Магнитная сепарация и электросепарация вольфрамовых руд

17.06.2020

Магнитную сепарацию используют для удаления сильномагнитных минералов (магнетита, пирротина), если они присутствуют в вольфрамовых рудах и концентратах; для удаления слабомагнитных минералов (лимонита, гранита, биотита, эпидота и др.), обладающих относительно большим удельным весом и поэтому концентрирующихся при гравитационном обогащении вместе с вольфрамовыми минералами; особенно широко используется магнитная сепарация для разделения вольфрамита и касситерита — минералов, которые очень часто сопутствуют один другому.

При обогащении вольфрамовых руд или доводке концентратов используют дисковые, ленточные или индукционно-роликовые сепараторы для сухого обогащения высокой напряженности.

На зарубежных фабриках встречаются все эти конструкции сепараторов, но дисковые сепараторы при обогащении вольфрамовых руд применяют реже, чем ленточные и индукционно-роликовые. Каждый из сепараторов имеет свою область применения и для получения оптимальных результатов при обогащении тех или иных руд важно правильно выбрать эти машины с учетом характера обрабатываемого материала.

Обогащаемый материал должен быть достаточно сухим, для чего часто требуется подвергать его сушке. Эта необходимость вызывается тем. что обычно магнитной сепарации предшествует мокрое гравитационное обогащение. В некоторых случаях, когда это необходимо, роликовые сепараторы позволяют перейти на мокрый процесс. Однако нужно иметь в виду, что сепараторы для мокрою обогащения слабомагнитных руд работают менее эффективно, чем сепараторы для сухого обогащения, и для получения аналогичных результатов требуется большее число перечисток.

Подвергаемый магнитной сепарации материал должен быть достаточно полно раскрытым — освобожден от сростков. В отношении эффективной крупности обогащаемого материала трудно сделать определенные выводы; некоторые руды хорошо поддаются магнитной сепарации даже при крупности —0,05 мм, тогда как другие обогащаются с трудом уже при крупности 0,15 мм.

Только опытным путем можно установить оптимальные размеры, по которым следует проводить грохочение перед магнитной сепарацией.

Ha фабрике Паиаскьера сита для грохочения флотационных концентратов перед магнитной сепарацией имеют отверстия 0,6-0,4 мм. на фабрике Борралха 1,5,0,5 и 0,1 мм. На фабрике Пью-ле-Винь классификация производится по размерам 2; 1; 0,5; 0,25 и 0,16 мм.

В табл. 44 приведены показатели обогащения вольфрамовых продуктов различной крупности на ленточном электромагнитном сепараторе.

Снижение качества концентратов при сепарации мелких классов по сравнению с крупными объясняется наличием в обрабатываемом материале шламов, уменьшающих эффективность процесса магнитной сепарации.

По составу продукты сепарации разделяются на магнитные и немагнитные. В магнитную фракцию отходят все те минералы, удельная магнитная восприимчивость которых не ниже 10*10в-6. Минералы с удельной магнитной восприимчивостью меньше 10*10в-6 обычно на современных ленточных и дисковых сепараторах для слабомагнитных минералов в магнитную фракцию не выделяются.

Обычно при сепарации изучается несколько магнитных продуктов. Так, например на трехдисковом сепараторе отбирается шесть продуктов — с каждого диска по два. Это достигается благодаря некоторому наклону одной стороны дисков к ленте, в результате чего создаются неодинаковые рабочие зазоры с различной напряженностью магнитного поля. На ленточных сепараторах число магнитных продуктов определяется числом съемных устройств, расположенных перпендикулярно транспортирующей ленте.

Состав продуктов сепарации определяется удельной магнитной восприимчивостью минералов, их составляющих. Продукты первого диска характеризуются высокой удельной магнитной восприимчивостью. Обычно они состоят из магнетита, ильменита и других сильномагнитных минералов. Если в исходном материале присутствует вольфрамит, то он также отбирается с первого диска, но отдельно от первых минералов.

Продукты второго диска состоят главным образом из гематита, граната, эпидота и других минералов с удельной магнитной восприимчивостью 50*10в-6-300*10в-6. Продукты третьего диска отличаются предельной удельной магнитной восприимчивостью, к которым относятся монацит, циркон, апатит и др.

Приблизительно в такой же последовательности выделяются магнитные продукты и на ленточных сепараторах.

Немагнитная фракция состоит из минералов с удельной магнитной восприимчивостью, как правило, ниже 10*10в-6.

Примерный минералогический состав продуктов магнитной сепарации приведен в табл. 45.

Из табл. 45 видно, что немагнитная фракция состоит помимо шеелита главным образом из сульфидов. Присутствие сульфидов до 1% в магнитной фракции относится к механическим примесям, так же как и некоторое количество граната в немагнитной фракции. В тех случаях, когда вольфрамитовый концентрат содержит значительное количество касситерита, цементированного окислами железа, как это иногда встречается. хорошее разделение магнитной сепарацией может быть получено только после предварительного растворения окислов железа в горячей серной кислоте.

Для выделения пирита из вольфрамовых концентратов магнитной сепарацией его предварительно подвергают магнетизирующему обжигу. Для достаточно полного выделения необходимо, чтобы пирит находился в обожженном материале в виде обособленных частиц. Вторым фактором, влияющим на результаты этой операции, является полнота магнетизирующего обжига.

