Измельчение вольфрамовых руд

Измельчение руды до крупности 1,5—2 мм современных вольфрамовых фабриках производится в стержневых мельницах, более мелкое — в шаровых Валковые дробилки применяются сравнительно редко, преимущественно на фабриках, обрабатывающих крупнозернистые богатые руды при небольшой производительности. Выбор того или иного типа измельчительного оборудования при обработке вольфрамовых руд. связан со степенью ошламовывания вольфрамовых минералов. Обладая исключительной хрупкостью по сравнению с вмещающими породами, по которым ведется контроль крупности измельчения, вольфрамовые минералы, в особенности шеелит, легко переходят в шламы. Относительные потери вольфрама в шламах превышают потери в крупнозернистых классах отвальных хвостов в 2—4 раза (табл. 28).

Представляют интерес сравнительные опыты по измельчению в валковой дробилке и в стержневой мельнице, которые приводились по следующей схеме. Крупновкрапленную гюбнеритовую руду дробили до 12 или 6 мм, затем материал крупнее 2 мм подвергали отсадке, а хвосты отсадки доизмельчали до 2 мм в стержневой мельнице или в валковой дробилке. После каждой операции дробления или измельчения отсеивали класс мельче 44 мк, определяли в нем содержание WO, и вычисляли количество гюбнерита, перешедшего в этот класс, что характеризовало степень ошламовывания гюбнерита. Результаты опытов приведены в табл. 29.

Как видно из полученных результатов, при измельчении хвостов отсадки до 2 мм в стержневой мельнице в класс —44 мк переходит в 2,2 раза больше гюбнерита, чем при измельчении на валковой дробилке.

С увеличением исходной крупности руды от 6 до 12 мм общее количество гюбиерита в классе —44 мк повышается на 2,85% при доизмельчении хвостов отсадки в стержневой мельнице и на 1,08 — в валковой дробилке.

Шламообразование находится в прямой зависимости от степени измельчения. Чем выше степень измельчения или чем дольше находится материал в мельнице за один цикл, тем больше выход шламов. И, наоборот, чем ниже степень измельчения и меньше время пребывания материала в мельнице, тем меньше выход шламов.

Шламообразование может быть снижено путем увеличения скорости загрузки питания мельницы или уменьшения времени пребывания материала в цикле измельчения. Оба эти фактора приводят к повышению циркулирующих нагрузок, что значительно увеличивает эффективность работы мельниц. Наибольшую эффективность достигают при применении короткой стержневой мельницы с решеткой и с низким уровнем разгрузки.

Нa зарубежных фабриках при обогащении руд, содержащих хрупкие минералы, склонные к переизмельчению, получили распространение стержневые мельницы с открытым концом и с периферической разгрузкой.

Стержневые мельницы с открытым концом отличаются быстрым прохождением через них пульпы и, как следствие, малым переизмельчением. Они применяются главным образом перед гравитационным обогащением.

Стержневые мельницы с периферической разгрузкой изготовляют двух видов: 1) с двусторонним питанием и разгрузкой материала через щели, расположенные в средней части барабана; 2) с односторонним питанием и разгрузкой материала через щели, расположенные на периферии барабана в конце мельницы.

Основным преимуществом мельниц с двусторонним питанием является то, что они по сравнению с мельницами сливного типа и даже с мельницами с открытым концом выдают более равномерный продукт с минимальным содержанием тонких классов. Это объясняется главным образом тем, что в этой мельнице стержни располагаются горизонтально, тогда как в других мельницах в загрузочной части стержни отделены друг от друга крупными кусками руды, а в разгрузочной части они сближены. Чем крупнее руда, тем больше наклон стержней и тем больше переизмельчение.

Мельницы с двусторонним питанием в настоящее время успешно применяются на зарубежных фабриках для измельчения оловянных и вольфрамовых руд.

Стержневые мельницы дают продукт с более равномерным распределением частиц по крупности, чем шаровые. Вольфрамовые минералы ошламовываются в стержневых мельницах меньше, чем в шаровых, но с большей степенью раскрытия в крупных классах по сравнению с валками. Это делает стержневую мельницу одной из основных машин для измельчения вольфрамовых руд или промпродуктов до крупности 1,5—2 мм, обеспечивающей наряду с лучшими эксплуатационными условиями и более высокие технологические показатели.

Для уменьшения шламообразования в шаровых мельницах поддерживают большее разжижение, чтобы обеспечить быструю разгрузку руды и уменьшить время измельчения, а также высокие циркуляционные нагрузки в циклах измельчения.

На фабрике Иеллоу-Пайн (США) выявилось полезное действие, оказываемое прибавляемой в мельницу каустической содой, которая способствует уменьшению переизмельчения шеелита.

Для того чтобы избежать излишнего шламообразовання, стремятся выделить измельченный продукт как можно раньше из цикла измельчения с помощью классификаторов и грохотов. Правильный выбор и рациональное размещение грохотов и классификаторов в схемах извлечения вольфрамовых руд является фактором первостепенной важности для получения минимального количества шламов. При измельчении в замкнутом цикле с грохотом ошламовывание вольфрамовых минералов меньше, чем с применением механических классификаторов.

Повышение крупности начального измельчения руды в целом ряде случаев являлось причиной значительного уменьшения шламообразования, а следовательно, увеличения извлечения вольфрама.

На фабрике Монмен (Франция) при двух технологических режимах, отличавшихся степенью переизмельчения материала, было установлено, что при режиме измельчения, когда в класс — 0,07 мм переходило 35,6% всего вольфрама, общее извлечение вольфрама составляло 57,4%, а в хвостах терялось 42,6%; при режиме, когда в класс — 0,07 мм переходило только 26% вольфрама, общее извлечение вольфрама составляло 71,5%, т. е. увеличивалось на 14,1%; в хвостах терялось только 28,5%.

Основным фактором, определяющим схему измельчения вольфрамовых руд, является крупность вольфрамовых минералов. Раскрытие полезных минералов с минимальным их ошламовыванием и определяет главные элементы измельчительного цикла вольфрамовой фабрики.

По преобладающей крупности зерен вольфрамовых минералов вольфрамовые руды делятся на крупно-, мелко- и тонковкрапленные.

К первой группе относятся руды с вкрапленностью вольфрамовых минералов от 2 мм и выше, значительная часть которых выделяется в концентрат из дробленой руды без применения измельчения. Ко второй группе относятся руды с вкрапленностью минералов от 2 мм и ниже, раскрытие которых происходит только после измельчения. К тонковкрапленным относятся все остальные руды с равномерным распределением полезных минералов по всей толще рудного тела и требующие измельчения до крупности 0,2-0,4 мм и тоньше.

Такое разделение вольфрамовых руд вполне согласуется с промышленной практикой. Крупновкрапленные руды, как правило, всегда обрабатываются непосредственно после дробления, при крупности 10—15 мм и больше; мелковкрапленные — при измельчении до 1—2 мм и тонковкрапленные — до 0,2—0,4 мм.

На многих обогатительных фабриках, перерабатывающих вольфрамитовые руды, применяют стадиальное измельчение и обогащение исходной руды. Технологические схемы при этом могут быть различными. При обогащении одних руд схема стадиального обогащения позволяет выделить значительную часть пустой породы при сравнительно крупном дроблении (например, обогащением в тяжелых суспензиях) и тем самым уменьшить количество руды, направляемой в дальнейшую обработку. При обогащении других руд при крупном дроблении могут быть выделены крупные зерна вольфрамовых минералов (например, отсадкой). благодаря чему повышается общее извлечение, так как при дальнейшем измельчении часть крупных зерен вольфрамовых минералов перешла бы в шламы. Имеются такие руды, из которых при одной и той же крупности дробления могут быть выделены полезные минералы и пустая порода.

На рис. 24 показана схема измельчения крупновкрапленной гюбнеритовой руды из кварцевых жил. Измельчение проводится в три стадии. В первой стадии измельчаются хвосты отсадки исходного материала с 15 до 5 мм в стержневой мельнице, работающей в открытом цикле. Во второй стадии измельчаются хвосты отсадки материала, из мельченного в первой стадии. Измельчение производится с 5 до 2 мм в стержневой мельнице в замкнутом цикле с грохотом. Продукт мельницы перед грохочением подвергается отсадке и классификации по крупности 0,2 мм и в дальнейшем он отрабатывается на концентрационных столах. Пески классификации поступают на отсадку. В третьей стадии измельчаются хвосты концентрационных столов. Измельчение производится с 2,5 до 0,2 мм в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле с классификатором. Пески классификации поступают в отсадку, установленную перед второй стадией измельчения, слив — на концентрационные столы.

Схема рассчитана на постепенное раскрытие зерен вольфрамовых минералов. При этом характерно, что измельчению подвергаются только хвосты отсадки или концентрационных столов. Выделение перед каждой стадией измельчения отсадкой свободных зерен полезных минералов сводит к минимуму их ошламовывание.

На рис. 25 показана схема измельчения мелковкрапленной шеелитовой руды из скарнов. В измельчение поступает исходная руда крупностью —10 мм и измельчается до —1 мм в стержневой мельнице, работающей в замкнутом цикле с классификатором. Доизмельчение промпродукта столов от 1 до 0,3 мм производится в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле с классификатором. Для выделения зерен шеелита промежуточной крупности в цикл второй стадии измельчения включены концентрационные столы, В этой схеме учтены специфические особенности шеелитовых руд из скарновых месторождений, т. е. наличие одновременно с крупной вкрапленностью значительного количества мелко- и тонковкрапленных вальфрамовых минералов.

Схема измельчения тонковкрапленных руд с равномерным распределением шеелита по всей толще рудного тела, обрабатываемых флотацией, обычно проста и состоит только из двух операций: измельчения и классификации. Измельчение руды производится от 10 до 0,3 мм в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле с классификатором. Так как руда тонковкрапленная, в схеме нет операции, предназначенных для улавливания крупных включений вольфрамовых минералов. Работа измельчительного цикла рассчитана на обычный режим, применяемый на флотационных фабриках.