Спосіб обробки дрібняка марганцевих руд

Реферат: Спосіб (10) обробки дрібняка марганцевих руд, даний спосіб відрізняється наступними етапами: (i) підготовка сировини (12) дрібняка марганцевих руд для виготовлення принаймні двох його фракцій (14, 16), (ii) подача більш крупної (16) з двох фракцій до контуру (18) циклона для щільного середовища, який включає ущільнювач (20), в який подають верхній продукт (22) контура циклона, (iii) подання дрібнішої (14) з двох фракцій до контуру (24) контролю щільності для видалення побічної фракції (26) з розміром менш ніж 10 мкм та надання шламу з відносно постійною щільністю для наступних етапів обробки, (iv) подання шламу з етапу (iii) до контуру (28) мокрого високоінтенсивного магнітного збагачення (МВМЗ), (v) подання продукту з контуру (28) МВМЗ до етапу (30) дегідратації, та (vi) поєднання продукту з етапу (30) дегідратації та з контуру (18) циклона для щільного середовища як кінцевого продукту (32). UA 101457 C2 (12) UA 101457 C2 UA 101457 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки, до якої відноситься винахід Даний винахід належить до способу обробки дрібняка марганцевих руд. Точніше, передбачається, що процес згідно даного винаходу буде використовуватись для обробки дрібняка марганцевих руд з розміром часток менше 1,2 мм, включаючи матеріал з розміром часток менше 500 мкм. Рівень техніки Відходи, отримані від обробки марганцевої руди, традиційно вважаються відходами виробництва, оскільки стандартні технології, що використовуються в традиційній промисловості, не пристосовані для економічної обробки цього матеріалу з дрібними частками з отриманням продукту припустимої товарної якості. Зокрема, відходи марганцевих руд з розміром часток менш 500 мікрон вважаються корисними відходами та зазвичай звантажуються у сховища рудних відходів, а не спрямовуються на подальшу обробку для виготовлення товарної продукції. Приклад такої схеми можна побачити на марганцевій шахті Буту Крік, що знаходиться у Північній Території, в Австралії. Одна з цілей процесу згідно даного винаходу полягає в суттєвому подоланні вищезгаданих проблем, пов'язаних з відомим рівнем техніки, або в наданні принаймні корисної альтернативи відомим способам. Якщо контекст не вказує на інше, слід розуміти, що слово "містити" або його варіанти, такі як "містить" або "що містить" у даному технічному описі означає включення до складу зазначеної складової або групи складових, але не виключає наявностї у складі чи подальше включення до нього будь-якої іншої складової або групи складових. Посилання до процитованого матеріалу або інформації, що містяться у тексті, не слід сприймати як визнання того факту, що даний матеріал або інформація були загальновідомими фактами, або були відомі в Австралії чи в іншій країні. Суть винаходу Згідно з даним винаходом надається спосіб обробки дрібняка марганцевих руд, причому даний спосіб відрізняється тим, що включає наступні етапи: (i) Підготовка сировини дрібняка марганцевої руди для отримання принаймні двох його фракцій з різними розмірами; (ii) Подача більш крупної з двох фракцій до контуру циклону для щільного середовища, що містить ущільнювач, до якого подається верхній продукт циклону; (iii) Подача більш дрібної з двох фракцій з щільністю більш, ніж 10 % твердих часток до контуру контролю щільності для видалення побічної фракції з розміром менш ніж 10 мкм та отримання для подальших етапів обробки шламу з відносно постійною щільністю; (iv) Подача шламу, отриманого на етапі (iii), до контуру мокрого високоінтенсивного магнітного збагачення ("МВМЗ"); (v) Подача продукту з контуру МВМЗ до етапу дегідратації; та (vi) Поєднання у кінцевий продукт продуктів, отриманих на етапі дегідратації та у контурі циклону для щільного середовища. Переважно, до етапу (i) може включатись сировина, що складається з сухих відходів або з рудних відходів, або може утворюватись при поєднанні обох типів відходів. Етап (i) налагогджений таким чином, що існує можливість отримання сировини з відходів у будь-якій бажаній пропорції. Також бажано, щоб на етапі (i) також була передбачена наявність обхідної системи, в якій при необхідності може відбуватися збирання придатної для використання руди. При використанні сировини з рудних відходів