Спосіб збагачення залізних руд

Спосіб збагачення залізної руди, що включає стадії рудопідготовки: стадійне дроблення, здрібнювання руди, а також її магнітну сепарацію з наступним одержанням магнітосприйнятливого залізовмісного продукту і хвостів збагачення, який відрізняється тим, що як вихідну руду застосовують магнетитові кварцити, а залізовмісний продукт, отриманий у результаті магнітної сепарації, піддають здрібнюванню з наступною класифікацією в гідроциклоні, в результаті якої піски гідроциклона направляють на повторне здрібнювання, а злив гідроциклона - на перший прийом магнітної 3 ній кількості рудно-породні зростки. При малому градієнті магнітної системи відбуваються значні втрати із хвостами нерозкритих мінеральних зерен, які утримують корисний компонент. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб збагачення залізної руди, що включає стадії рудопідготовки: стадійне дроблення, здрібнювання і попередню магнітну сепарацію з наступним одержанням магніто-сприйнятливого залізовмісного продукту і хвостів збагачення ("Магнитные методы обогащения" Кармазин В.И. Кармазин В.В, М. "Недра", 1978, с. 217-224). Недоліком відомого способу є те, що в результаті послідовних циклів рудопідготовки, що полягає в послідовному дробленні і здрібнюванні сировини, її направляють на збагачення із застосуванням магнітних сепараторів. Відомий спосіб не дозволяє одержати високу якість залізорудного концентрату стосовно до збагачуваних магнетитових кварцитів. Це пояснюється тим, що не можна забезпечити високу повноту розкриття мінеральних зерен, що містять корисний компонент. Неповне розкриття зерен визначає значні втрати залізовмісної сировини із хвостами збагачення, які складуються у хвостосховищі. Крім того недоліком відомого способу є те, що переробка залізорудної сировини здійснюється валовим потоком. При цьому в одному технологічному потоці переробляється сировина, що має широкий діапазон гранулометричного складу, а також представлена частками з різним вмістом корисного компонента або зростками, що мають, різні геометричні параметри. Виходячи із цього, валова переробка вихідної сировини призводить до низької неконкурентної якості товарного продукту. Невисока якість одержуваного залізовмісного концентрату визначає низькі показники металургійного переділу і, відповідно, додаткові непродуктивне навантаження на технологічне устаткування. Крім того, невідповідна якість концентрату визначає і низьку його вартість, що негативно позначається на техніко-економічних показниках роботи підприємства. Завданням корисної моделі є удосконалення збагачення залізорудної сировини, представленої магнетитовими кварцитами, за рахунок того, що за допомогою технологічних циклів тонкого просівання на ситах з регламентованим розміром вічків виділяють вузькофракційний склад з підвищеним вмістом корисного компонента і у результаті магнітної сепарації залізорудного продукту одержують залізорудний концентрат з високим вмістом корисного компонента. Технічним результатом від використання заявленого технічного рішення є підвищення якості збагачуваного продукта та отримання високоякісної металургійної сировини. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що спосіб збагачення залізної руди включає стадії рудопідготовки: стадійне дроблення, і здрібнювання руди, а також її попередню магнітну сепарацію з наступним одержанням магнітосприйнятливого залізовмісного продукту і хвостів збагачення. 48443 4 Відповідно до корисної моделі, у якості руди, яку збагачують, застосовують магнетитові кварцити, а залізовмісний продукт, отриманий у результаті попередньої магнітної сепарації, піддають здрібнюванню з наступною класифікацією в гідроциклоні, у результаті якої піски гідроциклону направляють на повторне здрібнювання, а злив гідроциклона - на перший прийом магнітної сепарації, у результаті якого одержують хвости збагачення і магніто-сприйнятливий залізовмісний продукт, що направляють на другий прийом магнітної сепарації, у результаті якого одержують хвости збагачення і магніто-сприйнятливий залізовмісний продукт, який піддають тонкому просіванню на ситах з розміром вічка від 0,05×0,05 до 0,07×0,07 мм, при цьому підрешітний продукт тонкого просівання направляють на третій прийом магнітної