Испытания обогатимости руд методами магнитной сепарации

23.09.2020

После изучения вещественного состава пробы и выполнения технологического анализа, включающего ситовый анализ с распределением ценных компонентов по классам крупности, магнитный и гравитационный анализы, проводят испытания обогатимости на магнитных сепараторах лабораторного и промышленного типа и на непрерывных установках. Техническая характеристика применяемых аппаратов дана в табл. 4.32-4.36.

По результатам магнитного анализа проводятся лабораторные опыты магнитной сепарации, а по результатам последних — полупромышленные и промышленные испытания. При этом необходимо учитывать следующее:

- тонковкрапленные магнетитовые руды обогащают мокрой магнитной сепарацией в 2—3 стадии;

- крупность измельчения в отдельных стадиях определяют в зависимости от вкрапленности рудных минералов, а также по данным магнитного анализа;

- содержание твердого в питании мокрой магнитной сепарации составляет 45 % при крупности руды -3(-0,5) мм и 20—25 % для руды, измельчаемой приблизительно до -0,1+0 мм;

- в случае крупной вкрапленности минералов пустой породы для выделения отвальных хвостов из класса -25(-40) мм применяют сухую магнитную сепарацию;

- выделяемый при сухой магнитной сепарации промпродукт следует подвергать измельчению и мокрой магнитной сепарации для получения продукта высокого качества;

- перед магнитной сепарацией необходимо проанализировать вещественный состав материала и условия магнитной сепарации и сделать выводы о целесообразности его намагничивания или размагничивания, сушки, обжига, грохочения, обеспыливания и обесшламливания.

При опробовании слабомагнитных железных руд на обогащение необходимо учитывать следующее:

- по технологическим показателям с магнитным обогащением железных руд в сильном поле конкурируют флотационное обогащение и обжиг-магнитная схема, включая кричный процесс;

- перспективной для обогащения окисленных железных руд является схема, включающая магнитную сепарацию в слабом поле, магнитную сепарацию в сильном поле и последующее дообогащение магнитного продукта флотацией;

- при мокрой магнитной сепарации в сильном поле одновременно проходит селективное обесшламливание материала;

- обжиг-магнитные способы обогащения железных руд, как правило, являются более дорогими, чем магнитная сепарация в сильном поле;

- введение реагентов-диспергаторов и селективных флокулянтов позволяет в ряде случаев повысить показатели магнитной сепарации в сильном поле.

Магнитная сепарация в схемах переработки руд цветных и редких металлов имеет, как правило, подчиненное значение.

Для магнетитовых руд проводят опыты сухой магнитной сепарации в слабом поле. Цель этого процесса — возможность получения из руды конечных продуктов — концентратов или отвальных хвостов. При лабораторных, укрупненных лабораторных и полупромышленных испытаниях обогатимости исследования проводятся по схеме, представленной на рис. 4.51. Наиболее широко применяется вариант 1-й схемы.

Для выбора параметров сепарации (крупность руды, напряженность поля, скорость вращения барабана и так далее), обеспечивающих получение высоких технологических показателей, опыты проводят с классифицированной рудой, как правило, крупностью 50—0 и 25—0 мм и неклассифицированной — 10(12)-0 мм. При малой массе проб опыты проводят с классифицированной рудой одной крупности 25—0 мм. Рекомендуемые крупности руды для большинства объектов являются наиболее эффективными с точки зрения дробления руды, работы сепараторов и технологических показателей.

При обогащении бедных руд целесообразно выделить сначала отвальные хвосты при максимальной напряженности магнитного поля, а затем перечищать магнитный продукт последовательно при напряженности 80 и 60 кА/м для установления возможности получения из данной пробы богатого концентрата. При обогащении богатых руд эти операции целесообразно проводить в обратном порядке.

Необходимость классификации крупнокусковой руды перед сухим магнитным обогащением вызвана затруднениями, возникающими вследствие ее влажности, и особенно рудной мелочи. Последняя, налипая на лентах транспортера, барабанах сепаратора и кусках руды, нарушает процесс сепарации. При лабораторных исследованиях, проводящихся обычно с сухим керновым материалом, резкого различия в результатах обогащения классифицированной и неклассифицированной руды не наблюдается, и поэтому при рекомендации схемы это обстоятельство необходимо учитывать.

