Спосіб і установка для збагачення рудовмісного матеріалу

Реферат: Спосіб збагачення рудовмісного матеріалу, згідно з винаходом, характеризується тим, що матеріал подрібнюють у принаймні одному першому млині, подрібнений матеріал при першій класифікації розділяють на крупний та дрібний продукт, причому принаймні частину крупного продукту першої класифікації повертають у перший млин і дрібний продукт першої класифікації знову розділяють при другій класифікації на крупний та дрібний продукт, причому крупний продукт першої класифікації необов'язково піддають першому розділенню на першу цінну і першу малоцінну фракцію, причому першу цінну фракцію повертають у перший млин, а малоцінну фракцію видаляють, крупний продукт другої класифікації піддають другому розділенню на другу цінну і другу малоцінну фракцію, причому другу цінну фракцію повертають у перший млин, а другу малоцінну фракцію видаляють, і дрібний продукт другої класифікації піддають третій класифікації, а потім принаймні третьому та/або четвертому розділенню. UA 115570 C2 (12) UA 115570 C2 UA 115570 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується способу та установки для збагачення рудовмісного матеріалу, зокрема магнетитової або гематитової руди. При збагаченні руд матеріал зазвичай проходить кілька стадій подрібнення і класифікації, причому шляхом сортування отримують цінний матеріал. В магнетитових рудах цінний матеріал відділяється шляхом мокрої магнітної сепарації. Спосіб тонкого подрібнення руд відомо, наприклад, з патенту DD 112 609. Інші способи збагачення руд розкрито в патентах US 2006/0 243 832 А1, CN 102 239 014 А та CN 102 228 889 А. Задача винаходу полягає в тому, щоб зменшити затрати на збагачення матеріалу, зокрема залізної руди або залізорудного матеріалу. Згідно з винаходом ця задача розв'язується ознаками п. 1 та п. 9 формули винаходу. Згідно з винаходом, спосіб збагачення рудовмісного матеріалу, зокрема магнетитової або гематитової руди відрізняється тим, що - матеріал подрібнюють у принаймні одному першому млині, - подрібнений матеріал при першій класифікації розділяють на крупний та дрібний продукт, причому принаймні частину крупного продукту першої класифікації повертають у перший млин і - дрібний продукт першої класифікації знову розділяють на крупний та дрібний продукт, причому - крупний продукт першої класифікації необов'язково піддають першому розділенню на першу цінну і першу малоцінну фракцію, причому першу цінну фракцію повертають у перший млин, а малоцінну фракцію видаляють, - крупний продукт другої класифікації піддають другому розділенню на другу цінну і другу малоцінну фракцію, причому другу цінну фракцію повертають у перший млин, а другу малоцінну фракцію видаляють, і - дрібний продукт другої класифікації піддають третьому розділенню і після цього принаймні третьому та/або четвертому розділенню. Згідно з винаходом, установка для збагачення рудовмісного матеріалу складається в основному з - принаймні одного першого млина для подрібнення матеріалу, - першого класифікуючого пристрою для розділення матеріалу, подрібненого у першому млині, з першим випускним отвором для дрібного продукту і першим випускним отвором для крупного продукту, причому перший випускний отвір для крупного продукту з'єднаний з млином для рециркуляції крупного продукту, - другого класифікуючого пристрою, з'єднаного з першим випускним отвором для дрібного продукту першого класифікуючого пристрою, з другим випускним отвором для дрібного продукту і другим випускним отвором для крупного продукту, - необов'язково наявного першого сортувального пристрою з першим випускним отвором для першої цінної фракції і другим випускним отвором для першої малоцінної фракції, з'єднаного з першим випускним отвором для крупного продукту першого класифікуючого пристрою, причому перший випускний отвір з'єднаний з млином для рециркуляції першої цінної фракції, - другого