є переважним, якщо етап (i) також містить етап дегідратації або ущільнення для видалення з сировини надлишку води та занадто дрібного матеріалу. Цей етап дегідратації або ущільнення переважно використовується для надання щільністі сировині з рудних відходів. Також бажано, щоб щільність нижнього продукту даного етапу дегідратації або ущільнення вимірювалася та контролювалася програмованим логічним пристроєм керування ("ПЛПК"). Переважна щільність даного нижнього продукту становить від 34 до 42 масових відсотків твердих часток. Етап (i) також включає подачу цього нижнього продукту до етапу мокрого просіювання для класифікації за розміром або до етапу дегідратації та накопичення для подальшого використання, або до етапу обробки з поєднанням цих двох етапів, в залежності від способу, що використовується у відповідний момент. Переважно на етапі мокрого просіювання утворюється фракція з розміром часток принаймні менш 500 мкм та фракція з розміром від 500 мкм до 1,2 мм. Також утворюється фракція з розміром більше 1,2 мм. Фракція з розміром більше 1,2 мм може подаватися до скрубера та повертатися на етап мокрого просіювання. 1 UA 101457 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Переважно контур циклону для щільного середовища з етапу (ii) також містить етап низькоінтенсивного магнітного збагачення ("НМЗ"), до якого подається пропорційна частина матеріалу з ущільнювача. Переважно, якщо нижній продукт з етапу НМЗ повертається для подальшої обробки, а не скидається безпосередньо до рудних відходів або відходів виробництва. Переважно у контурі контролю щільності з етапу (iii) виробляється шлам з вмістом твердих часток у межах 32-42 мас.%. Переважно сировина, що подається до контуру контролю щільності, має щільність від 10 до 45 % твердих часток. Переважно, якщо контур контролю щільності містить загусник, при використанні якого усувається матеріал з розміром часток менш 10 мкм та утворюється шлам з переважною щільністю, який подається як сировина до контуру МВМЗ на етапі (iv). Контур контролю щільності також переважно включає полотна для осадження з двома рівнями. Середня фракція з МВМЗ з етапу (iv), також може повертатися до контуру контролю щільності. Контур МВМЗ на етапі (iv) переважно включає принаймні два ступені: грубий та чистовий. Також допускається наявність третього ступіню - збирального ступеню. Переважно на кожному ступіні у контурі МВМЗ виробляється магнітна фракція, немагнітна фракція та середня фракція. Також переважно, якщо магнітна фракція, що є продуктом грубого ступеня МВМЗ, може подаватись або до кінцевого продукту або до чистового ступеню МВМЗ. Крім того, немагнітна фракція може подаватися до відходів МВМЗ або до збирального ступеню МВМЗ. Також середня фракція може повертатися до грубого ступеня МВМЗ або подаватися до збирального ступеню МВМЗ. Переважно етап дегідратації на етапі (v) містить класифікатор з дегідратаційним ситом. Також переважно, якщо класифікатор з дегідратаційним ситом містить відстійний бункер, що має полотна для розсіювання швидкості, розташовані над шнеком класифікатора. Стислий опис графічних матеріалів Процес згідно даного винаходу буде описаний винятково на прикладі, з посиланням на один варіант його здійснення та супровідний графічний матеріал, на якому: На фігурі 1 представлено схему технологічного процесу згідно зі способом обробки дрібняка марганцевих руд відповідно до даного винаходу. Переважний варіант (переважні варіанти) втілення винаходу На фігурі 1 представлений спосіб 10 обробки дрібняка марганцевих руд згідно даного винаходу. Спосіб 10 включає: (i) Етап 12 підготовки сировини, на якому сировина, що складається з дрібняка марганцевих руд, обробляється для отримання фракції 14 з розміром принаймні менш, ніж 500 мкм, та фракції 16 з розміром від 500 мкм до 1,2 мм; (ii) Контур 18 циклону для щільного середовища, який містить ущільнювач 20, причому до даного ущільнювача подається верхній продукт контуру циклону 22, а до даного контуру подається фракція з розміром від 500 мкм до 1,2 мм, що отримана на етапі 12 підготовки сировини; (iii) Подача фракції 14 з розміром менш ніж 500 мкм до контуру 24 контролю щільності для видалення побічної фракції 26 з розміром менш ніж 10 мкм, а також для отримання шламу для