Спосіб збагачення залізних руд

1. Спосіб збагачення залізних руд, що включає селективну флокуляцію, дешламацію і магнітну сепарацію, який відрізняється тим, що магнітну сепарацію проводять при напруженості магнітного поля, яку визначають за формулою: s × d × n + s2 × d 2 × n 2 H= 1 1 1 , æ1 × n1 + æ 2 × n 2 3 29274 флокуляції, дешламації і магнітної сепарації при напруженості поля, яка забезпечить отримання високоякісного концентрату з мінімальними втратами заліза у хвостах при високій ефективності всього комплексу збагачувального переділу. Певна мета досягається тим, що спосіб збагачення залізних руд, який включає селективну флокуляцію, дешламацію і магнітну сепарацію. Відповідно до корисної моделі магнітну сепарацію основної і перечисної операцій магнітного продукту проводять при напруженості магнітного поля залежно від масової частки магнетиту (феромагнетика) і гематиту (парамагнетика), яка визначається виходячи з того, що магнітний момент, який набуває тіло, розташоване у магнітному полі, виражається формулою [див. Рабкин Л.И., Соскин С.А., Эпштейн Б.Ш. Технология ферритов. - М.: Госэнергоиздат, 1962. - 360с.]. М=І·V=æHV, де М - магнітний момент, А·м 2; І - намагніченість - магнітний момент одиниці об'єму речовини, А/м; æ - об'ємна магнітна сприйнятливість; Н - напруженість магнітного поля, А/м; V - об'єм тіла, м 3. Якщо тіло складається з частинок різної магнітної сприйнятливості, то підсумкова магнітна сприйнятливість визначатиметься æ=æ1·n1+æ2·n2, де æ1, æ2 - магнітна сприйнятливість кожної частинки; n1, n2 - часткова участь часток у тілі, д.о. Намагніченість виражають часто не магнітним моментом одиниці об'єму, а магнітним моментом одиниці маси речовини І=s·d, де s - магнітний момент одиниці маси, А·м 2/кг; d - щільність речовини, кг/м 3. Для речовини, яка складається із частинок різної щільності буде визначатися намагніченість І=s1·d1·n1+s2·d2·n2. Одержаний вираз підставляємо у перше рівняння М=(s1·d1 ·n1+s2·d2 ·n2)·V=(æ1 ·n1+æ2·n2)·H·V. Звідси визначаємо необхідну напруженість магнітного поля s × d × n + s2 × d 2 × n 2 H= 1 1 1 æ1 × n1 + æ 2 × n 2 Для забезпечення високої ефективності збагачення залізних руд масова частка сильномагнітних різновидів повинно бути не менше 3% від вихідної руди. Для збагачення залізних руд дешламацію проводять при напруженості магнітного поля 816кА/м і швидкості вихідного потоку пульпи 0,020,04м/с. Як показали дослідження, при селективній флокуляції залізорудної сировини, при якій необхідно підтримувати водневий показник середовища рН=10-11 за допомогою застосування кальцинованої соди, диспергатор нерудних дисперсних частинок - рідке скло. Ці реагенти 4 подаються у млин разом з вихідною рудою. А для селективної флокуляції рудних мінеральних зерен (магнетиту, мартита, гідроксида) у дешламатор подається розчин кукурудзяного крохмалю. Для того, щоб агрегат (флокула), який утворюється, володів сильномагнітними властивостями масова частка магнетиту у ви хідній руді повинно бути не менше 3,0%. У результаті всього комплексу збагачувального переділу отриманий високоякісний залізорудний концентрат з масовою часткою заліза 65,5%. Концентрат є вихідною сировиною для виробництва агломерату і окатишів. Приклад здійснення пропонованого способу Залізна руда Кривбасу крупністю 25-0мм з масовою часткою заліза 35,1%, яка представляє магнетит-гематитові мінеральні різновиди подавалася на подрібнення у млини МШР до крупності 95% класу мінус 0,074мм. Часткова участь рудних мінералів у руді от 0 до 20% магнетиту, от 100 до 80% - гематиту. Щільність магнетиту 4700кг/м 3, гематиту 4500кг/м 3. Об'ємна магнітна сприйнятливість магнетиту 4,1м 3/кг, а гематиту - 0,37м 