Магнітний спосіб одержання залізорудного концентрату з низьким вмістом кремнезему

Винахід відноситься до галузі магнітного збагачення корисних копалин, переважно тонко вкраплених магнетитових руд (сильномагнітних залізистих кварцитів). Він може знайти застосування, наприклад, для безфлотаційного доведення концентрату магнітної сепарації при виробництві металевих брикетів. Відомий спосіб виробництва залізорудного концентрату з тонко вкраплених магнетитових руд, що включає їхнє подрібнення, дешламацію (гідросепарацію) подрібненого продукту, магнітну сепарацію пісків дешламаторів [1]. Відомий також спосіб збагачення залізних руд (прототип), що включає введення грубозернистої фракції магнетиту в подрібнену масу руди, намагнічування отриманої суміші (суспензії) в постійному магнітному полі, напруженість якого збільшується вздовж руха суміші, а також гравітаційне осадження частинок цієї суспензії в неоднорідному магнітному полі, напрямок магнітних сил якого паралельний силі тяжіння з одночасним впливом на зазначену суміш потоками води, напрямок яких соосний і протилежний силі тяжіння [2]. Недоліком усіх відомих способів збагачення тонко вкраплених магнетитових руд є завелика кількість зростків магнетиту з кварцом в подрібненому продукті, що приводить до великого (більш за 6%) вмісту кремнезему в концентраті магнітної сепарації. Використання таких концентратів в металургії сприяє підвищенню собівартості чавуна і сталі і вони цілком не придатні для бездоменого виробництва сталі. В основу винаходу поставлено задачу розробити магнітний спосіб одержання залізорудного концентрату з низьким вмістом кремнезему шляхом виключення з циклу подрібнення рудної маси операції магнітної сепарації розвантажень промпродуктових млинів і заміни її на магнітну гідросепарацію у вельми неоднорідних магнітних полях, а також застосуванням магнітної гідрокласифікації зливів гідроциклонів з використанням переливу магнітної гідрокласифакації в голові процесу замість свіжої води, що дозволяє зменшити вміст кремнезема і підвищити якість і вилучення заліза в концентрат. Поставлена задача вирішується тим, що магнітний спосіб одержання залізорудного концентрату з низьким вмістом кремнезему, вміщуючий подрібнення вихідної руди, гідросепарацію зливу гідроциклонів і магнітну сепарацію пісків гідросепараторів, відрізняється тим, що в циклі подрібнення використовують магнітну сепарацію розвантажень промпродуктових млинів у вельми неоднорідних магнітних полях, а зливи гідроциклонів підлягають магнітній гідро класифікації, перелив якої направляють у голову процесу. Застосування магнітної гідросепарації розвантаження промпродуктових млинів у вельми неоднорідних магнітних полях включає рух частинок щодо води з перетинанням ними магнітних силових ліній поля. При цьому зменшується стрибок потенціалу на границі розділу фаз "тверде-рідина" завдяки цьому зменшується величина удаваної в'язкості суспензії. За рахунок цього інтенсифікується робота гідроциклонів, тобто зменшується кількість великих зерен у зливі і дрібних частинок у пісках гідроциклонів. При використанні операції магнітної гідросепарації застосовують вельми неоднорідні магнітні поля, тобто такі, що мають невелику напругу, але велику неоднорідність. Завдяки цьому нівелюється підвищення магнітних властивостей рудних часток, викликане їхньою залишковою намагніченістю після проходження сильних магнітних полів, наприклад, при застосуванні магнітних полів звичайних магнітних сепараторів, з високою напруженістю (до 100кА/м). Відсутність частинок з підвищеною намагніченістю приводить до різкого зменшення кількості магнетиту і кварцу в тонкому продукті подрібнювання і, отже, до зменшення вмісту кремнезему в кінцевому магнетитовому концентраті. Відповідно до способу, магнітна гідрокласифікація зливу гідроциклонів забезпечує очищення продукту від нерудних мінералів і зростків, що підвищує вміст заліза. Нерудні частинкі і зростки разом зі зливом магнітних гидрокласифікаторів повертають у голову процесу, завдяки цьому вони частково додрібнюються і далі виділяються у відходи разом зі зливом магнітної гідросепарації розвантажень промпродуктових млінів. Крім цього використання досить рідкого зливу магнітних гідро класифікаторів уголові процесу підвищує технологічні показники збагачення, тобто якість і вміст кремнезему у кінцевому концентраті і дозволяє зменьнити кількість додаткової води в схемі. Технологія одержання малокремнеземистого залізорудного концентрату приведена на фіг, де видно, що розвантаження млинів 2-ої і 3-ої стадій подрібнювання надходить у магнітні гідросепаратори, у чанах яких установлені магнітні системи, виготовлені з намагнічених пластин з однойменними зовнішніми полюсами. Зазначені пластини у своїх щілинних зазорах створюють вельми неоднорідне магнітне поле. Частки руди з розвантаження млинів під дією сили тяжіння осідають на дно чана, перетинаючи магнітні силові лінії щілинних магнітних систем. Це сприяє зменшенню стрибка потенціалу на границі розділу фаз "тверде-рідина", що веде до зменшення товщини гідратної оболонки частинок і підвищення удаваної в’язкості суспензії. У більш в'язкій рідині нерудні і малорудні частинки, які мають меншу вагу, ніж рудні, витіснюються і це дає змогу вивести більше зростків і відносно крупних частинок нерудних мінералів у відходи разом зі злівом магнітних гідросепараторів. Виникаючий осад магнітних гідросепараторів направляють в технологічний зумпф і далі на класифікацію в гідроциклони, які роблять у замкнутому циклі подрібнення. Отриманий таким чином злив гідроциклонів містить мало зростків магнетиту з кварцем. Відповідно до способу злив гідроциклонів далі очищається від зростків у щілинних магнітних системах магнітних гідрокласифікаторів, де діє такий же механізм вилучення відносно крупних нерудних частинок і зростків. Очищений від зростків і нерудних частинок продукт надходить на магнітну сепарацію, де одержують кінцевий продукт - мало кремнеземистий концентрат. У залежності від кількості промпродуктовых млинів заявлені операції способу можуть повторюватись. Магнітний спосіб одержання мало кремнеземистого залізорудного концентрату випробуваний у промислових умовах на збагачувальних фабриках Полтавського ГЗК (Україна) і Лебединського ГЗК (Росія), де визначено, що така технологія працездатна і дозволяє одержати значний економічний ефект. Джерела інформації, прийняті до уваги: 1. В.І.Кармазин “Збагачення залізних руд”, М.: Надра, 1985р. 2. А.С СРСР №1704830, Бюл. винах. №2. –15.01.1992р.