Способ обогащения смешанных окисно-карбонатных марганцевых руд Советский патент 1993 года по МПК B03B7/00 

Изобретение относится к черной металлургии и, в частности, к обогащению и подготовке к рудовосстановительной плавке смешанных марганцевых руд.

Известна технология обогащения смешанных марганцевых руд Чиатурского месторождения, включающая трехстадийное дробление, промывку и отсадку с получением гаммы концентратов, хвостов и шламов.

Наиболее качественным из получаемых концентратов является окисный I сорта с содержанием марганца 49,3-49,5%.

Недостатком существующей технологии является низкая эффективность извлечения окисных минералов в концентрат I сорта (до 20%), которые переходят в окисный концентрат II сорта и аглоруду в смеси с карбонатными минералами. Низкая эффективность извлечения окисных минералов в концентрат I сорта объясняется близкостью гравитационных свойств окисных и карбонатных типов руд. Плотность окисных минералов преимущественно более 2600 кг/м3, а карбонатных - менее 3200 кг/м . Таким образом, в интервале плотностей 2600-3200 кг/м представлены оба типа руд.

Известны также способы обогащения карбонатных и других низкосортных марганцевых руд, включающие в качестве одной из основных технологических операций их предварительный обжиг (2-4), проводимый в интервале температур 850-100°С. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является принятый нами за прототип способ обогащения карбонатных марганцевых руд.

Целью изобретения является способ обогащения так называемых смешанных окисно-карбонатных руд, позволяющий обеспечить эффективное разделение окисных и карбонатных разностей, снизить затраты тепловой энергии на термообработку, в конечном счете повысить металлургическую ценность продуктов обогащения и снизить их себестоимость.

С этой целью предварительный обжиг отмытой руды проводят при 360-400°С, что позволит увеличить контрастность гравитационных свойств рудных минералов для

00

С

М 00

Ю К

ivi

4

последующего гравитационного разделения обожженной руды на отсадочных машинах на окисный и карбонатный концентраты.

В основе заявленного способа лежат выполненные заявителем экспериментальные исследования особенностей процесса обжига смешанной окисно-карбонатной руды, имеющей гидратную природу и представленной манганитом, кальциевым родохрозитом и манганокальцитом.

При термической обработке смешанной окисно-карбонатной руды при 360-400°С в течение 3-5 ч из манганита, содержание которого в рудной части колеблется в пре- делах 15-85%, выделяется максимум влаги, что обеспечивает повышение плотности с 3400 до 4000 кг/м3.

Заявителем экспериментально установлено, что причиной относительно невысоко- го, неполного извлечения окисных минералов в окисный концентрат в способе- прототипе (20%) против 85% в предлагаемом способе является резкое увеличение контрастности гравитационных свойств окисных и карбонатных минералов (150-800 кг/м3). при обжиге в интервале 360-400°С, что способствует увеличению полноты извлечения окисных минералов в окисный концентрат и повышению его качества с меньшими энергетическими затратами 0,85 МДж/т против 1,392 при обжиге при 900°С.

Так, согласно термограммам, эндотермические эффекты, связанные с потерей массы, соответствуют температурам 360°С для- манганита, 570°С - кальциевого родохрозита, 880°С - манганокальцита. При обжиге смешанной окисно-карбонатной руды в интервале температур 360-400°С карбонатные минералы еще не диссоциируют и сохраняют плотность до 3200 кг/м3, обезвоженный манганит имеет плотность 4000 кг/м3, что способствует лучшему разделению окисной и карбонатной фаз.

При обжиге при температуре менее 360°С полного разложения манганита не происходит.

Повышение температуры выше 400°С нецелесообразно из-за начала частичной диссоциации родохрозитовой карбонатной составляющей фазы, что приведет к снижению контрастности гравитационных свойств разделяемых минералов.

При отсадке предварительно обожженной при 300-400°С смешанной окисно-кар- бонатной руды получают хвосты и целевые продукты, состоящие из окисного 1-го сорта концентрата, а также карбонатного, представленного минералами, температура декарбонизации которых выше указанного

интервала, т.е. карбонатная составляющая смешанной марганцевой руды переходит в карбонатный концентрат.

Заявляемый способ осуществляется, например, следующим образом.

Смешанная окисно-карбонатная марганцевая руда дробится до крупности 50(20)- 0 мм и промывается или подвергается отсадке с целью предварительного обесш- ламливания. Из мытой руды отделяются классы +10(5) мм, содержащие преимущественно карбонатные разновидности. Класс 10(5)-0 мм собственно смешанной руды направляют на обжиг в трубчатую вращающуюся печь, температура в рабочей зоне которой составляет 360-400°С. Обожженные продукты охлаждаются и обогащаются на отсадочных машинах с последующим получением первосортного окисного марганцевого концентрата и карбонатного, представленного карбонатными разновидностями не претерпевших структурных изменений в интервале температур указанном выше.

П р и м е р 1. Пробу исходной никопольской руды с содержанием марганца 2,3% массой 10 кг измельчили до крупности 20-0 мм, промыли и подвергли обжигу в муфельной печи в интервале температур 330- 450°С. В процессе обжига материал интенсивно растрескивался, содержание фракции 5-0 мм в продуктах обжига составило около 70%.

Обожженный материал охладили на воздухе и обогатили в лабораторной отсадочной машине. Показатели обогащения приведены в таблице.

Как видно из этих данных, температура обжига менее 360°С не обеспечивает удаление всей влаги из манганитовой составляющей .руды, при температуре выше 400°С начинается разложение родохрозита. В обоих случаях это приводит к снижению контрастности гравитационных свойств и эффективности разделения, ухудшает качество продуктов обогащения.

П р им е р 2. Аналогичную пробу обжи- тали при температуре 900°С, показатели разделения на отсадочной машине получаемого обожженного продукта также приведены в таблице.

П р и м е р 3. Пробу руды без обжига (в соответствии с прототипом) измельчили до крупности 5-0 мм и обогатили на отсадочной машине.

Показатели обогащения приведены в таблице.

Таким образом, осуществление обогащения согласно заявляемому способу позволяет получить из относительно бедной

смешанной руды окисный и карбонатный концентраты. Окисный концентрат представляет собой продукт высокой металлургической ценности с содержанием марганца около 60% и по качественным характеристикам пригоден для выплавки рафинированных марганцевых сплавов, где в

настоящее время дефицит высокосортного сырья покрывается его закупками по импорту.

Карбонатный концентрат также находит применение в ферросплавном переделе наряду с окисным (например при выплавке силикомарганце).

Использование: обогащение смешанных марганцевых руд перед рудовостанови- тельной плавкой. Сущность изобретения: дробленую марганцевую руду, содержащую карбонатные и окисные минеральные формы, подвергают перед отсадкой обжигу при 360 400°С, что позволяет увеличить контрастность гравитационных свойств рудных минералов.

Формула изобретения Способ обогащения смешанных окис- но-карбонатных марганцевых руд, включающий дробление, промывку исходной руды и последующее гравитационное разделение отсадкой с получением окисного и карбонатного марганцевых концентратов, отлиРедактор

Техред М.Моргентал

Заказ 315Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

чающийся тем, что, с целью повышения эффективности обогащения за счет интенсификации разделения окисных и карбонатных минералов марганца, перед отсадкой смешанную руду подвергают обжигу при ЗбО-400°С.

Корректор З.Салко