способ переработки отходов обогащения железных руд

Формула изобретения

Способ переработки отходов обогащения железных руд, включающий магнитную сепарацию с получением магнитной и немагнитной фракции и классификацию, отличающийся тем, что магнитную сепарацию осуществляют при напряженности магнитного поля 15-17 тыс. Э, гравитационное обогащение осуществляют в аппарате Кнельсона с выделением легкой фракции и концентрата благородных, редких, рассеянных, платиновых металлов, направляемого на двойную последовательную переработку в аппарате Кнельсона, легкие фракции, полученные на концентраторе объединяют и разделяют в тяжелой суспензии при =3,0 с выделением минералов граната и песка с удельным весом менее 3,0 г/см³, который классификацией по крупности разделяют на фракции (0,5-0,15 мм), (5-0,5 мм) и (0-0,15 мм), используемые в производстве строительных материалов в качестве песка и заполнителей бетона.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, а именно к переработке отходов обогащения железных руд.

Известен способ применения отходов обогащения железных руд в качестве активизатора твердения в вяжущем [1]. Недостаток известного способа заключается в нерациональном использовании отходов, в которых содержатся минералы железа, а также золото, серебро, металлы платиновой группы, редкие и рассеянные металлы и минералы гранаты, обладающие высокой твердостью.

Известен способ переработки железных руд с целью извлечения минералов, содержащих железо [2, стр.89-95]. Для извлечения железа из железных руд применяют грохочение, дробление, измельчение, классификацию, сухую и мокрую магнитную сепарацию в слабом и сильном поле. Эти способы обогащения в различных комбинациях позволяют получать качественные железные концентраты с высоким извлечением металла.

Известный способ позволяет извлекать железо из труднообогатимого сырья. При этом увеличивают извлечение, но содержание железа в полученном концентрате не возрастает.

Недостаток известного способа заключается в том, что этот способ позволяет извлечь из сырья только железо, а остальные полезные компоненты, содержащиеся в указанном сырье, не извлекаются и складируются в отвалы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обогащения железосодержащего сырья, в котором в качестве исходного сырья используют складированные железосодержащие хвосты обогатительных фабрик [2], включающий магнитную сепарацию с получением магнитной и немагнитной фракций, гравитационное обогащение немагнитной фракции, классификацию. Недостаток этого способа заключается в том, что не извлекаются из немагнитной фракции цветные, редкие, рассеянные металлы, не извлекают из отходов минералы, которые можно использовать в производстве строительных материалов.

Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении извлечения полезных компонентов из отходов.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в применении комплекса обогатительных методов для извлечения из отходов производства железа, золота, серебра, платиновых, цветных, редких рассеянных металлов и квалифицированном использовании нерудных компонентов из отходов.

Для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата способ переработки отходов обогащения железных руд, включающий магнитную сепарацию с получением магнитной и немагнитной фракции и классификацию, отличающийся тем, что магнитную сепарацию осуществляют при напряженности магнитного поля 15-17 тыс. эрстед, гравитационное обогащение осуществляют в аппарате Кнельсона, с выделением легкой фракции и концентрата благородных, редких, рассеянных, платиновых металлов, направляемого на двойную последовательную переработку в аппарате Кнельсона, легкие фракции, полученные на концентраторе объединяют и разделяют в тяжелой суспензии при =3,0 с выделением минералов граната и песка с удельным весом менее 3,0 г/см³, который классификацией по крупности разделяют на фракции (0,50-0,15 мм), (5-0,5 мм) и (0-0,15 мм), используемые в производстве строительных материалов в качестве песка и заполнителей бетона.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что отходы обогащения железных руд являются сложной смесью и содержат 27% железа, золото, серебро, металлы платиновой группы, цветные металлы (таблица 1) и минералы, которые обладают ценными свойствами.

В изобретении предлагается извлечь из отходов железо путем магнитного обогащения при напряженности магнитного поля 16000 эрстед (фиг.1).

