способ обогащения тонкоизмельченной хромсодержащей руды

Формула изобретения

Способ обогащения тонкоизмельченной хромсодержащей руды, включающий приготовление суспензии с использованием утяжелителя, смешивание суспензии с рудой, разделение в гидроциклоне с выделением концентрата и хвостов и регенерацию утяжелителя, отличающийся тем, что в качестве утяжелителя используют хромитовый концентрат крупностью, равной крупности разделяемой руды, с массовой долей оксида хрома не менее 57% и содержанием класса 0,074 мм не менее 25% при поддержании в процессе разделения соотношения руда:утяжелитель 1:(0,5-1).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению хромитовых руд гравитационным методом, в частности к обогащению мелких классов в тяжелосредных гидроциклонах. Известен способ обогащения хромитовых руд гравитационными методами (1), включающий сухой помол руды до крупности 0,2 мм, приготовление водной суспензии из руды, классификацию суспензии по классу 0,05 мм, разделение суспензии на концентрационных столах на концентрат и хвосты, вывод продуктов разделения.

Недостатком способа является недостаточно высокая эффективность обогащения, обусловленная тем, что обогащению подвергается материал очень узкого кл. крупности 0,2 0,05 мм, тогда как материал кл. 0,05 0 мм, в котором содержит значительное количество ценного компонента не используется. Кроме того, при подготовке материала сухим помолом процесс образования мелочи менее 0,05 мм возрастает, что приводит к еще большим потерям оксида хрома.

Известен способ обогащения хромитовых руд крупностью 10-1(0,5)мм (2), принятый за прототип, включающий приготовление суспензии (плотностью 2400 - 2470 кг/м³ с использованием в качестве утяжелителя ферросилиция или смеси его с магнитом, смешивание суспензии с рудой, разделение в гидроциклоне при плотности 3500 3520 кг/м³ при поддержании соотношения руда: утяжелитель 1: (3-10) с выделением концентрата и хвостов и регенерацию утяжелителя путем дренажа суспензии и отмывки утяжелителя от продуктов обогащения.

Недостатком прототипа являются высокие потери ферросилициево-магнетитовой суспензии. Сложная система ее регенерации на грохотах, электромагнитных сепараторах, спиральном классификаторе и высокая степень ошламования суспензии тонкими продуктами при использовании данного способа для обогащения тонкоизмельченной руды крупностью менее 0,5 0 мм, что приводит к нарушению процесса разделения и получению невысоких технологических показателей обогащения.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности тонко измельченной руды и упрощение схемы регенерации утяжелителя.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе, включающем приготовление суспензии с использованием утяжелителя, смешивание суспензии с рудой, разделение в гидроциклоне с выделением концентрата и хвостов, и регенерацию утяжелителя, в качестве утяжелителя используют хромитовый концентрат крупностью, соответствующей крупности разделяемой руды, с массовой долей оксида хрома не менее 57% и содержанием класса -0,074 мм не менее 25% при поддержании в процессе разделения соотношения руда: утяжелитель 1:(0,5-1).

При использовании для обогащения тонкоизмельченной хромосодержащей руды крупностью 0,5 0 мм в качестве утяжелителя хромитового концентрата с массовой долей Cr₂O₃ не менее 57% близкого к чистому минералу (Cr₂O₃ 62,2%) той же крупности, что и обогащаемый материал 0,5-0 мм, в гидроциклоне создается плотность исходной суспензии 2,4 т/м³, а плотность разделения 2,7 г/м³, при которой в слой постели из утяжелителя хромитового концентрата плотностью 4,4 т/м³ не могут проникнуть породные частицы легкой фракции плотностью менее 2,7 т/м³, вследствие чего происходит послойное выделение фракций; слой тяжелой фракции концентрат, оседаемый на стенках с выгрузкой его через песковую насадку в конусной части, и слой легкой фракции хвосты, с выгрузкой из центральной части в сливную трубу.

При использовании в качестве утяжелителя хромитового концентрата с массовой долей Cr₂O₃ меньше 57% увеличивается массовая доля породной фракции в утяжелителе, что приводит к снижению плотности разделительной среды, разубоживанию слоя постели породными фракциями, а следовательно, снижается эффективность разделения.

