Спосіб збагачення м’яких руд, наприклад осадів, оксидних марганцевих і гематитових залізних руд

Реферат: Спосіб збагачення м'яких руд, наприклад осадів, оксидних марганцевих і гематитових залізних руд, що включає операції дроблення, поділу на фракції по крупності й магнітної сепарації. Вихідне живлення піддають спочатку дробленню, а потім магнітній сепарації, одержуючи магнітний продукт і хвости магнітної сепарації, що направляються у відвал, при цьому отриманий магнітний продукт подрібнюють у роторному млині в режимі обертання ротора, і потім розділяють просіванням на надрешітний і підрешітний продукт, причому надрешітний продукт збагачують у магнітному полі, одержуючи концентрат і хвости магнітної сепарації, що направляються у відвал, а підрешітний продукт подрібнюють у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, і піддають гравітаційному збагаченню в відсаджувальній машині, одержуючи важку й легку фракції, потім важку фракцію збезводнюють у гідроциклоні, одержуючи піски й злив, і на вакуум-фільтрі, одержуючи кек і фільтрат, після чого збезводнений кек піддають сушінню, одержуючи просушений концентрат, а злив гідроциклону й фільтрат вакуум-фільтра поєднують і направляють в оберт на подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, а легку фракцію збезводнюють у гідроциклоні, одержуючи піски й злив, після чого злив гідроциклону направляють в оберт на подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, а піски піддають сушінню й направляють на магнітну сепарацію, одержуючи концентрат і хвости магнітної сепарації, які направляються у відвал. UA 107551 U (12) UA 107551 U UA 107551 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Технічне рішення належить до збагачення м'яких руд, осадів і може бути використане в гірничодобувній промисловості при переробці марганцеворудної або залізорудної сировини, зокрема, оксидних марганцевих або гематитових залізних руд, річкових осадів, видобутих на поверхню, наприклад при виконанні днопоглиблювальних робіт, болотних осадів і руд. Відомий спосіб збагачення марганцевої руди (див., наприклад, патент РФ № 2131780 С1 від 1998.04.30. МПК 6 В03В7/00). Даний спосіб включає дроблення руди, поділ її на фракції по крупності, магнітну сепарацію дрібної фракції, при цьому крупну фракцію піддають рентгенорадіометричній сепарації, руду зі вмістом менш 2 % марганцю направляють у відвал, а руду зі вмістом більш 2 % марганцю піддають рентгенолюмінесцентній сепарації. При рентгенолюмінесцентній сепарації інтенсивність рентгенолюмінесценсії вимірюють у двох спектральних діапазонах 540-600 і 400-440 нм. Поділ руди здійснюють на фракції 70-8 і 8-0 мм. Даний спосіб збагачення марганцевої руди є найбільш близьким по технічній суті й по ефекту, що досягається, до способу, який заявляється, і вибраний як найближчий аналог (прототипу). Недоліками даного способу збагачення марганцевої руди є високий вміст кремнезему й глинистих мінералів в одержуваному концентраті, обумовлений відсутністю технологічних операцій, що забезпечують відділення м'якої руди від кремнезему й глинистих мінералів. Істотними ознаками найближчого аналога (прототипу), які збігаються зі способом, що заявляється, збагачення м'яких руд, є: - дроблення руди, - поділ дробленої руди на фракції по крупності, - магнітна сепарація дрібної фракції. Ознаки технічного рішення, що заявляється, які відрізняються від найближчого аналога (прототипу): - первісне дроблення вихідного живлення, - наступна магнітна сепарація з одержанням магнітного продукту й хвостів магнітної сепарації, що направляються у відвал, - здрібнювання отриманого магнітного продукту в роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, з наступним поділом здрібненого матеріалу просіванням на надрешітний