Лінія для отримання марганцевих концентратів з відходів первинного збагачення марганцевої руди

Реферат: Лінія для отримання марганцевих концентратів з відходів первинного збагачення марганцевої руди, що містить послідовно встановлені: пристрій для видалення органічних домішок та негабариту, наприклад такий, як грохот, вібросито, скрубер бутара; пристрій для дешламування, призначений для видалення глинистих і мулистих фракцій, наприклад такий, як гідроциклон, гідрокласифікатор; перший пристрій для селективного розподілу або класифікації, наприклад такий, як грохот, сито, гідроциклон; другий пристрій для високоінтенсивної магнітної сепарації (ВІМС), наприклад такий, як магнітний або електромагнітний сепаратор мокрого або сухого збагачення; третій пристрій для селективного розподілу продукту або класифікації, наприклад такий, як грохот, сито, гідроциклон; четвертий пристрій для гравітаційного збагачення, наприклад такий, як гвинтовий сепаратор, гвинтовий шлюз, концентраційний стіл; п'ятий пристрій для зневоднювання фінальних продуктів, наприклад такий, як стрічковий вакуум-фільтр або фільтр-прес, або зневоднювальний грохот. UA 114769 U (12) UA 114769 U UA 114769 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонована корисна модель належить до переробки техногенних відходів від первинного збагачення корисних копалин, а саме, зокрема, до лінії для отримання марганцевих концентратів з відходів первинного збагачення марганцевої руди (шламів, хвостів, промпродукту) окисних, карбонатних або оксидних марганцевих руд. Під час проведення патентно-інформаційних досліджень при підготовці цієї заявки автором не було виявлено ліній для отримання марганцевих концентратів з відходів первинного збагачення марганцевої руди (шламів, хвостів, промпродукту) окисних, карбонатних або оксидних марганцевих руд. Тому, в основу пропонованої корисної моделі поставлено задачу створення такої лінії, призначеної, зокрема, для збагачення марганцевих відходів, яка б дозволила виконати вузький, цілеспрямований розподіл сировини за розміром часток (класом крупності), оскільки такий розподіл дозволяє досягти прийнятних для металургійних та інших підприємств технологічних показників з концентрації марганцю у сировині. Пропонована лінія для отримання марганцевих концентратів з відходів первинного збагачення марганцевої руди включає послідовно встановлені: - пристрій для видалення органічних домішок та негабариту, наприклад такий, як грохот, вібросито, скрубер бутара; - пристрій для знешламлювання, призначений для видалення глинистих і мулистих фракцій, наприклад такий, як гідроциклон, гідрокласифікатор; - перший пристрій для селективного розподілу або класифікації, наприклад такий, як грохот, сито, гідроциклон; - другий пристрій для високоінтенсивної магнітної сепарації (ВІМС), наприклад такий, як магнітний або електромагнітний сепаратор мокрого або сухого збагачення; - третій пристрій для селективного розподілу продукту або класифікації, наприклад такий, як грохот, сито, гідроциклон; - четвертий пристрій для гравітаційного збагачення, наприклад такий, як гвинтовий сепаратор, гвинтовий шлюз, концентраційний стіл; - п'ятий пристрій для зневоднювання фінальних продуктів наприклад такий, як стрічковий вакуум-фільтр або фільтр-прес, або зневоднювальний грохот. Особливістю пропонованої лінії є і те, що перший пристрій для селективного розподілу або класифікації має два виходи, призначені для одержання продукту з попередньо встановленим розміром часток на кожному виході, а саме 0,0001-1,5 мм та 1-10 мм. Особливістю пропонованої лінії є і те, що другий пристрій високоінтенсивної магнітної сепарації (ВІМС) призначений для одержання продукту з попередньо встановленим розміром часток, а саме 0,0001-1,5 мм та 1-10 мм, та різними значеннями напруг магнітного поля для кожного продукту, а саме 0,6-1,2 Тл. Особливістю пропонованої лінії є і те, що третій пристрій для селективного розподілу або класифікації має два виходи, призначені для одержання