Спосіб знесірчення піротинвмісних магнетитових кварцитів в процесі збагачення

Спосіб знесірчення піротинвмісних магнетитових кварцитів в процесі збагачення, що включає дробіння вихідної руди, багатостадійні подрібнення, класифікацію і магнітну сепарацію продуктів подрібнення, який відрізняється тим, що перед першою стадією подрібнення по загально прийнятій схемі багатостадійного магнітного збагачення роздрібнену руду крупністю -25мм піддають підготовчому подрібненню у відкритому циклі грубого подрібнення із одержанням при штеркристалічному руйнуванні зростків зерен мінералів в рудній масі тонкого класу -0,14мм не більш 10 - 20%, що включає зерна піротину, і розділенню одержаного рудного матеріалу грохоченням або класифікацією на піротинвмісний продукт класу -0,14мм з видалянням його в хвости і рудний матеріал класу+0,14мм, який направляють на наступне збагачення по загальноприйнятій схемі збагачення Винахід відноситься до збагачення корисних копалин частково до знесірчення піротин вміщуючих кварцитів магнітним методом Найбільш близьким технічним рішенням у якості прототипу, являється спосіб знесірчення піротинвміщуючих магнетитових кварцитів в процесі збагачення, який включає дробіння вихідної руди, багатостадійне подрібнення, класифікацію і магнітну сепарацію продуктів здрібнення, які мають три стадії, а також стадію флотації одержаного залізорудного концентрату Подрібнення роздрібненої руди крупністю -25мм здійснюється в закритому циклі до крупності 95 - 98% класу -0,040мм Внаслідок цього відбувається транскристалічне руйнування магнетиту, кварцу, піротину і інших мінералів і переподрібнення магнетиту Наявність у великій КІЛЬКОСТІ переподрібненого магнетиту обумовлює підвищені витрати його в хвости Виділення переподрібненого піротин вміщуючого продукту класу -0,040мм відбувається при флотації в присутності магнетиту Внаслідок цього частина розкритих зерен піротину залишається в залізорудному концентраті (Звіт «Разработка и испытание экологически безопасной комбинированной технологии обессеривания железорудных концентратов» /Дендюк ТЕ//Кривой Рог Механобрчермет -1996 С 2 6 44) Недоліками відомого способу являється складність і недостатня ефективність процесу знесірчення і виробництва залізорудного концентрату із значним капітальним вкладенням і експлуатаційними витратами на збагачення, за рахунок того, що виділення піротинвміщуючого продукту класу 0,040мм відбувається після багатостадійного магнітного збагачення при флотації залізорудного концентрату, коли в присутності магнетиту флотація піротину надто скрутна, а переподрібнений магнетит в процесі транскристалічного руйнування губиться в хвости, в зв'язку з тим, що роздрібнену руду крутістю -25мм піддають подрібненню в закритому циклі до крупності 95 - 98% класу 0,040мм по загальноприйнятій схемі багатостадійного магнітного збагачення з наступною флотацією залізорудного концентрату Причиною, що перешкоджає одержанню технічного результату винаходу, що заявляється прототипом, є те, що роздрібнену руду крутістю 25мм піддають подрібненню в закритому циклі по загальноприйнятій схемі багатостадійного магнітного збагачення з наступною флотацією залізорудного концентрату, при цьому при подрібненні відбувається транскристалічне руйнування магнетиту, кварцу, піротину та інших мінералів, а також переподрібнення магнетиту і його зверхнормативні втрати при магнітному збагаченні, а одержаний залізорудний концентрат знесірчують при флотації, яка протікає в середовищі з переподрібненим магнетитом, внаслідок чого частина розкритих зерен шротину залишається в концентраті