Грохочение исходной руды, дробленой до крупности -50 и -25 мм, рекомендуется проводить по классу -10(-12) мм, так как отсев этого класса даже при повышенной влажности руды происходит достаточно хорошо; в особо неблагоприятных условиях применяют мокрое грохочение. Верхний класс легко освобождается от поверхностной влаги и легко сепарируется, а нижний класс направляется на дальнейшую обработку совместно с продуктом сухой магнитной сепарации верхнего класса. При исследованиях некоторых объектов наиболее удовлетворительные результаты получаются и при сухой сепарации руды крупностью -6(-8) мм, что представляет интерес с точки зрения возможности замены первой стадии мокрой магнитной сепарации сухой сепарацией руды крупностью -6(-8) мм.

Для исследований используют магнитные сепараторы непрерывного действия небольших размеров, например магнитный барабанный сепаратор 235—СЭ для сухого обогащения.

В процессе проведения технологических испытаний в первую очередь подвергают исследованию наиболее важные для данного способа сепарации факторы. При сухом обогащении сильномагнитных руд прежде всего исследуется влияние напряженности поля (у электромагнитных сепараторов) и частоты вращения барабана на технологические показатели. Например, при испытании сепаратора 4ПБС-63/200 на дробленой руде одного из месторождений оптимальная частота вращения верхних барабанов составила не более 56 мин-1, а нижнего (перечистного) — не выше 30—35 мин-1.


Продолжительность опытов д ля каждого исследуемого переменного фактора обычно принимают 40—60 мин с отбором проб через каждые 10 мин.

Производительность сепаратора Q (т/ч) при сухом обогащении кусковых руд определяется по показателям автоматических конвейерных весов либо рассчитывается по формуле:
Испытания обогатимости руд методами магнитной сепарации

где g— масса руды на 1 м длины ленты, кг/м; v — скорость движения ленты, м/с.

При сухом магнитном обогащении плотной магнетитовой руды допускается следующее содержание влаги, %:

При сухом магнитном обогащении пористой бурожелезняковой руды и черновых гравитационных концентратов руд редких металлов содержание в них влаги допускается 6—10 % и < 1 % соответственно.

При сухом магнитном обогащении частично окисленных магнетитовых и ильменит-титаномагнетитовых руд в отвальных хвостах концентрируются слабомагнитные минералы железа и титана. Поэтому для таких руд этот метод целесообразно Применять лишь в случае возможного выделения из них качественного концентрата, пригодного для металлургического передела.

Следующим этапом испытаний является мокрая магнитная сепарация в слабом поле. Материалом для этих испытаний служат проба исходной руды, магнитный продукт сухой сепарации, продукты магнитной сепарации, полученные после восстановительного обжига слабомагнитных железных руд. Этот процесс можно проводить по схемам одно-, двух-, трех- и четырехстадиального обогащения.

Критерием для выбора схемы мокрой магнитной сепарации служит получение отвальных хвостов в таком количестве, которое экономически целесообразно для введения любого количества стадий.

Крупность измельчения в отдельных стадиях определяют в зависимости от вкрапленности рудных и породных минералов по данным магнитного анализа руды. В лабораторных условиях производят уточнение рациональной крупности измельчения руды по отдельным стадиям.

При лабораторных испытаниях мокрое магнитное обогащение производят на барабанных сепараторах с электромагнитной системой или постоянными магнитами. Для улучшения условий разделения материала в соответствии с его крупностью целесообразно применять три типа ванн сепараторов: прямоточную (для материала крупностью более 3 мм), противоточную (от 3 до 0,5 мм) и полупротивоточную (0,5-0,1 и -0,1 мм).

Регулируемыми параметрами при мокром магнитном обогащении являются напряженность магнитного поля (у электромагнитных сепараторов), производительность сепаратора и плотность пульпы, поступающей в сепаратор.

Производительность сепаратора (т/ч) при мокром обогащении:

где V — объем пульпы, поступившей в сепаратор, м; р— содержание твердого в пульпе, %; b — плотность твердого, т/м3; t — время поступления в сепаратор объема пульпы, с.

При мокром магнитном обогащении чрезмерное разбавление пульпы приводит к снижению производительности сепаратора, а повышенная плотность пульпы — к захвату частиц пустой породы в концентрат и потере магнитных частиц в хвостах. Рекомендуемое содержание твердого в питании, поступающем на сепарацию, при крупности руды 0,5—6 мм и выше составляет 35—50 %; для руды крупностью 0,5(0,2)—0 мм — 25—30 % и для руды < 0,2 мм — 20—25 %.

При мокром магнитном обогащении магнетитовых руд применяют операции предварительного намагничивания и обесшламливания руды в магнитных конусах или в гидросепараторах. Намагничивающее устройство встраивается в гидросепаратор. Автоматически регулируется высота слоя осажденного в чане магнетита.

Для разрушения агрегатов из намагниченных частиц перед классификацией продуктов измельчения или перед фильтрованием тонкоизмельченного магнетитового концентрата применяют операцию размагничивания.

