Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД

Изобретение относится к обогащению железосодержащих руд и может быть использовано в горнорудной и металлургической промышленности.

Известен способ обогащения смешанных железных руд, включающий измельчение исходной руды, стадиальную классификацию измельченного материала на пески и слив, доизмельчение песков с возвратом доизмельченных песков на классификацию, обесшламливание слива, магнитное обогащение обесшламленного продукта с получением магнитного продукта и хвостов, выделение из питания последней стадии магнитного обогащения тонкой фракции, обесшламливание ее с получением концентрата и хвостов, при этом концентрат объединяют с магнитным продуктом и направляют на фильтрацию, обесшламленный продукт предыдущей стадии подвергают классификации с получением зернистой и тонкой фракций, а тонкую фракцию объединяют со сливом последующей стадии классификации [1].

Недостатком способа является переизмельчение исходной руды в замкнутом цикле стадиальной классификации, а объединение тонких фракций предыдущей стадии классификации обесшламленного продукта и тонких фракций последующей стадии классификации приводит к снижению качества конечного концентрата за счет его ошламования.

Наиболее близким к заявленному является способ обогащения магнетитовых руд, включающий измельчение руды, магнитную сепарацию измельченной руды с получением чернового концентрата, первичное измельчение чернового концентрата, его подготовку с выделением тонкого и крупного продуктов, первичную магнитную дешламацию, магнитную сепарацию сгущенного продукта дешламации, классификацию по крупности концентрата конечной магнитной сепарации в гидроциклоне с возвратом песков гидроциклона во вторичное измельчение чернового концентрата и магнитное сгущение тонкого продукта классификации, причем подготовку измельченного чернового концентрата осуществляют посредством предварительной магнитной дешламации с направлением тонкого продукта в хвосты, а крупного продукта на первичную магнитную дешламацию, магнитную дешламацию продукта вторичного измельчения чернового концентрата проводят в две стадии, классификацию по крупности концентрата конечной магнитной сепарации ведут при содержании твердого в сливе гидроциклона 6,0-8,5%, пески гидроциклона перед возвратом во вторичное измельчение чернового концентрата классифицируют по расчетному классу крупности, крупный продукт которой подвергают контрольной классификации, при этом тонкие продукты классификации песков гидроциклона и контрольной классификации подвергают магнитному сгущению [2].

Недостатком способа является низкая эффективность обогащения. Как правило, тонкий продукт слива гидроциклонов представлен тонкими частицами рудного минерала и шламовыми частицами нерудных минералов. Пески гидроциклонов представлены крупными рудными минералами и сростками с нерудной породой, контрольная классификация которых позволяет разделять крупные рудные минералы и богатые сростки без выделения шламовых частиц. Объединение тонких продуктов основной и контрольной классификаций с последующим магнитным сгущением приводит к ошламованию чернового концентрата, снижению его качества и повышению влажности концентрата при фильтрации. Направление обесшламленного крупного продукта предварительной магнитной дешламации на первичную дешламацию приводит к дополнительным энергетическим затратам.

Технический результат изобретения - повышение эффективности процесса обогащения железных руд, снижение влажности конечного концентрата и удельных норм расхода мелющих тел, электроэнергии, повышение производительности технологического оборудования.

Результат достигается тем, что способ обогащения железных руд включает измельчение исходной руды, магнитную сепарацию измельченной руды с получением чернового концентрата, основную классификацию чернового концентрата с выделением тонкого слива и крупнозернистых песков, магнитное сгущение тонкого слива, контрольную классификацию тонкозернистых песков, измельчение песков контрольной классификации на второй стадии измельчения, последующую стадию магнитной сепарации, на которую направляют сгущенный продукт магнитного сгущения, а измельченные пески контрольной классификации возвращают на основную классификацию, слив контрольной классификации объединяют со сгущенным продуктом магнитного сгущения, направляют на последующую стадию магнитной сепарации, при этом концентрат этой стадии сепарации классифицируют в гидроциклонах с контрольной классификацией песков гидроциклонов, измельчением на третьей стадии измельчения и возвратом измельченных песков контрольной классификации на классификацию в гидроциклонах.

Контрольную классификацию осуществляют путем подачи песков классификации по самотечной схеме или грунтовыми насосами в гидравлические классификаторы (гидроциклоны) или на грохота тонкого грохочения, выполняют в гидроциклонах с возвратом песков гидроциклонов на измельчение второй или третьей стадии измельчения или на отдельную секцию.

В патентной литературе совокупность указанных признаков не обнаружена.

Способ иллюстрируется схемой.

Способ обогащения магнетитовых руд осуществляется следующим образом.

