Спосіб збагачення залізовмісної сировини

Корисна модель відноситься до гірничої промисловості і може бути використана для збагачення сировини, представленої техногенними покладами складованих шламів металургійних підприємств. Відомий спосіб збагачення залізовмісної сировини, що включає визначення її фізичних і хімічних властивостей, гранулометричного складу по площі розміщення і потужності шару в контурах покладу, розпушування, утворення пульпи, витяг з неї сторонніх і негабаритних елементів і наступну дешламацію. Продукт, отриманий у результаті дешламації, збагачують у гідроциклоні і одночасно з цим в отриманий продукт додають здрібнену руду у вигляді пульпи. У наступних технологічних циклах збагачена сировина піддається доздрібненню і після промивання подається на магнітну сепарацію для витягу корисного магніто-сприйнятливого залізовмісного компоненту. Хвости магнітної сепарації направляють до хвостосховища [Патент України на винахід №48914]. Недоліком відомого способу є те, що він може бути ефективно застосований тільки для збагачення хвостів збагачувального процесу. Витяг корисного компоненту, представленого залізовмісними частками, грунтується на витягу тільки магнітних залізовмісних часток магнітної сепарації. Технологія не передбачає можливість витягу немагнітних залізовмісних часток, а також утилізацію супутньої сировини, що представляє інтерес для інших галузей промисловості. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є спосіб збагачення залізовмісної сировини, що включає її розпушування, грохотіння, утворення пульпи, збагачення з утворенням наприкінці технологічного циклу товарного залізорудного концентрату та хвостів збагачення [Патент України на винахід №43753 А]. Відоме технічне рішення ефективно може бути використане тільки для збагачення залізовмісних хвостів, які створюються при роботі гірничо-збагачувальних комбінатів. При реалізації відомої технології, в результаті багатостадійних циклів перетворення вихідної сировини, кінцевим продуктом є залізовмісний концентрат, що містить тільки корисний компонент із сильною магнітною сприйнятливістю. Відомий спосіб характеризується значними втратами за рахунок того, що не витягаються з вихідної сировини слабомагнітні і немагнітні залізовмісні частки. Це негативно позначається на техніко-економічних показниках відпрацювання техногенних покладів і високої собівартості отриманого товарного продукту. Крім того, спосіб не передбачає можливість комплексного глибокого збагачення, в результаті якого витягається не тільки основний, але і супутні компоненти, що представляють інтерес для різних галузей промисловості. Задачею корисної моделі є вдосконалення способу збагачення залізовмісної сировини, представленої шламами металургійних виробництв, за рахунок послідовного використання магнітної і гравітаційної сепарації, які дозволяють формувати потоки одержання магнітосприйнятливих залізовмісних часток, залізовмісних часток, які мають слабку магнітну сприйнятливість, а також часток, що представляють собою енергетичну сировину для металургійної і агломераційної промисловості. Заявлений спосіб дозволяє ефективно реалізувати комплексну технологію отримання з металургійних шламів високоякісного залізорудного концентрату, складеного з магнітосприйнятливих і слабко магнітосприйнятливих часток, при цьому у якості товарної сировини забезпечується одержання вугільних часток і нафтопродуктів, що можуть бути використані в металургійній і енергетичній промисловості. Реалізація способу дозволяє забезпечити комплексне відпрацювання техногенних покладів, представлених шламами металургійних підприємств і, відповідно, одержати при низькій собівартості процесу різні види високоякісної сировини. Сполучення циклів магнітного і гравітаційного збагачення дозволяє забезпечити високу інтенсивність переробки сировини, відповідно, одержати значні об'єми високоякісної металургійної і енергетичної сировини, чим буде підвищена ефективність і рентабельність металургійних підприємств, а також поліпшені екологічні умови промислового регіону. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб збагачення залізовмісної сировини, що включає її розпушування, грохотіння, утворення пульпи, збагачення з утворенням наприкінці технологічного циклу товарного залізорудного концентрату та хвостів збагачення. Відповідно до корисної моделі, у якості залізовмісної сировини використовують шлами металургійних підприємств, які після грохотіння у вигляді пульпи направляють на першу стадію гравітаційного збагачення в гідроциклоні, у результаті якого формують два потоки: один із яких містить продукт із корисними компонентами, що направляють на магнітну сепарацію, а інший - злив гідроциклона - хвости - направляють у відвал, при цьому у результаті магнітної сепарації одержують потік продукту, що має магнітні властивості і потік слабомагнітних і немагнітних продуктів, при чому продукт, що має магнітні властивості піддають гравітаційному збагаченню в гвинтових сепараторах, одержуючи при цьому хвости збагачення і залізовмісний магнітний продукт, що являє собою залізорудний концентрат, а потік слабомагнітних і немагнітних продуктів піддають гравітаційному збагаченню, розділяючи їх по густині, при цьому