Внаслідок чого в процесі збагачення спосіб знесірчення піротин вміщуючих магнетитових квар ю ю 52425 цитів стає складним, малоефективним, який потребує значних капітальних вкладень і експлуатаційних витрат Задачею винаходу являється розробка способу знесірчення піротин вміщуючих магнетитових кварцитів в процесі збагачення, в якому за рахунок першочергового виділення піротинвміщуючого продукту класу -0,14мм при штеркристалічному руйнуванні зерен мінералів перед багатостадійним магнітним збагаченням, досягають спрощення і підвищення ефективності процесу знесірчення з поліпшенням технологічного процесу по виробленню залізорудного концентрату і скорочення капітальних вкладень, а також експлуатаційних витрат на збагачення і за рахунок цього скорочуються ШКІДЛИВІ викиди в атмосферу та виключається забруднення підземних вод токсичними речовинами Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі знесірчення піротинвміщуючих магнетитових кварцитів в процесі збагачення, що включає дробіння вихідної руди, багатостадійне подрібнення, класифікацію і магнітну сепарацію продуктів подрібнення, згідно винаходу, перед першою стадією подрібнення по загальноприйнятій схемі багатостадійного магнітного збагачення роздрібнену руду крупністю-25мм піддають підготовчому подрібненню у відкритому циклі грубого подрібнення з утворенням при інтеркристалічному руйнуванні зростків зерен мінералів в рудній масі тонкого класу-0,14мм не більш 10 20%, що включає зерна шротину і розділенню одержаного рудного матеріалу грохоченням або класифікацією на піротинвмішуючий продукт класу-0,14мм з видалянням його в хвости і рудний матеріал класу +0,14мм, який направляють на наступне збагачення по загальноприйнятій схемі збагачення Суттєвими ознаками винаходу, що заявляється є дробіння вихідної руди, багатостадійне подрібнення, класифікація, магнітна сепарація продуктів подрібнення, піддання роздрібненої руди крупністю -0,25мм підготовчому подрібненню у відкритому циклі грубого подрібнення перед першою стадією подрібнення по загальноприйнятій схемі багатостадійного магнітного збагачення із створенням при штеркристалічному руйнуванні зростків зерен мінералів в рудній масі тонкого класу -0,14мм не більш 10 - 20%, що включає зерна піротину, розділення одержаного рудного матеріалу грохоченням або класифікацією на піротинвміщуючий продукт класу-0,14мм з видалянням його в хвости і рудний матеріал класу +0,14мм, який направляють на наступне збагачення по загальноприйнятій схемі збагачення Новими суттєвими ознаками винаходу, що заявляється є гадання роздрібненої руди крупністю-0,25мм у відкритому циклі грубого подрібнення перед першою стадією подрібнення по загальноприйнятій схемі багатостадійного магнітного збагачення із створенням при штеркристалічному руйнуванні зерен мінералів в рудній масі тонкого класу0,14мм не більш 10 - 20%, що включає зерна піро тину, розділення одержаного рудного матеріалу грохоченням або класифікацією на піротинвміщуючий продукт класу-0,14мм з видалянням його в хвости і рудний матеріал класу +0,14мм, який направляють на наступне збагачення по загальноприйнятій схемі збагачення Указані суттєві ознаки являються необхідними і достатніми у всіх випадках здійснення способу, що заявляється Завдяки тому, що перед першою стадією подрібнення по загальноприйнятій схемі багатостадійного магнітного збагачення роздрібнену руду крупністю-25мм піддають підготовчому подрібненню у відкритому циклі грубого подрібнення з утворенням при штеркристалічному руйнуванні зростків зерен мінералів в рудній масі тонкого класу0,14мм не більш 10 - 20%, що включає