продукту з попередньо встановленим розміром часток на кожному виході, а саме 0,0001-0,7 мм та 0,4-1,5 мм для кожного продукту. Ще одною особливістю пропонованої лінії є і те, що четвертий пристрій для гравітаційного збагачення призначений для одержання продукту з попередньо встановленим розміром часток, а саме 0,0001-0,7 мм та 0,4-1,5 мм для кожного продукту. У пропонованій лінії застосовують спосіб селективного розділення марганцевих відходів, які утворюються після первинного збагачення марганцевої руди за класами крупності і спрямоване збагачення кожного класу, дозволяє не тільки на порядок підвищити ефективність вторинної переробки цих відходів, а й зменшити кількість загального об'єму накопичених відходів (марганцеві шлами, хвости, промпродукт), які були утворені за роки роботи видобувних або збагачувальних підприємств. Застосування пропонованої лінії істотно підвищує фінансову ефективність роботи таких підприємств і суттєво зменшує техногенне навантаження на навколишнє середовище. В основу пропонованої лінії закладений селективний розподіл відходів, отриманих в процесі первинного збагачення марганцевої руди за розміром їх часток і поетапне, спрямоване збагачення цих класів крупності, що дозволяє більш повно здійснювати витягування мінералів марганцю в їх концентрати. Під поняттям відходи збагачення марганцевих руд (марганцеві шлами, хвости, промпродукт) розуміються як відходи збагачення первинної марганцевої руди, що утворюються на збагачувальних фабриках, так і ті відходи, які були напрацьовані за попередні роки роботи підприємств і зберігаються у шламонакопичувачах та хвостосховищах. Відходи первинного збагачення марганцевих руд характеризуються наступними індикативними показниками наведеними у табл.1: 60 1 UA 114769 U Таблиця 1 Розмір часток (гранулометрична характеристика) Мм 0,0001-10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Вміст марганцю Вміст глинистої і мулистої фракції Μn, % 5-25 % 0-40 Марганцеві відходи можуть складатися з наступних мінералів - манганіт, піролюзит, псиломелан (кріптомелан), вернадит, тодорокіт, родохрозит, манганокальцит, мінерали кварцу, глинисті та мулисті домішки та інші. Інша назва, яку можуть використовувати підприємства для даного виду марганцевої сировини - марганцевмісний проміжний продукт (промпродукт). Суть пропонованої лінії - збагачення даного виду марганцевмісних відходів - при цьому не змінюється. Якщо відходи первинного збагачення марганцевої руди характеризується вищезазначеними характеристиками, то ця лінія збагачення може бути використана для них. Суть пропонованої корисної моделі пояснюється схематичним кресленням, на якому показана лінія для отримання марганцевих концентратів з відходів 1 первинного збагачення марганцевої руди, що включає послідовно встановлені: пристрій 2 для видалення органічних домішок та негабариту, наприклад такий, як грохот, вібросито, скрубер бутара; пристрій для дешламування 3, призначений для видалення глинистих і мулистих фракцій, наприклад такий, як гідроциклон, гідрокласифікатор; перший пристрій для селективного розподілу або класифікації 4. Перший пристрій 4 для селективного розподілу або класифікації має два виходи 5 і 6, призначені для одержання продукту з попередньо встановленим розміром часток на кожному виході 5 і 6, відповідно, 0,0001-1,5 мм та 1-10 мм, для чого застосовують пристрої для високоінтенсивної магнітної сепарації (ВІМС) з різними значеннями напруги магнітного поля для кожного продукту, а саме 0,6-1,2 Тл. Другий пристрій 7 для селективного розподілу або класифікації шляхом гравітаційного збагачення має два виходи 8 і 9, призначені для одержання продукту з попередньо встановленим розміром часток на кожному виході, а саме 0,0001-0,7 мм та 0,4-1,5 мм для кожного продукту. Як збагачувальне обладнання на даному етапі можуть бути використані спіральні (гвинтові) сепаратори, гвинтові шлюзи, концентраційні столи та інші гравітаційні концентратори. Лінія забезпечена також пристроєм 10 для повторного