сортувального пристрою з першим випускним отвором для другої цінної фракції і другим випускним отвором для другої малоцінної фракції, з'єднаного з другим випускним отвором для крупного продукту другого класифікуючого пристрою, причому перший випускний отвір з'єднаний з млином для рециркуляції другої цінної фракції, - третього класифікуючого пристрою, з'єднаного з другим випускним отвором для дрібного матеріалу другого класифікуючого пристрою, і - принаймні одного третього та/або четвертого сортувального пристрою, з'єднаного з третім класифікуючим пристроєм. Під класифікуючим пристроєм в контексті цього винаходу розуміють пристрої, з допомогою яких потік матеріалу, що подається, розділяється принаймні на два різних класи крупності. Це може, наприклад, здійснюватись з допомогою грохота. Якщо для класифікації застосовується потік сепаруючого повітря, то при подальшому описі такий класифікуючий пристрій називається повітряним сепаратором, який може бути виконаний як статичний повітряний сепаратор або як динамічний повітряний сепаратор. Згідно з винаходом, поставлена вище задача розв'язується тим, що принаймні одна частина матеріалу, що подається до млина, вже відсортована, так що частка рециркульованого продукту зменшується на кількість пустої породи (відсортованої малоцінної фракції). Завдяки тому, що передбачено три стадії класифікації або повітряної сепарації, є можливість сортувати принаймні крупний продукт другого класифікуючого пристрою на цінну фракцію і малоцінну фракцію, причому до млина повертається лише цінна фракція. Кількість 1 UA 115570 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 циркулюючого матеріалу, тобто матеріалу, який подається для повторного подрібнення до першого млина, може в такий спосіб бути зменшена приблизно на 20 %. Це знову ж таки означає, що млин може бути виконаний менших розмірів або що установка може працювати з відповідно більшою продуктивністю. Відповідно зменшується також знос млина. Подальші варіанти здійснення винаходу є предметом залежних пунктів формули. Перший млин переважно виконаний для подрібнення помольної постелі і як перший млин можуть застосовуватися валковий тарілчастий млин або валковий тарілчастий млин з помольною постіллю. Згідно з іншим варіантом здійснення винаходу крупний продукт, що утворюється при третій повітряній сепарації, піддається третьому розділенню на третю цінну і третю малоцінну фракцію, причому принаймні одна частина третьої цінної фракції знову подрібнюється на другому млині, який може бути виконаний, наприклад, як кульовий млин, переважно як бісерний млин. Бісерний млин, порівняно з кульовим млином, забезпечує більш енергоефективне подрібнення матеріалу, особливо в діапазоні крупності 4 мас. % гарячим газом у перших трьох процесах класифікації та сепарації. В усьому іншому, установка практично повністю відповідає структурі, описаній на фіг. 1, причому з міркувань наочності трубопроводи, 3 UA 115570 C2 5 10 15 20 25 що відходять від сортувальних пристроїв, тут не нанесені. На фігурі показаний також генератор гарячого газу 36, який виробляє гарячий газ. Тому перший і другий класифікуючі пристрої К1 і К2 виконані відповідно як статичний і динамічний повітряні сепаратори. Дрібний продукт кожного повітряного сепаратора транспортується разом з гарячим газом в наступний сепаратор. На фіг. 2 штрихами показано з'єднувальні трубопроводи, в яких тече суміш твердої речовини та газу. З'єднувальні трубопроводи, в яких транспортується лише матеріал, виконано суцільними лініями, і з'єднувальні трубопроводи, в яких знаходиться лише гарячий газ, показано штрихпунктирними лініями. Перед четвертим сортувальним пристроєм S4 передбачено сепаратор, виконаний як фільтр або циклон, для відділення третього дрібного продукту 39 третього класифікуючого пристрою К3, також виконаного як повітряний сепаратор, від застосовуваного гарячого газу 37'. Третій дрібний продукт 39 у четвертому