продукт високої густини збагачують на гвинтовому сепараторі, одержуючи при цьому немагнітний залізорудний концентрат і відвальні хвости збагачення, а продукт із низькою густиною після збагачення на гвинтовому сепараторі розділяють на немагнітний залізорудний концентрат і енергетичну сировину. Корисна модель ілюструється технологічною схемою способу збагачення залізовмісної сировини. Корисна модель реалізується в такий спосіб. При роботі металургійних і агломераційних підприємств утворюються відходи виробництва, які представлені шламами. Ці шлами заскладовані в шламонакопичувачі 1, являють собою комплексний продукт, який містить у собі частки металу різного ступеню окислення, частки вугілля, а також нафтопродукти, які супроводжують технологічне утворення замасленої окалини. Компоненти шламу практично не зв'язані між собою. Металеві частки знаходяться, переважно, у вільному стані або слабко зв'язані з нерудними частками, утвореними в результаті металургійного чи агломераційного процесів. Шлам вилучається 2 з шламонакопичувача 1 і піддається попередньому грохотінню 3 для видалення негабаритних уламків і шматків злежалого шламу. В результаті грохотіння 3 утворюється надрешітний і підрешітний продукти. Надрешітний продукт - негабаритні частки - видаляються у відвал 4 або у звільнену частину шламонакопичувача 1. Підрешітний продукт є вихідною сировиною для наступних циклів збагачення. Процес збагачення починається з декламації 5, в результаті якої відбувається відділення глинистих та інших нерудних засмічуючи часток. На цьому першому етапі гравітаційного збагачення 5 відбувається первинний поділ за густиною незв'язаних і слабко зв'язаних часток. Висока ефективність первинного розділення шламу досягається застосуванням гідроциклонів, що дозволяють розділити вихідну сировину за рахунок спрямованих турбулентних потоків. Декламація 5 дозволяє виділити основний потік збагачуваної сировини, представленої магнітними і немагнітними компонентами, а також дрібними частками вугілля і агрегаціями нафтопродуктів. Злив декламації 5 представляє порожню породу і складується у відвал 4. Піски декламації 5 направляють на магнітну сепарацію 6, мета якої полягає у відокремленні сильномагнітної фракції, що при відповідному доочищенні дозволяє одержати магнітний залізорудний концентрат. Після магнітної сепарації 6 утворюються два потоки з магнітного 7 і немагнітного 8 продуктів. Магнітний продукт 7 піддають гравітаційному збагаченню 9 на гвинтовому сепараторі, в результаті якого розділений за густиною продукт після попереднього зневоднення являє собою магнітний залізорудний концентрат 10, який складується 11. Хвости гравітаційного збагачення 9, складують у відвалах 4. Слабомагнітний і немагнітний продукти 8 магнітної сепарації 6, за піддають теж гравітаційному збагаченню 12. На відміну від рівнобіжного циклу гравітаційне збагачення 12 слабо- і немагнітного продуктів 8 здійснюється з застосуванням конусних сепараторів, які дозволяють забезпечити найбільш тонкий поділ продуктів, що мають незначну різницю за густиною. Метою гравітаційного збагачення 12 слабо- і немагнітного продуктів магнітної сепарації 6 є розділення за густиною продуктів високої 13 і низької 14 густини. Дослідженнями встановлено, що оптимальним при збагаченні слабо- і немагнітних продуктів, розділених за густиною, є застосування гвинтових сепараторів - високопродуктивних апаратів, що забезпечують переробку вихідної сировини з високою якістю розділення. При гравітаційному збагаченні продукту високої густини 13 в гвинтовому сепараторі 15 отримують піски, які являють собою високоякісний залізорудний концентрат 16, що складується 11, і злив гвинтового сепаратора відвальні породи, які підлягають складуванню у відвалі 4. Продукт низької густини 14, отриманий при гравітаційному збагаченні 12, також розділяється за густиною в гвинтовому сепараторі 17. Це розділення дозволяє одержати у вигляді пісків немагнітний залізорудний концентрат 16, а у вигляді зливів - енергетичну сировину 18 представлену вугільним пилом з домішкою нафтопродуктів. Обидва продукти 16, 18 розміщуються на відповідних складах 11 і 19. Результатом технологічного процесу збагачення металургійних шламів є одержання комплексного металевого продукту, який складається з магнітної і немагнітної фракцій. В залежності від ходу металургійного переділу, використовуючи переваги заявленого технологічного процесу, можна роздільно використовувати отриманий магнітний і немагнітний концентрати, а при необхідності - змішувати їх у відповідному співвідношенні. Отриманий залізорудний концентрат і енергетична сировина після зневоднення надходить на відповідні склади для відвантаження споживачам. Результати проведених досліджень і дослідно-промислових випробувань показали, що заявлена технологія дозволяє ефективно збагачувати заскладовані шлами металургійних виробництв. Заявлений спосіб забезпечує високий ступінь вилучення корисного компоненту. Високий ступінь вилучення дозволяє одержати металургійну сировину, представлену магнітним і немагнітним залізорудним концентратом. Попутно з технологічним процесом вилучається енергетична сировина, яка може бути використана в металургійній, агломераційній галузях промисловості.