СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА МАГНЕТИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ Российский патент 2021 года по МПК B03B7/00 B03C1/02 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано на горно-обогатительных комбинатах при производстве высококачественных магнетитовых концентратов.

Основным методом обогащения железных руд является магнитный метод, так как магнетит является сильномагнитным минералом. Готовый концентрат получается после последней стадии измельчения и магнитной сепарации, когда породные минералы уже не выводятся в хвосты с помощью барабанных сепараторов.

В процессе подготовки металлургического сырья вовлекаются все более тонко-вкрапленные труднообогатимые руды. По минеральному составу перерабатываемые руды неоднородны, имеют большие колебания доли основных продуктивных разновидностей. Для увеличения степени извлечения железа при обогащении труднообогатимых руд технологии обогащения насыщают дополнительными узлами классификации. На пути повышения эффективности рудоразмольных комплексов обогатительных фабрик стоят задачи применения высокоэффективного классифицирующего оборудования, способного разделять по граничным классам крупности продукты измельчения барабанных мельниц и их дальнейшего распределения по технологическим потокам, что позволяет снизить энергозатраты и повысить производительность измельчительных комплексов.

Известен способ обогащения магнетитовых руд, включающий несколько стадий измельчения и обогащения с получением в каждой стадии обогащения отвальных хвостов и промпродукта с возрастающим от стадии к стадии содержанием полезного компонента, причем каждая стадия обогащения может содержать операции классификации, дешламации и магнитной сепарации в различных сочетаниях и последовательности. Промпродукты с преобладающим содержанием раскрытой рудной фазы подвергаются классификации по крупности, плотности и магнитной восприимчивости, причем тонкозернистый продукт классификации направляется в готовый концентрат, а грубозернистая фракция подвергается переработке в последующей стадии измельчения и обогащения. Осуществляется такая классификация с использованием восходящего водного потока и однородного магнитного поля, интенсивности которых пропорциональны грансоставу разделяемого материала (Авторское свидетельство SU №1738361, кл. В03В 7/00, опубл. 07.06.1992).

Основные недостатки способа заключаются в его сложности, сравнительно низком качестве получаемых продуктов.

По технической сущности и достигаемому результату, наиболее близким к заявляемому способу повышения качества магнетитовых концентратов является способ дообогащения магнетитового концентрата, предусматривающий классификацию чернового магнетитового концентрата, например, тонким грохочением. Полученный тонкозернистый продукт направляют на магнитно-гравитационную классификацию (МГК) с получением готового концентрата в виде тонкозернистого продукта и грубозернистых хвостов, а грубозернистый продукт грохочения направляют на измельчение и магнитную сепарацию с получением готового концентрата и отвальных хвостов. В зависимости от вещественного состава исходного концентрата и требований к качеству конечного концентрата грубозернистый продукт грохочения перед измельчением подвергают МГК с получением грубозернистых хвостов, а грубозернистый продукт МГК мелкозернистого продукта грохочения после сгущения направляют на измельчение (Патент RU №2077390, кл. В03С 1/00, В03В 7/00, опубл. 20.04.1997, этот способ взят за прототип).

Основные недостатки способа в его сложности, трудности получения качественных показателей готового продукта.

Ввиду весьма низкой раскрываемости труднообогатимых руд, обусловленной особенностями вещественного состава руд, их текстурой и структурой, для получения высококачественных концентратов необходимо как можно полнее раскрыть составляющие руду минералы, тогда как при измельчении даже до крупности минус 44 мкм наблюдается большое количество сложных сростков магнетита с кварцем, переходящих в концентрат магнитного обогащения и снижающих его качество. В то же время различие в механических свойствах магнетита и кварца приводит к тому, что при тонком измельчении магнетит переизмельчается, переходит в шламы, не поддающиеся обогащению, и теряется с хвостами. Вывод тонких классов крупности по мере их образования при измельчении руды дает возможность получить более раскрытый по магнетиту материал, снизить циркулирующую нагрузку в циклах «измельчение - классификация» и потери металла с хвостами.