наступних етапів обробки, з відносно постійною щільністю; (iv) Подача шламу з контуру 24 контролю щільності до контура 28 мокрого високоінтенсивного магнітного збагачення ("МВМЗ"); (v) Подача продукту з контура 28 МВМЗ на етап 30 дегідратації; та (vi) Поєднання у кінцевий продукт 32 продукту, отриманого на етапі 30 дегідратації, та продукту, отриманого у контурі 18 циклону для щільного середовища. Етап 12 підготовки сировини включає отримання сировини з сухої сировини 34 або з рудних відходів 36, або сировини, що може утворюватись при поєднанні обох типів відходів. Етап 12 підготовки сировини налагогджений таким чином, що існує можливість отримання сировини з відходів у будь-якій бажаній пропорції. Також передбачена наявність обхідної системи 38, в якій при необхідності може відбуватися збирання придатної для використання руди. Руда, що придатна для використання, подається з обхідної системи 38 до складу 40 сировини. У процесі подачі сухих відходів 34 до мокрого сита 42 на етапі 12 підготовки сировини використовується традиційний завантажувальний бункер, стрічковий транспортер, конвеєр та резервуар для виготовлення шламу. Процес подачі рудних відходів 36, з щільністю від 0 до 45 % твердих часток, включає етап дегідратації або ущільнення, наприклад, у зневоднювальному конусі/загуснику, на якому з сировини, що складається з рудних відходів, видаляється надлишок води та занадто дрібний 2 UA 101457 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 матеріал. Надлишок води/занадто дрібний матеріал видаляються при використанні зливного жолобу та осідають у збірному колодязі для утилізації або повторного використання в способі 10. Цей етап дегідратації або ущільнення служить для регулювання щільності сировини з рудних відходів. Щільність нижнього продукту на даному етапі дегідратації або ущільнення вимірюється та регулюється за допомогою регульованого вентиля, який, в свою чергу, регулюється програмованим логічним пристроєм керування ("ПЛПК"). Переважна щільність даного нижнього продукту становить від 24 до 36 масових відсотків твердих часток. Етап 12 підготовки сировини також включає подачу цього нижнього продукту до мокрого сита 42 на етапі мокрого просіювання для класифікації за розміром, або до обхідної системи 38, яка, в свою чергу, включає етап дегідратації та подачі до складу 40 для подальшого використання, або до етапу, який складається з комбінації двох етапів, в залежності від способу 10, що використовується у відповідний момент. Передбачається, що етап дегідратації або ущільнення може проходити з додаванням флокулянту або без його додавання. Додатково, на етапі дегідратації або ущільнення може додаватися вода для забезпечення переважної щільності нижнього продукту. Крім фракції з розміром менш ніж 500 мкм та фракції з розміром від 500 мкм до 1,2 мм, на етапі 42 мокрого просіювання також утворюються фракція 44 з розміром більше 1,2 мм, або надгратова фракція. Фракція 44 з розміром більше 1,2 мм може подаватися до скрубера 46 та повертатися на етап 42 мокрого просіювання. Розмір отворів в полотні сита, яке використовується на етапі 42, залежить від типу руди, яка обробляється за допомогою способу 10. Однак, характерні розміри складають від 18 до 1,2 мм на верхньому рівні, та від 0,8 до 0,3 мм на нижньому рівні. У контурі 18 циклону для щільного середовища також здійснюється етап 46 низькоінтенсивного магнітного збагачення ("НМЗ"), до якого подається пропорційна частина матеріалу з ущільнювача 20. Нижній продукт 48 з етапу 46 НМЗ повертається до циркулюючого середовища 50 для подальшої обробки, а не відправляється у рудні відходи, як зазвичай відбувається в способах відомого рівня техніки. У контурі 18 циклону для щільного середовища використовується множина циклонів 52, що мають розмір 100 мм, та які виробляють верхній продукт 22 циклону та нижній продукт 54 циклону. Як зазначалося вище, верхній продукт 22 циклону використовується для подачі до ущільнювача 20, на відміну від процесів відомого рівня техніки, в яких для подачі до ущільнювача використовувалось циркулююче середовище. У контурі 18 циклону для щільного середовища використовується значною мірою матеріал, отриманий з сировини 34 та/або 36 як середовище, яке потребує додавання свіжого ферросиліцію (FeSi) для забезпечення постійної щільності середовища, як цього потребує оператор обладнання. У контурі 24 контролю щільності виробляється шлам 56 з вмістом твердих часток приблизно 32-42 мас.