способ извлечения железосодержащих компонентов из техногенного материала тонкого класса

Формула изобретения

Способ извлечения железосодержащих компонентов из техногенного материала тонкого класса, включающий мокрое магнитное разделение с добавлением в исходный материал магнетитовых частиц, отличающийся тем, что магнитное разделение ведут многостадийной сепарацией при увеличении поля магнитной индукции от 0,085 до 0,11 Тл с добавлением магнетитовых частиц в количестве 0,5% к массе сухого материала класса крупности -0,4+0,2 мм и полиакриламида концентрации 1 г/т сухого материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении золошлаковых отходов, сырья техногенного характера, содержащего магнитные компоненты.

Известен способ получения магнитных микросфер разных фракций из летучей золы тепловых станций, включающий первичную магнитную сепарацию золы с получением магнитного концентрата, очистку от немагнитных и слабомагнитных включений. Сухой магнитный концентрат классифицируют по размерам на ряд фракций определенного размера и подают пофракционно на вторичную магнитную сепарацию и конечный рассев каждой фракции [1].

Недостатками данного способа является низкий коэффициент извлечения магнетита тонкого класса.

Известен способ обогащения железосодержащих руд, включающего мокрое измельчение исходной руды в нескольких стадиях, мокрую магнитную сепарацию измельченных продуктов каждой стадии с получением отвальных хвостов и промпродуктов, которые направляют в следующую стадию измельчения, а также разделение по крупности промпродукта магнитной сепарации перед последней стадией измельчения с получением мелкого продукта, который направляют на магнитную сепарацию с получением первого концентрата и отвальных хвостов, и крупного продукта, который направляют на измельчение в последнюю стадию и далее направляют на последующую стадию магнитной сепарации с получением второго концентрата и отвальных хвостов [2].

Данный способ не обеспечивает эффективного разделения магнитной составляющей. Недостатками также являются то, что при реализации способа повышается качество лишь первого концентрата.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ мокрого магнитного обогащения слабомагнитных тонковкрапленных железных руд, заключающийся в магнитной гидросепарации измельченной исходной руды с добавлением сильномагнитных частиц через щелевые магнитные системы с пересечением частицами магнитных силовых линий для подмагничивания слабомагнитных частиц руды. В измельченной исходной руде поддерживают концентрацию сильномагнитных магнетитовых частиц, достаточную для флокуляции ими слабомагнитных частиц [3].

Недостатком этого способа является то, что описанный способ направлен на извлечение только слабомагнитных гематитовых руд.

Техническим результатом является повышение эффективности извлечения железосодержащих компонентов техногенных отходов, снижение затрат на предварительную обработку материала.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения железосодержащих компонентов из техногенного материала тонкого класса, заключающемся в мокром магнитном разделении с добавлением в исходную пробу магнетитовых частиц, процесс магнитного разделения включает многостадийную магнитную сепарацию при периодическом увеличении поля магнитной индукции от 0,085 до 0,11 Тесла с добавлением магнетитовых частиц в количестве 0,5% к массе сухого материала класса крупности -0,4+0,2 мм и полиакриламида концентрации 1 г/т сухого материала.

Совокупность новых существенных признаков позволяет решить новую техническую задачу по извлечению железосодержащих компонентов из техногенных отходов, а также труднообогатимых тонковкрапленных железных руд.

На фиг.1 - Схема извлечения железосодержащих компонентов из техногенных отходов с использованием процесса мокрой магнитной сепарации.

Реализация способа осуществлялась следующим образом.

Техногенный материал класса крупности -0,071 мм (99,41%), содержащий ценные компоненты (таблица 1), подвергался процессу магнитной сепарации для отделения магнитной фракции, содержащей железо и другие тяжелые металлы.

Таблица 1
Силикатный анализ исходного сырья
№ пробы	Содержание определяемого компонента, %
SiO2	TiO2	Al2O3	Fe2O3	MnO	MgO	CaO	Na2 O	K2O	Потери при прокаливании
1	57,05	0,53	22,19	9,1	0,2	1,63	2,28	0,85	2,11	3,38
2	59,62	0,49	21,29	11,32	0,28	1,27	1,99	0,81	2,06	0,95
3	60,0	0,68	24,76	5,33	0,07	1,84	3,20	0,70	2,11	0,5
4	58,57	0,57	20,97	10,66	0,21	1,73	3,20	0,74	2,0	0,73
5	59,57	0.59	22,27	8,66	0,15	1,55	2,91	0,64	1,3	0,5

Процесс магнитного разделения осуществлялся в четыре серии. В первой сравнительной серии разделение осуществляли без добавления реагентов и вспомогательных веществ. Вторая серия сепарации проводилась с добавлением реагента - полиакриламида (ПАА) при аналогичной с первой серией силе магнитной индукции поля. Третья серия проходила с добавлением магнетитовых частиц класса -0,4+0,2 мм как центров флокуляции. Четвертая серия - комбинированная, с добавлением одновременно ПАА и магнетитовых частиц.

Процесс магнитного разделения включает многостадийную магнитную сепарацию при периодическом увеличении поля магнитной индукции от 0,085 до 0,11 Тесла с добавлением магнетитовых частиц в количестве 0,5% к массе сухого материала класса крупности -0,4+0,2 мм и полиакриламида концентрации 1 г/т сухого материала для увеличения степени извлечения магнитной фракции. Технологические показатели процесса сепарации приведены в таблице 2.

Таблица 2
Итоговая таблица продуктов обогащения магнитной фракции.
Продукты	Выход фракции и содержание железа во фракциях серии
1	2	3	4
Выход, %	Fe, %	Выход, %	Fe, %	Выход, %	Fe, %	Выход, %	Fe, %
Концентрат 1 (м/ф)	0,0093	58,2557	0,0592	67,2142	0,0715	73,6697	0,078	78,2219
Концентрат 2 (м/ф)	0,0396	67,0463	0,0278	66,0393	0,0087	73,2049	0,009	85,2742
Концентрат 3 (м/ф)	0,0366	66,4899	0,0214	63,8523	-	-	-	-
Хвосты (нм/ф)	99,914	4,1464	99,892	3,8031	99,92	3,9545	99,913	3,3705

Реализация способа позволила достичь увеличения выхода магнитных компонентов в 8,4 раза при первом разделении. При совместном использовании ПАА и магнетитовых частиц интенсифицируется механизм гетерокоагуляции между магнетитовыми частицами класса -0,4+0,2 мм и тонкодисперсными шламами. За счет связывания тонкодисперсных шламов молекулами ПАА, а также образования «мягких» флоккул вокруг магнитных центров увеличивается скорость коагуляции. За счет возрастания напряженности на дополнительных частицах магнетита происходит повышение степени магнитной восприимчивости магнитных частиц исходного материала.

Все это повышает эффективность извлечения железа в концентрат на 16-26% по сравнению с известными способами.

Разработанные методы переработки могут использоваться на различных объектах схожего состава (труднообогатимые тонковкрапленные руды). Широкое использование способа обеспечит экономическую и экологическую эффективность за счет снижения техногенной нагрузки.

Источники информации

1. Патент № 2407595 РФ. Способ получения магнитных микросфер разных фракций из летучей золы тепловых станций / Шаронова О.М., Аншиц А.Г., Акимочкина Г.В., Петров М.И.

2. Патент № 2436636 РФ. Способ обогащения железосодержащих руд / Пелевин А.Е.

3. Патент № 2123389 РФ. Способ мокрого магнитного обогащения слабомагнитных тонковкрапленных железных руд / Чумаков В.А., Бадагов В.Ф., Кузнецов В.Г., Челышкина В.В. и др.