способ обогащения магнетитовых руд

Формула изобретения

Способ обогащения магнетитовых руд, включающий стадию измельчения исходного материала, стадию магнитной сепарации, стадию классификации в гидроциклонах, вывод готового концентрата, отличающийся тем, что измельченный продукт поступает в 2-х спиральный классификатор, где разделяется на два продукта - пески и слив, причем пески поступают обратно в мельницу на доизмельчение, а слив подают на магнитную сепарацию 1-ой стадии, хвосты 1-й стадии магнитной сепарации поступают в хвостовой желоб, а грубый концентрат перечищают на винтовых сепараторах с получением готового концентрата и промпродукта, готовый концентрат выводят из технологической цепи, а промпродукт направляют на классификацию в гидроциклоны, где продукт классифицируют на пески и слив, полученные пески поступают на доизмельчение в мельницу 2-й стадии измельчения и магнитную сепарацию с выделением отвальных хвостов, направляемых в хвостовой желоб, и промпродукта, поступающего в зумпф насоса, слив гидроциклонов направляют на 3-ю стадию магнитной сепарации с выводом отвальных хвостов, на перечистной операции магнитной сепарации 3-ей стадии выделяют два продукта - готовый концентрат и промпродукт, поступающий обратно в циркуляцию.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке железорудного сырья к металлургическому переделу, и может быть использовано в обогатительном производстве при получении магнетитового концентрата.

Известен способ управления линией многостадийного разделения руды, содержащей магнитные минералы. Здесь происходит регулирование плотностей сливов классификатора и гидроциклона, осуществляющих классификацию нагрузок мельниц соответственно первой и второй стадий измельчения, отсекание постоянных долей от песковых продуктов классификатора и гидроциклона и направление отсеченной доли от песцового продукта классификатора в питание мельницы второй стадии, а отсеченной доли от пескового продукта гидроциклона в питание мельницы первой стадии измельчения [1].

Здесь фактически идет перераспределение песковых продуктов между 1 и 2 стадиями измельчения, но кол-во руды суммарно находящейся в 1 и 2 стадиях измельчения и классификации остается неизменным. Таким образом фактически незначительно снижается расход времени и расход электроэнергии на. суммарное измельчение руды в 2-х стадиях измельчения, происходит только оптимизация загрузок мельниц 1 и 2 стадий.

Известен способ разделения руд, содержащих магнитные минералы, включающий измельчение исходной руды, многостадийную классификацию измельченного материала с магнитным разделением сливного продукта и доизмельчением песков классификации, совмещение классификации предыдущей стадии измельчения с классификацией продукта последующей стадии измельчения. Кроме того, для повышения эффективности разделения за счет дефокуляции агрегатов магнитных частиц доизмельченные пески предпоследней стадии направляют в операцию классификации последней стадии измельчения 2.

Недостатком данного способа является то, что возрастают затраты на измельчение, а также готовый по крупности продукт переизмельчается и при дальнейшем магнитном обогащении значительно снижается производительность магнитных сепараторов, которая значительно зависит от крупности исходного материала [2].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является способ обогащения магнетитовых руд, включающий стадийное измельчение, стадийную магнитную сепарацию, стадийную классификацию и стадиальную дешламацию промпродукта, получаемого на разных стадиях сепарации, процесс ведут в несколько технологических ниток, сообщенных между собой через пульподелители, при этом крупную фракцию промпродукта из узлов классификаций двух совмещенных ниток вводят в питание узла классификации одной из ниток перед конечной стадией измельчения (3).

Недостатком прототипа является то, что на разных стадиях сепарации не выводится готовый магнетитовый концентрат. Уменьшение количества твердого материала на последней стадии обогащения происходит только за счет вывода бедных сростков при дешламации, что не позволяет в полной мере разгрузить последующую стадию измельчения, содержащую в значительной мере как раскрытые зерна, так и богатые сростки магнетита.