%, у той час, як сировина 58 контуру контролю щільності, фракція з розміром менш ніж 500 мкм, що отримується у процесі 42 мокрого просіювання, має щільність від 10 до 45 % твердих часток. У контурі 24 контролю щільності міститься резервуар для підтримання постійної щільності або загусник 60, який пристосований для видалення матеріалу 26 з розміром часток менш ніж 10 мкм, а також для виробництва шламу 56 з переважною щільністю, який подається як сировина до контуру МВМЗ на етапі (iv). Контур 24 контролю щільності також включає полотна для осаджування, що мають два рівні. Крім того, середня фракція МВМЗ з контуру МВМЗ 28 може повертатися до контуру контролю щільності. Контур 28 МВМЗ що використовується на етапі (iv), включає принаймні два ступені, грубий 62 та чистовий 64. Також допускається наявність третього збирального ступіню 66. На кожному ступіні 62, 64 та 66 у контурі МВМЗ виробляється магнітна фракція, немагнітна фракція та середня фракція. Немагнітна фракція, як з грубого 62 так і з чистового 64 ступенів МВМЗ спрямовується до збирального ступеню 66. Немагнітна фракція зі збирального ступеню 66 спрямовується у рудні відходи 68. Магнітна фракція, отримана на чистовом 64 ступені стає продуктом 70 МВМЗ. Магнітна фракція з грубого 62 ступеня може бути поданою на рециркуляцію або до чистового ступеня 64. Кожний ступінь 62, 64 та 66 може використовуватись як у відкритому, так і в закритому контурі. Наприклад, магнітна фракція, що є продуктом грубого ступеня 62 МВМЗ може подаватись або у кінцевий продукт 70, або до чистового ступеню 64 МВМЗ. Крім того, немагнітна фракція може подаватися до відходів 68 МВМЗ або до збирального ступеню 68 3 UA 101457 C2 5 10 МВМЗ. Середня фракція також може повертатися до грубого ступеня 62 МВМЗ або подаватися до збирального ступеня 68 МВМЗ. Передбачається, що покращення конструкції роторів МВМЗ та завантажувального бункеру може привести до покращень видобутку, частково завдяки здатності працювати зі збільшеним робочим діапазоном магнітної індукції. Етап 30 дегідратації етапу (v) включає класифікатор з дегідратаційним ситом. Класифікатор з дегідратаційним ситом містить відстійний бункер, що має полотна для розсіювання швидкості, розташовані над шнеком класифікатора. Вважається, що дана конструкція забезпечує підвищення маси здобутого матеріалу у порівнянні з традиційними конструкціями на 3 %. Як можна побачити з вищенаведеного опису, спосіб 10 згідно даного винаходу дозволяє здобувати кінцевий марганцевий продукт 32 з матеріалу, який раніше вважався відходами виробництва. Вважається, що модифікації та варіанти, які можуть бути очевидні спеціалістам в даній галузі, знаходяться в межах об'єму даного винаходу. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб обробки дрібняка марганцевих руд, який відрізняється тим, що включає наступні етапи: (і) підготовка сировини дрібняка марганцевих руд для виготовлення принаймні двох його фракцій, (іі) подання більш крупної з двох фракцій до контуру циклона для щільного середовища, який включає ущільнювач, в який подають верхній продукт контуру циклона, (ііі) подання більш дрібної з двох фракцій з щільністю більше, ніж 10 % твердих часток до контуру контролю щільності для видалення побічної фракції з розміром менш ніж 10 мкм та одержання для подальших етапів обробки шламу з відносно постійною щільністю, (iv) подання шламу з етапу (ііі) до контуру мокрого високоінтенсивного магнітного збагачення (МВМЗ), (v) подання продукту з контуру МВМЗ до етапу дегідратації, та (vi) поєднання продукту з етапу дегідратації та з контуру циклона для щільного середовища як кінцевого продукту. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що етап (і) містить сировину, яка складається з сухої сировини або з рудних відходів, або є поєднанням цих двох типів сировини. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що етап (і) організований таким чином, що може бути одержана комбінація сировини, яка містить будь-які бажані пропорції. 