Спосіб збагачення залізорудної сировини

1. Спосіб збагачення залізорудної сировини, що включає видобування вихідного продукту, дроблення, подрібнення, класифікацію і сепарацію з розділенням одержаного продукту на хвости збагачення і залізовмісний продукт, який відрізняється тим, що вихідний продукт після видобування піддають послідовному двостадійному дробленню, в результаті чого при дробленні першої стадії одержують продукт, розмір часток якого C2 2 (19) 1 3 87016 збагачення і залізовмісного продукту («Способ обогащения смешанных железных руд» Патент РФ №2011416 від 28.04.1992р.). Недоліком відомого способу є те, що у якості вихідної сировини використовують різнорідні товарні руди, близькі за вмістом заліза і фізичним властивостям. З використанням відомої технології неможливо одержати товарний продукт (агломераційний концентрат) з вихідної сировини, представленої некондиційними кусковими гематитовими рудами, які містять у своєму складі домішку нерудних вмісних порід. Крім того, технологічні режими збагачення не регламентовані відносно гранулометричних фракцій сировини, які підлягають переробці на кожному етапі збагачувального процесу. Завданням винаходу є вдосконалення способу збагачення залізорудної сировини, отриманої в результаті відпрацювання техногенних покладів раніше заскладованих некондиційних залізних руд за рахунок послідовного дроблення, подрібнення і грохотіння вихідного матеріалу з наступним розділенням одержаного продукту за допомогою магнітної і гравітаційної сепарації на відвальні хвости і товарний продукт - агломераційний концентрат. Процес збагачення регламентований відносно розмірів часток збагачуваного рудного матеріалу при виконанні технологічного циклу. Реалізація винаходу дозволяє відпрацьовувати техногенні поклади, представлені заскладованими гірничодобувними підприємствами некондиційними слабокомагнітними рудами, а також розкривними породами, до складу яких не входять рудні мінерали. Це дозволяє знизити витрати на видобуток і собівартість залізорудної сировини, поліпшити екологічну ситуацію в гірничодобувних регіонах, а також зменшити площі земельних відводів під розміщення відвалів. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що спосіб збагачення залізорудної сировини включає видобуток вихідного матеріалу, його дроблення, подрібнення, класифікацію, гравітаційну і магнітну сепарацію з утворенням хвостів збагачення і залізовмісного продукту. 4 Відповідно до винаходу, вихідний продукт після видобування зі складів його накопичення піддається послідовному двостадійному дробленню, в результаті дроблення першої стадії одержують сировину, розмір часток якої не перевищує 80мм, а при наступній другій стадії дроблення одержують сировину з розміром часток, який не перевищує 15мм, яку направляють на грохотіння, в результаті якого одержують підрешітний продукт із розміром часток, що не перевищує 3мм і надрешітний продукт, розмір часток якого становить 3-15мм, при цьому підрешітний продукт направляють на подрібнення, одержують частки, розмір яких не перевищує 1мм і піддають їх гравітаційної сепарації, в результаті якої одержують залізовмісний продукт (аглоконцентрат) і хвости збагачення, а надрешітний продукт грохотіння піддають магнітній сепарації, формуючи два потоки: один із яких - магнітний - направляють на подрібнення і наступну гравітаційну сепарацію, а інший - немагнітний - у хвости збагачення. Для підвищення виходу концентрату і вилучення корисного компонента до концентрату отримані в результаті гравітаційної сепарації хвости піддають повторній гравітаційній сепарації, в результаті якої одержують залізовмісний продукт і хвости збагачення. Заявлений винахід ілюструється схемами, де на Фіг.1 показана технологічна схема збагачення залізовмісної сировини; на Фіг.2 - технологічна схема збагачення залізовмісної сировини з додатковим циклом гравітаційної сепарації. Заявлений винахід реалізується в такий спосіб. Реалізація винаходу ілюструється на прикладі збагачення заскладованої некондиційної гематитової руди, видобутої шахтами рудників ім. С.М.Кірова, ім. Ф.Э.Дзержинського, ім. В.І.Леніна Криворізького залізорудного басейну. Заскладований матеріал представлений гематитовими кварцитами з незначною (не більше 10мас.%) домішкою багатої гематитової руди, а також різного складу сланців та інших гірських порід, які не мають у своєму складі залізовмісних мінералів. Середній склад заскладованого матеріалу наведений у табл. 1. Таблиця 1 Назви гірських порід і руд Руда гематитова (мартитова, залізнослюдко-мартитова, дисперсногематит-мартитова) Кварцит гематитовий (залізнослюдко-мартитовий, мартитовий, дисперсногематит-мартитовий) Сланці кварц-силікатні Граніт, амфіболіт, безрудний кварцит Середнє Середній вміст у заскладованому матеріалі, мас.