Техническим результатом изобретения является получение высококачественных концентратов с массовой долей железа общего 67,0% и диоксида кремния 6,22% из подрешетных продуктов тонкого гидравлического грохочения и получение рядовых концентратов с массовой долей железа общего 65,1% и диоксида кремния 8,65% из надрешетных продуктов тонкого гидравлического грохочения.

Достигается это тем, что подрешетные продукты основного и контрольного тонкого гидравлического грохочения объединяют для дальнейшего получения высококачественных концентратов с массовой долей железа общего 67,0%, а надрешетные продукты контрольного тонкого гидравлического грохочения (КТГГ) во избежание потерь железа вовлекают в дальнейшую переработку для получения рядовых концентратов с массовой долей железа общего 65,1%.

Применительно к железорудному производству технология тонкого гидравлического грохочения нашла высокую перспективность использования для увеличения технологических и экономических показателей переработки тонковкрапленных руд. Стоит отметить, что помимо прямого назначения грохочения - разделение материала на фракции по крупности, грохоты в схемах обогащения железной руды являются и обогатительными аппаратами, переводя в подрешетный продукт раскрытые частицы магнетита.

Получение дообогащенных концентратов с качеством 67,0% и содержанием кремния на уровне 6,22% из подрешетных продуктов при применении технологии тонкого гидравлического грохочения на рядовых секциях обогатительной фабрики апробировано в промышленных условиях на АО «Михайловский ГОК им. А.В. Варичева» при переработке труднообогатимых руд сложного состава.

Как показывает анализ данных таблицы 1, надрешетный продукт КТГГ в основном представлен магнетитом, о чем свидетельствует его выход в лабораторный концентрат 92,03%. Исследования этого же продукта на обогатимость показали, что доизмельчение материала до крупности 97,8% класса минус 50 мкм (91,00% класса минус 44 мкм), позволяет получать концентраты с содержанием массовой доли железа 66,8%. Полученные результаты указывают на потенциальную возможность и необходимость переработки надрешетного продукта КТГГ для исключения сброса железа в хвосты.

где

Fe_общ - массовая доля железа общего в исходном продукте, %

Y - выход концентрата, %

β - массовая доля железа в концентрате, %

ε - извлечение железа в концентрат, %

SiO₂ - массовая доля диоксида кремния, %

Q_общ - массовая доля железа общего в хвостах, %

В таблице 2 отражены результаты раскрытия минералов в продуктах обогащения, при анализе которых видно, что в подрешетном продукте КТГГ, полученном после контрольной ММС объединенных надрешетных продуктов ОТГГ, коэффициент раскрытия рудной фазы составляет 87,6%, что является достаточно высоким показателем. Учитывая количество свободных рудных минералов 74,0%, нерудных - 6,2%, данный продукт после обогащения на ММС можно с уверенностью считать готовым товарным концентратом. Сопоставляя показатели раскрытия подрешетного продукта КТГГ и дообогащенного концентрата, видно, что они близки по своим характеристикам за исключением содержания нерудных зерен, которые и удаляются на ММС.

Изобретение - способ повышения качества магнетитовых концентратов иллюстрируется схемой, представленной на чертеже.

Способ повышения качества магнетитовых концентратов осуществляется следующим образом.

Черновой магнетитовый концентрат крупностью 88,5% класса минус 44 мкм подвергают основному тонкому гидравлическому грохочению (ОТГГ) на грохотах типа «Деррик Стак Сайзер» с пятью деками, укомплектованными просеивающими поверхностями с эквивалентными размерами ячеек 63 мкм - верхнее, 53 мкм - нижнее, подрешетные продукты направляют на мокрую магнитную сепарацию (ММС), где разделяются на хвосты и концентрат. Концентрат ММС после обезвоживания является готовым высококачественным товарным концентратом с массовой долей железа общего 67,0% и диоксида кремния 6,22%.

