3.8.3. Схемы электромагнитного и электрического обогащения
Процессы сухой и мокрой магнитной сепарации являются основными при обогащении прежде всего магнетитовых руд как крупно, так и тонковкрапленных руд с получением высококачественных магнетитовых концентратов, направляемых в металлургическое производство. Широко применяется магнитная сепарация при переработке марганцевых, гематитовых и других слабомагнитных руд, бурых железняков, хромито-марганцевых и каолиновых руд, для доводки гравитационных редкометальных концентратов, оловянно-вольфрамовых концентратов, при сортировке отходов производства цветных металлов, при очистке стекольных песков. Магнитные методы часто применяются в комбинации с другими методами обогащения, например, с флотацией, с электрической сепарацией, а также в сочетании с обжигом при переработке окисленных кварцитов.
Электрические методы обогащения успешно применяется для доводки концентратов руд редких металлов ( цирконо-пирохлоровых, тантало-ниобиевых, касситерито-шеелитовых, тьитано-цирконовых), при переработке неметаллических полезных ископаемых ( кварцевых песокв, магнезита, асбестовых, фосфоритовых руд), для переработки алмазосодержащих концентратов.
Перед магнитным обогащением руды, как правило, подвергаются грохочению, обесшламливанию, обеспыливанию, сушке в зависимости от их вещественного состава, применяемому процесс магнитной сепарации и требованиям к получаемым продуктам обогащения.
Классификация материала по крупности перед магнитным обогащением обеспечивает выбор оптимальных параметров сепарации в зависимости от крупности обогащаемого материала, что повышает качество получаемых концентратов и извлечение железа в концентрат. При обогащении сильномагнитных руд крупностью минус 50 – 0 мм методом сухой сепарации руда предварительно классифицируется на классы крупности: минус 50 + 25 мм; минус 25 + 8(10) мм и минус 8 (10) + 3 мм и минус 3 мм. Мелкую руду перед сухой сепарацией подвергают обеспыливанию. Слабомагнитные руды обогащаются при крупности минус 5…6 мм.
На рис. 136 приведена принципиальная схема обогащения магнетитовой руды с использованием процессов сухой и мокрой магнитной сепарации и получением магнитного концентрата, содержащего до 63…64% железа.
Рис. 136. Принципиальная схема магнитного обогащения магнетитовых руд
П
еред
обогащением слабомагнитные руд ее
подвергают предварительно магнетизирующему
обжигу, а затем мокрой магнитной сепарации
(рис. 137).
При обогащении гравитационными методами россыпных и коренных месторождений, содержащих касситерит и вольфрамит, выделяют коллективные оловянно-вольфрамовые концентраты, которые затем разделяют электромагнитной сепарацией ( рис. 138). Вольфрамит по этой схеме выделяется в магнитную фракцию, содержащую до 70…74% триоксида вольфрама при извлечении до 90…95%, а касситерит – в немагнитную фракцию, содержащую до 60% олова при извлечении 95…98%.
Магнитная сепарация применяется широко при доводке гравитационных концентратов, получаемых из россыпных месторождений. Если концентраты содержат большое количество таких магнитных минералов, как магнетит и ильменит, то их выделяют в начале процесса на магнитных сепараторах ( рис. 139), а немагнитные минералы ( циркон, рутил, дистен, силлиманит) выделяют затем методами электрической сепарации.
Рис.137. Технологическая схема переработки окисленных железных руд с применением предварительного восстановительного обжига.
Рис. 138. Схема разделения оловянно-вольфрамового концентрата с использованием магнитной и электрической сепарации
Рис.139.Схема доводки гравитационного концентрата с магнитной сепарацией в голове процесса
При электрической сепарации, которая широко применяется при доводке гравитационных концентратов руд и россыпей редких металлов. Для повышения селективности разделения таких гравитационных концентратов перед электрической сепарацией производится их подсушка с обеспыливанием во избежание сливания частиц и нагрев, т.к. электрическая сепарация проводится при температуре от 45 до 110˚С. Значительно повышается эффективность сепарации при предварительной классификации материала по крупности.
Примером может служить технология титано-цирконовых россыпей, в которых содержатся минералы-проводники – ильменит и рутил, хромит и магнетит; минералы-непроводники- циркон, ставролит, дистен и кварц. Ильменит, хромит и магнетит являются также магнитными минераломи. При гравитационном обогащении все эти минералы выделяются после дезынтеграции и обесшламливания в коллективный гравитационный концентрат, который направляется на разделение с использованием процесса электрической и магнитной сепарации ( рис.140).
Рис. 140.. Принципиальная схема доводки гравитационного концентрата с электрической сепарацией в голове процессов
Гравитационные концентраты, в которых содержится до 31…34% ильменита, 15…16% циркона, 15…17% рутила и 10…12% дистен-силлиманита, после сушки направляются на электрическую сепарацию в сепараторы ПЭСС, в которыъ производится разделение на проводники и непроводники. В проводниковой фракции содержание ильменита повышается до 60…62%, содержание рутила до 26…27%. В непроводниковой фракции содержание циркона достигает 28…30%, дистена 24…28%, ставролита до 15…19%.
После магнитной сепарации проводниковой фракции выделяется ильменитовый концентрат, содержащий 90…92% ильменита при извлечении его 88 % , и рутиловый концентрат, содержащий 89…90% рутила при извлечении 90 %. После разделения непроводников с использованием электростатической ( сепараторы ЭКС и СЭС) и трибоэлектрической сепарации ( сепараторы СТЭ) выделяется цирконовый концентрат ( содержание оксида циркония 65…66% ) ставролитовый концентрат ( содержание ставролита 75…77%) и дистеновый концентрат ( содержание дистена 92…93%).