і підрешітний продукти, - збагачення надрешітного продукту в магнітному полі з одержанням концентрату й хвостів магнітної сепарації, що направляються у відвал, - подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, - гравітаційне збагачення подрібненого підрешітного продукту у відсаджувальній машині з одержанням важкої й легкої фракції, - зневоднювання важкої фракції в гідроциклоні з одержанням пісків і зливу, - зневоднювання легкої фракції на вакуум-фільтрі з одержанням кеку й фільтрату, - сушіння збезводненого кеку з одержанням просушеного концентрату, - об'єднання зливу гідроциклону й фільтрату вакуум-фільтра й направлення в оберт на подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, - зневоднювання легкої фракції в гідроциклоні з одержанням пісків і зливу, - направлення зливу гідроциклону в оберт на подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, - сушіння пісків, - магнітна сепарація просушених пісків з одержанням концентрату й хвостів магнітної сепарації, що направляються у відвал. В основу технічного рішення, що заявляється, поставлено задачу удосконалення способу збагачення м'яких руд за рахунок відділення м'якої руди від кремнезему й глинистих мінералів, що дозволить знизити вміст кремнезему й глинистих мінералів в одержуваному концентраті. Очікуваним технічним результатом технічного рішення, що заявляється (способу збагачення м'яких руд, наприклад осадів, оксидних марганцевих або гематитових залізних руд) є зниження вмісту кремнезему й глинистих мінералів в одержуваному концентраті за рахунок відділення м'якої руди від кремнезему й глинистих мінералів. 1 UA 107551 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Зазначений технічний результат досягається за рахунок того, що в способі збагачення м'яких руд, наприклад осадів, оксидних марганцевих або гематитових залізних руд, що включає - дроблення руди, поділ дробленої руди на фракції по крупності й магнітну сепарацію дрібної фракції, відповідно до технічного рішення, що заявляється, - вихідне живлення піддають спочатку дробленню, а потім магнітній сепарації, одержуючи магнітний продукт і хвости магнітної сепарації, що направляються у відвал, - отриманий магнітний продукт подрібнюють у роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, і потім розділяють просіванням на надрешітний і підрешітний продукт, - надрешітний продукт збагачують у магнітному полі, одержуючи концентрат і хвости магнітної сепарації, що направляються у відвал, - підрешітний продукт подрібнюють у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, і піддають гравітаційному збагаченню у відсаджувальній машині, одержуючи важку й легку фракції, - важку фракцію збезводнюють у гідроциклоні, одержуючи піски й злив, і на вакуум-фільтрі, одержуючи кек і фільтрат, - збезводнений кек піддають сушінню, одержуючи просушений концентрат, а злив гідроциклону й фільтрат вакуум-фільтра поєднують і направляють в оберт на подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, - легку фракцію збезводнюють у гідроциклоні, одержуючи піски й злив, - злив гідроциклону направляють в оберт на подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, - піски піддають сушінню й направляють на магнітну сепарацію, одержуючи концентрат і хвости магнітної сепарації, що направляються у відвал. Суть способу, що заявляється, полягає в наступному. При первісному дробленні вихідного живлення, при наступній магнітній сепарації з одержанням магнітного продукту й хвостів магнітної сепарації, що направляються у відвал, при здрібнюванні отриманого магнітного продукту в роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, з наступним поділом здрібненого матеріалу просіванням на надрешітний і підрешітний продукт, при збагаченні надрешітного