сепарації, у результаті якої одержують залізовмісний продукт і хвости збагачення, а надрешітний продукт тонкого просівання подрібнюють і розділяють шляхом тонкого просівання на ситах з розміром вічка від 0,05×0,05 до 0,07×0,07 мм,при цьому одержують надрешітний продукт тонкого просівання - хвости збагачення і підрешітний продукт, що піддають четвертому прийому магнітної сепарації, у результаті якої одержують магніто-сприйнятливий залізовмісний продукт і хвости збагачення. Заявлена корисна модель ілюструється схемою технологічного процесу збагачення магнетитових кварцитів. Збагаченню піддається залізна руда, що представлена магнетитовими кварцитами, які видобуваються відкритим або підземним способом. Руда доставляється на збагачувальний комплекс, де проходить первісні стадії рудопідготовки - дроблення і здрібнювання 1. У результаті цих стадій руда досягає у своїй масі гранулометричного складу, у якому розмір фракцій досягає розмірів, що відповідають розмірам мінеральних зерен у яких відбулося максимально можливе розкриття часток, які утримують корисний компонент. Залежно від фізико-механічних властивостей вихідної сировини, після здрібнювання рудної маси може здійснюватися часткове залізовмісного продукту від порожньої кварцвміщуючої породи. Цей поділ можуть виконувати із застосуванням різних пристроїв, що класифікують: дешламаторів, де поділ різних по щільності часток відбувається під дією сил гравітації або за допомогою гідроциклонів, у яких поділ досягається за рахунок різниці швидкостей часток різної щільності при їх відцентровому прискоренні у загальному потоці збагачуваної сировини. Сировину, яка піддавалася або не піддавалася попередньому очищенню, подають на попередню магнітну сепарацію 2. Кількість стадій попередньої магнітної сепарації 2 визначається фізикомеханічними властивостями руди і ступенем її магнітної збагачуваності. Після виконання магнітної сепарації 2, отриманий магніто-сприйнятливий залізовмісний продукт 3 направляють на здрібнювання 4 для формування потоку тонких класів часток з максимальним розкриттям мінеральних зерен, що утримують корисний компонент. 5 Здрібнену рудну масу піддають класифікації в гідроциклоні 5, у результаті якої хвости, що представляють високощільні частки, які не розкрилися, направляють на повторне циркуляційне здрібнювання 4, а злив гідроциклонів - дрібний фракційний продукт, у якому превалюють розкриті залізовмісні частки, подають на перший прийом магнітної сепарації 6. Виконані дослідження показали, що згідно з заявленим способом, після здійснення класифікації в гідроциклоні 5 найбільш ефективним способом виділення магніто-сприйнятливого продукту, є виконання двох прийомів магнітної сепарації 6, 7. Два прийоми магнітної сепарації 6, 7 дозволяють повністю сформувати основний потік залізовмісного продукту, який підлягає збагаченню і, відповідно, хвостів збагачення 8. При магнітній сепарації першого прийому 6 одержують хвости збагачення 8 і магнітосприйнятливий залізовмісний продукт, Отриманий магніто-сприйнятливий продукт, направляють на другий прийом магнітної сепарації 7. Цей прийом магнітної сепарації 7 завершує технологічний процес формування основного потоку хвостів збагачення 8, які направляють у відвал, і потоку магнітосприйнятливого продукту, вміст заліза в якому може бути збільшено при подальшому технологічному циклі заявленого способу. Залізовмісний продукт другого прийому магнітної сепарації 7 направляють на тонке просівання 9. Виконані дослідження показали, що до 80 % загального об'єму залізовміщуючого компонента утримується в розкритих частках, розмір яких становить 0,07-0,05 мм. Зазначена маса характеризується максимальним вмістом корисного компонента і ефективно взаємодіє з магнітною системою сепаратора. Висока цінність збагачуваності залізорудної сировини із зазначеним фракційним потоком пояснюється тим, що стає можливим застосування сепараторів з невисоким градієнтом магнітної системи. Це дозволяє знизити вміст зростків і, відповідно, збільшити вміст заліза в збагачуваному продукті. Для одержання продукту в заданому гранулометричному діапазоні, магніто-сприйнятливий залізовмісний продукт піддають першій стадії тонкого просівання 9 на ситах з розміром вічка від 0,05×0,05 до 0,07×0,07 