способ обогащения марганцевой руды

Формула изобретения

1. Способ обогащения марганцевой руды, включающий дробление руды, разделение ее на фракции по крупности, магнитную сепарацию мелкой фракции, отличающийся тем, что крупную фракцию подвергают рентгенорадиометрической сепарации, при этом руду с содержанием менее 2% марганца направляют в отвал, а руду с содержанием более 2% марганца подвергают рентгенолюминесцентной сепарации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при рентгенолюминесцентной сепарации интенсивность рентгенолюминесценсии измеряют в двух спектральных диапазонах 540 - 600 и 400 - 440 нм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделение руды осуществляют на фракции 70 - 8 и 8 - 0 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится обогащению и сортировке марганцевых руд и может быть использовано в горнодобывающей промышленности.

При переработке марганцевых руд накоплен большой промышленный опыт. Классические схемы обогащения марганцевой руды основываются на применении гравитационных, магнитных и флотационных методов обогащения. При этом в качестве разделительных признаков используются плотность минералов, их магнитные свойства и смачиваемость в тех или иных выбранных условиях.

Примером могут быть гравитационно-магнитные, гравитационно-флотационные и гравитационно-магнитно-флотационные технологические схемы обогащения, разработанные для оксидных и карбонатных марганцевых руд [1].

Все эти схемы переработки марганцевых руд объединяет:

1. Необходимость крупномасштабного дробильно-измельчительного предела.

2. Наличие большого числа технологических операций.

3. Высокие расходы энергии.

4. Невысокие технологические показатели.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является способ обогащения марганцевой руды, включающий дробление руды, разделение ее на фракции по крупности, магнитную сепарацию мелкой фракции [2]. Из руды, содержащей 19,5% марганца, был получен концентрат с содержанием 28% марганца, 15% оксида кремния и 0,15% фосфора при извлечении марганца в концентрат 70,6%.

Несмотря на то, что описанный способ обеспечивает получение марганцевого концентрата, пригодного для выплавки силикомарганца и ферромарганца с положительными технологическими показателями, он имеет следующие недостатки:

1. Невысокое извлечение марганца в концентрат.

2. Значительная часть руды подвергается дроблению до 25 мм.

3. Получаемый в гравитационной ветви схемы концентрат крупностью 25-2 мм агломерацией должен измельчаться менее 10 мм.

4. Повышенное содержание в концентрате оксида кремния снижает качество конечного продукта.

Целью настоящего изобретения является значительное упрощение технологического процесса получения марганцевого концентрата из рудного сырья и создание ресурсосберегающей технологии, обеспечивающей более высокие технологические показатели.

Для достижения поставленной технической задачи в способе обогащения марганцевой руды, включающей дробление руды, разделение ее на фракции по крупности, магнитную сепарацию мелкой фракции, крупную фракцию подвергают рентгенорадиометрической сепарации, при этом руду с содержанием менее 2% марганца направляют в отвал, а руду с содержанием более 2% марганца подвергают рентгенолюминесцентной сепарации.

При рентгенолюминесцентной сепарации интенсивность рентгенолюминесценции измеряют в двух спектральных диапазонах 540-600 нм и 400-440 нм.

При экономической целесообразности на рентгенолюминесцентную сепарацию направляют крупную фракцию руды, минуя операцию рентгенорадиометрической сепарации.

Разделение руды осуществляют на фракции 70-8 мм и 8-0 мм.

Исходная руда подвергается грохочению и разделяется на две фракции: 70-8 мм и 8-0 мм. Фракция 70-8 мм сохраняется в первозданном виде и поступает на радиометрическое обогащение. Разделение кусков по содержанию марганца и фосфора с привлечением рентгенорадиометрической и рентгенолюминесцентной сепарации позволяет получать крупнокусковой концентрат, который по своему качеству и гранулометрическому составу отвечает требованиям металлургического производства.

Фракция руды 8-0 мм перерабатывается по известной технологии: додрабливается до 3 мм и поступает на магнитное обогащение.

