Обогащение вольфрамовых руд в отсадочных машинах

17.06.2020

Для успешного обогащения в отсадочных машинах важно правильно определить максимальную крупность, до которой следует дробить руду перед отсадкой, и минимальный размер питания отсадочных машин. Решение первого вопроса зависит больше всего от структурных особенностей руды и принятой схемы обогащения, тогда как ответ на второй вопрос определяется главным образом конструкцией отсадочной машины, ее эффективностью при обработке мелкого материала.

Советские исследователи рекомендуют дробить исходную руду до 6 мм и ограничить питание отсадочных машин размером —6+0.5 мм; класс —0,5 мм признано целесообразным обогащать на концентрационных столах.

На большинстве зарубежных вольфрамовых фабрик, в частности на французских и португальских, дробление руды перед отсадкой осуществляют до 10 мм, а на тех фабриках, где производят предварительное обогащение, выделяя пустую породу на отсадочных машинах, дробят руду значительно крупнее — до 15—20 мм.

Целью предварительного обогащения на отсадочных машинах является отделение пустой породы и получение обогащенного продукта в котором собраны все сростки с минимальным содержанием вольфрама. До предварительного обогащения производят дробление до размера, при котором раскрываются зерна пустой породы, с учетом, конечно, возможностей применяемой обогатительной аппаратуры в отношении крупности перерабатываемого материала.

Доведенная до крупности, при которой освобождаются частицы пустой породы (крупность I), руда подвергается грохочению по размеру крупности, при которой освобождаются вольфрамовые минералы (крупность II). В отделение предварительного обогащения поступает только класс — I+II. Здесь происходит выделение отвальных хвостов крупностью — I+II и получается обогащенный вольфрамом продукт, который должен подвергаться додрабливанию до размера — II, при котором освобождаются частицы вольфрама.

Необходимо отметить, что для успешной работы отделения предварительного обогащения нужно предусматривать достаточно широкий фронт грохочения. Следует подчеркнуть, что для выделения в хвосты только пустой породы необходимо отрегулировать процесс так, чтобы заметное количество механически захваченных частиц кварца оставалось в концентрате.

Предварительное обогащение производится на португальских фабриках Панаскьера и Борралха.

На фабрике Панаскьера дробленая руда крупностью — 19 мм разгружается из бункера с помощью вибрационного лоткового питателя и поступает на вибрационный двухситный грохот Саймонса с ситами, имеющими прямоугольные отверстия размером 5 и 3 мм. Класс — 19 +5 мм поступает в отсадочную машину Халкин (с подвижным решетом), а класс —5+3 мм — в две отсадочные машины Пан-Америкен. Обогащенный продукт направляют в зумпф, из которого ковшовым элеватором подается на валковую дробилку, после чего снова поступает па грохот в начале отделения. Слив зумпфа направляют в сгуститель в начале отделения обогащения тонких классов. Хвосты обеих отсадочных машин ковшовыми элеваторами подают в два цилиндрических бункера. Хвосты отвозятся в отвал вагонетками.

На фабрике Борралха предварительному обогащению подвергают класс —15 +6 мм в отсадочной машине Халкин, работающей в тех же условиях, что и соответствующая отсадочная машина на фабрике Панаскьера. На фабрике Пюи-ле-Винь установлены отсадочные машины Хенкок для выделения пустой породы из класса — 12+2 мм.

В табл. 38 приведены средние результаты, получаемые в отделении предварительного обогащения на фабриках Панаскьера и Борралха.

Почти на всех зарубежных вольфрамовых фабриках на отсадочных машинах перерабатывают руду крупнее 0,5 мм.

В отношении нижнего предела крупности материала, обрабатываемого на отсадочных машинах, следует указать на исследование с вольфрамовыми рудами, проведенное в лаборатории руд и металлов в Париже Р. Тестю и Л. Марэном на машине Денвера. Это исследование проводилось с рудой месторождения Пюн-ле-Винь крупностью —2 мм и — 0,8 мм, содержавшей вольфрамит, шеелит, пирит, арсенопирит, кварц и турмалин. Полученные результаты приведены в табл. 39.

В табл. 40 и 41 приведены гранулометрический состав продуктов обогащения, содержание и распределение вольфрама по классам для руды, дробленной до 2 и до 0,8 мм.

