Спосіб збагачення залізної руди

Спосіб збагачення залізної руди, що включає операції дроблення, подрібнення та флотації, який відрізняється тим, що подрібнення і флотацію здійснюють одночасно у середовищі рідкого азоту. (19) (21) u201014190 (22) 29.11.2010 (24) 25.06.2011 (46) 25.06.2011, Бюл.№ 12, 2011 р. (72) БРЕХАРЯ ГРИГОРІЙ ПАВЛОВИЧ, ШПАК АНАТОЛІЙ ПЕТРОВИЧ, КОЗІНА HАДІЯ МИКОЛАЇВНА, БОНДАРЬ НАТАЛІЯ ПЕТРІВНА 3 вим зростків пустої породи (CaS, SiO2, P2O5), які мають меншу питому густину у порівнянні з основним компонентом рудного концентрату - магнетиту Fe3O4, що, в свою чергу, призведе до збагачення залізної руди. Запропонований спосіб подрібнення при температурах рідкого азоту можна застосовувати для матеріалів, які використовуються у вигляді дисперсного порошку. Застосовування рідкого азоту необхідно для досягнення низьких температур при подрібненні матеріалів. Крім того рідкий азот, що використовується у якості хладагента, володіє великою теплоємністю і поглинає теплоту подрібнення. Холодний азот, що випарувався, інертний по відношенню до подрібнюваного матеріалу, нетоксичний і екологічно безпечний. Спосіб здійснюється наступним чином. Концентрат магнетитової залізної руди механічно дроблять у кульковому млині, який завантажений тілами, що мелють, на 35-40% об'єму. У міжкульковому просторі знаходиться руда, яку дроблять кульки і крупні куски породи, а також взаємне стирання часток. Далі дроблену залізну руду поміщають для подрібнення у криогенний млин, що містить автоматичний помольний механізм і автоматичну систему підтримки необхідного рівня рідкого азоту в камері. Рідкий азот подають зі стаціонарної посудини Д'юара у помольну камеру кулькового млина (за допомогою металорукавів) зі зворотним зв'язком по струмовому навантаженню електродвигуна. Розділення розкритих зерен цінного компоненту руди - магнетиту Fe3O4 або гематиту Fе2О3 та його зростків - агрегатів з порожньою породою здійснюють за рахунок випаровування газоподібного азоту разом з легколетючими частинками пустої породи з помольної камери через фільтр в атмосферу. Запропонований спосіб характеризується наступним прикладом конкретного виконання. Приклад. Вихідні зразки Криворізької магнетитової руди з розмірами кусків руди у середньому 10 мм механічно дроблять у вібраційному конусному млині ВМКД-10 до розмірів фракції на виході d=0,3-0,5 мм. Потім дроблену руду піддають сухому подрібненню. А саме, одну частину залізної руди подрібнюють при температурі рідкого азоту (Т=-196°С) у криогенному млині типу Freezer/Mill 6820 з автоматичною заливкою азоту, а іншу частину залізної руди - при кімнатній температурі (Т=20°С) у помольній камері планетарного млина 60631 4 Fritsch моделі LC-105-2. Час помелу був однаковий для обох випадків і складав 20 хвилин. На фіг.1 наведено результати розрахунку відносної кількості частинок порошку залізної руди, що була подрібнена при температурі рідкого азоту і кімнатній температурі. На фіг.2 представлені результати визначення фазового складу зразків подрібненої руди, отриманих в конкретних прикладах реалізації пропонованого способу. Як видно з фіг.2, основну масу порошку, що був подрібнений при кімнатній температурі, складають у середньому частинки діаметру d=100мкм. У випадку подрібнення магнетитової руди при температурі рідкого азоту діаметр частинок в основній масі порошку у середньому зменшується у 2 рази і складає d=50мкм. За даними визначення фазового складу (фіг.3) дифракційні лінії, що відповідають фазовим складовим пустої породи (CaS,SiO2,P2O5), на дифрактограмі магнетитової руди, подрібненої при температурі рідкого азоту, майже зникають (фіг.3б), тоді як на дифрактограмі магнетитової руди, подрібненої при кімнатній температурі, присутній повний набір ліній фаз CaS, SiO2, P2O5, які володіють доволі великою інтенсивністю (фіг.3а). Це свідчить про те, що при подрібненні магнетитової руди в середовищі рідкого азоту при криогенних температурах (Т=-196°С) відбуваються процеси невимушеної флотації, що призводить до збагачення залізної руди за рахунок виносу у атмосферу разом з парами азоту частинок пустої породи під час його бульбашкового кипіння. Наведений приклад підтверджує досягнення технічного результату при здійсненні заявленого способу. Таким чином, запропонований спосіб збагачення магнетитової залізної руди володіє наступними перевагами над прототипом: - дає можливість здійснювати операції подрібнення і флотації одночасно; - дозволяє понизити енерговитрати на подрібнення і отримати більш дисперсний порошок за рахунок його окрихчення при температурі рідкого азоту; - дозволяє здійснити процес збагачення залізної руди за рахунок виникнення невимушеної флотації під час бульбашкового кипіння рідкого азоту при температурі Т=-196°С. 5 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 60631 6 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601