальною кількорисний компонент. кістю технологічних циклів. Отриманий концентрат розподілено на три поЗастосування подібної технології дозволяє істоки по кількості фракціонованих потоків. При нетотно скоротити загальні капітальні витрати і час обхідності кількість потоків може бути збільшена у на реалізацію промислової технології за рахунок залежності від прийнятого способу класифікації та виключення устаткування і споруджень для органіфракційної сепарації 10. Розподіл на фракції зазації оборотного водопостачання. Значно підвибезпечує більшу ефективність збагачення оскільки щується рівень надійності і ремонтопридатності матеріал фракцій відрізняється своїми властивоскомплексу уста ткування для збагачувального витями внаслідок різного ступеня окислення, ерозії робництва, спрощується інфраструктура обслугота інше у природних та техногенних умовах вування збагачувального виробництва. ЗбагачуНа ступінь збагачення фракціонованої сировивальне виробництво стає значно більше ни впливають її магнітні електропровідні властикомпактним просторово і територіально. Зменшувості, що залежать від температури. Особливо це ється обсяг і вага будівельних споруджень для позначається при проведенні магнітної сепарації. забезпечення функціонування збагачувальної ліТому, перед магнітною сепарацією 21, 22, 23, нії. Технологічна лінія може виконуватися по блочфракціоновану сировину можуть піддавати нагріно-модульному принципі. ванню 40, забезпечуючи тим самим найбільшу За рахунок попутного одержання товарних пісефективність сепарації у збагачувальному процесі. ків, глин і каолінів забезпечується комплексність Підвищення якісних показників ільменітового використання вихідної сировинної бази. Причому концентрату потоків сировини дрібної, середньої і отримані продукти виходять у сухому сипучому крупної фракцій, може бути досягнуте шляхом вигляді, придатному для транспортування і настуйого промивання концентрату кожного потоку в пного використання. кислотному розчині 41, що дозволяє відокремити За рахунок виключення використання води в від загальної маси товарну сировину з високим збагачувальному процесі і, як наслідок, відсутність вмістом корисного компонента. оборотного водопостачання, істотно знижується Основна технологічна лінія орієнтована на ступінь впливу на навколишнє середовище і поодержання концентрату з мінералів, які мають у ліпшуються екологічні показники виробництва. більшій або меншій мірі магнітну сприйнятливість, 9 20567 10 11 20567 12 13 20567 14 15 20567 16 17 20567 18 19 20567 20 21 20567 22 23 Комп’ютерна в ерстка А. Крижанівський 20567 Підписне 24 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601