Согласно проведенным исследованиям отсадочная машина Денвера, хотя и плохо работает на материале крупностью — 0,074 мм, но дает хорошие результаты с материалом — 0,15 и даже — 0,10 мм. Кроме того, результаты показывают, что при переработке неклассифицированного, но обесшламленного материала крупностью от 2 до 0,15 мм потерн в хвостах не превышают 10%, а в другом случае, при переработке материала крупностью —0,83 +0,10 мм, потерн еще меньше. Можно добавить, что в однокамерных отсадочных машинах Денвера, установленных на фабрике Монмэн (Франция), хорошо извлекаются частицы вольфрамовых минералов крупностью 0,1 мм.

Как на исключение можно указать на фабрику Паиаскьера, на которой нижний предел крупности питания отсадочных машин составляет 3 мм. На фабрике Панаскьера для обогащения материала крупностью —3 мм используют исключительно столы, причем результаты обогащения на этой фабрике очень хорошие; тем не менее отсадочные машины, установленные на этой фабрике для обогащения классов крупнее 3 мм, по-видимому, могут быть использованы и для более тонких классов.

Существенным преимуществом отсадочных машин является, как известно, их компактность и в некоторой степени простота ремонта. Ho управление этими машинами значительно сложнее, чем концентрационными столами, на которых оператор сразу может заметить изменения веера минералов при изменении состава исходной руды.

Некоторые специалисты в зарубежных странах считают, что хотя большинство фабрик использует отсадочные машины только для обогащения классов +0,5 мм, целесообразнее подавать в эти машины более тонкие классы. Так, например, специалисты фирмы Денвер считают, что присутствие тонких классов в заметных количествах (до 20% класса — 0,10 мм) не мешает обогащению более крупных классов и не снижает общих показателей обогащения.

Важным вопросом является также установление шкалы классификации при подготовке материала для отсадки. Необходимость классификации признается как советскими, так и зарубежными специалистами.

Данные о крупности дробления и способах подготовки руды перед отсадкой крупного материала на некоторых отечественных вольфрамовых фабриках приведены в табл. 42.

Из данных таблицы видно, что исходный материал подвергается отсадке в виде или общей смеси, крупность которой ограничена только верхний пределом, или отдельных классов, полученных грохочением дробленой руды. Классификация по коэффициенту равнопадаемости ни на одной из приведенных фабрик не производится.

Отсадка мелких классов производится с предварительной подготовкой материала и без таковой. Для чистых легкообогатимых кварцевых руд подготовка перед отсадкой в большинстве случаев сводится лишь к обесшламливанию материала; для комплексных вольфрамовых руд, являющихся труднообогатимыми, обесшламленный материал подвергается дополнительно гидравлической классификации и грохочению. Крупные классы гидравлической классификации и грохочения обрабатываются отсадкой, мелкие — концентрацией на столах или флотацией. Классификация по коэффициенту равнопадаемости материала крупностью 2—3 мм перед отсадкой не производится. Удаление шламов даст возможность полнее использовать объем отсадочных машин, повышая их производительность и эффективность обогащения. Удаление шламов перед гидравлической классификацией снижает вязкость среды, благодаря чему разделение в классификаторе происходит более эффективно.

В табл. 43 приведена крупность дробления и способы подготовки руды перед отсадкой мелкого материала на некоторых отечественных фабриках.

На фабрики Мачи (Португалия) принята следующая шкала классификации; -8+6; -644; -4+1,5; -1,5+0,5 мм. Крайние классы обогащают на отсадочных машинах Гарца, а средние — на машинах Бенделяри, На фабрике Пюн-ле-Винь принято разделять руду на следующие классы: —15+10; -10+7; -7+4; -4+2; -2+1; -1+0,5 мм, поступающие все в отсадочные машины Гарца. Если ограничиться классами крупнее 2 мм, то можно заметить, что на этих фабриках приняты такие размеры отверстий сит при грохочении, которые дают шкалу классификации немного более узкую, чем 2.

Трудно заранее решить, какую шкалу классификации следует принять для того или иного конкретного случая; для этого обычно проводят соответствующие испытания на отсадочных машинах тех типов, которые приняты к установке.

Практика показывает, что отсадочные машины дают хорошие результаты обогащения при работе и на неклассифицированном материале— 2 мм. Ho если при этом применяют несколько отсадочных машин, то не лучше ли установить их для работы, параллельно, направляя на каждую машину неклассифицированный материал, или же следует разделить материал на классы по крупности и обрабатывать каждый класс на отдельной машине? На этот вопрос тоже нельзя дать готовый ответ, и только опыт может показать, какой вариант будет лучше для данной руды. Тем не менее, основываясь на практике работы некоторых зарубежных фабрик, можно указать, что вероятнее всего будет выгоднее классифицировать руду по размеру 0,7 мм с помощью грохота, а затем обрабатывать отдельно классы —2+0,7 и —0,7 мм.

