Спосіб збагачення техногенної сировини

Реферат: Спосіб збагачення техногенної сировини включає її розпушування, грохочення для видалення у відвал негабаритних уламків та шматків злежалої техногенної сировини і з утворенням пульпи, дешламацію в гідроциклоні з утворенням двох потоків, гравітаційне збагачення в гвинтовому сепараторі, утворення наприкінці технологічного циклу товарного концентрату та хвостів збагачення. Як техногенну сировину використовують відходи галузей важкої промисловості, які після грохочення для видалення у відвал негабаритних уламків та шматків злежалої техногенної сировини і з утворенням пульпи направляють на класифікацію на грохоті. UA 70023 U (54) СПОСІБ ЗБАГАЧЕННЯ ТЕХНОГЕННОЇ СИРОВИНИ UA 70023 U UA 70023 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гірничої та металургійної промисловості і може бути використана для збагачення сировини, яка складає техногенні поклади заскладованих відходів гірничозбагачувальних та металургійних підприємств. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як прототип, є спосіб збагачення техногенної сировини, що включає її розпушування, грохочення для видалення у відвал негабаритних уламків та шматків злежалої техногенної сировини і з утворенням пульпи, дешламацію в гідроциклоні з утворенням двох потоків, гравітаційне збагачення в гвинтовому сепараторі, утворення наприкінці технологічного циклу товарного концентрату та відходів у вигляді хвостів збагачення. Як вихідний матеріал використовують техногенну залізовмісну сировину - шлами металургійних підприємств, які після грохочення у вигляді пульпи направляють на першу стадію гравітаційного збагачення в гідроциклоні, у результаті якого формують два потоки, один з яких містить продукт із корисними компонентами, що направляють на магнітну сепарацію, а інший - злив гідроциклона - хвости - направляють у відвал, при цьому в результаті магнітної сепарації одержують потік продукту, що має магнітні властивості і потік слабомагнітних і немагнітних продуктів, причому продукт, що має магнітні властивості, піддають гравітаційному збагаченню в гвинтових сепараторах, одержуючи при цьому хвости збагачення і залізовмісний магнітний продукт у вигляді залізорудного концентрату, а потік слабомагнітних і немагнітних продуктів піддають гравітаційному збагаченню, розділяючи їх за густиною, при цьому продукт високої густини збагачують на гвинтовому сепараторі, одержуючи 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 (патент України № 32487, МПК (2011.01) В03В 7/00, 2008). Недоліками відомого способу є недостатня ефективність збагачення техногенної сировини, за яку представлена тільки залізовмісна сировина у вигляді шламів металургійних підприємств, область застосування і екологічний стан промислового району. Недоліки викликані тим, що живлення процесу збагачення містить у собі бідні зростки, які представлені крупними частинками у вихідній сировині, що в процесі збагачення переходять до продукту з корисними компонентами, знижуючи його якість. Причиною, яка перешкоджає одержанню технічного результату корисної моделі, що є прототипом, є: техногенна сировина представлена тільки залізовмісною сировиною у вигляді шламів металургійних підприємств, в яких присутні бідні зростки, що в процесі збагачення потрапляють до продукту з корисними компонентами, знижуючи його якість, а це, в свою чергу, спричиняє недостатню ефективність процесу збагачення техногенної сировини. Крім того, використання відходів тільки металургійних підприємств звужує область застосування відомого способу, а також погіршує екологічний стан промислового регіону. Задачею корисної моделі, що заявляється, є розробка способу збагачення техногенної сировини, який передбачає шляхом забезпечення максимально можливого виділення корисного компонента із техногенної сировини, представленої відходами гірничо-збагачувальних та металургійних підприємств, перед наступним гравітаційним збагаченням за рахунок забезпечення живлення процесу збагачення техногенної сировини, що не містить бідних зростків, досягнути підвищення ефективності збагачення техногенної сировини, незалежно від джерела її отримання, і розширення області застосування способу збагачення та поліпшення екологічного стану промислового регіону. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі збагачення техногенної сировини, що включає її розпушування, грохочення для видалення у відвал негабаритних уламків та шматків злежалої техногенної сировини і з утворенням пульпи, дешламацію в гідроциклоні з утворенням двох потоків, гравітаційне збагачення в гвинтовому сепараторі, утворення наприкінці технологічного циклу товарного концентрату та відходів у вигляді хвостів збагачення, згідно з корисною моделлю, як техногенну сировину використовують відходи підприємств важкої промисловості, таких як гірничо-збагачувальні та металургійні, які після грохочення для видалення у відвал негабаритних уламків та шматків злежалої техногенної сировини і з утворенням пульпи направляють на класифікацію на грохоті, в результаті якої отримують два потоки, один з яких містить механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів і тонкі частки некорисного компонента, яку направляють на дешламацію в гідроциклоні, а інший, представлений бідними зростками корисного та некорисного компонентів, направляють у відвал, при цьому в результаті дешламації в гідроциклоні формують два потоки, один з яких містить тільки механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів, після чого механічну суміш направляють на гравітаційне збагачення в гвинтових сепараторах з отриманням товарного концентрату та відходів у вигляді 1 UA 70023 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 хвостів збагачення, а інший, представлений тонкими частками некорисного компоненту, направляють у відвал. Суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є: - розпушування техногенної сировини; - грохочення для видалення у відвал негабаритних уламків та шматків злежалої техногенної сировини і з утворенням пульпи; - дешламація в гідроциклоні з утворенням двох потоків; - гравітаційне збагачення в гвинтовому сепараторі; - утворення наприкінці технологічного циклу товарного концентрату та відходів у вигляді хвостів збагачення; - як техногенну сировину, використовують відходи підприємств важкої промисловості, таких як гірничо-збагачувальні та металургійні, які після грохочення для видалення у відвал негабаритних уламків та шматків злежалої техногенної сировини і з утворенням пульпи направляють на класифікацію на грохоті, в результаті якої отримують два потоки, один з яких містить механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів і тонкі частки некорисного компонента, яку направляють на дешламацію в гідроциклоні, а інший, представлений бідними зростками корисного та некорисного компонентів, направляють у відвал; - в результаті дешламації в гідроциклоні формують два потоки, один з яких містить тільки механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів, після чого механічну суміш направляють на гравітаційне збагачення в гвинтових сепараторах з отриманням товарного концентрату та відходів у вигляді хвостів збагачення, а інший, представлений тонкими частками некорисного компоненту, направляють у відвал. Новими суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є: - як техногенну сировину, використовують відходи підприємств важкої промисловості, таких як гірничо-збагачувальні та металургійні, які після грохочення для видалення у відвал негабаритних уламків та шматків злежалої техногенної сировини і з утворенням пульпи направляють на класифікацію на грохоті, в результаті якої отримують два потоки, один з яких містить механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів і тонкі частки некорисного компонента, яку направляють на дешламацію в гідроциклоні, а інший, представлений бідними зростками корисного та некорисного компонентів, направляють у відвал; - в результаті дешламації в гідроциклоні формують два потоки, один з яких містить тільки механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів, після чого механічну суміш направляють на гравітаційне збагачення в гвинтових сепараторах з отриманням товарного концентрату та відходів у вигляді хвостів збагачення, а інший, представлений тонкими частками некорисного компонента, направляють у відвал. Таким чином, завдяки сукупності відомих і нових суттєвих ознак, стало можливим здійснення причинно-наслідкового зв'язку між ними та одержаним результатом. Завдяки тому, що як техногенну сировину, використовують відходи підприємств важкої промисловості, таких як гірничо-збагачувальні та металургійні, які після грохочення для видалення у відвал негабаритних уламків та шматків злежалої техногенної сировиниі з утворенням пульпи направляють на класифікацію на грохоті, в результаті якої отримують два потоки, один з яких містить механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів і тонкі частки некорисного компонента, яку направляють на дешламацію в гідроциклоні, а інший, представлений бідними зростками корисного та некорисного компонентів, направляють у відвал, утворюється продукт у вигляді механічної суміші корисного та некорисного компонентів і з тонкими частками некорисного компонента, що не вміщує бідних зростків корисного та некорисного компонентів, а це буде сприяти підвищенню ефективності збагачення техногенної сировини, незалежно від джерела її одержання і розширенню області застосування способу збагачення та поліпшенню екологічного стану промислового регіону. Завдяки тому, що в результаті