Надрешетные продукты ОТГГ направляют на контрольную ММС, где разделяются на хвосты и концентрат. Концентрат контрольной ММС подвергают контрольному тонкому гидравлическому грохочению (КТГГ) на грохотах типа «Деррик Стак Сайзер» с пятью деками, укомплектованными просеивающими поверхностями с эквивалентными размерами ячеек 53 мкм. Образованные подрешетные продукты КТГГ направляют в сборный желоб подрешетных продуктов ОТГГ, а надрешетные продукты КТГГ поступает на классификацию - батарею гидроциклонов диаметром 250 мм. Пески гидроциклонов направляют на доизмельчение в мельницу, работающую в замкнутом цикле с гидроциклонами, а слив гидроциклонов - на обесшламливание в магнитные дешламаторы МД-5. Слив дешламации выводят в хвосты, а пески дешламации поступают на ММС, где их разделяются на хвосты и готовый товарный концентрат. Массовая доля железа общего в данном концентрате составляет 65,1%, диоксида кремния - 8,65%, что соответствует качеству рядового концентрата по существующей схеме переработке труднообогатимых руд.

Представленная технологическая схема тонкого гидравлического грохочения позволяет избежать потерь металла в узле КТГГ, повысить извлечение железа в концентрат. Основное применение получаемых магнетитовых концентратов - это использование для производства железорудных офлюсованных и неофлюсованных окатышей.

Предложенное изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано на горно-обогатительных комбинатах при производстве высококачественных магнетитовых концентратов. Способ повышения качества магнетитовых концентратов включает тонкое гидравлическое грохочение, доизмельчение, мокрую магнитную сепарацию. Подрешетный продукт основного тонкого гидравлического грохочения направляют на мокрую магнитную сепарацию с получением готового товарного концентрата и хвостов. Надрешетный продукт направляют на контрольную мокрую магнитную сепарацию с выделением хвостов и концентрата, поступающего на контрольное тонкое гидравлическое грохочение, где его подрешетный продукт объединяют с подрешетным продуктом основного тонкого гидравлического грохочения, а надрешетный продукт поступает на классификацию. Пески классификации направляют на доизмельчение в мельницу, работающую в замкнутом цикле с классификацией, слив классификации - на обесшламливание. Слив обесшламливания выводят в хвосты, а пески обесшламливания поступают на мокрую магнитную сепарацию, где их разделяют на хвосты и готовый товарный концентрат. Технический результат - получение высококачественных концентратов с массовой долей железа общего 67,0% и диоксида кремния 6,22% из подрешетных продуктов тонкого гидравлического грохочения и получение рядовых концентратов с массовой долей железа общего 65,1% и диоксида кремния 8,65% из надрешетных продуктов тонкого гидравлического грохочения. 1 ил., 2 табл.

Способ повышения качества магнетитовых концентратов, включающий тонкое гидравлическое грохочение, доизмельчение, мокрую магнитную сепарацию, отличающийся тем, что подрешетный продукт основного тонкого гидравлического грохочения направляют на мокрую магнитную сепарацию с получением готового товарного концентрата и хвостов, а надрешетный продукт направляют на контрольную мокрую магнитную сепарацию с выделением хвостов и концентрата, поступающего на контрольное тонкое гидравлическое грохочение, где его подрешетный продукт объединяют с подрешетным продуктом основного тонкого гидравлического грохочения, а надрешетный продукт поступает на классификацию, пески которой направляют на доизмельчение в мельницу, работающую в замкнутом цикле с классификацией, слив классификации - на обесшламливание, слив обесшламливания выводят в хвосты, а пески обесшламливания поступают на мокрую магнитную сепарацию, где их разделяют на хвосты и готовый товарный концентрат.