Анализируя работу иностранных вольфрамовых фабрик, можно прийти к выводу, что при отсутствии противопоказаний, полученных путем испытаний, там приняты следующие размеры для деления на классы перед обогащением на отсадочных машинах: +9; —9+6; —6+4; —4+2; —2+0,7; —0,7 мм;, при этом машины, обогащающие класс — 0,7 мм, не дают отвальных хвостов.

Большое влияние на показатели обогащения отсадкой оказывает метод обработки промпродуктов.

Промпродукты отсадочных машин (так же, как и столов) помимо сростков содержат еще некоторое количество свободных частиц пустой породы и вольфрамовых минералов, что объясняется несовершенством работы этих аппаратов.

Переработка промпродуктов отсадочных машин состоит из двух различных операций. Первая заключается в выделении всех раскрытых частиц пустой породы или полезного минерала в соответствующие продукты, вторая — в додрабливании сростков для дальнейшего их разделения.

На многих фабриках Франции и Португалии принято додрабливание первичных промпродуктов до 4 мм, грохочение дробленого материала на ситах 4 и 2 мм, переработку класса —4+2 мм на вторичной и, если необходимо, на третичной отсадочной машине, додрабливание промпродуктов этих операций до 2 мм с возвращением их на грохот в начале промпродуктовой секции. Для додрабливания применяют валковые дробилки, которые удобны в регулировке и дают мало мелочи. Класс —2 мм с грохота промпродуктового цикла целесообразно направлять на грохот перед циклом обработки исходной руды того же класса, где он разделяется на классы —2+0,7 и —0,7 мм.

Способ переработки промпродуктов с отсадочных машин для классов мельче 2 мм отличается от переработки более крупных промпродуктов, потому что для извлечения вольфрамитовых минералов из такого продукта можно использовать магнитные сепараторы, в то время как переработка его на отсадочных машинах в промышленных условиях дает менее удовлетворительные результаты. Таким образом, представляется целесообразным отрегулировать первичные отсадочные машины, перерабатывающие класс —2+0,7 мм, на получение бедных отвальных хвостов и двух сортов тяжелых продуктов — концентратов и промпродуктов, которые оба направляют в отделение доводки.

Остальные отсадочные машины, перерабатывающие класс — 0,7 мм, дают первичные концентраты, направляемые на доводку, и относительно богатые хвосты, которые направляют для переработки на концентрационных столах.

Резюмируя, можно отметить, что возможны различные комбинации и наиболее целесообразная из них может быть выбрана только в результате изучения минерального состава руды и поведения содержащихся а пей минералов в отсадочных машинах, принятых к установке на промышленной фабрике. Hа рис. 29 дано типичное решение процесса обогащения материала — 10 мм на отсадочных машинах, принятое на зарубежных фабриках.

Среди различных типов отсадочных машин, применяемых на зарубежных фабриках, машины Гарца, установленные на фабриках Пюи-ле-Винь и Мачи, дают богатые хвосты и работают так же плохо, как машины Хенкок, Отсадочные машины Пан-Америкен дают удовлетворительные результаты на фабрике Борралха, где на них перерабатывают класс —6+3 мм. На фабрике Мачи для переработки классов —6+4 мм 11 —4+1,5 мм установлены машины Бенделяри. Как и отсадочные машины Денвера, эти машины широко применяют в США дли переработки некоторых типов легкообогатимых руд и для получения богатых концентратов. Для обогащения вольфрамовых руд при крупности ниже 6 мм па зарубежных фабриках лучше всего себя зарекомендовали отсадочные машины диафрагмового типа.

Отсадочная машина Халкин является видоизменением машины Хенкок, отличающаяся более прочной конструкцией, изготовленной из чугуна и стали, а также тем, что все горизонтальные и вертикальные движения решета регулируются сверху, что облегчает управление машиной; машина Халкнн выгодно отличается от машины Хенкок еще тем, что сообщает меньше вибраций зданию. Отсадочные машины Халкин, работающие на фабриках Португалии, имеют сита размером 600х2400 мм. Разгрузка минералов, концентрирующихся на решете, происходит через шибера, которые регулируют периодически концентраторщики. Показатели работы этих машин зависят в значительной степени от правильности регулировки.