збагачення за допомогою ВІМС. Лінія забезпечена також пристроями для зневоднювання продуктів, наприклад такими, як стрічковий вакуум-фільтр або фільтр-прес, або зневоднювальний грохот /не показано/. При цьому вихід чи виходи пристроїв з'єднані з входами наступних пристроїв транспортерами чи трубопроводами, забезпеченими відповідними рушіями /не показано/. Пропонована лінія випробувана на Орджонікідзському ГЗК, Україна і працює наступним чином. Відходи 1 первинного збагачення марганцевих руд у будь-який спосіб (автомобільний, залізничний або спосіб гідромеханізації) доставляють до ділянки їх збагачення. Після цього марганцеві відходи подають на пристрій 2, де проходить етап їх дезінтеграції - видалення органічних домішок та негабариту. Пристрій 2 є одним із видів класифікуючого обладнання таких, як грохоти, вібросита, відсадочні машини або інше обладнання, яке розділяє сировину за розміром часток. Границя класифікації (розділу часток відходів за крупністю) - 10 мм. Класифікація може бути як багато-, так і одноетапною. На даному етапі збагачення, з марганцевмісних відходів видаляють будь-які органічні домішки та негабарит за розміром, більшим за 10 мм. Після цього марганцевмісні відходи у пристрої 3 проходять етап дешламації - видалення глинистих і мулистих фракцій, за допомогою гравітаційного технологічного обладнання такого, як гідроциклони, гвинтові сепаратори, гвинтові шлюзи або інше обладнання дешламації. На цьому етапі видаляють глинисті та мулисті фракції з вихідної сировини гравітаційним методом. Глиниста і мулиста фракція є легшою за питомою вагою порівняно з мінералами марганцю та супутніми їм іншими мінералами, завдяки чому відбувається її відділення при впливі на неї гравітаційних сил у спеціалізованому обладнанні. Після видалення глинистої складової із складу марганцевмісних відходів концентрація марганцю (Μn) підвищується з 5-20 % до 1228 %. Підвищення концентрації марганцю залежить від вмісту глинистих та мулистих домішок у складі вихідної сировині. Очищену від домішок, підготовлену до основного збагачення марганцевмісну сировину направляють на перший пристрій 4 для селективного розподілу або класифікації, де здійснюють перший етап селективного розподілу або класифікації. Границя першого розподілу може коливатися від 0,8 до 1,5 мм і залежить від характеристик вихідної сировини. Розподіл може 2 UA 114769 U 5 10 15 відбуватися, практично, на будь-якому класифікуючому збагачувальному обладнанні - грохоти, сита, гідроциклони, або інше обладнання, що розділяє мінеральну сировину за розміром часток. Марганцевмісну сировину з розміром часток вище межі розподілу (0,8-1,5 мм) з першого виходу пристрою 4 направляють на пристрій 5 електромагнітного збагачення з високою інтенсивністю магнітного поля, значення якої може коливатися від 0,5 до 1,2 Тл. Напруженість фонового магнітного поля залежить від магнітних характеристик вхідної марганцевмісної сировини (шламів, хвостів, промпродукту). Як пристрій 5 для магнітного збагачення марганцевмісної сировини крупністю часток в діапазоні 0,8-10 мм може бути використаний будьякий магнітний або електромагнітний сепаратор мокрого або сухого збагачення, який може працювати із цим розміром часток і забезпечує напруженість фонового магнітного поля на своїй робочій поверхні від 0,6 до 1,2 Тл. Напруженість фонового магнітного поля можна регулювати у визначених межах. За допомогою магнітної (електромагнітної) сепарації при значенні напруженості фонового магнітного поля від 0,6 до 1,2 Тл проводять спрямоване збагачення фракції часток з розміром 0,8-10 мм. Режим і регламент збагачення підбирають індивідуально і його параметри залежать від багатьох факторів (продуктивність по сировині, типорозмір сепаратора та ін.) В результаті збагачення отримували марганцевий концентрат (концентрат 1), який характеризується наступними типовими показниками, наведеними у таблиці 2: Таблиця 2 Діапазон розміру часток концентрату Мм 0,8-10 20 25 30 35 Діапазон вмісту марганцю в