СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ РУД Российский патент 2011 года по МПК B03C1/00 

Изобретение относится к обогащению железосодержащих руд и может быть использовано в горнорудной и металлургической промышленности.

Известен способ обогащения железосодержащих руд, включающий три стадии измельчения, мокрую магнитную сепарацию измельченных продуктов каждой стадии с получением отвальных хвостов и промпродуктов, которые направляют в следующую стадию измельчения. Промпродукт магнитной сепарации перед третьей стадией измельчения направляют в операцию разделения по крупности на грохоте с получением мелкого и крупного продукта. Подрешетный продукт грохота является первым концентратом. Надрешетный продукт грохота направляют на измельчение в третью стадию и далее на последнюю стадию магнитной сепарации с получением второго концентрата и отвальных хвостов [1]. Подрешетный продукт грохота может быть направлен на дополнительное обесшламливание [2].

Недостатком способа является его низкая эффективность, вызванная тем, что подрешетный продукт грохота, являющийся первым концентратом, содержит, кроме раскрытых зерен магнетита некоторое количество мелких породных частиц и сростков, что, в конечном итоге, снижает качество как первого, так и суммарного концентратов.

Наиболее близким по технической сущности к данному способу является способ обогащения железосодержащих руд, включающий три стадии измельчения, мокрую магнитную сепарацию измельченных продуктов каждой стадии с получением отвальных хвостов и промпродуктов, которые направляют в следующую стадию измельчения. Промпродукт магнитной сепарации перед третьей стадией измельчения направляется в операцию разделения по крупности на грохочение с получением мелкого и крупного продукта. Подрешетный продукт грохота направляют на отдельную операцию магнитной сепарации с получением первого концентрата и отвальных хвостов. Надрешетный продукт грохота направляют на измельчение в третью стадию и далее на последнюю стадию магнитной сепарации с получением второго концентрата и отвальных хвостов [3]. В примере реализации аналогичного способа по патенту РФ №2079373 для разделения по крупности предлагается использовать гидроциклоны ГЦ-150, а измельченный в третьей стадии крупный продукт предлагается обогащать в магнитном дешламаторе и гидросепараторе с получением второго концентрата [4].

Способ обогащения железосодержащей руды, приведенный в монографии [3], принят в качестве прототипа.

Недостатком прототипа, как и аналога, является его низкая эффективность, связанная с невозможностью получения богатых магнетитовых концентратов. Это связано с тем, что подрешетный продукт грохота (или слив гидроциклона) содержит кроме раскрытых зерен магнетита некоторое количество породных частиц и сростков и даже дополнительное обогащение мелкого продукта с помощью магнитной сепарации (или дешламации и гидросепарации) не обеспечит значительного повышения качества как первого, так и суммарного концентратов.

Задачей изобретения является повышение качества суммарного железного концентрата за счет повышения качества первого концентрата, что достигается дополнительным измельчением предварительно выделенного мелкого продукта, при котором в мелком продукте полностью раскрываются рудные и породные зерна, и последующим обогащением измельченного мелкого продукта с более полным выводом в отвальные хвосты породных частиц.

Это достигается тем, что в способе обогащения железосодержащих руд, включающем мокрое измельчение исходной руды в нескольких стадиях, мокрую магнитную сепарацию измельченных продуктов каждой стадии с получением отвальных хвостов и промпродуктов, которые направляют в следующую стадию измельчения, а также разделение по крупности промпродукта магнитной сепарации перед последней стадией измельчения с получением мелкого продукта, который направляют на магнитную сепарацию с получением первого концентрата и отвальных хвостов и крупного продукта, который направляют на измельчение в последнюю стадию и далее направляют на последующую стадию магнитной сепарации с получением второго концентрата и отвальных хвостов, мелкий продукт перед обогащением с получением первого концентрата и отвальных хвостов сначала направляют в отдельную стадию измельчения.

В результате дополнительного измельчения мелкого продукта в отдельной стадии сростки разрушаются и полностью раскрываются рудные и породные зерна минералов. Дальнейшее обогащение измельченного мелкого продукта позволяет за счет более полного выделения в отвальные хвосты породных частиц получить первый концентрат более высокого качества, чем второй концентрат из измельченного крупного продукта, и, в конечном счете, повысить качество суммарного концентрата.

