книги из ГПНТБ / Полькин, С. И. Обогащение оловянных руд и россыпей

емости зерен. Четкость разделения материалов по равнопадаемости при гидравлической классификации может быть повышена при­ менением предварительного обезыливания питания гидравлических, классификаторов в конусах или механических классификаторах и подачей пептизаторов (жидкое стекло, кальцинированная сода и др.).

При грохочении тонких материалов основные трудности возни­ кают в связи с малым к. п. д. грохотов, быстрым износом сеток.

Применение дуговых грохотов со шпальтовыми износостойкими ситами позволяет усовершенствовать подготовку материала к гра­ витационному обогащению и повысить эффективность грохочения

игравитационных процессов.

Всхемах обогащения необходимо применять аппараты, имею­ щие высокую производительность, эффективность разделения при

высоком извлечении и степени концентрации. Следует отдавать предпочтение тем аппаратам, которые позволяют выводить про­ дукты с отвальным содержанием полезных компонентов на более ранних стадиях процесса обогащения. К ним могут быть отнесены струйные, конусные, винтовые сепараторы, концентраторы БартлесМозли и др.

Для разделения минералов, имеющих близкие плотности — сульфиды, магнетит, шеелит, вольфрамит, касситерит, танталониобаты, циркон,— обычно применяют флотацию, магнитную и элект­ рическую сепарацию, обогащение в тяжелых жидкостях и др.

Трудной задачей является повышение эффективности обогаще­ ния шламов, на которые приходится наибольшая часть потерь олова на всех обогатительных предприятиях.

Характерной особенностью оловянной промышленности СССР

является переработка сложных комплексных коренных руд при сравнительно низком содержании в них олова. В Боливии среднее содержание олова в коренных рудах значительно выше и состав­

ситерита, а также от количества содержащихся в руде станнина и других минералов олова, не поддающихся извлечению гравитацией.

Показатели переработки руд некоторых зарубежных фабрик приведены в табл. 15. Содержание олова в концентратах на отече­ ственных фабриках ниже, что обусловливается принятой в про­ мышленности внутриотраслевой кооперацией, по которой получае­ мые на обогатительных фабриках концентраты подвергают центра­ лизованной доводке до высоких кондиций на специализированных доводочных фабриках.

52

направляемые в плавку, составляет 66—69%. Эти показатели выше, чем на большинстве зарубежных фабриках.

Для извлечения касситерита из шламов начали применять фло­ тацию, которая приобретает все большее значение. В СССР она внедрена на фабрике № 1 Хрустальненского комбината. Проводятся испытания по флотации на Шарловогорской, Солнечной, Валькумейской и других фабриках.

При флотации касситерита применяют серную кислоту, жидкое стекло, олеиновую кислоту или олеат натрия, а также их замени­ тели (жирно-кислотную фракцию таллового масла, окисленный рисайкл и др.). В последнее время успешно завершены полупромыш­ ленные испытания по флотации касситерита из руд сложного со­ става с применением алкилфосфорных и алкилгидраксамовых кислот (ИМ-50).

53

Флотация касситерита внедрена на фабрике в Альтенберге (ГДР), где в качестве собирателя применены арсоновые и стиролфосфоновая кислота.

ВАнглии флотацию касситерита из шламов применяют на фабрике Уил Джейн (Корнуэлл). Флотацию касситерита приме­ няют в Боливии, Австралии, Таиланде.

ВАнглии на фабриках Корнуэлла для извлечения касситерита из шламов применяют эффективный концентратор «Бартлес—

Мозли».

ВБоливии для обогащения шламистого материала предложена отсадочная машина специальной конструкции, для работы которой необходима узкая шкала классификации исходного материала по крупности. Это, в свою очередь, требует создания аппаратуры для классификации и грохочения тонкоизмельченных продуктов.

ВКанаде для этих целей создан гидроциклон, с помощью ко­

торого можно получить одновременно пять классов. Заслуживают внимания вибрационные грохоты, которые подвешиваются в пульпу, где тонкие частицы (от 1,2 до 0,1 мм) проходят через сито снизу вверх, что исключает их забивание и повышает производитель­ ность. В Канаде применяют процесс избирательной грануляции.

Во Франции и Северной Африке работают промышленные уста­ новки Ляводюн и Лявофлюкс. В Англии применяют процессы центробежной сепарации с применением вращающейся трубы и аппарата, разделение тонкоизмельченного материала, в котором осуществляется под совместным действием центробежных сил, гид­ родинамического воздействия жидкости и вибраций; процесса «Диа­ боло»; обогащения тонких классов на аппарате типа «Суперваниера».

Советскими учеными предложен магнитогидродинамический способ разделения полезных ископаемых по плотностям, использу­ ющий принцип псевдоутяжеления жидкости, находящейся под воз­ действием постоянного электрического тока и магнитного поля.