3/кг. Магнітний момент одиниці маси магнетита дорівнює 70А·м 2/кг, гематита - 0,39А·м 2/кг. Для створення лужного середовище пульпи при селективній флокуляції подавалася безпосередньо у млин каустична сода з розрахунку 0,6кг/т. Для диспергування порідних шламів у млин також подавалося рідке скло 0,4кг/т. Млин працював у замкнутому циклі з класифікатором. Злив класифікатора прямує у контактний чан і надалі - на дешламацію, піски якого - на магнітну сепарацію у сепаратори типа ПБМ. Для флокуляції рудних зерен магнетиту, мартита, гідроксидів використовується заварений зерновий (кукурудзяний) крохмаль в межах витрати 0,5-0,6кг/т руди, який подається безпосередньо у контактний чан. Час контакту зернового крохмалю з пульпою складає 30-50сек. Дешламацію проводять при напруженості магнітного поля 8-12кА/м і швидкості вихідного потоку 0,02-0,04м/с. Дослідження проводилися за двома варіантами схем: базовий і рекомендований. Крупність подрібнення руди за обома варіантами схембула однаковою. Результати порівнюваних варіантів збагачення залізорудної сировини приведені у таблиці. У результаті обробки отриманих результатів порівнюваних варіантів збагачення залізних руд, які містять магнетито-мартитову різновидність за базовим і рекомендованим варіантам схем показує, що по рекомендованому варіанту схеми при застосуванні селективної флокуляції, декламації досягається можливість збагачення руди у магнітному полі сепаратора при напруженості поля, яка залежить від часткової участі магнетиту у ви хідній руді. Ефективність збагачувального переділу рекомендованої технології складає 52,3-55,7% проти 41,6-42,2 по базовому варіанту схеми. По рекомендованому варіанту збагачення залізних руд можна отримувати високоякісний 5 29274 6 концентрат придатний для виробництва окатишів сировини металургійного переділу. Т Порів няльні показники ма гнітно ї сепарац ії залізних ру д за в аріантом схем Магнітна сепара ція % Операція е лектив ної флоку ляції Напру га магні тного поля, кА/м Дешлама ція, % Варіант техно логії 1 Базов ий в аріант масов а частка магне тит 1% магне тит 2% магне тит 3% магне тит 4% магне тит 10% Рекоменду ємий в аріант масов а частка магне тит 1% магне тит 2% магне тит 3% магне тит 4% магне тит 10% магне тит магне тит магне тит магне тит магне тит магне тит 10% 10% 10% 10% 10% 10% Масов а частка заліза в в ихідній ру ді, % Витрати реаге нтів кг/т рН середов ища Кальці нов ана сода Напр у га магні Рідке Шв идкість тного скло потоку , м/с поля , кА/м 5 6 7 2 3 4 35,1 35,1 35,3 35,5 36,2 35,1 10,0 0,6 0,4 35,1 35,3 35,5 36,2 10,0 10,0 10,0 10,0 35,5 35,5 35,5 35,5 35,5 35,5 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 Концен трат Хв ости Е фект ив збагаче н Вміст РозраВихід Факти Вихід заліза ху нков чна g g а b Вміст Вихід заліза g b Вміст заліза b 8 9 10 11 12 13 14 15 16 0,6 41,4 58,0 58,6 18,9 41,6 41,3 41,6 41,7 43,1 58,1 58,3 58,6 58,8 58,7 58,4 58,3 56,9 18,9 18,9 19,0 19,1 41,7 41,9 42,1 42,2 10,0 0,030 21,3 8,0 435 435 45,9 60,1 32,8 17,7 50,4 0,6 0,4 10,0 0,030 21,2 8,1 401 0,6 0,4 10,0 0,030 21,1 8,2 373 0,6 0,4 10,0 0,030 21,1 8,2 343 0,6 0,4 10,0 0,030 21,0 8,3 250 Оптимі зація напру женості ма гнітно го поля де шлама ції 0,6 0,4 0,030 14,1 16,3 250 0,6 0,4 7,0 0,020 16,9 12,1 250 0,6 0,4 8,0 0,030 18,4 10,2 250 0,6 0,4 10,0 0,040 21,1 8,2 250 0,6 0,4 12,0 0,030 20,4 8,0 250 0,6 0,4 14,0 0,030 19,0 8,0 250 400 373 343 250 45,7 45,0 43,7 43,9 60,2 61,4 63,7 65,5 33,1 33,9 34,2 35,1 17,8 17,5 16,3 16,3 50,4 51,4 53,8 55,7 250 250 250 250 250 250 38,2 40,1 40,6 42,5 42,0 41,7 59,4 64,1 65,0 65,5 64,0 63,7 47,7 43,0 41,0 36,4 37,6 39,3 18,3 18,0 17,6 16,3 18,6 18,9 39,9 50,1 52,3 55,7 52,3 51,4