продукту в магнітному полі з одержанням концентрату й хвостів магнітної сепарації, що направляються у відвал, при подрібненні підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, при гравітаційному збагаченні подрібненого підрешітного продукту в відсаджувальній машині з одержанням важкої й легкої фракції, при зневоднюванні важкої фракції в гідроциклоні з одержанням пісків і зливу, при зневоднюванні легкої фракції на вакуум-фільтрі з одержанням кеку й фільтрату, при сушінні збезводненого кеку з одержанням просушеного концентрату, при об'єднанні зливу гідроциклону й фільтрату вакуум-фільтра і при спрямуванні в оберт на подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, при зневоднюванні легкої фракції в гідроциклоні з одержанням пісків і зливу, при спрямуванні зливу гідроциклону в оберт на подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, при наступному сушінні пісків і при магнітній сепарації просушених пісків з одержанням концентрату й хвостів магнітної сепарації, що направляються у відвал, відбувається зниження вмісту кремнезему й глинистих мінералів в одержуваному концентраті за рахунок відділення м'якої руди від кремнезему й глинистих мінералів шляхом використання операцій подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи. Таким чином, сукупність відмітних ознак способу, що заявляється, веде до досягнення технічного результату, зазначеного вище. Крім того, суть технічного рішення, що заявляється (способу збагачення м'яких руд, наприклад осадів, оксидних марганцевих або гематитових залізних руд) ілюструється принциповою технологічною схемою його виконання, наведеною на кресл. 2 UA 107551 U 5 На кресл. показана принципова технологічна схема здійснення сукупності операцій способу збагачення м'яких руд, наприклад осадів, оксидних марганцевих або гематитових залізних руд. Здійснення способу, що заявляється, ілюструється наступним прикладом конкретного здійснення. Приклад. Вихідне живлення масою 100 кг, хімічний і мінеральний склад якого наведений у табл. 1 і 2, спочатку піддавали дробленню до крупності 0…5 мм. Характеристика дробленого продукту показана в табл. 3. Таблиця 1 Хімічний склад вихідного живлення Вихід продукту, % 100 Хімічний склад, мас. % Мnзаг. Feзаг. SiO2 16,06 3,70 43,10 Видобуток марганцю, % 100 Таблиця 2 Мінеральний склад вихідного живлення Мінерали Склад, мас. % Оксиди марганцю 22,77 Оксиди заліза Кварц Карбонати 6,17 41,23 14,77 Глинисті мінерали Інші 9,23 5,83 10 Таблиця 3 Характеристика дробленого до крупності 0…5 мм продукту Клас крупності Вихід Насипна щільність 15 5-10 0,83 1,45 2,5-5 12,35 1,46 1,25-2,5 58,95 1,48 0,63-1,25 23,62 1,61 0,315-0,63 2,05 1,61 0-0,315 2,2 1,61 Потім дроблений продукт направляли на магнітну сепарацію. Магнітну сепарацію проводили з індукцією магнітного поля 0,7…0,85 Тл. У результаті магнітного збагачення одержували магнітний продукт масою 76,45 кг і хвости магнітної сепарації масою 23,55 кг, характеристики яких показані в табл. 4 і 5. Хвости магнітної сепарації направляли у відвал. Таблиця 4 Характеристика магнітного продукту Клас крупності, мм Вихід, % 5-10 0,32 2,5-5,0 10,57 1,25-2,5 48,02 0,63-1,25 13,95 0,315-0,63 1,58 0-0,315 2,01 Σ 76,45 Таблиця 5 Характеристика хвостів магнітної сепарації Клас крупності, мм Вихід, % 20 5-10 0,51 2,5-5,0 1,98 1,25-2,5 10,93 0,63-1,25 9,67 0,315-0,63 0,47 0-0,315 0,19 Σ 23,55 Одержаний магнітний продукт подрібнювали в роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи. Число обертів ротора млина (для дробленої до крупності 0….5 мм марганцевої руди) становило 1200 об/хв. Характеристика здрібненого в роторному млині продукту наведена в табл. 6. 