Перед обогащением коренных оловосодержащих руд гравита­ ционными методами применяют крупное, среднее, мелкое дробление и измельчение в сочетании с грохочением или с гидравлической классификацией для выделения различных классов по крупности или по равнопадаемости для раздельного обогащения каждого класса на аппаратах для гравитационного обогащения. При нали­ чии в рудах, особенно в россыпях, глины, которая часто цементи­ рует куски руды и зерна ценных минералов, увеличивает вязкость среды, снижает эффективность обогащения, применяют перед обо­ гащением предварительную отмывку глины дезинтеграцией, грохо­ чением и классификацией.

54

Первичное обогащение песков аллювиальных россыпных ме­ сторождений обычно осуществляется после дезинтеграции и грохо­ чения их. Дезинтеграция способствует разрушению сцементирован­ ного материала и обеспечивает освобождение зерен ценных мине­ ралов друг от друга и от пустой породы.

Чем больше в песках глины и мелких частиц, тем сильнее они связаны (сцементированы) друг с другом и тем труднее их дезин­ теграция. Наиболее прочно частицы связаны при их средней влаж­ ности, т. е. когда вода заполняет лишь поры между уплотненными относительно друг друга твердыми частицами. С увеличением влажности увеличивается расстояние между частицами, материал приобретает большую текучесть и превращается в пульпу.

При обогащении россыпей применяют мокрую и сухую дезин­ теграцию. Мокрая дезинтеграция производится во вращающихся барабанных грохотах под действием струй воды, подаваемой поД давлением около 2 кгс/см2 (скрубберы или дражные бочки), в корытных мойках, снабженных одной-двумя вращающимися го­ ризонтальными мешалками, иногда на гидравлических вашгер­ дах и др.

Сухая дезинтеграция производится в барабанных или на плос­ ких грохотах.

Классификация песков по крупности обычно осуществляется методами грохочения в том же аппарате, что и дезинтеграция, при­ чем дезинтеграция предшествует классификации. Целью грохоче­ ния является отделение галечника и другого крупного материала, не содержащего ценных минералов, с последующим удалением его в отвал. Таким образом, грохочение является первым приемом пер­ вичного обогащения песков, что позволяет обычно вдвое сократить объем материала, поступающего в процессы обогащения.

Грохочение обеспечивает поступление на обогащение более од­ нородного по крупности материала. Мелкие пески (эфеля), в свою очередь, классифицируются на классы по крупности для раздель­ ного их обогащения на концентрационных столах, винтовых сепа­ раторах, струйных или конусных концентраторах и других аппара­ тах.

При обогащении песков, содержащих олово и минералы ред­ ких металлов, наиболее часто применяются для дезинтеграции и грохочения корытные мойки и барабанные дезинтеграторы или скрубберы.

Корытные мойки являются распространенными аппаратами для дезинтеграции глинистых руд и песков. Мойки бывают наклонные, горизонтальные и комбинированные. Наклонная корытная мойка имеет прямоугольное корыто, по продольной оси которого распо­ ложены один или два вращающихся вала с лопастями, установлен­ ными под углом 30—45°. Угол наклона корыта в сторону слива 5—10°. Длина корыта 5,5—7,5 м, ширина 1,2—2,4 м. Частота вра­ щения вала 12—15 об/мин. При наличии в машине двух валов они вращаются в противоположных направлениях (рис. 4).

55

Пески загружаются у нижнего конца корыта, заполненного водой на 2/з длины. Пески по всей длине корыта орошаются водой (под напором), подаваемой в верхней части мойки. Зернистый ма­ териал передвигается лопастями по корыту и в верхнем конце его разгружается. Освобожденная при дезинтеграции глинистая часть песков сливается через порог нижнего конца корыта и удаляется через патрубок, расположенный в боковой стенке нижней части корыта.

Удельный расход электроэнергии в зависимости от промывистости песков изменяется в пределах 0,25—0,75 кВт-ч/т. Расход воды составляет 2—4 м3/т песков.

В институте Механобр сконструирована мойка для дезинтегра­ ции материала крупностью —75 мм. Длина корыта мойки 7 м, ши­ рина 1,88 м; частота вращения вала 15,2 об/мин; производитель­ ность 60—100 т/ч; мощность электродвигателя 20 кВт; масса 16,7 т. Привод мойки осуществляется от индивидуального электродвига­ теля через редуктор и клиновидные ремни.

Достоинствами наклонных корытных моек являются большая производительность, относительная компактность, простота и на­ дежность конструкции. К недостаткам их относятся: ограничение крупности материала в питании (не свыше 70—100 мм), измель­ чение хрупких полезных ископаемых и их потери со сливом.