дешламації в гідроциклоні формують два потоки, один з яких містить тільки механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів, після чого механічну суміш направляють на гравітаційне збагачення в гвинтових сепараторах з отриманням товарного концентрату та відходів у вигляді хвостів збагачення, а інший, представлений тонкими частками некорисного компонента, направляють у відвал, забезпечується максимально можливе виділення корисного компонента із техногенної сировини в процесі збагаченням, що дасть можливість підвищити ефективність збагачення техногенної сировини, незалежно від джерела її одержання і розширити область застосування способу збагачення та поліпшити екологічний стан промислового регіону. 2 UA 70023 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Суть корисної моделі, що заявляється, пояснюється кресленням, на якому зображена технологічна схема способу збагачення техногенної сировини. Спосіб здійснюється наступним чином. З накопичувача 1 заскладована техногенна сировина подається на розпушування 2 і піддається грохоченню 3 для видалення негабаритних уламків та шматків злежалої сировини. В результаті грохочення 3 утворюються надрешітний і підрешітний продукти. Надрешітний продукт у вигляді негабаритних уламків та шматків злежалої сировини видаляється для складування у відвал 4. Підрешітний продукт є вихідною сировиною для наступних циклів збагачення. Процес збагачення починається з класифікації на грохоті 5, в результаті якої отримується два потоки. На цьому етапі відбувається поділ техногенної сировини на потік, що вміщує механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів і з тонкими частками некорисного компонента, і потік, що вміщує бідні зростки корисного та некорисного компонентів, які складують у відвал 4. Після класифікації на грохоті 5 механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів і з тонкими частками некорисного компонента направляють на дешламацію в гідроциклон 6, з формуванням двох потоків. На цьому етапі відбувається відділення за густиною тонких часток некорисного компонента від механічної суміші корисного та некорисного компонентів. Висока ефективність розділення досягається за рахунок спрямованих турбулентних потоків. Дешламація у гідроциклоні 6 дозволяє виділити основний потік збагачуваної сировини, представленої механічною сумішшю розкритих зерен корисного та некорисного компонентів. Злив дешламації являє собою пусту породу у вигляді тонких часток некорисного компонента і направляється у відвал 4. Після дешламації у гідроциклоні 6 механічну суміш направляють на гравітаційне збагачення у гвинтових сепараторах 7, в результаті якого розділений за густиною продукт являє собою товарний концентрат, який зневоднюється у вакуум-фільтрі 8. Після зневоднення 8 товарний концентрат направляють на складування 9. Відходи у вигляді хвостів гравітаційного збагачення у гвинтових сепараторах 7 направляють у відвал 4. Приклад № 1 Промислові випробування корисної моделі, що заявляється, були проведені в Криворізькому залізорудному басейні при збагаченні техногенної сировини у вигляді заскладованих залізовмісних відходів (хвостів) збагачувального виробництва Східного гірничо-збагачувального комбінату. Вихідним живленням промислової збагачувальної установки були заскладовані в хвостосховищі лежалі залізовмісні хвости з вмістом заліза загального 23,1 %. Лежалі хвости виймалися екскаватором з хвостосховища і автомобільним транспортом доставлялися в бункер вихідного живлення установки. З бункера, живлення разом з водою надходило в скрубер-бутару С-3П, де відбувалося його розпушування. Розпушений матеріал подавався на грохочення на грохот ГІТ-51, де в надрешітний продукт видалялися у відвал негабаритні уламки та шматки злежалих хвостів. Вихід надрешітного продукту склав 2,1 %, при вмісті заліза загального в ньому 5,4 %. Підрешітний продукт грохоту ГІТ-51, з вмістом заліза загального 23,4 %, який є вихідною сировиною для наступних циклів збагачення, у вигляді пульпи подавався на класифікацію на грохот тонкого грохочення Stack Sizer з отриманням двох потоків, в один з яких - надрешітний продукт, що вміщує бідні зростки з виходом 13,2 % при вмісті заліза загального в ньому 10,4 % складувався у відвал, а інший - підрешітний продукт грохота тонкого грохочення Stack Sizer з вмістом заліза загального 25,4 %, що вміщує механічну суміш розкритих зерен залізовмісних часток та пустої породи і тонкі частки пустої породи - подавався на дешламацію в гідроциклоні ГЦ-350. У гідроциклоні ГЦ-350 формувалося 2 потоки, один з яких - злив у вигляді тонких часток пустої породи з виходом 11,6 % при вмісті заліза загального 12,6 % - направлявся у відвал, а інший - піски гідроциклона ГЦ-350, у вигляді механічної суміші розкритих залізовмісних часток та пустої породи з вмістом заліза загального 27,5 %, подавалися на гравітаційне збагачення в гвинтових сепараторах ССп-0,6х3-Р. В результаті збагачення був отриманий товарний концентрат з вмістом заліза загального 66,1 % при виході його 25,2 %, який після зневоднення на стрічковому вакуум-фільтрі ЛОН-4,5 накопичувався на складі і відходи у вигляді хвостів збагачення з вмістом заліза загального 8,6 %, які направлялися у відвал. Приклад № 2 Промислові випробування корисної моделі, що заявляється, були проведені в Криворізькому залізорудному басейні при збагаченні техногенної сировини у вигляді залізовмісних відходів (шламів газоочистки) металургійного комбінату "Арселор Мітал Кривий Ріг". 