При раздельном измельчении мелкого и крупного продуктов первый продукт будет более тонким и в нем будет выше раскрытие зерен рудных и нерудных минералов, что и приведет к значительному повышению качества первого концентрата и, как следствие, к повышению качества суммарного концентрата.

Такой технологический результат достигается при использовании совокупности существенных признаков, характеризующих предлагаемый способ обогащения.

На чертеже показана технологическая схема для осуществления способа. На чертеже приведен пример технологической схемы применительно к титаномагнетитовой руде с тремя основными стадиями измельчения и с одной дополнительной стадией для измельчения мелкого продукта.

Способ обогащения железосодержащих руд осуществляется следующим образом.

Исходную железосодержащую руду измельчают в первой стадии, например, в открытом цикле в мельнице, например, типа МСЦ, после чего измельченную руду обогащают на первой стадии мокрой магнитной сепарации посредством мокрого магнитного сепаратора, например, типа ПБМ с получением промпродукта и отвальных хвостов.

Промпродукт первой стадии мокрой магнитной сепарации измельчают во второй стадии измельчения, состоящей из мельницы, например, типа МШЦ, мокрых магнитных сепараторов типа ПБМ и гидроциклонов, например, типа ГЦ, работающих в замкнутом цикле с мельницей типа МШЦ. Во второй стадии измельчения промпродукт первой стадии мокрой магнитной сепарации подают в мельницу типа МШЦ, после чего измельченный промпродукт обогащают на второй стадии мокрой магнитной сепарации с получением отвальных хвостов и промпродукта, который направляют на классификацию второй стадии в гидроциклоны типа ГЦ с получением песков, которые направляют обратно в мельницу второй стадии типа МШЦ, и слива, являющегося конечным продуктом второй стадии измельчения.

Измельченную во второй стадии руду (слив гидроциклонов второй стадии) обогащают на третьей стадии мокрой магнитной сепарации посредством мокрого магнитного сепаратора, например, типа ПБМ с получением промпродукта и отвальных хвостов.

Промпродукт третьей стадии мокрой магнитной сепарации разделяют по крупности на мелкий и крупный продукты на грохоте, например, типа «Деррик». Промпродукт третьей стадии мокрой магнитной сепарации можно разделить по крупности на мелкий и крупный продукты на гидроциклоне типа ГЦ.

Надрешетный (крупный) продукт грохота измельчают в третьей стадии измельчения, состоящей из мельницы типа МШЦ и гидроциклонов типа ГЦ, работающих в замкнутом цикле с мельницей типа МШЦ. В третьей стадии измельчения надрешетный продукт грохота подают в гидроциклоны типа ГЦ с получением песков, которые направляют в мельницу третьей стадии типа МШЦ, и слива, являющегося конечным продуктом третьей стадии измельчения. Разгрузку мельницы третьей стадии типа МШЦ подают обратно в гидроциклоны типа ГЦ третьей стадии измельчения.

Измельченную в третьей стадии руду (слив гидроциклонов третьей стадии) обогащают на четвертой стадии мокрой магнитной сепарации посредством мокрого магнитного сепаратора типа ПБМ с получением второго концентрата и отвальных хвостов.

Подрешетный (мелкий) продукт грохота измельчают в четвертой (дополнительной) стадии измельчения, состоящей из мельницы типа МШЦ и гидроциклонов типа ГЦ, работающих в замкнутом цикле с мельницей типа МШЦ. В четвертой стадии измельчения подрешетный продукт грохота подают в гидроциклоны типа ГЦ с получением песков, которые направляют в мельницу четвертой стадии типа МШЦ, и слива, являющегося конечным продуктом четвертой стадии измельчения. Разгрузку мельницы четвертой стадии типа МШЦ подают обратно в гидроциклоны типа ГЦ четвертой стадии измельчения.

Измельченную в четвертой стадии руду (слив гидроциклонов четвертой стадии) обогащают на пятой стадии мокрой магнитной сепарации посредством мокрого магнитного сепаратора типа ПБМ с получением первого, более богатого, концентрата и отвальных хвостов.