Скрубберы (табл. 16) обеспечивают хорошее качество про­ мывки при малом расходе воды (1—2 м3/т). В отличие от бутары, барабан скруббера глухой, т. е. не имеет перфораций, поэтому он выдает неклассифицированный мытый материал. Материал, посту­ пающий в скруббер, предварительно погружается в воду, что обес­ печивает разбухание глины, улучшает оттайку мерзлых пород и дезинтеграцию их. Классификацию руд в этом случае необходимо проводить в другом аппарате.

Для промывки и дезинтеграции труднопромывистых (часто и среднепромывистых) руд и песков скруббер соединяют с барабан­ ным конусным грохотом для разделения мелкозернистых песков от галечника. В этом случае в головной части бутары устанавли­ вают скруббер. Скруббер С-12 (табл. 17) предназначен для про­ мывки различных глинистых руд, крупностью до 150 мм в стацио­ нарных условиях обогатительных фабрик. В результате каскадного движения руды во вращающемся барабане под действием воды, перемешивающих и транспортирующих лопастей происходит вза­ имное трение кусков руды и отмывка глинистых примазок.

Барабан скруббера свободно опирается на ведущие и ведомые катки, установленные на общей раме. Вращение барабану с поло­ скательницей передается от электродвигателя через втулочно-паль­ цевую муфту, специальный дифференциальный редуктор, зубча­ тые муфты и два ведущих катка. Упорные ролики не дают воз­ можности барабану перемещаться в осевом направлении. Барабан представляет собой цилиндр, сваренный из стальных листов тол­ щиной 8 мм. К заднему концу барабана прикреплена полоскатель-

57

58

лучать в виде классов различной крупности, подготовленных для обогащения на гравитационных аппаратах.

К недостаткам бутар можно отнести: большой расход воды (4—10 м3/т), низкое качество промывки труднопромывистых руд.

Наиболее часто применяют скруббер-бутары, представляющие собой соединение скруббера с бутарой в один агрегат.

Скруббер-бутара СБ-12 предназначается для дезинтеграции глинистых песков различной степени промывистости и крупности, сцементированных кусков размером до 150 мм, с последующим гро­ хочением в стационарных условиях обогатительных фабрик. Прин­ цип работы скруббер-бутары и его устройство аналогичны скруб­ беру С-12.

В скруббер-бутары по оросительной трубе подается вода под напором 1—2 кге/см2.

59

Скруббер-бутара с цилиндрическим грохотом используется на

укрепляется второй грохот меньшего диаметра, расположенный концентрически относительно первого. Пески в этом грохоте можно разделять на четыре класса по крупности.

Известны также и другие типы дезинтеграторов с цилиндриче­ скими или коническими грохотами, применяемыми при обогащении россыпей.

Дезинтегратор-скруббер диаметром 3600x7800 мм применяется для дезинтеграции труднопромывистых каолинизированных песков россыпных месторождений (рис. 5).

Полупромышленные испытания были проведены на Иршинском горно-обогатительном комбинате при разработке технологии обо­ гащения ильменитовых песков одного из месторождений, содержа­

дезинтеграции. В первой стадии процесс проводят в скруббере с от­ крытой разгрузочной стороной и коническим грохотом для выде­ ления размытого материала крупностью —40 мм, который направ­ ляется на дальнейшую обработку в промывочные машины МБ-1М. В этой стадии размывается до 60% исходных песков. Вследствие обволакивания гали каолином неразмытый материал образует «окатыши», которые поступают во вторую стадию дезинтеграции в скруббер, разгрузочный торец которого закрыт решеткой и снаб­ жен подвижным лотком, который периодически вводится внутрь барабана. Для интенсификации размыва процесс ведется при большей скорости вращения барабана, чем в первой стадии. Кроме того, в качестве дезинтегрирующей среды вместе с «окатышами» в скруббер подается галя. Лопастями элеватора лишняя галя вы­ гружается на лоток, в результате чего ее количество в барабане поддерживается оптимальным.

Требуемая степень дезинтеграции достигается также благодаря большому диаметру барабана, окружной скорости, доводимой до 80% критической, и соответствующей конструкции дезинтегрирую­ щих лопастей. Лопасти внутри барабана скруббера расположены по винтовой линии, под углом к оси, причем часть их направлена по направлению движения материала (транспортирующие), а часть против него (тормозящие).

Одна из отличительных особенностей скруббера диаметром 3600X7800 мм наличие барабана установленного на два ряда пнев­ матических шин, приводящих его в движение. Движение ведущему ряду шин сообщается через электродвигатель 9, регулируемую гидромуфту и редуктор. Гидромуфта обеспечивает эластичность привода, легкий пуск под нагрузкой и регулирует число оборотов. Частота вращения барабана 12—18 об/мин. На рис. 5 показан дезинтегратор-скруббер, разработанный для второй стадии дезин­ теграции. Он состоит из цилиндрического барабана 1, внутри

60

Исходное \лит ние

Рис. 5. Дезинтегратор-скруббер диаметром 3600X7800 мм:

а — продольный разрез; б — поперечный разрез