сортувальному пристрої S4 знову розділяється на четверту цінну фракцію 34 і четверту малоцінну фракцію 31. Застосовуваний гарячий газ 37' з допомогою вентилятора 40 повертається для повторного застосування в класифікуючих пристроях та/або повітряних сепараторах. Установка потрібної температури гарячого газу у першому класифікуючому пристрої К1 здійснюється з допомогою генератора гарячого газу 36, для чого в суміш додається потрібна кількість нового гарячого газу 37. Таким чином, відповідна частина використовуваного гарячого газу 37' не повертається, а через фільтр 41 і при необхідності з допомогою ще одного вентилятора 42 виводиться з системи. Звичайно, рециркульовану частину гарячого газу 37' можна подавати не тільки у перший класифікуючий пристрій К1. При потребі можна також весь потік або частину потоку подавати спочатку у другий або третій класифікуючий пристрій К2, К3. Завдяки використанню гарячого газу збагачуваний матеріал V, і, відповідно, подрібнений матеріал 2', не лише класифікується в потоці повітря, але й одночасно також сушиться, що забезпечує підвищення ефективності сепаратора. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб збагачення рудовмісного матеріалу (1), в якому матеріал (1) подрібнюють у принаймні одній першій дробарці (М1), подрібнений матеріал (2) при першій класифікації розділяють на крупний та дрібний продукт (5, 11), причому принаймні частину крупного продукту (5) першої класифікації повертають у першу дробарку (М1), і дрібний продукт (11) першої класифікації знову розділяють при другій класифікації на крупний та дрібний продукт (17, 18), причому крупний продукт (5) першої класифікації піддають першому розділенню на першу цінну і першу малоцінну фракції (7, 9), причому першу цінну фракцію (7) повертають у першу дробарку (М1), а малоцінну фракцію (9) видаляють, крупний продукт (17) другої класифікації піддають другому розділенню на другу цінну і другу малоцінну фракції (14, 15), причому другу цінну фракцію (14) повертають у першу дробарку (М1), а другу малоцінну фракцію (15) видаляють, і дрібний продукт (18) другої класифікації піддають третій класифікації, а потім принаймні третьому та/або четвертому розділенню. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що крупний продукт (22), який утворюють при третій класифікації, піддають третьому розділенню на третю цінну і третю малоцінну фракції (25, 24), причому принаймні одну частину третьої цінної фракції (25) знову подрібнюють другою дробаркою (М2). 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що подрібнену у другій дробарці (М2) третю цінну фракцію піддають потім четвертому розділенню на четверту цінну і четверту малоцінну фракції (34, 32). 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що дрібний продукт (39), що утворюють при третій класифікації, піддають подальшому розділенню, зокрема четвертому розділенню на четверту цінну і четверту малоцінну фракції (34, 32). 5. Спосіб за одним з пп. 1-4, який відрізняється тим, що при першій та/або другій, та/або третій класифікації застосовують просіювання або повітряну сепарацію з використанням статичного або динамічного повітряного сепаратора. 6. Спосіб за одним з пп. 1-4, який відрізняється тим, що при розділенні на кожну цінну та кожну малоцінну фракцію застосовують суху або мокру магнітну сепарацію та/або сенсорно регульоване розділення, та/або сухе розділення за щільністю. 4 UA 115570 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що першу та/або другу, та/або третю класифікацію виконують з допомогою струменя гарячого газу (37). 8. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що дрібний продукт (39), який утворюють при третій повітряній сепарації, подають разом зі струменем гарячого газу (37) на сепаратор (38), причому відділений там струмінь гарячого газу (37') повертають на перший класифікаційний пристрій (К1), а дрібний продукт (39) подають на подальше сортування. 