3 UA 70023 U 5 10 15 20 25 30 Вихідним живленням промислової збагачувальної установки були заскладовані в шламосховищі лежалі залізовмісні шлами з вмістом заліза загального 35,6 %. Лежалі шлами виймалися земснарядом з шламосховища і подавалися на збагачувальну установку, де розпушувалися в спіральному класифікаторі 1КСН-24, та барабанному грохоті 081 встановлених послідовно. Розпушений матеріал подавався на грохот ГІТ-61, де в надрешітний продукт видалялися у відвал негабаритні уламки та шматки злежалих хвостів. Вихід надрешітного продукту склав 5,2 %, при вмісті заліза загального в ньому 3,6 %. Підрешітний продукт грохота ГІТ-61, з вмістом заліза загального 36,0 %, який є вихідною сировиною для наступних циклів збагачення у вигляді пульпи, подавався на класифікацію на грохот тонкого грохочення Stack Sizer з отриманням двох потоків, в один з яких - надрешітний продукт, що вміщує бідні зростки з виходом 10,4 % при вмісті заліза загального в ньому 9,6 % складувався у відвал, а інший - підрешітний продукт грохота тонкого грохочення Stack Sizer з вмістом заліза загального 32,4 %, що вміщує механічну суміш розкритих зерен залізовмісних часток та пустої породи і тонкі частки пустої породи - подавався на дешламацію в гідроциклоні ГЦ-500. У гідроциклоні ГЦ-500 формувалося 2 потоки, один з яких - злив у вигляді тонких часток пустої породи з виходом 10,3 % при вмісті заліза загального 11,4 % - направлявся у відвал, а інший - піски гідроциклона ГЦ-500, у вигляді механічної суміші розкритих залізовмісних часток та пустої породи з вмістом заліза загального 40,5 %, подавалися на гравітаційне збагачення в гвинтових сепараторах ССп-0,6х3-Р. В результаті збагачення був отриманий товарний концентрат з вмістом заліза загального 66,0 % при виході його 30,3 %, який після зневоднення на стрічковому вакуум-фільтрі ЛОН-10 накопичувався на складі і відходи у вигляді хвостів збагачення з вмістом заліза загального 9,4 %, які направлялися у відвал. Застосування корисної моделі, що заявляється, дасть можливість підвищити ефективність збагачення техногенної сировини, незалежно від джерела її отримання, і розширення області застосування способу збагачення та поліпшити екологічний стан промислового регіону за рахунок забезпечення живлення процесу збагачення, що не містить бідні зростки, шляхом забезпечення максимально можливого виділення корисного компонента із техногенної сировини, представленої відходами гірничо-збагачувальних та металургійних підприємств, перед наступним гравітаційним збагаченням. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 Спосіб збагачення техногенної сировини, що включає її розпушування, грохочення для видалення у відвал негабаритних уламків та шматків злежалої техногенної сировини і з утворенням пульпи, дешламацію в гідроциклоні з утворенням двох потоків, гравітаційне збагачення в гвинтовому сепараторі, утворення наприкінці технологічного циклу товарного концентрату та хвостів збагачення, який відрізняється тим, що як техногенну сировину використовують відходи підприємств важкої промисловості, таких як гірничо-збагачувальні та металургійні, які після грохочення для видалення у відвал негабаритних уламків та шматків злежалої техногенної сировини і з утворенням пульпи направляють на класифікацію на грохоті, в результаті якої отримують два потоки, один з яких містить механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів і тонкі частки некорисного компонента, яку направляють на дешламацію в гідроциклоні, а інший - представлений бідними зростками корисного та некорисного компонентів - направляють у відвал, при цьому в результаті дешламації в гідроциклоні формують два потоки, один з яких містить тільки механічну суміш розкритих зерен корисного та некорисного компонентів, після чого механічну суміш направляють на гравітаційне збагачення в гвинтових сепараторах з отриманням товарного концентрату та відходів у вигляді хвостів збагачення, а інший, представлений тонкими частками некорисного компонента, направляють у відвал. 4 UA 70023 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5