Способ обогащения гематитовых руд

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для магнитного обогащения гематитовых руд. Цель - повышение эффективности обогащения гематитовых руд путем перевода антиферромагнитной фазы в кубическую шпинель. Исходную руду подвергают нагреву. После нагрева осуществляют изотермическую выдержку. Нагрев и изотермическую выдержку производят в окислительной атмосфере при 1320-1400°С. Затем руду охлаждают. Эти операции осуществляют циклически несколько раз. После последнего цикла нагрева куски руды закаливают в воде. В результате антиферромагнитная фаза приобретает магнитные свойства и переходит в кубическую шпинель. Далее шпинель отделяют магнитной сепарацией. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51)5 В 03 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИРМ И ОТНРЫТИЯЫ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4604914/21-03 (22} 05„10,88 (46) 15 11.90. Бюл № 42 (71) Московский горный институт (72) .1О Б.Войтковский, .G,H Генералов, :С M,Êðåéíèí, В,П,Понамарев и:А,С,Уткин (53) 621.928,89(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 950442, кл. В 03 С 1/00, 1978.

Авторское видете ьства СССР № 607594, кл. В 03 С 1/00, !976„ (54} С1 ОСОБ ОЬОГАЩ1. Б11Я ГБ.1АТИТОВЫХ

РУД (57) Изобретение относится к обогащению ископаемых и может быть использовано для м-гнитно-о обогащения геИзобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к магнитному обогащению руд, и может быть использовано для магнитного обогащения reMaтитовых руд.

Цель изобретения - повышение эффективности обогащения гематитовых руд путем перевода антиферромагнитной фазы в кубическую шпинель, На чертеже привецена схема устройства для осуществл-.íèÿ способа„

Способ обогащения руд осуществ ляется следующим образом,, формируют поток кусков гематито вой рудь., подлежащих обогащению (разделению) Куски руды нагревают в акислительнай среде (на воздухе) до

„„SU, 160 1

2 матитовых руд. Цель изобретенияповышение эффективности обогащения гематитовых руд путем перевода анти» ферромагнитной фазы в кубическую шпи» нель. Исходную руду подвергают нагре ву. После нагрева осуществляют иэо» термическую выдержку. Нагрев и изотермическую выдержку производят в окислительной атмосфере при 13201400ОС, Затем руду охлаждают, Эти операции осуществляют циклически не- сколько раз. После последнего цикла нагрева куски руды закаливают в воде, В результате антиферромагнитная фаза приобретает магнитные свойства и пе реходит в кубическую шпинель, Далее шпинель отделяют магнитной сепарацией. 1 ил.

1320-1400 С. Куски руды быстро (в течение 10 30 с) охлаждают до 500

600 С в окружающем воздухе. Последние две операции повторяют цикличес ки 1-4 раза, После последней операции нагрева куски руды закаливают в воде. На закаленные куски руды воздействуют магнитным полем для раз деления кусков на сорта по содержанию в них железа„

Сущность способа магнитного обогащения гематитовых руд основана на переводе антиферромагнитной фазы в ку» бическую шпинель посредством специальной термической обработки руды

С целью определения оптимального режима термической обработки иссле1606194 дуют чистый (ч д,а ) гема гиг р е 0 из порошка которого изготавливают таблетки в форме цилиндров диаметром

6 мм и высотой 3-5 мм. Обжиг таблеток

5 осуществляется в печи типа "Суол", которая позволяет получать температу ры до 1500ОС„ Варьируемые параметры: температура нагревания образца Т; количество циклов нагрев - охлаждение п; время нагрева в одном цикле л время охлаждения в одном цикле г, В качестве критерия оптимизации принята удельная намагниченность 6 образцов (магнитный момент единицы массы вещества), которая определяе гся мето дом магнитометра Таким образом, экс периментально исследована на макси мум функция

Q=() (Т., n t ) где Т - температура обжига образца, т =- 1350 С1 и - количество циклов, и = 3;

r - время обжига в цикле,t =70 с; 25 ь, - время охлаждения в цикле, ь = 10:с.

При соблюдении указанных параметров термической обработки образцы приобретают максимальное значение

30 удельной намагниченности 6, совпадающее по порядку величины и по виду кривой намагничения с типичными ферромагнетиками Фазовый анализ термически обработанных образцов, проведенный методом гамма-резонансной спектроскопии, показывает, что макроскопический магнитный эффект в образцах связан с кристаллографическим переходом 2 — Ге 0 (гексагональная)-

2 40

-=- у -Ге 0 (кубическая шпинель)— набор нестехиометрических магнетитов»