3 UA 107551 U Таблиця 6 Характеристика здрібненого в роторному млині продукту Клас крупності, мм 1,25-0,63 0,630-0,315 0,315-0,200 0,200-0,160 0,160-0,125 0,125-0,080 0-0,080 Вихід, % 3,0 10,5 24,0 35,0 10,3 5,2 12,0 5 Потім здрібнений у роторному млині продукт розділяли просіванням на надрешітний (+0,2 мм) масою 28,66 кг і підрешітний (-0,2 мм) масою 47,79 кг продукти. Характеристика надрешітного й підрешітного продуктів наведена в табл. 7 і 8. Таблиця 7 Характеристика надрешітного продукту Клас крупності, мм Вихід, % 1,25-0,63 8 0,630-0,315 28,0 0,315-0,200 64,0 Таблиця 8 Характеристика підрешітного продукту Клас крупності, мм Вихід, % 10 0,200-0,160 56,0 0,160-0,125 16,48 0,125-0,080 8,32 0-0,080 19,2 Отриманий надрешітний продукт (+0,2 мм) збагачували в магнітному полі з індукцією 0,7…0,85 Тл. У результаті збагачення одержували концентрат масою 27,23 кг і хвости магнітної сепарації масою 1,43 кг. Хвости магнітної сепарації направляли у відвал. Характеристика концентрату й хвостів магнітної сепарації наведена в табл. 9 і 10.Таблиця 9 Характеристика концентрату Клас крупності, мм + 0.200 Мnзаг. 47,2 Р 0,169 SiO2 7,01 Таблиця 10 Характеристика хвостів магнітної сепарації Клас крупності, мм + 0.200 Мnзаг. 8,82 Р 0,103 SiO2 87,86 15 20 Підрешітний продукт подрібнювали у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи. Число обертів ротора млина (для підрешітного марганцеворудного продукту крупністю -0,2 мм) становило 145 об/хв. Подрібнений у роторному млині підрешітний продукт піддавали гравітаційному збагаченню у відсадочній машині. При цьому одержували важку фракцію масою 42,98 кг і легку масою 4,78 кг фракції. Характеристика важкої й легкої фракцій наведена в табл. 11 і 12. Таблиця 11 Характеристика важкої фракції Мnзаг. 45,0 SiO2 8,7 4 Р 0,14 UA 107551 U Таблиця 12 Характеристика легкої фракції Мnзаг. 4,2 SiO2 86,2 Р 0,1 Таким чином, у результаті збагачення вихідної марганцевої руди масою 100 кг був отриманий сумарний концентрат масою 69,48 кг із вмістом марганцю 46,4 %. Видобуток марганцю в концентрат склав 94,8 %. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 30 Спосіб збагачення м'яких руд, наприклад осадів, оксидних марганцевих і гематитових залізних руд, що включає операції дроблення, поділу на фракції по крупності й магнітної сепарації, який відрізняється тим, що вихідне живлення піддають спочатку дробленню, а потім магнітній сепарації, одержуючи магнітний продукт і хвости магнітної сепарації, що направляються у відвал, при цьому отриманий магнітний продукт подрібнюють у роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, і потім розділяють просіванням на надрешітний і підрешітний продукт, причому надрешітний продукт збагачують у магнітному полі, одержуючи концентрат і хвости магнітної сепарації, що направляються у відвал, а підрешітний продукт подрібнюють у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи і піддають гравітаційному збагаченню в відсаджувальній машині, одержуючи важку й легку фракції, потім важку фракцію збезводнюють у гідроциклоні, одержуючи піски й злив, і на вакуум-фільтрі, одержуючи кек і фільтрат, після чого збезводнений кек піддають сушінню, одержуючи просушений концентрат, а злив гідроциклону й фільтрат вакуум-фільтра поєднують і направляють в оберт на подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, а легку фракцію збезводнюють у гідроциклоні, одержуючи піски й злив, після чого злив гідроциклону направляють в оберт на подрібнення підрешітного продукту у водному середовищі на роторному млині в режимі обертання ротора, що забезпечує руйнування м'яких рудних компонентів зі збереженням твердих зерен породи, а піски піддають сушінню й направляють на магнітну сепарацію, одержуючи концентрат і хвости магнітної сепарації, які направляються у відвал. 5 UA 107551 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6