4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що на етапі (і) передбачена обхідна система, в якій, при необхідності, може відбуватися збирання руди, придатної для використання. 5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що етап (і) додатково містить етап дегідратації або ущільнення для видалення з сировини надлишку води та занадто дрібного матеріалу, якщо сировина складається з рудних відходів. 6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що етап дегідратації або ущільнення використовують для регулювання щільності сировини рудних відходів. 7. Спосіб за п. 5 або 6, який відрізняється тим, що щільність передбаченого нижнього продукту на етапі дегідратації або ущільнення вимірюють та контролюють програмованим логічним пристроєм керування (ПЛПК). 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що щільність даного нижнього продукту становить від 34 до 42 масових відсотків твердих часток. 9. Спосіб за п. 7 або 8, який відрізняється тим, що етап (і) також містить подання нижнього продукту до додатково передбачених етапу мокрого просіювання для класифікації за розміром або до етапу дегідратації та складування для пізнішого використання, або до комбінації двох етапів. 10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що на додатково передбаченому етапі мокрого просіювання відділяють фракцію з розміром принаймні менш 500 мкм та фракція з розміром від 500 мкм до 1,2 мм. 11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що за допомогою мокрого просіювання також відділяють фракцію з розміром більше 1,2 мм. 12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що фракцію з розміром більше 1,2 мм подають до скрубера та повертають до етапу мокрого просіювання. 4 UA 101457 C2 5 10 15 20 25 30 35 13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що контур циклона для щільного середовища з етапу (іі) додатково містить етап низькоінтенсивного магнітного збагачення (НМЗ), який одержує пропорційну частину матеріалу з ущільнювача. 14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що нижній продукт з етапу НМЗ повертають на подальшу обробку, а не безпосередньо до рудних відходів або відходів виробництва. 15. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що контур контролю щільності з етапу (ііі) виробляє шлам із вмістом твердих часток у межах 32-42 мас. %. 16. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що сировина, яку подають до контуру контролю щільності, має щільність від 10 до 45 % твердих часток. 17. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що контур контролю щільності містить загусник, який здатний усувати матеріал розміром менш ніж 10 мкм та надавати шлам з переважною щільністю, який подають як сировину до контуру МВМЗ на етапі (iv). 18. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що контур контролю щільності додатково містить полотна для осідання, що мають два рівні. 19. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що середню фракцію МВМЗ з етапу (iv) можуть повертати до контуру контролю щільності з етапу (ііі). 20. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що контур МВМЗ етапу (iv) містить принаймні два ступені: грубий та чистовий. 21. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що додатково присутній третій ступінь – збиральний. 22. Спосіб за п. 20 або 21, який відрізняється тим, що кожний ступінь контуру МВМЗ виробляє магнітну фракцію, немагнітну фракцію та середню фракцію. 23. Спосіб за будь-яким з пп. 20-22, який відрізняється тим, що магнітну фракцію, яка є продуктом грубого ступеня МВМЗ, подають або до кінцевого продукту або до чистового ступеню МВМЗ. 24. Спосіб за п. 22 або 23, який відрізняється тим, що немагнітну фракцію подають або до відходів МВМЗ, або до збирального ступеня МВМЗ. 25. Спосіб за будь-яким з пп. 22-24, який відрізняється тим, що середню фракцію повертають до грубого ступеня МВМЗ або подають до збирального ступеня МВМЗ. 26. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що етап дегідратації етапу (v) містить класифікатор з дегідратаційним ситом. 27. Спосіб за п. 26, який відрізняється тим, що класифікатор з дегідратаційним ситом містить відстійний бункер, що має полотна для розсіювання швидкості, розташовані над шнеком класифікатора. 5 UA 101457 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 6