концентраті Μn, % 32-42 Вихід концентрату 1 може коливатися від 1 до 15 % об'єму сировини і залежить від вмісту фракції крупністю 0,8-10 мм, а також від вмісту марганцю у первинній сировині. Даний концентрат може бути додатково зневоднений у пристрої для зневоднювання фільтруючого або класифікуючого обладнання - дискового або стрічкового вакуум-фільтра, фільтр-преса, зневоднювального грохота та іншого обладнання, або методом природного зневоднення. Марганцевмісну сировину (шлами, хвости, промпродукт) крупністю часток, нижчою за межу першого розподілу - 0,8-1,5 мм з другого виходу пристрою 4 направляють на пристрій 6 високоінтенсивної магнітної сепарації (ВІМС). Розмір часток даного класу перебуває у діапазоні 0,0001-1,5 мм. Значення напруженості фонового магнітного поля на робочій поверхні сепаратора при ВІМС може коливатися від 0,6 до 1,2 Тл, і залежить від магнітних характеристик вихідної сировини. Як збагачувальне обладнання для ВІМС-збагачення даного класу крупності може бути використаний будь-який сепаратор мокрого або сухого збагачення, що створює високоінтенсивне магнітне поле на своїй робочій поверхні і характеризується напруженістю фонового магнітного поля 0,6-1,2 Тл, який може збагачувати сировину з розміром часток 0,00011,5 мм. Режим і регламент збагачення підбирають індивідуально в залежності від багатьох факторів, зокрема, таких, як продуктивність по сировині, типорозмір сепаратора та інші. В результаті отримують марганцевий концентрат - Концентрат 2, який характеризується наступними типовими показниками, наведеними у таблиці 3: Таблиця 3 Діапазон розміру часток концентрату Мм 0,0001-1,5 Діапазон вмісту марганцю у концентраті Μn, % 26-32 40 45 50 Вихід Концентрату 2може коливатися від 5 до 30 % і буде залежати від вмісту фракції з діапазоном крупності 0,0001-1,5 мм, а також від вмісту марганцю у первинній сировині. Надалі концентрат 2 направляють на пристрій 7 для другого селективного розділення цього продукту за розміром часток, границя розподілу може коливатися від 0,4 до 0,7 мм і залежить від вмісту марганцю у кожному окремому класі крупності первинної марганцевмісної сировини. Розподіл виконують на класифікуючому обладнанні типу грохота, сита, гідроциклона чи іншого збагачувального обладнання, призначеного для розділу сировини за розміром її часток. При розподілі Концентрату 2 на виходах пристрою 7 отримують два продукти: Концентрат 3, який характеризується розміром часток в діапазоні від 0,0001 до 0,7 мм і Концентрат 4, який характеризується розміром часток в діапазоні від 0,4 до 1,5 мм. 3 UA 114769 U Концентрат 3 характеризується наступними показниками, наведеними у таблиці 4: Таблиця 4 Діапазон розміру часток концентрату Мм 0,0001-0,7 Діапазон вмісту марганцю у концентраті Μn, % 20-32 Концентрат 4 характеризується наступними показниками, наведеними у табл.5: 5 Таблиця 5 Діапазон розміру часток концентрату Мм 0,4-1,5 10 15 Діапазон вмісту марганцю у концентраті Μn, % 16-26 Надалі Концентрати 3 і 4 направляють на додаткове збагачення за гравітаційним принципом кожен окремо - на пристрої 8 і 9. Як збагачувальне обладнання на даному етапі можуть бути використані спіральні (гвинтові) сепаратори, гвинтові шлюзи, концентраційні столи та інші гравітаційні концентратори. Режим і регламент збагачення підбирають індивідуально на в залежності від багатьох факторів, зокрема таких, як продуктивність по сировині, типорозмір сепаратора та інші параметри. У результаті окремого гравітаційного збагачення Концентратів 3 і 4 отримують Концентрат 5, який надалі об'єднують по кожному класу крупності, а також об'єднані хвости гравітаційного збагачення концентратів 3 і 4 (надалі Промпродукт 1). Концентрація марганцю в концентрат 5 підвищується з 20-30 % (діапазон концентратів 3 і 4) до 32-40 %. Концентрат 5 є фінальним концентратом, який надалі направляють на зневоднення. Концентрат 5 характеризується наступними показниками, наведеними у табл.6: Таблиця 6 Діапазон розміру часток концентрату Мм 0,0001-1,5 