Если исходная железная руда представлена магнетитовыми (магнетит-гематитовыми) кварцитами, то сливы гидроциклонов всех стадий измельчения дополнительно обесшламливают посредством дешламатора, например, типа МД.

Экспериментальная проверка предлагаемого способа выполнена в лабораторных условиях для двух типов магнетитовых руд - контактово-метасоматических (скарновых) и титаномагнетитовых. Сравнительные показатели обогащения по предлагаемому способу и по прототипу приведены в таблице. Показатели обогащения по прототипу получены в условиях действующих обогатительных фабрик.

Результаты опытов показали, что использование предлагаемого способа позволяет по сравнению с прототипом повысить содержание железа в суммарном концентрате на 1,19% для титаномагнетитовой руды и на 1,82% для скарновой железной руды без снижения извлечения железа в концентрат.

Пример реализации способа обогащения железосодержащих руд применительно к титаномагнетитовой руде с тремя основными стадиями измельчения и с одной дополнительной стадией для измельчения мелкого продукта.

Исходную руду с содержанием железа 15,58% измельчают в первой стадии измельчения в открытом цикле в стержневой мельнице МСЦ-3600×4500 до крупности 19,4% класса -0,071 мм и подают в магнитные сепараторы ПБМ-П-150/200 первой стадии магнитной сепарации с получением промпродукта с содержанием железа 28,96% и отвальных хвостов с содержанием железа 5,89%.

Промпродукт первой стадии мокрой магнитной сепарации измельчают во второй стадии измельчения, состоящей из мельницы МШЦ-3600×4500, мокрых магнитных сепараторов ПБМ-П-150/200 и гидроциклонов ГЦ-710, работающих в замкнутом цикле с мельницей МШЦ-3600×4500, с получением слива гидроциклонов ГЦ-710 с крупностью 48,3% класса -0,071 мм и содержанием железа 43,9% и отвальных хвостов сепараторов ПБМ-П-150/200 с содержанием железа 5,54%.

Слив гидроциклонов второй стадии измельчения подают на третью стадию мокрой магнитной сепарации в сепараторы ПБМ-ПП-90/250 с получением промпродукта с содержанием железа 48,05% и отвальных хвостов с содержанием железа 5,82%.

Промпродукт третьей стадии мокрой магнитной сепарации подают на грохот «Деррик» типа 2SG48-60W-5STK с размером отверстия сита 0,15 мм с получением подрешетного продукта с крупностью 68,7% класса -0,071 мм и содержанием железа 57,7% и надрешетного продукта с крупностью 22,00% класса -0,071 мм и содержанием железа 36,78%.

Надрешетный продукт грохота измельчают в третьей стадии измельчения, состоящей из мельницы МШЦ-3600×4500 и гидроциклонов ГЦ-710, работающих в замкнутом цикле с мельницей МШЦ-3600×4500, с получением слива гидроциклонов ГЦ-710 с крупностью 87,48% класса -0,071 мм и содержанием железа 36,78%.

Слив гидроциклонов третьей стадии измельчения подают на четвертую стадию мокрой магнитной сепарации в сепараторы ПБМ-ПП-90/250 с получением второго концентрата с содержанием железа 60,08% и отвальных хвостов с содержанием железа 8,1%.

Подрешетный продукт грохота измельчают в четвертой стадии измельчения, состоящей из мельницы МШЦ-3600×4500 и гидроциклонов ГЦ-500, работающих в замкнутом цикле с мельницей МШЦ-3600×4500, с получением слива гидроциклонов ГЦ-500 с крупностью 94,12% класса -0,071 мм и содержанием железа 57,70%.

Слив гидроциклонов четвертой стадии измельчения подают на пятую стадию мокрой магнитной сепарации в сепараторы ПБМ-ПП-90/250 с получением первого концентрата с содержанием железа 63,92% и отвальных хвостов с содержанием железа 7,30%.

По предложенному способу обогащения железосодержащих руд получают суммарный конечный концентрат с выходом 17,05% и содержанием железа 62,59% при извлечении железа в концентрат 68,50%, а также отвальные хвосты с выходом 82,95% и содержанием железа 5,92% при извлечении железа в хвосты 31,50%.