Немагнитную фракцию отходов обогащают гравитационным способом в аппарате Кнельсона, при этом получают концентрат, в котором содержится золото, серебро, металлы платиновой группы, родий, платина, палладий. Полученный концентрат обогащают гравитационным способом последовательно два раза в аппарате Кнельсона, что позволяет получить более богатый концентрат. Легкую фракцию, полученную после магнитного обогащения и обогащения в аппарате Кнельсона, объединяют и разделяют в тяжелой суспензии =3,0. При этом получают тяжелую фракцию, в которой содержатся в основном минералы гранаты и легкая фракция (песок). Песок классификацией по крупности разделяют на три класса (5-0,5 мм), (0,5-0,15 мм) и (0,15-0 мм), которые используют для производства строительных материалов (фиг.1).

Пример. Для исследований подготовили 8 тонн отходов обогащения железных руд обогатительной фабрики. Крупность исходных отходов составляла 5-0 мм, влажность 5-10%. Минералогический состав: криптомелан, кварц, опал, глинистые минералы. Отходы переработали на быстроходном магнитном сепараторе [3. стр.89-95] с напряженностью магнитного поля 16000 эрстед. Отмагниченный концентрат содержал 45,6% железа. Извлечение железа составило 83,3%. Содержание железа в немагнитной фракции составило 9,2%. Немагнитную фракцию обогащали гравитационным способом в аппарате Кнельсона (производство Канады).

Концентрат, полученный в аппарате Кнельсона, содержал, масс г/т: Au - 1; Ag - 30; Pt - 2; Pd - 1,5; Rh - 1. Степень сокращения пробы составила 200. Содержание цветных металлов в концентрате составило, мас.%: Сu - 0,10; Ni - 0,03; Со - 0,04; Zn - 0,05; Fe - 14,5. После вторичного обогащения этого концентрата в аппарате Кнельсона получили концентрат, содержащий золота 6,5 г/т. После третьей стадии обогащения получили концентрат состава: Au - 50 г/т; Ag - 508 г/т. В производственных условиях полученный концентрат благородных и платиновых металлов подвергается последовательно трем переработкам.

Легкую фракцию (песок) после обогащения в аппарате Кнельсона классификацией по крупности разделяли в тяжелой суспензии =3,0 и выделили минералы гранаты, удельный вес которых составляет 3,6 г/см. Гранаты обладают высокой твердостью; рекомендуется использовать их в качестве абразивного материала. Легкую фракцию (песок) с удельным весом менее 3 г/см³ разделили на три класса по крупности (5-0,5 мм), (0,5-0,15 мм) и (0,15-0 мм).

Песок в крупности (0,15-0 мм) применили в качестве затравки (центров кристаллизации) при изготовлении железобетонных изделий и в этот же бетон применили песок фракции (5-0,5 мм). При этом получили бетон марки М500. Фракцию песка крупностью (0,5-0,15 мм) применили для штукатурного раствора. После сушки штукатурки не наблюдали образования трещин.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет перерабатывать отвалы отходов от обогащения железных руд с получением железного концентрата, концентрата, содержащего золото, серебро, платиновые металлы, кобальт, медь и цинк и песок трех фракций, пригодный для строительной индустрии.

Таблица 1 - Химический состав песка

SiO2	AI2O3	CaO	Fe2 O3	FeO	MgO	MnO	P2 O5	SO 3	R2 O	П.П.П.
25,0-	6,0-	8,5-	9,0-	3,0-	3,5-	0,2-	0,1-	0,5-	1,2-	6,0-
-44,0	-13,0	-16,0	-19,5	-12,0	-8,0	-0,7	-0,6	-4,5	-2,5	-10,0

Источники информации

1. Патент RU № 2186043 7 С04В 7/147 27.02.2002. Бюл. № 21.

2. Патент UA 43753, А, 17.12.2001, В038 7/00.

3. Обогащение руд черных металлов. Выпуск 13. - М.: Недра. 1972. с.263.