Спосіб збагачення марганцевих руд

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в технологии обогащения руд черных, цветных металлов и химического сырья. Известен способ обогащения марганцевых руд[1]. Общими признаками известного и заявляемого способов являются дробление исходной руды, грохочение дробленной руды, промывка дробленой руды, гравитационно-магнитное обогащение мытой руды по классам крупности, классификация и дешламация шламов промывки с последующим магнитно-флотационным обогащением зернистых фракций, сгущение и фильтрацию концентратов, складирование отходов обогащения в хвостохранилищах. Основной технологической операцией является промывка руды β механических промывочных машинах. Существующий способ обогащения марганцевых руд характеризуется следующими недостатками: высокими (до 25%) потерями марганца при обогащении, низким извлечением марганца в концентрат (7378%), высоким содержанием кремнезема (12-15%) и низким содержанием марганца в бессортной руде (35,8%). Основными причинами низкой эффективности существующего способа обогащения следует считать: 1. Обогащение неподготовленной исходной руды, что обуславливает обильное шламообразование рудных минералов и необходимость применения разветвленных малоэффективных гравитационномагнитнофлотационных схем обогащения вновь образованных шламов. 2. Низкая эффективность гидравлической классификации марганцевых шламов и, как следствие, низкое извлечение марганца в концентрат. 3. Существующий способ обогащения относится к т.н. "разомкнутым схемам", где примерно 20% исходной руды обогащению не подвергается, что является также существенным источником потерь марганца при обогащении. Таким образом, существующий способ обогащения характеризуется высокими потерями марганца при обогащении и нерациональным использованием марганцевых руд, что предопределяет необходимость разработки более эффективных способов обогащения. Задача изобретения состоит в усовершенствовании существующего способа обогащения марганцевых руд путем введения дополнительной операции по подготовке исходной руды и обработки вновь образованных шламов в сочетании с известными технологическими операциями, что обуславливает снижение потерь марганца и повышение качества концентрата при обогащении. Введение дополнительной технологической операции "выветривание в течение (1,5-3) месяцев в естественных условиях с одновременным периодическим перемешиванием" и обработки вновь образованных шламов "на слое из калиброванных сферических тел" принципиально изменяют физико-механическую характеристику исходной руды и качественно-количественные показатели обогащения. При этом извлечение марганца в концентрат повышается на 10-12%, а содержание кремнезема в концентрате снижается на 2-3% соответственно. Марганцевая руда, как всякий гидрофильный коллоид, содержит в значительных количествах воду различных категорий: свободную, адсорбированную, химически связанную. При выветривании исходной руды в естественных условиях, удаляется свободная и адсорбированная вода, при этом нарушаются прочностные связи коллоида, что оказывает определяющее влияние на эффективность обогащения по предлагаемому способу, снижается коэффициент относительных потерь извлечения на один процент прироста содержания марганца. Наблюдается изменение значения окислительно-восстановительного потенциала (Eh), что связано с окислением МnО в МnО2 (Eh>730 мв). Влага исходной руды в процессе выветривания снижается до 12-16%. Известно, что свежедобытая руда с естественной влажностью в воде почти не размокает. При выветривании во времени и потере влаги образующие дефектные неводостойкие структуры избирательно разрушаются при поглощении сравнительно небольших количеств воды соответствующих предельному адсорбционному понижению прочности (эффект Ребиндера) -самопроизвольному диспергированию в данной жидкой среде, по отношению к которой твердая фаза лиофильна. При этом имеет место значительное понижение межфазной поверхностной энергии и небольшие остаточные внутренние напряжения уже вызывают диспергирование глины в водной среде. Такая подготовка руды перед обогащением коренным образом изменяет механизм процесса дезинтеграции, обуславливает благоприятную гранулометрическую и химическую характеристику вновь образованных марганцевых шламов, а применение классификации на слое из калиброванных сферических тел снижает уровень шламообразования и повышает эффективность классификации, что позволяет организовать "щадящую технологию" обогащения марганцевых руд. Способ обогащения марганцевых руд представляет собой замкнутый технологический контур (фиг. 1). Выветривание руды в зависимости от вещественного состава и условий осуществляется в течение 1,5-3 месяцев, а перемешивание осуществляется периодически в течение периода выветривания. Если период выветривания обозначить через Т, а количество перемешивания руды n≥3, то продолжительность периода перемешивания (t) может быть определена из выражения t = T/n. Способ обогащения марганцевых руд представляет собой замкнутый технологический контур (фиг, 1). Технология складирования и перегрузки руды демонстрируется на фиг.2, где в плане показаны капитальная въездная траншея 1, разгрузочная площадка 2 с окном 3, панели руды 4 и штабели 5, автосамосвалы 6, вые-мочно-погрузочные машины 7, бульдозер 8, железнодорожные думкары 9, отвальный плуг 10. Сырую руду из обычных забоев вывозят автосамосвалами на поверхность карьера и складируют тонким слоем на обоих бортах капитальной въездной траншеи 1. Складирование осуществляют панелями 4, перпендикулярными оси траншеи 1. Заскладированную руду периодически перемешивают, для чего используют отвальный плуг 10 с большой глубиной вспашки. Руда находится на складе в течение времени, достаточного для ее выветривания. Затем руду со склада автосамосвалами 6 перегружают в железнодорожные составы 9. С этой целью перпендикулярно капитальной траншее 1 устанавливают разгрузочную площадку 2. Площадка имеет разгрузочное окно 3, через которое руду загружают в составы. Отгрузку руды со склада производят в очередности ее поступления на склад, Для погрузки руды в самосвалы 6 ее собирают бульдозером 8 в штабель 5, откуда грузят малыми выемочно-погрузочными машинами 7 (строительной техлопатой, одноковшовым погрузчиком). На освободившееся от руды место складируют свежедобытую руду. Для снижения потерь марганца при классификации и последующими магнитными и флотационными процессами обогащения вместо гидравлической классификации применяют грохочение по крупности 0,3-0,5 (1) мм, где в качестве просеивающей поверхности используют слой комбинированных сферических насадок. В операциях дешламации марганцевых шламов для снижения потерь рудной фазы в бросовых сливах дешламации используют гидроциклоны с фильтрующей сливной насадкой, а слив дешламации подвергают полиградиентной сепарации при индукции магнитного поля 1-1,4 тЛ. Предлагаемая технология обогащения позволяет повысить на 10-12% извлечение марганца в концентрат, снизить на 2-3% содержание кремнезема в концентрате по сравнению с достигнутым на марганцевых обогатительных фабриках Никопольского месторождения с использованием известного способа обогащения марганцевых руд.