Для получения практических выво

poB flo обогатимости руд с использо ванием предлагаемого способа обогащения в лаборатории исследована железная руда, в которой железо содержится в виде гематита и силикатов. Руда навесками по 20-25 г подвергается термической обработке по указанному режиму, Затем ее пропускают через лабораторный магнитный сепаратор и по стандартной технологии определяют извлекаемость железа при магнитном обогащении. Контроль общего содержа55 ния железа и фазового состава исходной руды, термически обработанной руды и продуктов обогащения (кон центрата и хвостов) осуществляется гамма-резонансным методом Резуль тат: после первой стадии магнитной сЮ арации из руды извлекается от 46 до 50,5% общего железа, Устройство для обогащения руд (вариант с тремя циклами) содержит загрузочный бункер 1, транспортирующий механизм, выполненный в виде приводного барабана 2 и кольцевой ленты с грузовой 3 и холостой 4 ветвями, Куски руды с высоким 5 и низ» ким 6 содержаниями железа из бункера 1 подаются на грузовую ветвь 3 транспортирующего механизма, На пути движения грузовой ветви

3 ленты транспортирующего механизма последовательно установлены индукторы 7-9, охладители 10 и 11, блок 12 закаливания кусков руды. На выходе кусков руды из гранспортирующего механизма установлен магнитный сепаратор 13 с бункерами 14 и 15 соответственно для концентрата и хвостов

Устройство работает следующим об разом, Куски 5 и 6 руды из загрузочного бункера 1 подаются на грузовую ветвь

3 ленты транспортирующего механизма, с помощью которой продвигаются в сто рону разгрузки (на чертеже направление транспортировки кусков показано фигурной стрелкой).

Сначала куски 5 и 6 руды вместе с грузовой лентой 3 конвейера поступают в первый индуктор 7, где проис ходит быстрый нагрев кусков высокочастотным электромагнитным полем, создаваемым инлуктором.7. Высокочас» тотное электромагнитное поле производит селективный нагрев кусков руды: чем больше проводимость куска, т e» чем больше содержание железа в куске, тем сильнее нагревается кусок . Индукторы 7-9 настраиваются так, чтобы при прохождении через них кус ков руды максимального размера, с содержанием железа более критического значения для выделения в концент рат (например, куска размером 300 мм и содержанием в нем железа более

20%) кусок успел нагреться до темпе ратуры не менее 1320 С. При этом куски руды меньшего размера с большим содержанием в них железа будут нагре ваться до более высоких температур, Куски руды с содержанием железа мень« ше критического будут нагреваться до меньших температур, причем, чем мень16061 ше в куске содержание железа, тем ниже его температура нагрева» Если лента конвейера является изолятором, то индуктором она не нагревается.

Таким образом, все куски с содержанием в них железа больше критического выходят иэ индуктора 7 нагретыми до 1320-1400 С. Куски с низким содержанием в них железа выходят из индук= тора 7 нагретыми до меньших температур. Этим экономится энергия на нагрев нужных кусков е индукторе.7а

После нагрева в индукторе 7 куски руды попадают в зону охладителя !О.

Здесь они охлаждаются до 500 600 С, например потоком холодного воздуха, Далее куски 5 и 6 руды вместе с грузовой ветвью 3 ленты конвейера поступают. в индуктор:8. Здесь как и 20 в первом индукторе 7 происходят се« лективный нагрев кусков с большим содержанием железа до 1320-1400 С и бо» лее слабый нагрев кусков с меньшим содержанием железа При выходе куска 25 в зону второго охладителя 11 он снова охлаждается до 500-600 С.

Затем куски 5 и 6 руды вместе с грузовой ветвью 3 ленты конвейера поступают ь индуктор 9. Здесь как и 30 в первом индукторе 7 происходит наО грев нужных кусков до 1320-1400 С.

С третьего индуктора 9 куски сразу попадают в блок 12 закаливания, вьгполненный, например, в виде жидкост

94 6 ной ванны. Здесь нужные куски (нагретые ранее до 1320-1400 С) закаливают» ся и происходит стабилизация приоб» ретенных магнитных свойств. Время изотермической выдержки и охлаждения регулируется скоростью движения конвейерной ленты и линейными размерами рабочего пространства индукторов 79 и охладителей 10 и 11.

После этого куски руды поступают в магнитный сепаратор 13. Ферромагнитные куски 5 с большим содержанием в них железа направляются в бункер

l4 концентрата. Куски 6 с малым содержанием в них железа направляются в бункер 15 хвостов

Формула из об р ет ения

Способ обогащения гематитовых руд, включающий нагрев, охлаждение руды и магнитную сепарацию, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше» ния эффективности обогащения гематитовых руд путем перевода антиферро» магнитной фазы в кубическую шпинель, нагрев и охлаждение осуществляют цик», лически, после нагрева осуществляют изотермическую выдержку, причем нагрев и изотермическая выдержка осу ществляются в окислительной атмосфере при 1320-1400 С, а после последне го цикла нагрева куски руды закалива« ют в воде, 1606194

Составитель:В Троицкий

«<Ред Л.Сердюкова

Корректор А,0бручар

P едак то р И Кас ард а

Заказ 3511

Тираж 465

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101