Способ обогащения железных руд

Изобретение относится к обогащению железосодержащих руд и может быть использовано в горнорудной и металлургической промышленности. Позволяет повысить эффективность процесса обогащения. Способ 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 крупнозернистых песков, измельчение песков контрольной классификации на второй стадии измельчения, последующую стадию магнитной сепарации, на которую направляют сгущенный продукт магнитного сгущения. Измельченные пески контрольной классификации возвращают на основную классификацию, слив контрольной классификации объединяют со сгущенным продуктом магнитного сгущения, направляемым на последующую стадию магнитной сепарации. 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. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

 

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.

Продукт	Параметры раскрытия, %	Массовая доля железа, %
Свободные рудные	Свободные нерудные	Сумма сростков	Степень раскрытия рудной/нерудной фаз
ГЦ-500: -	44.3	11.8	43.9	65.1/36.9	47.0
питание -	41.7	5.5	52.8	60.1/18.0	47.1
пески слив	45.0	8.2	46.8	64.1/27.5	47.0
ГЦ-360: питание	64.5	10.3	25.2	83.2/45.8	58.8
- пески -	63.4	6.6	30.0	79.7/32.2	60.2
слив	72.7	19.5	7.8	95.3/82.3	58.8

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.

1. Способ обогащения железных руд, включающий 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 крупнозернистых песков, измельчение песков контрольной классификации на второй стадии измельчения, последующую стадию магнитной сепарации, на которую направляют сгущенный продукт магнитного сгущения, отличающийся тем, что измельченные пески контрольной классификации возвращают на основную классификацию, слив контрольной классификации объединяют со сгущенным продуктом магнитного сгущения, направляемым на последующую стадию магнитной сепарации, при этом концентрат этой стадии магнитной сепарации классифицируют в гидроциклонах с контрольной классификацией песков гидроциклонов, измельчением на третьей стадии измельчения и возвратом измельченных песков контрольной классификации на классификацию в гидроциклонах.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что контрольную классификацию осуществляют путем подачи песков классификации по самотечной схеме или грунтовыми насосами в гидравлические классификаторы - гидроциклоны или на грохота тонкого грохочения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что контрольную классификацию выполняют в гидроциклонах с возвратом песков гидроциклонов на измельчение второй или третьей стадии измельчения, или на отдельную секцию.