зерна шротину, відбувається максимальна концентрація в рудній масі розкритих зерен піротину з максимальною складовою частиною нерозкритих великих зростків зерен магнетиту При цьому розміри розкритих зерен піротину не перевищує 0,14мм, а зростки магнетиту перевищують 0,14мм при ступені подрібнення 10 - 20% класу-0,14мм відбувається переросподілення піротину і магнетиту по полярним класам в подрібненій рудній масі, що забезпечить ефективне їх механічне розділення, а це буде сприяти спрощенню і підвищенню ефективності процесу знесірчення з поліпшенням технологічного процесу по виробленню залізорудного концентрату і скороченню капітальних вкладень, а також експлуатаційних витрат на забезпечення і за рахунок цього скороченню шкідливих викидів в атмосферу та виключенню забруднень підземних вод токсичними речовинами Завдяки тому, що після підготовчого подрібнення роздрібненої руди крупністю-25мм одержаний рудний матеріал піддають розділенню грохоченням або класифікацією на піротин вміщуючий продукт класу-0,14мм з видалянням його в хвости і рудний матеріал класу+0,14мм, який направляють на наступне збагачування по загальноприйнятій схемі збагачення відбувається вивільнення переважно розкритих зерен піротину із подрібненої рудної маси, що має нерозкриті зростки зерен магнетиту, а це сприяє спрощенню і підвищенню ефективності процесу по виробленню залізорудного концентрату і скороченню капітальних вкладень, а також експлуатаційних витрат на збагачення і за рахунок цього скорочення шкідливих викидів в атмосферу та виключенню забруднень підземних вод токсичними речовинами Таким чином, завдяки сукупності відомих і нових суттєвих ознак стало можливим здійснення між ними причинно-наслідкового зв'язку, що забезпечить одержання технічного результату винаходу,що заявляється Спосіб здійснюється наступним чином Вихідну піротин вміщуючу руду, видобуту в залізорудних кар'єрах крупністю-1200мм і менш піддають дробінню в конусних дробарках до крупнисті-25 + 0мм Роздрібнену руду направляють на підготовчу стадію подрібнення у відкритому циклі грубого подрібнення в кульовому млині Подріб 52425 нення роблять з продуктивністю, яку визначають по виходу заданого класу-0,14мм не більш 10 20% з урахуванням мінералогічної і фізикомеханічної характеристики текстурних одиниць руди по ВІДОМІЙ формулі (Справочник по обогащению руд черных металлов /С Ф Шинкаренко и др // М Недра 1980 С 175,176) Вихід заданого класу-0,14мм в КІЛЬКОСТІ 10 20% приймають у зв'язку з тим, що в даному класі концентрується основна маса розкритих зерен гатах при цьому розвивається внутріпшьозернові тріщини з утворенням кварцових і магнетитових зростків На розвиток цих тріщин затрачається чимала КІЛЬКІСТЬ енергії В зв'язку з чим процес руйнування агрегатів іде повільніше і зростки кварцу та магнетиту концентруються у фракції +0,14мм в КІЛЬКОСТІ 80 - 90% від вихідної руди Подрібнений таким чином матеріал направляють на грохочення або класифікацію з одержанням ВІДПОВІДНО над решіткового продукту класу піротину в КІЛЬКОСТІ 60 - 80% і магнетиту в КІЛЬКОСТІ +0,14мм в КІЛЬКОСТІ 80 - 90% або рудних ПІСКІВ кла 3,5% від їх КІЛЬКОСТІ в ВИХІДНІЙ руді сифікації класу +0,14мм в КІЛЬКОСТІ 80 - 90%, які направляють на першу стадію подрібнення в кульовому млині, а під решітного продукту класу0,14мм в КІЛЬКОСТІ 10 - 20% або зливу класифікатора, що має клас -0,14мм в КІЛЬКОСТІ 10 - 20% направляють у відвальні хвости збагачення Після першої стадії подрібнення подрібнений матеріал, що має 33% класу-0,14мм направляють на класифікацію Злив класифікатора, що має клас-0,44мм в КІЛЬКОСТІ 33% направляють