Задачей изобретения является увеличение производительности производства готового концентрата, повышение его качества и снижение себестоимости концентрата.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе обогащения магнетитовых руд, включающем стадию измельчения исходного материала, стадию магнитной сепарации, стадию классификации в гидроциклонах и вывод готового концентрата, измельченный продукт поступает в 2-спиральный классификатор, где разделяется на два продукта - пески и слив, причем пески поступают обратно в мельницу на доизмельчение, а слив подают на магнитную сепарацию 1-й стадии, хвосты 1-й стадии магнитной сепарации поступают в хвостовой желоб, а грубый концентрат перечищают на винтовых сепараторах с получением готового концентрата и промпродукта, готовый концентрат выводят из технологической цепи, а полученный промпродукт направляют на классификацию в гидроциклоны, где продукт классифицируют на пески и слив, полученные пески поступают на доизмольчение в мельницу 2-й стадии измельчения и магнитную сепарацию с выделением отвальных хвостов, направляемых в хвостовой желоб, и промпродукта, поступающего в зупф насоса, слив гидроциклонов направляют на 3-ю стадию магнитной сепарации с выводом отвальных хвостов, на перечистной операции магнитной сепарации 3-й стадии выделяют два продукта - готовый концентрат и промпродукт, поступающий обратно в циркуляцию.

Сущность способа заключается в следующем. Для того чтобы эффективней извлекать железо и получать наиболее качественный концентрат, необходимо увеличить содержание готового класса. Но так как мельницы не справляются с поступающей нагрузкой, необходимо вывести часть продукта из технологической цепочки (схемы) на промежуточных операциях, снизив при этом циркуляционную нагрузку на промежуточных операциях, снизив при этом циркуляционную нагрузку на мельницу 1-й стадии измельчения. В связи с этим предлагается замена второго приема магнитного обогащения в 1-й стадии на гравитационное обогащение с выводом готового концентрата и введением операции магнитного обогащения разгрузки мельницы 2 стадии измельчения с выводом отвальных хвостов, что позволит повысить эффективность классификации, снизить циркулирующую нагрузку и увеличить эффективность измельчения 2 стадии измельчения по готовому классу 0,074 мм. Заявляемое изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена технологическая схема способа обогащения магнетитовых руд; на фиг.2 представлена технологическая схема обогащения МОФ-2 (конкретный пример реализации изобретения). Производство железного концентрата на МОФ производится на секциях с последовательными циклами переработки руды в две стадии измельчения и обогащения. Стадии измельчения работают полностью в замкнутом цикле с операциями классификации. Операция классификации в гидроциклонах является контрольной и предварительной классификацией перед 2-й стадией измельчения (фиг.1).

Важнейшим условием достижения высокой производительности мельниц МОФ по готовому классу - 0,074 мм является правильное распределение работы измельчения между мельницами первой и второй стадии 1. Выдача из первой стадии измельчения слишком крупного материала вызывает снижение производительности вследствие перегрузки мельницы 2 стадии измельчения и перегрузки операции классификации в гидроциклонах циркулирующей нагрузкой. Низкая производительность по готовому классу 1 стадии измельчения вызвана малой величиной циркулирующей нагрузки замкнутого цикла классификатора мельницы.

Высокая величина переработки промпродукта приводит к низкой величине циркулирующей нагрузки в 1-й стадии измельчения, величину циркуляции невозможно увеличить, т.к. это приведет к перегрузке 1-й стадии измельчения или существенному снижению производительности секции по промпродукту и соответственно готовому концентрату.

Пример реализации способа

Промежуточный продукт (см. фиг.1 и 2), полученный после сухой магнитной сепарации дробленой магнетитовой руды, поступает на 1-ю секцию с содержанием железа 33,4% и направляется на измельчение в шаровую мельницу 1-ТШР 36×40. После измельчения продукт поступает в 2-спиральный классификатор 2, где разделяется на два продукта - пески и слив. Пески (грубый помол) поступают обратно в шаровую мельницу 1 на доизмельчение, где циркулирующая нагрузка составляет 56,4%, слив (более тонкий класс) подается на ММС(3-4) 1-й стадии. После магнитного обогащения на стадии грубый концентрат (Fe=50,99%, V=58,6%)попадает в пульподелитель 5, а затем перечищается на винтовых сепараторах 6 СВЗ-750, с получением готового концентрата (Fe=64,8%, V=12,31%) и промпродукта (Fe=47,32%, V=46,29%).

