Технология переработки техногенного минерального железорудного сырья Создание

Технология переработки техногенного минерального железорудного сырья

Создание ресурсосберегающих технологий в сочетании с охраной окружающей среды при переработке минерального сырья является одной из наиболее актуальных задач нашего времени. Эффективным способом сокращения отходов является их переработка с расширением номенклатуры товарной продукции, для чего создаются новые технологии.

Регион КМА обладает огромным природным потенциалом, являясь поставщиком высококачественного металлургического сырья. Географическое положение КМА в центре России, огромные запасы железных руд, открытая карьерная разработка на одном из крупнейших ГОКов – Михайловском – создают обоснованные предпосылки для дальнейшего совершенствования технологии добычи и переработки железных кварцитов.

Месторождение представлено богатыми рудами, окисленными и Проект технологии неокисленными кварцитами, из которых измельчения только последние подвергаются и обогащению. Окисленные кварциты обогащения для представлены четырьмя неокисленных минералогическими разновидностями, отличающимися различной степенью кварцитов окисления и содержания магнетитового железа. Михайловского Неокисленные кварциты месторождения с представлены смесью минералогическими разновидностями, из производительностью которых только три пригодны для 24 обогащения. магнитного млн. тонн в год

В связи с наращивание объёмов производства и комплексным освоением недр требуется разработка не традиционных, перспективных, экологически щадящих и безотходных технологий для снижения техногенной нагрузки на регион. Одной из важнейших проблем горнообогатительных предприятий является размещение хвостов обогатительных фабрик. Возможность извлечения гематита из хвостов с применением эффективного обогатительного оборудования и комбинированных технологий создаёт перспективу использования этого продукта в качестве дополнительного компонента для окомкования.

Наиболее приемлемыми в промышленных технологиях обогащения немагнитного железорудного сырья являются гравитационные методы, благодаря их экологическим преимуществам. Эти методы успешно используются в комбинированных схемах обогащения, т. к. самостоятельное использование гравитационных аппаратов ограничивается определённой крупностью извлекаемого материала: с уменьшением размера частиц усиливается гидродинамическое воздействие среды, которое

• Поиск эффективных способов разделения тонких частиц гравитационных аппаратов привёл к созданию сепараторов центробежного типа, позволяющих улавливать частицы размером 30 -50 мкм. За счёт действия центробежных сил в аппаратах данного типа частицы материала получают ускорение, значительно превышающее ускорение свободного падения, что способствует эффективному разделению материала тонких классов. Разрыхление и перемешивание

Существует несколько типов центробежных сепараторов, которые различаются конструктивными и технологическими характеристиками: «Грант» (Россия) «Orokon» (США) «Knelcon» (Канада) Центробежные сепараторы Falcon, в первую очередь модель С, имеют ряд преимуществ: -Высокую производительность; -Непрерывную разгрузку; - Привод с изменяющейся частотой вращения.

Falcon C 40

Конструктивные особенности и принцип действия. Высокопроизводительный концентратор Falcon C-40 разделяет материал по удельному весу частиц. Использование выскоинтенсивного гравитационного поля позволяет извлекать ультратонкие частицы и производить разделение материалов даже в тех случаях, когда использование других гравитационных аппаратов не приемлемо. Процесс разделения прост, надёжен и эффективен. Материал в виде пульпы подаётся в вращающийся ротор концентратора, на поверхности которого дифференцируется частицы с высоким удельным весом, лёгкая фракция и вода отводятся в хвосты. Концентраторы удерживаются на гладкой поверхности ротора за верхним порогом, слой наиболее тяжёлых частиц постоянно выводится с регулируемой скоростью самотёком через серию воронок, клапанов и выпускных насосов. Не следует прекращать подачу питания, нет необходимости в дополнительной воде. Тяжёлая фракция эффективно обесшламливается и частично обезвоживается.

В ДП рассмотрела вопросы опробования и контроля. Разработана система автоматического регулирования технологического процесса Спецификация: Производительность до 200 т/ч по твёрдому; Плотность пульпы не более 45% твёрдого; Размер материала в питании менее 1, 4 мм. Отличительные черты: Самое высокоинтенсивное гравитационное поле среди сходных аппаратов; Возможность концентрации очень тонкого материала; Резина, уретан, карбид и высокопрочные компоненты для максимальной износостойкости; Два года – 5000 часов гарантии; Надёжность; Высокая сохранность концентрата.