% Середній вміст заліЩільність порід і руд у за в породах і рудах, масиві, т/м мас.% 5,0 58,0 3,95 65,0 38,0 3,40 25,0 15,0 2,95 5,0 5,0 2,75 31,60 3,28 Мінеральний склад заскладованої некондиційної залізорудної сировини, представленої, голо вним чином, гематитовою рудою і гематитовим кварцитом, практично двохкомпонентний: гематит 5 (близько 35об'ємн.%) і кварц (близько 50%). Кількість інших мінералів незначна. Основними хімічними компонентами матеріалу є Fe2O3 (близько 50мас.%) і SiO2 (близько 40мас. %). Аналіз фізичних властивостей компонентів заскладованого матеріалу і результати досліджень показали, що ефективне збагачення матеріалу можливе за допомогою магнітного і гравітаційного методів, оскільки кварц і гематит помітно відрізняються за щільністю (відповідно, 2,65т/м3 і 5,2т/м3) і за питомою магнітною сприйнятливістю (гематит - феримагнетик, кварц -діамагнетик). До інших позитивних якостей сировини відносяться: незначний вміст шкідливих домішок (сірка, оксиди фосфору, натрію і калію) і відносно низька механічна міцність (3-15 балів за М.М.Протод'яконовим). Видобутий вихідний продукт (1) піддають послідовному двостадійному дробленню (2, 3). При дробленні першої стадії (2) на виході із дробарки одержують дроблену сировину, розмір часток якої не перевищує 80мм. По транспортуючому тракту, наприклад, конвеєру продукт першої стадії дроблення (2) подають до другої стадії дроблення (3), одержують сировину, розмір часток якої не перевищує 15мм. Необхідність послідовного двостадійного дроблення (2, 3) і розмір часток одержуваного після дроблення матеріалу обумовлені можливостями ефективної роботи дробарок і магнітного сепаратора. Продукт другої стадії дроблення (3) піддають грохотінню (4). Розмір отворів грохоту (4) обирається, виходячи з необхідності одержання надрешітного (5) і підрешітного (6) продуктів заданого гранулометричного складу. Після грохотіння подрібненого матеріалу одержують підрешітний продукт (6), розмір часток якого не перевищує 3мм, і надрешітний (5) продукт - у вигляді часток розміром 3-15мм. Підрешітний продукт (6) грохотіння направляють на подрібнення (7), одержують частки, розмір яких не перевищує 1мм, що забезпечує необхідний ступінь розкриття рудної складової вихідної сировини. Подрібнений продукт піддають гравітаційній сепарації (8), в результаті якої одержують 87016 6 залізовмісний продукт (агломераційний концентрат) (9) і хвости (10). Надрешітний продукт (5) грохотіння (4) піддають магнітній сепарації (11). В результаті магнітної сепарації (11) одержують магнітний продукт (12), його подрібнюють (7) і піддають гравітаційній сепарації (8). Кінцевий продукт, отриманий у результаті гравітаційної сепарації (8), є товарним продуктом (аглоконцентратом), який за якісними показниками відповідає вимогам до сировини для виробництва залізорудного агломерату. Немагнітний продукт (13) магнітної сепарації (11) є хвостами збагачення (10), які складуються у відвали і можуть утилізуватися для підприємств будівельної галузі промисловості як наповнювач при виготовленні сумішей, що твердіють, бетонів, а також у якості підсипки у дорожньому будівництві. Фізичні властивості залізорудної сировини і особливості процесу збагачення обумовлюють часткову втрату тонкозернистих фракцій подрібненого рудного матеріалу при його гравітаційній сепарації. Вони надходять до дрібнозернистого матеріалу хвостів, що призводить до втрат кондиційного матеріалу, який може бути вилучений з відходів при більш глибокому збагаченні шляхом застосування другої стадії гравітаційного збагачення. Для цього хвости (10), отримані в результаті гравітаційної сепарації (8), піддають повторній гравітаційній сепарації - гравітаційній сепарації другої стадії (15), в результаті якої одержують залізовмісний продукт (агломераційний концентрат) (9) і хвости збагачення (16), які складують (14) або утилізують. Проведені дослідження і дослідно-промислові випробування показали, що реалізація заявленого винаходу дозволяє залучити до ефективного відпрацювання техногенні поклади некондиційної залізовмісної сировини. В результаті збагачення вихідного матеріалу можуть бути отримані: 1) аглоконцентрат із загальним вмістом заліза 6062мас.%; 2) дрібнозернистий щебінь (загальним потоком з крупністю часток 15-3мм або в розсіві по фракціях); 3) - відвальні хвости (з крупністю часток 1-0мм), які частково можуть використовуватись як технічний сурик. 7 87016 8 9 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 87016 Підписне 10 Тираж 28 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