Діапазон вмісту марганцю у концентраті Μn, % 32-40 20 25 30 35 Промпродукт 1 має концентрацію марганцю у діапазоні 25-30 % і його окремо направляють на повторне збагачення на пристрій 10 за допомогою ВІМС. Значення напруженості фонового магнітного поля на робочій поверхні сепаратора при ВІМС може коливатися від 0,6 до 1,2 Тл і залежить від магнітних характеристик вихідної сировини. Як пристрій 10 може бути використане обладнання для ВІМС-збагачення даного класу крупності часток, наприклад, сепаратор мокрого або сухого збагачення, що створює високоінтенсивне магнітне поле на своїй робочій поверхні і характеризується значенням напруженості фонового магнітного поля у межах 0,6-1,2 Тл, який може збагачувати сировину з розміром часток 0,0001-1,5 мм. Режим і регламент збагачення підбирають індивідуально і він залежить від багатьох факторів, серед яких продуктивність по сировині, типорозмір сепаратора та інші. У результаті збагачення Промпродукту 1 методом ВІМС концентрація марганцю у концентраті підвищується до 32-40 %. Цей концентрат об'єднується з концентратом 5, який надалі направляють на зневоднення. Зведені характеристики концентратів, отриманих на пропонованій лінії із застосуванням способу селективного розподілу за розміром часток і роздільного, спрямованого збагачення кожного класу крупності, наведеними у табл.7 та кресленні. Таблиця 7 Діапазон розміру часток Мм Етап першого селективного розподілу Вихідна марганцева сировина 0,0001-10 Концентрат 1 (фінальний концентрат) 0,8-10 Концентрат 2 0,0001-1,5 Продукт 4 Діапазон вмісту марганцю Μn, % 5-25 32-42 26-32 UA 114769 U Продовження таблиці 7 Етап другого селективного розподілу Концентрат 2 0,0001-1,5 Концентрат 3 0,0001-0,7 Концентрат 4 0,4-1,5 Концентрат 5 (фінальний концентрат) 0,0001-1,5 26-32 20-32 16-26 32-40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 30 1. Лінія для отримання марганцевих концентратів з відходів первинного збагачення марганцевої руди, що містить послідовно встановлені: пристрій для видалення органічних домішок та негабариту, наприклад такий, як грохот, вібросито, скрубер бутара; пристрій для дешламування, призначений для видалення глинистих і мулистих фракцій, наприклад такий, як гідроциклон, гідрокласифікатор; перший пристрій для селективного розподілу або класифікації, наприклад такий, як грохот, сито, гідроциклон; другий пристрій для високоінтенсивної магнітної сепарації (ВІМС), наприклад такий, як магнітний або електромагнітний сепаратор мокрого або сухого збагачення; третій пристрій для селективного розподілу продукту або класифікації, наприклад такий, як грохот, сито, гідроциклон; четвертий пристрій для гравітаційного збагачення, наприклад такий, як гвинтовий сепаратор, гвинтовий шлюз, концентраційний стіл; п'ятий пристрій для зневоднювання фінальних продуктів наприклад такий, як стрічковий вакуумфільтр або фільтр-прес, або зневоднювальний грохот. 2. Лінія за п. 1, яка відрізняється тим, що перший пристрій для селективного розподілу або класифікації має два виходи, призначені для одержання продукту з попередньо встановленим розміром часток на кожному виході, а саме 0-1,5 мм та 1-10 мм. 3. Лінія за п. 1, яка відрізняється тим, що другий пристрій високоінтенсивної магнітної сепарації (ВІМС) призначений для одержання продукту з попередньо встановленим розміром часток, а саме 0-1,5 мм та 1-10 мм, та різними напругами магнітного поля для кожного продукту, а саме 0,6-1,2 Тл. 4. Лінія за п. 1, яка відрізняється тим, що третій пристрій для селективного розподілу або класифікації має два виходи, призначені для одержання продукту з попередньо встановленим розміром часток на кожному виході, а саме 0-0,7 мм та 0,4-1,5 мм для кожного продукту. 5. Лінія за п. 1, яка відрізняється тим, що четвертий пристрій для гравітаційного збагачення призначений для одержання продукту з попередньо встановленим розміром часток, а саме 00,7 мм та 0,4-1,5 мм для кожного продукту. 5 UA 114769 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6