Впервые в практике обогащения марганцевых руд для сепарации кускового материала вместо разделительного признака по плотности кусков использованы разделительные признаки по содержанию марганца и фосфора в куске, что предопределило применение операций радиометрического обогащения для данного вида сырья и получение кускового концентрата, пригодного к использованию без дополнительных вспомогательных операций в металлургическом пределе при выплавке марганцевых сплавов.

Операция рентгенорадиометрической сепарации обеспечивает отделение марганца от части пустой породы с содержанием в куске менее 2% марганца, а операция рентгенолюминесцентной сепарации позволяет впервые при крупнокусковом обогащении марганцевой руды выделить значительную часть фосфора (более 50-70%) в отдельный продукт. Это достигается при измерении интенсивности рентгенолюминесценции кусков руды в двух спектральных диапазонах 540-600 нм и 400-440 нм.

В том случае, когда при радиометрическом обогащении отсутствует необходимость выделения хвостов или выход хвостов невелик и затраты на эту операцию превышают экономический эффект от нее, крупнокусковая фракция руды поступает сразу на рентгенолюминесцентную сепарацию.

Примеры конкретного осуществления заявленного способа.

Пример 1

Из пробы руды с содержанием 19,3% марганца, 0,23% фосфора и 30,5% оксида кремния в количестве 180 кг выделена фракция 70-8 мм в количестве 76 кг, содержащая 26,6% марганца, 0,33% фосфора и 19,4 оксида кремния. Эта кусковая фракция подвергнута рентгенорадиометрической сепарации с получением обогащенного продукта и отвальных хвостов, содержащих 1,4% марганца. Выход отвальных хвостов 12,6% от операции. Потери металла с хвостами не превышают 0,4% от содержания в руде. Предельное значение марганца в куске составило 2%.

Обогащенный продукт после рентгенорадиометрической сепарации с содержанием марганца в куске выше 2% подвергнут рентгенолюминесцентной сепарации при измерении интенсивности рентгенолюминесценции кусков руды в двух спектральных диапазонах 540 - 600 нм и 400-440 нм, что позволило достигнуть высокой степени селекции по фосфору.

Получено 41,4 кг кускового концентрата с содержанием 31,8% марганца, 0,15% фосфора и 12,6% оксида кремния. Более 70% фосфора сосредоточено в промпродукте, содержащем 27,8 марганца, 0,71% фосфора и 20,5% оксида кремния. Выход фосфористого промпродукта составила 24,8 кг.

Фракция руды 8 - 0 мм додроблена до крупности 3 мм и переработана обычным путем по схеме магнитного обогащения с получением марганцевого концентрата агломерационного класса.

Полное извлечение марганца по схеме составило 88,1%.

Пример 2.

Из той же пробы руды выделена фракция крупностью 70-8 мм в количестве 76 кг с содержанием 26,60 марганца, 0,32% фосфора и 19,4% оксида кремния. Кусковая фракция, минуя операцию рентгенорадиометрической сепарации, сразу поступила на операцию рентгенолюминесцентной сепарации, осуществляемой при измерении интенсивности рентгенолюминесценции кусков в двух спектральных диапазонах 540-600 нм и 400-440 нм.

Получено 43,4 кг кускового концентрата, содержащего 30,5% марганца, 0,15% фосфора и 13,9% оксида кремния. Достигнута высокая степень селекции марганцевого концентрата по фосфору. Более 74% фосфора, поступившего на операцию, сконцентрировано в промпродукте состава 21,5% марганца, 0,57% фосфора и 26,6% оксида кремния. Выход фосфористого промпродукта 32,5 кг.

Фракция руды 8-0 мм додроблена до крупности 3 мм и переработана обычным путем по схеме магнитного обогащения с получением марганцевого концентрата агломерационного класса.

Полное извлечение марганца по схеме составило 88,2%.

Источники информации

1. Я.И.Фомин. Технология обогащения марганцевых руд. - М.: Недра, 1981.

2. В. С.Томчук. Современное состояние и задачи по разработке технологии обогащения марганцевых руд./ В сборнике "Марганцевое рудообразование на территории СССР". - М.: Наука, 1984, с. 266-271.