Извлечение гематитовых минералов в объёмном магнитном поле низкой напряжённости.

Магнитную сепарацию применяют при обогащении железных руд, а так же в комбинированных схемах при обогащении руд цветных и редких металлов. Самой экономичной является сепарация в слабых магнитных полях напряжённостью до 110 -120 к. А/м, применяемая при обогащении сильномагнитных руд, содержащих минералы с удельной магнитной восприимчивостью более 3, 8 x 10 -5 м 3/кг , например: магнетит, титаномагнетит, маггемит

Для извлечения средне- и слабомагнитных минералов: гематит, лимонит, вольфрамит, ильменит и др. , магнитная восприимчивость которых составляет от (7 -8) х **** до (1 -3) х **** применяют полиградиентные (высокоградиентные) сепараторы с внешним магнитным полем напряжённостью более 400 к. А/м. Использование магнитных полей большой напряженности и конструктивно сложных полиградиентных сепараторов значительно удорожает процесс магнитной. сепарации и увеличивает капитальные затраты при строительстве или реконструкции обогатительных фабрик.

При наложении магнитного поля на гидродинамический поток ферромагнитной суспензии (концентрация твёрдого более 10%) за счёт магнитной флокуляции усиливается структурированность суспензии с образованием подвижного концентрированного слоя в области действия магнитного поля соленоида. Благодаря перераспределению магнитного потока, создаваемого внешним. полем, в рабочем объёме ферромагнитного слоя, в близи точек контакта флоккул и частиц магнетита, во флоккуле появляется объёмные участки с высокой неоднородностью магнитного поля, величина аналогична градиенту напряжённости в полиградиентной среде.

Это способствует извлечению слабомагнитных частиц в область ферромагнитного слоя, а сила потокосцепления удерживает их во флокулах. Магнитные силы, возникающие в ферромагнитном слое, пропорциональны напряжённости внешнего магнитного поля, формфактору частиц и флокул и определяют высокоградиентную зону, охватывающую весь объём ферромагнитного слоя.

Исследовали с использованием магнетита и железистого порошка в качестве ферромагнитной Участие слабомагнитных минералов во флокулообразовании магнитных суспензий среды, извлекаемым минералом служил гематит Оленегорского месторождения и гематитомартитовая руда Михайловского месторождения.

В состав трёхкомпонентной смеси, кроме магнетита и гематита, входит бадделеит. Его плотность равно плотности гематита, но магнитная восприимчивость в два порядка меньше. На рис. 2 показано значительное превышение коэффициента захвата гематита по сравнению с бадделеитом

Кроме опытов с искусственными смесями, проводили исследования на реальных продуктах. В качестве исходных продуктов крупностью -74 мкм использовали промпродукт магнитной сепарации Оленегорской обогатительной фабрики и гематитомартитовую руду Михайловского месторождения.

Показатели полиградиентной сепарации

В ходе полиградиентной доводки гематитомагнетитового концентрата Оленегорской фабрики установлено, что без приложения магнитного поля при снижении крупности питания извлечение гематита снижается, тогда как в магнитном поле соленоида тонкий гематит практически полностью извлекается в магнитную фракцию, а коэффициент его захвата достигает 95 -97% Эта зависимость показана на рис. 3.

Результаты исследований были реализованы в промышленных условиях при сгущении гематитомагнетитового концентрата Оленегорской обогатительной фабрике. Концентрат плотностью 32 -35% содержит 53% магнетитового и 13% гематитового железа. Широкий диапазон крупности частиц концентрата не позволяет эффективно применять для его сгущения стандартное оборудование.

• Была разработана промышленная модель магнитно-гравитационного сгустителя диаметр 1, 8 м. Магнитное поля на них 16 к. А/м, скорость восходящего потока воды 2 - 2, 5 см/с, производительность одного аппарата 135 т/ч по твёрдому, или 250 м 3 часов по пульпе. Извлечение магнетита и гематита в сгущённой проект, содержащий 63 -65% твёрдого, составляет 99, 9% и 99, 8% соответственно.

Практические данные доказывают возможность извлечения гематитовых минералов в объёмном магнитном поле низкой напряжённости. Использование этой технологии позволит уменьшить запасы техногенных месторождений на железорудных комбинатах.

Спасибо за внимание!!!