Отсадочная машина Халкин дает хорошие результаты при работе на бедных рудах, какими являются, как правило, вольфрамовые. В этом отношении она значительно превосходит по показателям обогащения отсадочную машину Хенкок, являющуюся очень хорошим аппаратом для обогащения руд с высоким содержанием полезного компонента (например, свинцовых руд), но уступающую машине Халкин при работе на бедных рудах.

Отсадочная машина Пан-Америкен является разновидностью диафрагмовой отсадочной машины. Применяемые на фабриках Португалии отсадочные машины этого типа имеют две камеры 1050х1050 мм. Каждое отделение в нижней части заканчивается укрепленным усеченным конусом, примыкающим ко второму подвижному конусу, с которым он соединен резиновой мембраной в виде кольца, разрезанного пополам. Нижние конусы обоих отделений отсадочной машины движутся в вертикальной плоскости, ход и частота качаний может регулироваться. Концентрат разгружается через регулируемые отверстия в нижней части подвижных конусов. Хвосты переливаются через сливной порог второго отделения.

Отсадочная машина Бенделяри также диафрагмового типа, состоящая из одного или двух четырехугольных отделений. Дно обоих отделений представляет собой диафрагму, которая деформируется периодически поршнем, приводимым в движение эксцентриком. Карманы для сбора концентрата расположены в одном из углов каждого отделения.

Отсадочная машина Денвера состоит из двух камер. В нижней части машина присоединена к трубопроводу с водой, подаваемой под постоянным давлением через вращающийся клапан. Движение этого клапана синхронизировано с движением поршня так, что в тот момент, когда последний выходит из нижней мертвой точки и начинает подниматься, клапан открывается и закрывается снова, когда поршень приходит в высшую точку. Это позволяет частично или полностью компенсировать всасывающее действие на решете отсадочной машины, не ухудшая пульсирующего,

В США, Англии и ФРГ выпущены новые конструкции отсадочных машин с усовершенствованной системой регулировки процесса. В США при обогащении руд применяют также беспоршневые отсадочные машины фирмы «Джеффри» с пневматической пульсацией. Она отличается легкостью регулирования режима пульсации. Машины фирмы «Джеффри» допускают индивидуальное для каждой камеры регулирование режима по заданной характеристике. Изготовляются отсадочные машины с автоматическими регуляторами разгрузки продуктов обогащения, высоты постели и других характеристик. Ho каких-либо подробных данных о применении этих машин для обогащения вольфрамовых руд в литературе не встречается.

Отсадка применима для всех типов вольфрамовых руд, в которых полное раскрытие основной массы полезных минералов происходит при крупности зерен не меньше 0,5—1 мм. Для мелко- и тонковкрапленных руд отсадка малоэффективна. Наибольшей устойчивостью процесс отсадки отличается при обработке чистых вольфрамовых руд из кварцевых жил.

Отсадка также эффективна и для комплексных кварцевых вольфрамовых руд, в которых раскрытие сопутствующих полезных минералов происходит при той же степени измельчения, что и для вольфрамовых. Этот процесс не эффективен, когда при крупновкрапленном включении вольфрамовых минералов сопутствующие полезные минералы имеют мелкую и тонкую вкрапленность. Концентраты при этом получаются с низким содержанием вольфрама, сильно загрязненные вредными примесями. Извлечение в них сопутствующих полезных минералов низкое.

Для шеелитовых руд, добываемых из скарновых месторождений, отсадка, как метод обработки этих руд, малоустойчива. В противоположность крупновкрапленным вольфрамовым рудам из кварцевых жил, для которых отсадка в определенной части технологической схемы является основным методом их обработки, для шеелитовых скарновых руд она целесообразна только для материала с верхних горизонтов месторождения.

В шеелитовых скарновых месторождениях размер вкрапленности шеелита, как и его содержание, с глубиной резко уменьшается. С нижних горизонтов руды в большинстве случаев мелко- и тонковкрапленные с пониженным содержанием вольфрама и сильно засоренные сульфидами. Только в верхних частях рудного тела шеелит представлен в виде крупных включений, достигающих размеров 5—10 мм и больше. Поэтому с отработкой верхней части месторождения отсадка из технологической схемы обычно исключается и обработка руды производится концентрацией на столах, флотацией или по схеме, включающей оба эти процесса.

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