Исходную железосодержащую руду текущего производства, например магнетитовые кварциты, измельчают и подвергают магнитной сепарации с получением чернового концентрата. Основную классификацию чернового концентрата проводят с выделением тонкого слива и крупнозернистых песков. Тонкий слив подвергают магнитному сгущению, крупнозернистые пески - контрольной классификации по расчетному классу крупности и измельчению на второй стадии измельчения. Затем осуществляют последующую стадию магнитной сепарации, на которую направляют сгущенный продукт магнитного сгущения, а измельченные пески контрольной классификации возвращают на основную классификацию. Для снижения потерь рудных минералов и повышения эффективности процесса обогащения слив контрольной классификации объединяют со сгущенным продуктом магнитного сгущения, направляют на последующую стадию магнитной сепарации, при этом концентрат этой стадии сепарации классифицируют в гидроциклонах с контрольной классификацией песков гидроциклонов, измельчением на третьей стадии измельчения и возвратом измельченных песков контрольной классификации на классификацию в гидроциклонах.

Контрольную классификацию осуществляют путем подачи песков классификации по самотечной схеме или грунтовыми насосами в гидравлические классификаторы (гидроциклоны) или на грохота тонкого грохочения, выполняют в гидроциклонах с возвратом песков гидроциклонов на измельчение второй или третьей стадии измельчения или на отдельную секцию.

В таблице приведены результаты минералогического раскрытия рудных и нерудных минералов контрольной классификации чернового концентрата во второй и третьей стадиях измельчения на гидроциклонах ГЦ-500 и ГЦ-360.

Результаты, приведенные в таблице, показывают, что степень раскрытия нерудной фазы слива основной классификации ГЦ-500 в 1,5 раза выше, чем в песках, а ГЦ-360 - в 2,5 раза, при этом пески ГЦ-500 и ГЦ-360 представлены значительным количеством свободных рудных минералов и суммой сростков с нерудными частицами, при незначительном количестве свободных нерудных. Как правило, при основной классификации чернового концентрата, например, в гидроциклонах пески богаче сливов по содержанию полезного компонента. Измельчение крупных раскрытых свободных рудных минералов приводит к их переизмельчению, ошламованию и потерям при последующем магнитном сгущении и сепарации. Контрольная классификация песков основной классификации позволяет дополнительно выделить свободные рудные минералы в сливы без их переизмельчения.

В результате реализации указанного способа обогащения железных руд снижаются потери рудного минерала в циклах стадиального обогащения, уменьшается нагрузка по объемному питанию в циклах магнитного сгущения, снижается количество материала в циркулирующих нагрузках мельниц измельчения, что приводит к снижению влажности концентрата, удельных норм расхода мелющих тел, увеличению удельной производительности мельниц по готовому классу крупности, увеличивается производительность технологического оборудования и в целом повышается эффективность процесса обогащения.

Пример выполнение способа.

В данном примере в качестве классифицирующего оборудования контрольной классификации используются гидроциклоны. Исходную железную руду с массовой долей железа общего 39,5% и магнетитового 20,5% измельчали последовательно в мельнице МШРГУ 45×60, работающей в замкнутом цикле со спиральным классификатором 1КСН-30, затем в мельнице МШЦ 45×60 в замкнутом цикле с гидроциклонами ГЦ-500 и в мельнице МШЦ 45×60, работающей в замкнутом цикле с гидроциклоном ГЦ-360. Слив гидроциклонов ГЦ-500 направляли на первую стадию магнитного сгущения в дешламаторы МД-9 (№1). Пески ГЦ-500 направляли на контрольную классификацию в ГЦ-500, предварительно измельчив в мельнице МШЦ 45×60, с возвратом измельченных песков на основную классификацию в ГЦ-500, а слив контрольной классификации объединяли со сгущенным продуктом первой стадии магнитного сгущения и направляли на сепараторы МБМ 120/300 основной мокрой магнитной сепарации третьей стадии с получением чернового концентрата и хвостов. Черновой концентрат направляли на основную классификацию в гидроциклоны ГЦ-360 с получением песков и слива. Слив гидроциклонов ГЦ-360 направляли на вторую стадию магнитного сгущения в дешламаторах МД-9 (№2). Пески гидроциклонов ГЦ-360 направляли на контрольную классификацию в ГЦ-360, пески которой доизмельчали в мельнице МШЦ 45×60 третьей стадии измельчения, а слив объединяли со сгущенным продуктом второй стадии магнитного сгущения и подавали на сепараторы МБМ 120/300 основной сепарации пятой стадии мокрой магнитной сепарации.

Выполнение способа может быть осуществлено с использованием в качестве классифицирующего оборудования контрольной классификации вибрационных грохотов тонкого грохочения.

Реализация предложенного способа позволяет повысить выход концентрата на 0,9% за счет выделения из циклов измельчения крупных зерен железосодержащих минералов чернового концентрата без их переизмельчения, снизить потери магнетитового железа на 0,3% и влажности концентрата на 0,2%, уменьшить циркулирующие нагрузки в циклах II и III стадий измельчения на 25-30%, уменьшить удельную норму расхода мелющих тел на 5-7% и электроэнергии на 2-3% на производство 1 т концентрата.

Источники информации

1. Патент РФ №2097138, кл. В 03 С 1/00, 1999.

2. Патент РФ №2061551, кл. В 03 С 1/00, 1996.