Хвосты 1-й стадии ММС (Fe=8,5%, V=41,4%) поступают в хвостовой желоб. Продукт гравитационного обогащения смешивается в зумпфе насоса 9-ГРТ 400/40 с промежуточным продуктом ММС 2-й стадии и 2-й ММС 3-й стадии слива гидроциклонов и далее насосом подается на классификацию в гидроциклоны 7-ГЦ-500.

На операции классификации продукт разделяют на пески (Fe 54,5, V=70,99), и слив (Fe=55,15, V=38,22).

Далее пески поступают на доизмельчение в шаровую мельницу 1-2-й стадии измельчения, затем на ММС 2-й стадии слива мельницы с выделением отвальных хвостов (Fe=9,70, V=8,52) и промпродукта (Fe=60,61, V=62,47), поступающего в зумпф насоса 9-ГРТ 400/40.

Слив гидроциклонов направляется на 1 ММС 8 с выводом отвальных хвостов на основной операции 1 ММС 3-й стадии(Fe=10,8, V=6,19).

На перечистной операции 11 ММС 3-й стадии выделяются два продукта - готовый концентрат (Fe 64,36, V=31,58) и промпродукт (Fe=18,60, V=0,45), поступающий в циркуляцию.

Выход общих хвостов 56,11% с содержанием железа 8,94%.

Выход готового концентрата 43,89% с содержанием железа 64,49%.

Извлечение железа в концентрат Е=84,7%. Существенное влияние на технико-экономические показатели работы МОФ оказывает эффективность классификации в гидроциклонах.

При классификации железорудного сырья в гидроциклонах разделение материала происходит как по крупности, так и частично по плотности. Это приводит к тому, что в слив гидроциклонов поступают сростки магнетита с пустой породой, а в пески попадает богатый раскрытый магнетит. В первом случае происходит снижение качества конечного концентрата. Во втором случае в шаровые мельницы поступает магнетит, который переизмельчается, это приводит к снижению эффективности работы узла измельчения и увеличению затрат на электроэнергию и мелющие тела.

В сравнении с известными схемами предлагаемая схема обогащения руд, основанная на операции гравитации вместе с операцией магнитной сепарации слива шаровой мельницы 2-й стадии измельчения, существенно позволяет снизить циркуляционную нагрузку и повысить содержание железа в концентрате до 64,3%, а также поднять производительность на 9% по промпродукту. Данная технология позволяет снизить содержание железа в хвостах ММС до 8,94%.

При сопоставлении заявляемого технического решения и способа, взятого за прототип, видно, что предлагаемая замена 2-го приема магнитного обогащения в 1-й стадии на гравитационное обогащение с выводом готового концентрата и введением операции магнитного обогащения разгрузки шаровой мельницы 2-й стадии измельчения с выводом отвальных хвостов позволит повысить эффективность классификации, снизить циркулирующую нагрузку и увеличить производительность 2-й стадии измельчения, исключив при этом перегрузы мельницы.

Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использование новых существенных признаков, используемых в предлагаемом изобретении, по их функциональному назначению. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". Предлагаемый способ обогащения магнетитовых руд прошел лабораторные испытания и опытное опробование на ОАО "Высокогорский горно-обогатительный комбинат".

По сравнению с базовым способом удалось повысить содержание железа в концентрате на 1,1%; снизить удельный расход воды на 1 т промпродукта с 7,4 до 5,12 м³/т; снизить себестоимость одной тоны железа в концентрате с 635,5 до 612,2 руб./т

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. А.С. 1715415, В 02 С 19/00, опубликовано в бюлл. №8, 1992.

2. А.С. 1706703, В 03 В 7/00, опубликовано в бюлл. №3, 1992.

3. П-2061551, В 03 С 1/00, опубликовано в бюлл. №16, 1996.