9. Установка для збагачення рудовмісного матеріалу (1) включає принаймні одну першу дробарку (М1) для подрібнення матеріалу (1), перший класифікаційний пристрій (К1) для класифікації матеріалу (2), подрібненого у першій дробарці (М1), з першим отвором (3) для випуску дрібного продукту і першим отвором (4) для випуску крупного продукту, причому перший отвір (4) для випуску крупного продукту з'єднано з першою дробаркою (М1) для рециркуляції крупного продукту (5), другий класифікаційний пристрій (К2), з'єднаний з першим отвором (3) для випуску дрібного продукту першого класифікаційного пристрою (К1), з другим отвором (19) для випуску дрібного продукту і другим отвором (12) для випуску крупного продукту, наявний перший сортувальний пристрій з першим отвором (6) для випуску першої цінної фракції (7) і другим отвором (8) для випуску першої малоцінної фракції (9), з'єднаний з першим отвором (4) для випуску крупного продукту першого класифікуючого пристрою (К1), причому перший випускний отвір (6) з'єднано з дробаркою (М1) для рециркуляції першої цінної фракції (7), другий сортувальний пристрій (S2) з першим отвором (13) для випуску другої цінної фракції (14) і другим отвором (16) для випуску другої малоцінної фракції (15), з'єднаний з другим отвором (12) для випуску крупного продукту другого класифікаційного пристрою (К2): причому перший випускний отвір (13) з'єднано з дробаркою (М1) для рециркуляції другої цінної фракції (14), третій класифікаційний пристрій (К3), з'єднаний з другим отвором (19) для випуску дрібного продукту другого класифікаційного пристрою (К2), і принаймні один третій та/або четвертий сортувальний пристрій (S3, S4), з'єднано з третім класифікуючим пристроєм (К3). 10. Установка за п. 9, яка відрізняється тим, що третій класифікаційний пристрій (К3) має третій отвір (21) для випуску дрібного продукту і третій отвір (20) для випуску крупного продукту, причому третій отвір (21) для випуску дрібного продукту з'єднано з четвертим сортувальним пристроєм (S4). 11. Установка за п. 9, яка відрізняється тим, що третій класифікаційний пристрій (К3) має третій отвір (21) для випуску дрібного продукту і третій отвір (20) для випуску крупного продукту, причому третій отвір (20) для випуску крупного продукту з'єднано з третім сортувальним пристроєм (S3). 12. Установка за п. 9, яка відрізняється тим, що третій сортувальний пристрій (S3) має отвір (25) для випуску третьої цінної фракції (26) і отвір (23) для випуску третьої малоцінної фракції (24), причому отвір (25) для випуску третьої цінної фракції (26) з'єднано через четвертий класифікаційний пристрій (К4) з другою дробаркою (М2) для подрібнення третьої цінної фракції (26). 13. Установка за п. 12, яка відрізняється тим, що друга дробарка (М2) має отвір (29) для випуску подрібненого матеріалу, з'єднаний з четвертим класифікаційним пристроєм (К4), причому четвертий класифікаційний пристрій (К4) має четвертий отвір (30) для випуску дрібного продукту і четвертий отвір (27) для випуску крупного продукту, з'єднаний з другою дробаркою (М2). 14. Установка за п. 13, яка відрізняється тим, що четвертий отвір (30) для випуску дрібного продукту з'єднано з четвертим сортувальним пристроєм (S4), який має отвір (33) для випуску четвертої цінної фракції (34) і отвір (31) для випуску четвертої малоцінної фракції (32). 15. Установка за п. 9, яка відрізняється тим, що перший і другий класифікаційні пристрої (К1, К2) виконано у вигляді решета або повітряного сепаратора і перший та/або другий, та/або третій класифікаційні пристрої (К1, К2, К3) прямо або непрямо з'єднано з генератором гарячого газу (36). 16. Установка за п. 9 або п. 15, яка відрізняється тим, що між третім класифікаційним пристроєм (К3) і четвертим сортувальним пристроєм (S4) передбачено сепаратор (38) для розділення матеріалу і гарячого газу (37). 5 UA 115570 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6