Реализация предложенного способа позволяет по сравнению с прототипом повысить содержание железа в суммарном конечном концентрате на 1,19% без снижения извлечения железа в концентрат за счет дополнительного измельчения подрешетного продукта перед последующим магнитным обогащением, при котором содержание железа в первом концентрате повышается на 1,84%.

Источники информации

1. Евсиович С.Г., Журавлев И.С. Обогащение магнетитовых руд. М., Недра, 1972, с.296-300.

2. Справочник по обогащению руд черных металлов / Под. ред. С.Ф.Шинкоренко. М., Недра, 1980, с.419-422.

3. Журавлев С.И. Обогащение магнетитовых руд контактово- и гидро-термально-метасоматического генезиса. М., Недра, 1978, с 115-119, рис.39, схема 1 (прототип).

4. Патент РФ №2079373. Способ обогащения железных руд. Авторы: Азаматов И.Ф., Азаматов Ф.Л., Дремин А.И. и др. Опубл. 20.05.1997.

Таблица Результаты обогащения по предлагаемого способу и прототипу Продукт Выход, % Содержание железа, % Извлечение железа, % Титаномагнетитовая руда Предлагаемый способ Концентрат №1 11,14 63,92 45,73 Концентрат №2 5,91 60,08 22,77 Всего концентрат 17,05 62,59 68,50 Хвосты 82,95 5,92 31,50 Исходная руда 100,00 15,58 100,00 Прототип Концентрат №1 11,47 62,08 45,70 Концентрат №2 5,91 60,08 22,79 Всего концентрат 17,38 61,40 68,49 Хвосты 82,62 5,94 31,51 Исходная руда 100,00 15,58 100,00 Скарновая магнетитовая руда Предлагаемый способ Концентрат №1 27,09 68,08 54,87 Концентрат №2 18,00 63,67 34,08 Всего концентрат 45,09 66,32 88,95 Хвосты 54,91 6,77 11,05 Исходная руда 100,00 33,62 100,00 Прототип Концентрат №1 28,20 65,03 54,54 Концентрат №2 18,00 63,67 34,10 Всего концентрат 46,20 64,50 88,64 Хвосты 53,80 7,10 11,36 Исходная руда 100,00 33,62 100,00

Изобретение относится к обогащению железосодержащих руд и может быть использовано в горнорудной и металлургической промышленности. Способ обогащения железосодержащих руд включает мокрое измельчение исходной руды в нескольких стадиях, мокрую магнитную сепарацию измельченных продуктов каждой стадии с получением отвальных хвостов и промпродуктов, которые направляют в следующую стадию измельчения, а также разделение по крупности промпродукта магнитной сепарации перед последней стадией измельчения с получением мелкого продукта, который направляют на магнитную сепарацию с получением первого концентрата и отвальных хвостов, и крупного продукта, который направляют на измельчение в последнюю стадию и далее направляют на последующую стадию магнитной сепарации с получением второго концентрата и отвальных хвостов. Мелкий продукт перед обогащением с получением первого концентрата и отвальных хвостов сначала направляют в отдельную стадию измельчения. Изобретение позволяет повысить качество суммарного концентрата за счет повышения качества первого концентрата. 1 ил., 1 табл.

Способ обогащения железосодержащих руд, включающий мокрое измельчение исходной руды в нескольких стадиях, мокрую магнитную сепарацию измельченных продуктов каждой стадии с получением отвальных хвостов и промпродуктов, которые направляют в следующую стадию измельчения, а также разделение по крупности промпродукта магнитной сепарации перед последней стадией измельчения с получением мелкого продукта, который направляют на магнитную сепарацию с получением первого концентрата и отвальных хвостов, и крупного продукта, который направляют на измельчение в последнюю стадию и далее направляют на последующую стадию магнитной сепарации с получением второго концентрата и отвальных хвостов, отличающийся тем, что мелкий продукт перед обогащением с получением первого концентрата и отвальных хвостов сначала направляют в отдельную стадию измельчения.