на магнітну сепарацію з одержанням промислового концентрату і відвальних хвостів збагачення, а рудні піски класифікації класу +0,044мм в КІЛЬКОСТІ 66% направляють на другу стадію подрібнення Процеси подрібнення другої и третьої стадії, що супроводжуються класифікацією і магнітною сепарацією здійснюють подібно процесам першої стадії подрібнення з одержанням промислового концентрату, який має 63,6% заліза і сірки в концентраті 0,07% Подальше збільшення виходу класу-0,14мм більш 10 - 20% недоцільно, так як відбувається збільшення розкритих зерен магнетиту, що веде до зростання втрат корисного компоненту понад нормативного Зменшення виходу класу-0,14мм менш 10 20% веде до зниження ступеню розкриття зерен шротину і зменшенню ефективності його видаляння на даній стадії подрібнення Куски руди в ПІДГОТОВЧІЙ стадії подрібнення являють собою уламки кварцових, магнетитових і кумінгтонітових шарів, які різко відрізняються по МІЦНОСТІ, формі і крупнисті складаючи їх мінералів Кварцові шари являються важкоруйнуючими, магнетитові шари - середньоруйнуючими, а кумінгтоНІТОВІ піротин вмішуючі - відносно легкоруйнуючими Під ДІЄЮ подрібнювальних тіл-куль в млині енергія подрібнювального середовища впливає в першу чергу на агрегати, які складені зернами призматичної форми кумінгтоніту, лусочками біотиту та зернами піротину ізометричної форми, що мають низьку МІЦНІСТЬ При цьому, в даному типі агрегату розвиваються міжзернові тріщини з розкриттям і вивільненням зерен піротину, що концентруються у фракцм-0,14мм в КІЛЬКОСТІ 10 - 20% від вихідної руди А в кварцових і магнетитових агреШироко шаровою текстурною особливістю з МІЦНІСТЮ шарів шари з різним мінеральним складом являють собою три типа шарів І тип шару - магнетитовий має форма зерен розмір зерен МІЦНІСТЬ зерен тип руйнування II тип шару - кварцевий має форма зерен МІЦНІСТЬ зерен Приклад Вихідна залізна руда ВАТ "Інгулецький прнозбагачувальний комбінат" Криворізького залізорудного басейну являє собою піротин вміщуючі магнетитові кварцити, які характеризуються наступним широко шаровою текстурною особливістю з МІЦНІСТЮ m = 10-ь 25мм магнетитовий кварцовий кумінгтонітовий ізометрична поліедррично зростокова di = 0,05 •• 2,0мм * Ні = 3400 •• 5600МПа по шкалі Мооса 5,5-ьб * транскристалічний (внутрішньозерновий) ізометрична di = 0,05 -ь 1,0мм Н 2 = 1 0 4 - И , 6 104МПа по шкалі Мооса 7 транскристалічний (внутрішньо зерновий) тип руйнування III тип шару - кумінгтонітовий має форма зерен призматична амфібола лусочками біотиту і зернами піротину розмір зерен d 3 = 0,1 + 1,0мм МІЦНІСТЬ зерен по шкалі Мооса 5,5 - 6, 2,5 - 3, 3,5 - 4 5 по МПа Н'3 = 4300-ьббОО, н"з = 1200 + 32оо,н" з = 2000 - 2700 тип руйнування штеркристалічний (міжзерновий) Вихідну руду з такими характеристиками крутістю -1200мм направляють в бункери конусних дробарок ККД-1500/180, ККД-500/75, ККД-250/25, після її дробіння роздрібнену руду крупністю -25 мм в КІЛЬКОСТІ 253 т/годину направляють на підготовче подрібнення в кульовий млин "МШР 3,6 х 4,0" у відкритому циклі грубого подрібнення При цьому задаються продуктивність млина по заданому класу 35т/годину, що утворюється для одержання піротинвміщуючого подрібненого матеріалу тонкого класу -0,14мм не більш 10 - 20% Продуктивність кульового млина визначають по формулі 52425 (Справочник по обогащению руд черных металлов /Шинкоренко С Ф/Москва «Недра» 1980 С 175176) 100 а /і 2 31 - ) 5 ( 51 10 0 3542 1U U При подрібненні рудної маси, яка складається із кусочків, що мають шари - магнетитовий, кварцовий і кумінгтонітовий у зв'язку з низькою МІЦНІСТЮ і штеркристалічним (міжзерновим) типом руйнування останніх відбувається першочергове розкриття і вивільнення 80% зерен шротину у фракцію-0,14мм Подрібнений матеріал, що має 15% класу0,14мм подають на грохочення грохотом універсальним ПІДВІСНИМ ГУП-ІІ з розмірами отворів 0,15мм, де відбувається розділення матеріалу по крупності на підрешітний продукт крупністю0,14мм в КІЛЬКОСТІ 35т/годину, що має до 80% зерен піротину від вихідної КІЛЬКОСТІ в руді, який видаляють в хвости і надрешітковий рудний матеріал класу +0,14мм в КІЛЬКОСТІ 218т/годину Або подрібнений матеріал, що має 15% класу0,14мм подають на класифікацію в спіральний класифікатор з високим порогом 1КСН-24Б з розрідженням в ньому Р Т в зливі 2,2 - 4,5 при крупнисті зливу -0,14мм з його складом 15%, де мають 80% зерен піротину від вихідної КІЛЬКОСТІ в руді, який видаляють в хвости, а вихід рудного матеріалу класу +0,14мм в КІЛЬКОСТІ 218т/годину направляють на першу стадію подрібнення в кульовий млин "МШР-3,6 х 4,0" з виходом подрібненого матеріалу, що складає 33% класу -0,044мм, який направляють на класифікацію в спіральний класифікатор з зануреною спіраллю "КСН-24Б" в зливі якого знаходиться подрібнений матеріал класу0,07мм Останній направляють на магнітну сепарацію магнітним сепаратором "ПБМ-ПП-120/300", а рудні теки класифікації направляють на доподрібнення на другу стадію подрібнення На магнітному сепараторі матеріал зливу розділяється на магнетитовий концентрат, що має шротин в КІЛЬКОСТІ 20% від вихідного в руді і домішку пірит, а також хвости, які направляють в шламосховище Потім процес подібно повторюється на другій і третій стадіях подрібнення (подрібнення, класифікація, магнітна сепарація) з переробкою в кожній стадії 33% вихідного матеріалу і остаточним одержанням 8 магнетитового концентрату, що має шротин в КІЛЬКОСТІ 20% від вихідного в руді з домішкою піриту і вкладом сірки 0,07% Дані дослідно-промислових випробувань підтверджуються таблицею Використання винаходу, що заявляється дозволить спростити і підвищити ефективність процесу знесірчення з поліпшенням технологічного процесу по виробленню залізорудного концентрату і скорочення капітальних вкладень, а також експлуатаційних витрат на збагачення і за рахунок цього скорочуються ШКІДЛИВІ викиди в атмосферу та виключається забруднення підземних вод токсичними речовинами за рахунок першочергового виділення піротинвміщуючого продукту класу0,14мм при штеркристалічному руйнуванні зерен мінералів перед багатостадійним магнітним збагаченням Технічний результат досягається у зв'язку з тим, що роздрібнену руду до крупності-25мм піддають підготовчому подрібненню у відкритому циклі грубого подрібнення перед багатостадійними подрібненням, класифікацією і магнітною сепарацією Відбувається штеркристалічне руйнування зростків зерен мінералів в рудній масі з одержанням тонкого класу -0,14мм в цій масі не більш 10 20%, що включає зерна шротину Потім роблять розділення одержаного рудного матеріалу грохоченням або класифікацією на піротин вміщуючий продукт класу -0,14мм Цей продукт видаляють в хвости, а рудний матеріал класу +0,14мм направляють на наступне збагачення по загальноприйнятій схемі збагачення Таблиця Показники Річна продуктивність, тис т по руді по концентрату Вміст Fe, % по руді по концентрату Вміст сірки, % по руді по концентрату Додаткові капіталовкладення на збагачення, млн грн Додаткові експлуатаційні витрати на збагачення, млн грн По прототипу По винаходу, що заявляється 27917 11501 27917 11501 32,89 63,6 32,89 63,6 0,23 0,08 0,23 0,07 45,91 26,45 15,65 14,61 52425 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 10