мм. Підрешітний продукт першої стадії тонкого просівання 9 являє собою високоякісну сировину з високим ступенем збагачуваності. Цю сировину 48443 6 направляють на третій прийом магнітної сепарації 10, у результаті якої одержують товарний залізовмісний продукт - концентрат 11, а також кварцвміщуючі хвости збагачення 8. Надрешітний продукт тонкого просівання являє собою теж високоякісну сировину з високим вмістом корисного компонента. Однак, у надрешітному продукті превалюють нерозкриті зерна, розмір яких і геометрія породних зростків не дозволяє ефективно виконати магнітну сепарацію і, як правило, одержати високоякісний товарний продукт. Для розкриття мінеральних зерен, надрешітний продукт тонкого просівання подрібнюють 12. У якості здрібнювачів 12 можуть застосовуватися різні конструкції млинів, наприклад, барабанного типу. Головною вимогою, що пред'являється до процесу здрібнювання 12, є додання продукту заданого діапазону гранулометричного складу і недопущення перездрібнювання мінеральних зерен, що призводить до їхньої необоротної деформації і неминучим втратам із хвостами збагачення. Отриманий у результаті здрібнювання продукт направляють на другу стадію тонкого просівання 13 на ситах з розміром вічка від 0,05×0,05 до 0,07×0,07 мм. При цьому одержують надрешітний і підрешітний продукти тонкого просівання. Дослідженнями і дослідно-промисловими експериментами було, встановлено, що надрешітний продукт другої стадії тонкого просівання представляє продукт із низьким вмістом заліза. Рівень вмісту заліза в надрешітному продукті не дозволяє його ефективно і економічно доцільно витягати. Виходячи із цього, надрешітний продукт являє собою хвости збагачення 8, які направляють у хвостохранилище. Підрешітний залізовмісний продукт подають на четвертий прийом магнітної сепарації 14. Цей прийом магнітної сепарації 14 є заключним і у результаті цього технологічного циклу одержують товарний залізовмісний концентрат 11 і хвости збагачення 8. Як приклад, що ілюструє ефективність способу, що заявляється, у таблиці представлені результати апробування отриманого залізовмісного продукту і хвостів збагачення по кожній стадії збагачувального процесу. У якості вихідної рудної сировини використовувалися магнетитові кварцити, які були добуті відкритим способом у кар'єрі комбінату "Арселорміттал Кривий Ріг". Після підготовчих операцій рудопідготовки і попередньої магнітної сепарації сировина піддавалася збагаченню відповідно до заявленої технологічної схеми. 7 48443 8 Таблиця Показники технологічного процесу збагачення магнетитових кварцитів із застосуванням тонкого просівання Найменування технологічного циклу збагачення Одержання магніто-сприйнятливого продуктукту попередньої магнітної сепарації Піски гідроциклона Злив гідроциклона Перший прийом магнітної сепарації Другий прийом магнітної сепарації Перша стадія тонкого просівання Третій прийом магнітної сепарації Друга стадія тонкого просівання Четвертий прийом магнітної сепарації Аналіз результатів наведених у таблиці показує, що за рахунок застосування регламентованого тонкого просівання залізорудної сировини, у результаті якого одержують продукт із заданою верхньою межею гранулометричного складу, представляється можливим одержати високоякісний концентрат для металургійної промисловості. Застосування тонкого просівання не ускладнює технологічний процес і не вимагає високозатратних змін на підприємстві, спрямованих на підвищення якості сировини. Найменування показника β ε 39,73 61,7 72,74 66,59 39,73 37,72 36,26 33,76 33,26 33,2 33,1 61,7 61,7 64,2 66,0 67,2 68,5 69,0 70,0 121,92 72,74 71,86 71,01 67,33 67,08 67,0 66,8 γ Застосування пристроїв тонкого просівання практично не призводить до збільшення собівартості сировини, але разом з тим дозволяє підвищити вміст заліза в товарному концентраті на 3-3,5 %. Застосування заявленого способу можливо в границях діючих збагачувальних комплексів і при цьому не пов'язане з необхідністю переміщення великогабаритного встаткування для зміни технологічного збагачувального тракту пов'язаного з одержанням товарного продукту з високим вмістом заліза. 9 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 48443 Підписне 10 Тираж 26 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