Содержание класса -0,074 мм более 25% в утяжелителе из хромитового концентрата позволяет более эффективно обогащать тонкоизмельченный хромосодержащий материал в гидроциклоне за счет того, что и в обогащаемом материале его содержится в количестве 50% и более, и, чем больше этого класса в утяжелителе, тем выше взаимопроникновение обогащаемого материала этого же класса в слой постели, состоящий из утяжелителя. При содержании класса -0,074 мм в утяжелителе из хромитового концентрата менее 25% обогащение тонкоизмельченного хромосодержащего материала в гидроциклоне идет менее эффективно по той причине, что избыток подобных тонких частиц хромшпинелида в обогащаемом материале не может полностью проникнуть в слой постели из утяжелителя, а следовательно они больше подвергнуты выносу в слив гидроциклона.

Наиболее высокая эффективность разделения достигается при поддерживании в процессе разделения в гидроциклоне соотношения руда-утяжелитель 1:(0,5-1).

При соотношении менее чем 1:0,5, эффективность разделения снижается по той причине, что из смеси с меньшим количеством утяжелителя образуется более тонкий слой постели, а следовательно меньше захватывается частиц хромшпинелида из обогащаемого материала и больше их вносится в слив гидроциклона. При соотношении руда: утяжелитель более чем 1:1, слой постели достаточен для того, чтобы происходило эффективное разделение частиц хромшпинелида при обогащении материала в гидроциклоне. Однако при этом соотношении в слив выделяется высокая массовая доля оксида хрома.

Использование в качестве утяжелителя одноименного обогащаемой руде хромитового концентрата позволяет упростить схему регенерации утяжелителя, т.к. регенерация осуществляется путем дообогащения песковой фракции гидроциклона на винтовом сепараторе, на котором выделяется хромитовый концентрат, часть которого идет на восполнение разделительной среды, а остальное в товарный продукт.

Способ проверен в лабораторных условиях на хромитовой руде Южно-Кемпирсайского месторождения, состава, мас.доля, Cr₂O₃-33,4; SiO₂-16,01 при различных соотношениях руда: утяжелитель1:0,25 до 1,5, и различной массовой долей оксида хрома в утяжелителе от 56 до 57,9%

Пример.

1 объем хромитовой руды, составляющий по массе 0,58 кг или 55,34 мас. по выходу, содержащей, мас. Cr₂O₃-33,4: SiO₂-16,01 смешивается с 0,5 объема хромитового концентрата, составляющего по массе 0,468 кг или 44,66 мас. по выходу, содержащего, мас. Cr₂O₃-57,9; SiO₂-2,17.

Приготовленная смесь в виде водной суспензии (Ж:Т=13) загружается в зумпф с насосом, а затем перекачивается для обогащения в тежелосредний гидроциклон под давлением на входе не менее 1 кгс/см². Гидроциклон установлен вертикально. Соотношение песковой насадки и сливной составляет 0,6.

В песках гидроциклона получен материал, составляющий по выходу 80,73 мас. содержащих мас. Cr₂O₃-48,9; SiO₂- 7,26, а в слив выделен материал по выходу 19,27 мас. содержащий мас. Cr₂O₃-25,2% SiO₂-20,64. Затем пески в виде водно-минеральной смеси пропускали через вертикальный винтовой сепаратор, при этом получен концентрат по выходу 45,04 мас. содержащий мас. Cr₂O₃-59,4; SiO₂-1,32, хвосты по выходу 35,69 мас. содержащие мас. Cr₂O₃-35,6; SiO₂-14,77.

Регенерированный на винтовом сепараторе хромитовый концентрат частично поступает в качестве разделительной среды обратно в зумпф, где смешивается с питанием, а затем тем же насосом перекачивается в гидроциклон, то есть устанавливается непрерывный процесс разделения смеси питание-утяжелитель.

Влияние параметров выбранного утяжелителя и соотношения руда: утяжелитель на процессе обогащения хромитовой руды приведено в таблице 1.

Результатыа сравнительных испытаний известного и предлагаемого способов приведены в таблице 2.

Анализ таблицы показывает, что предлагаемый способ позволяет повысить эффективность разделения на 2% (с 51,29 до 53,34%) с получением хромитового концентрата с массовой долей Cr₂O₃-59,4%

Кроме того предлагаемый способ позволяет упростить схему регенерации утяжелителя.