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]