На основании проведенных исследований обосновывают основные варианты технологических схем и после анализа и технико-экономических расчетов выбирают наиболее эффективную из них. Контроль качества хвостов различных стадий мокрого обогащения проводят методом магнитного анализа.

Обесшламливание железных концентратов глубокого обогащения необходимо в тех случаях, когда они загрязнены относительно бедными шлама-ми. Для определения необходимой глубины обесшламливания магнитный продукт, полученный при сепарации (магнитном анализе) материала тоньше 0,071 мм, после размагничивания подвергается шламовому и элементному анализу на железо (а в случае необходимости и на другие компоненты) для нахождения граничной крупности шламов, по которой следует производить обесшламливание, выполняемое методом магнитной дешламации. Окончательные выводы по рекомендуемой технологии выдаются после проведения испытаний на непрерывно действующей установке.

Для слабомагнитных руд, в том числе окисленных железных, бурожелезняковых, мартитовых и других, варианты технологических решений обогащения выбираются на основании изучения вещественного состава и технологического анализа. Нередко схемы включают сепарацию в сильном магнитном поле, обжигмагнитное обогащение и комбинированные магнитофлотационные методы.

Магнитная сепарация в сильном поле применяется при сухом и мокром обогащении слабомагнитных железных руд и для извлечения слабомагнитных минералов железа из хвостов магнитного обогащения в слабом поле.

Сухая магнитная сепарация применяется для материала крупностью от 50—0 до 3(2)-0 мм, мокрая — для материала крупностью от 5—0 до 0,1 мм. Сепарация тонкого материала крупностью от 0,1 до 0,02 мм проводится с применением полиградиентных полей. Крупнокусковой материал перед сепарацией классифицируется по относительно широкой шкале: 50—25; 25— 10; 10—5(3) и 5(3)-0 мм. Материал крупностью 5—0 мм классифицируется по классу 0,5 мм (или по более узкой шкале в зависимости от руды).

Регулируемыми параметрами при испытаниях, где используются электромагнитные сепараторы с сильным полем, являются напряженность магнитного поля в рабочем зазоре, частота вращения рабочего органа, высота рабочей зоны, размеры разгрузочных щелей в полюсных наконечниках, производительность сепаратора, отношение Т:Ж в питании и расход воды.

При сухом магнитном обогащении одним из переменных факторов является длина разгрузочных щелей в полюсных наконечниках электромагнитных сепараторов. Изменение величины щелей (то есть положения делительной перегородки) производят с помощью резиновых или деревянных пластин-вставок. Уменьшение длины разгрузочных щелей в полюсных наконечниках приводит к получению более бедных немагнитных продуктов, а также к увеличению извлечения магнитных минералов в магнитные продукты. Качество магнитных продуктов несколько снижается вследствие механического воздействия немагнитных частиц на зубцы валка. При бесщелевых полюсных наконечниках на параметры разделения минералов исходного материала влияет положение делительной перегородки.

В процессе мокрого электромагнитного обогащения важную роль играет водный режим разделения. В настоящее время во всех валковых сепараторах применяется принцип затопления пространства рабочей зоны. При этом скорость движения сепарируемого материала гасится в начале рабочей зоны в слое воды, специально подаваемой снизу в ванну сепаратора таким образом, чтобы в воде находилась нижняя часть валков сепаратора (-1/3 высоты). Уменьшение скорости перемещения материала через рабочую зону создает более благоприятные условия для разделения.

Режим работы сепаратора с затопленным рабочим пространством регулируется с помощью сливного порога так, чтобы поступление пульпы в ванну и истечение ее были близки. Для уменьшения объема пульпы, поступающей из отделения ванны для немагнитных продуктов в концентратное отделение, в нижнюю часть последнего подается дополнительная промывная вода. Это позволяет уменьшить засорение магнитного продукта немагнитными частицами. Обратное явление достигается подачей воды в отделение приема немагнитных продуктов. Выбор режима подачи промывной воды зависит от того, какой из продуктов разделения получается более качественным.

Скорость разгрузки продуктов сепарации и объем воды, потребляемой сепаратором, зависят от размера отверстий разгрузочных насадок. Для уменьшения объема воды, потребляемой сепаратором, и скорости разгрузки продуктов сепарации размеры отверстий насадок выбираются минимально возможными.

Перед сухим и мокрым электромагнитным обогащением в сильном поле на отдельном аппарате из исходного материала удаляются сильномагнитные частицы, а также металлический скрап. В противном случае этот материал будет постоянно накапливаться по всей ширине питания на валках и полюсных наконечниках, что приведет к ухудшению условий разделения.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна