
- •Федеральное агентство по образованию
- •Общая характеристика железных руд и концентратов.
- •Магнетитовые руды
- •I — флотационная; II — магнитно-флотационная; III — флотационно-магнитная; IV—магнитно-гравитационно-флотационная
- •Рекомендуемое оборудование.
- •Комплексность использования сырья на примере Ковдорского гоКа.
- •Очистка сточных вод и охрана окружающей среды.
- •Заключение.
- •Список литературы:
Рекомендуемое оборудование.
Железистые кварциты обладают высокой крепостью (14-22 по шкале проф. М. М. Протодьяконова) и абразивностью, что вызывает необходимость постоянного совершенствования технологий их дробления и измельчения, разработки нового дробильно-измельчительного оборудования.
В зависимости от применяемого метода измельчения магнетитовые кварциты подвергают дроблению до максимальной крупности 15-25 мм (для последующего шарового измельчения) или 300 мм (в случае самоизмельчения). Дробление осуществляют по одно-, двух-, трехстадиапьным схемам с открытыми или замкнутыми циклами или четырехстадиальной схеме с открытым циклом (в последней стадии).
Первичное дробление руды по всем схемам проводят в основном в конусных дробилках крупного дробления типа ККД-1500/180, среднее дробление — в дробилках типа КСД-2200 как с предварительным грохочением, так и без него. Для мелкого дробления применяют дробилки КМДТ-2200 и КМДТ-3000. При глубоком обогащении руд для снижения крупности дробленой руды до 12-0 (6-0) мм применяют замкнутый цикл в последней стадии.
В настоящее время в России и за рубежом интенсивно ведутся работы по созданию нового дробильного оборудования, обеспечивающего дробление руды до крупности 12-0 и 6-0 мм в открытом цикле. К российским разработкам следует отнести дробилки КИД-300, КИД-600 (ОАО «НПК «Механобр-техника»), к зарубежным — дробилки типа «Жирадиск» (фирма «Нордберг»), «Сандвик», а также центробежно-ударные дробилки и валковые прессы высокого давления (роллер-прессы).
Измельчение магнетитовых кварцитов осуществляют в барабанных мельницах по двух-, трех- и четырехстадиальным схемам. Применяют различные способы измельчения: стальными или чугунными измельчающими телами; самоизмельчение, рудно-галечное измельчение, а также их сочетание. Сравнительный анализ показывает явное преимущество бесшарового измельчения, поскольку оно дает возможность повысить качество концентрата на 0,5-1,1 % и одновременно снизить расход энергии.
В практике горно-обогатительных предприятий нашли применение мельницы самоизмельчения диаметром от 4,6 до 11 м объемом от 45 до 460 м3. На предприятии «Хиббинг Таконит» (США) применяют уникальную схему одностадиального самоизмельчения в удлиненных мельницах с двойной и тройной классификацией.[13]
Многолетний опыт совершенствования магнитного метода обогащения привел к созданию различных способов магнитного обогащения. Для каждого из них созданы, как правило, несколько типов магнитных сепараторов, обладающих различными технико-экономическими показателями.
Так, для сухой магнитной сепарации магнетитовых руд крупностью более 6 (10) мм применяют се сепараторы с верхним питанием типа 168-СЭ, 189-СЭ, 171-СЭ, ПБС- 90/200 и 2 ПБС-90/200; для руд крупностью менее 6 мм — сепараторы типа ЭБС-80/170 с нижним питанием и увеличенной частотой вращения барабана. Быстроходные сепараторы типа 206-СЭ (ПБСЦ- 63/50), 251 -СЭ (ПБСЦ-60/200) предназначены как для получения промпродуктов с целью их доизмельчения, так и для производства высококачественного концентрата.
Для мокрой магнитной сепарации применяют барабанные сепараторы типа ПБМ-90/250, ПБМ- 120/300, ПБМ-150/200, ПБМ- 150/400 с прямоточными, противо- точными и полупротивоточными ваннами. Сепараторы с прямоточными ваннами в основном устанавливают в I стадии при высоком выходе хвостов (более 50 %), с проти- воточными ваннами (ПБМ-П- 90/250, ПБМ-П-120/300, ПБМ-П- 150/200, ПБМ-П-150/400) предусматривают для сепарации материала мельче 2 мм в основном после II стадии измельчения, а с полупротивоточными (ПБМ-ПП-90/250, ПБМ- ПП-120/300, ПБМ-ПП-150/200, ПБМ- ПП-150/400) применяют в предпоследних и последних стадиях сепарации материала мельче 0,3 мм.
Практически перед всеми стадиями сепарации предусматривают магнитную дешламацию материала с предварительной размагничивающей обработкой пульпы. Эти операции позволяют разрушить магнитные флокулы и освободиться от шламистой пустой породы, что повышает содержание железа в промпродукте на 2-12 %. Магнитные дешламаторы типа МД-5, МД-9, МД-12 и сифонные дешламаторы МДС-9, МДС-12 широко применяют на всех комбинатах, перерабатывающих магнетитовые кварциты.[3]
На зарубежных железорудных магнитно-обогатительных фабриках также в основном применяют барабанные магнитные сепараторы диаметром от 715 до 1200 мм с ваннами различной конструкции. Отличительной особенностью зарубежных сепараторов, изготовляемых в Швеции, США, Канаде и применяемых на I стадии сепарации, является повышенная напряженность магнитного поля (до 140 кА/м). На последующих стадиях устанавливают сепараторы с изменяющейся напряженностью магнитного поля по окружности барабана (от 96 до 72 кА/м), а в последней стадии — с пониженной напряженностью (60-64 кА/м). Это позволяет повысить массовую долю железа в концентратах с 62 до 65 % без снижения извлечения металла.[15,17]
Слабомагнитные руды (мартитовые, гематитовые, лимонитовые) обогащают в основном по комбинированным гравитационно-магнитным схемам: руду крупнее 1 мм — тяжелосредной сепарацией по узким классам крупности, мелкие классы — в отсадочных машинах или на винтовых сепараторах, отходы гравитационного передела крупностью от 1 до 0,045 мм — высокоинтенсивной магнитной сепарацией, материал -0,045 мм — полиградиентной сепарацией.[16]
В зарубежной практике широкое распространение получили ин- дукционно-роликовые высокоинтенсивные магнитные сепараторы фирмы «Гумбольт», полиградиентные сепараторы типа «Джонс» (от DP-40 до DP-315) фирм «Кпекнер» (ФРГ), «Бокс-Рапид» (Великобритания), «Карусель» фирмы «Сала-Аллис-Чалмерс» (Швеция-США), «Слон» (КНР), а также сепараторы на основе сверхпроводящих систем и на постоянных магнитах на базе сплава неодим-железо-бор.
На ряде обогатительных предприятий, перерабатывающих окисленные и комплексные железные руды, все большее распространение получает гравитационный метод обогащения как на стадии предконцентрации, так и с целью получения высококачественных товарных продуктов и выделения сопутствующих ценных компонентов. Так, например, отсадочные машины и винтовые сепараторы в сочетании с высокоинтенсивной и полиградиентной магнитной сепарацией нашли широкое распространение в зарубежной и отечественной практике при обогащении окисленных руд черных металлов.
Для отечественных предприятий характерно применение диафрагмовых отсадочных машин типа МОД для извлечения гематита из хвостов магнитной сепарации (Оленегорский ГОК), воздушно-пульсационных отсадочных машин типа ОПС и ОПМ (Лисаковский ГОК).[2]
В зарубежной практике при обогащении окисленных железных руд в последнее время получили широкое распространение пневматические машины типа «Батак» (ФРГ) и «Такуб» (Япония) как для классифицированной, так и неклассифицированной руды крупностью 10-0 мм. Зарубежные отсадочные машины оснащены развитыми системами автоматизации процесса, что обеспечивает высокие технологические показатели и производительность до 450 т/ч.[17]
На ряде зарубежных обогатительных фабрик при переработке окисленных железных руд применяют тяжелосредную сепарацию по узким классам крупности (120-50, 50-20, 20-4 мм) в колесных и барабанных сепараторах фирм «Гум больт», «Ведаг», «Теска», производительностью от 50 до 300 т/ч, а также в тяжелосредных гидроциклонах DMS. На некоторых предприятиях успешно работают высокопроизводительные трехпродуктовые сепараторы типа «Три-Фло» и «Вемко».
Основные проблемы магнитного обогащения связаны с переработкой тонковкрапленных руд, поскольку для частиц крупностью менее 20 мкм магнитная восприимчивосприимчивость и, соответственно, магнитная сила обычно в 2-3 раза ниже, чем для крупных частиц. В то же время потребность в постоянном увеличении производительности оборудования обусловливает необходимость значительного повышения скорости движения пульпы, что приводит к росту диссипативных сил в рабочем пространстве магнитных сепараторов. При этом требуется также существенно увеличивать магнитные силы. Это повышает затраты на сепарацию и в конечном счете определяет экономический предел ее применения.
Актуальным является совершенствование технологического оборудования в части создания сепараторов с различной напряженностью магнитного поля для обогащения материала по узким классам крупности (100-50, 50-25, 25-6 мм), создание трехпродуктовых аппаратов для сухой и мокрой магнитной сепарации с изменяющейся напряженностью магнитного поля по направлению разделения материала, новых керамических магнитов, обеспечивающих напряженность магнитного поля от 32 до 20,4 кА/м.[19]
Дальнейшее развитие и совершенствование аппаратов гравитационного обогащения, применяемых в технологических схемах переработки железосодержащих руд, связано с их автоматизацией, повышением производительности и эффективности разделения минералов по плотности с использованием наложения магнитных, центробежных и других силовых полей.[13]