Внешний вид обожженного продукта может служить хорошим показателем обжига. При нормальном магнетизирующем обжиге в огарке отсутствуют характерные пиритные частицы, а цвет огарка изменяется от матово-бронзового до черного. Черный цвет характеризует недостаток воздуха или наличие восстановительной атмосферы во время обжига. Цвет обожженного продукта зависит также от количества и цвета сопутствующих минералов, которые могут изменяться или оставаться неизменными во время обжига.

Если в обогащенном вольфрамовом продукте содержится значительное количество магнетита или пирротина, первые диски у дисковых или первые ленты у ленточных сепараторов обычно не справляются полностью с выделением этих сильномагнитных материалов. Попадая под следующие диски, где напряженность магнитного поля выше, магнетит или пирротин нарушают процесс сепарации. В таких случаях перед сепараторами с сильным магнитным полем в схему включают магнитную сепарацию на аппаратах с низкой напряженностью магнитного поля. Таким образом, предварительно будут выделяться сильномагнитные минералы, а немагнитная фракция от этой операции будет поступать на сепараторы с сильным магнитным полем.

На зарубежных вольфрамовых фабриках для выделения сульфидных минералов, особенно пирита и арсенопирита, если они присутствуют в заметных количествах в вольфрамовых концентратах, применяют так называемый процесс Мюрекс. С помощью этого процесса на фабрике Мачи (Бирма) перерабатывают концентраты отсадки, содержащие около 32% Sn, 25% WО3 и 8% мышьяка и серы (в сумме). После сушки концентраты подаются в бункер, из которого они поступают на грохот с размером отверстий 4 мм. Надрешетный продукт грохота додрабливают, так как на магнитном сепараторе не могут эффективно обрабатываться частицы крупнее 4 мм. Подрешетный продукт подвергают грохочению на сите с размером отверстии 0,25 мм для выделения тонких классов, которые обогащают флотацией.

В смесительный барабан высотой 900 мм и диаметром 900 мм с вращающимися лопастями подают магнетит и мазут при соотношении 3:1 по весу. После тщательного перемешивания продукт перекачивают в промежуточный чан, оборудованный мешалкой для предотвращения осаждения взвешенных частиц. Классифицированный концентрат вместе с агнетнтово-мазутной смесью в количестве 5—6% непрерывно подают в чан вместе с равным количеством воды, в которую добавляют серную кислоту в количестве, достаточном, чтобы создать pH=2,8.

Во время перемешивания сульфидные частицы обволакиваются магнетитово-мазутной смесью, которая не прилипает к касситериту и к вольфрамиту в кислой среде. Из чана материал разгружается на качающийся лоток и подается нм под электромагнит. При этом сульфидные частицы с магнетитовыми пленками выделяются и сбрасываются в сторону с помощью поперечной лепты. Касситерит и вольфрамит осаждаются, затем их высушивают и упаковывают. В конечном концентрате содержится примерно 28% Sn, 32,5% WO3, 0,6% As и 0,6% S.

Покрытые пленкой сульфиды нагревают в печи для возгонки мазута, затем магнетит отделяют на магнитном сепараторе, а сульфиды направляют в отвал. В печи поддерживают достаточно высокую температуру, чтобы отогнать мазут, не обжигая сульфиды; однако некоторое количество мышьяка неизбежно возгоняется, и его улавливают в специальных конденсационных камерах.

Электрическая сепарация для обогащения вольфрамовых руд и концентратов в промышленных масштабах стала применяться сравнительно недавно. С помощью электрических сепараторов удается разделять минеральные частицы с различной электропроводностью. На практике, однако, имеется много осложняющих факторов. Многие минералы не являются ни хорошими, ни плохими проводниками, и их электропроводности близки. При таких условиях приходится предварительно исследовать величину заряда, который необходимо сообщить частицам, скорость подачи материала, температуру исходного материала при подаче и другие условия.

Касситерит может быть отделен от шеелита электрической сепарацией. Касситерит довольно хороший проводник, а шеелит плохой, однако поверхностные свойства минералов влияют в значительной степени па эффективность процесса. Примазки железных минералов на шеелите независимо от их происхождения могут увеличить электропроводность последнего, а касситерит может оказаться плохим проводником, если его поверхность загрязнена примесями.

Тем не менее этот процесс часто дает очень хорошие результаты при обогащении шеелито-касситеритовых продуктов.

В зависимости от характера обогащаемого материала и условий его обработки электросепарации могут предшествовать различные подготовительные операции: сушка, обеспыливание, разделение по крупности, обработка реагентами и др.

На величину заряда частиц влияет влажность атмосферного воздуха, уменьшающая поверхностное сопротивление минералов и, следовательно, увеличивающая их электропроводность. Подсушка обогащаемого материала устраняет влияние влажности атмосферного воздуха, стабилизирует поведение разделяемых частиц и кроме того обеспечивает свободное перемещение их в сепараторе под действием механических и электрических сил.

Сушка производится при температуре 150—250°С. Для этой операции применяют различные аппараты: подовые сушилки с перегребающим механизмом, шахтные сушилки, вращающиеся барабанные печи и др. В последнее время успешно применяют сушку с помощью инфракрасного излучения, источником которого служат специальные электрические лампы накаливания. Сушка инфракрасным излучением по сравнению с обычными способами отличается значительным ускорением процесса и несколько меньшим расходом энергии.

Обеспыливание значительно улучшает результаты электросепарации, так как пылевидные частицы, обволакивающие более крупные зерна, ухудшают селекцию.

Положительное влияние на процесс электросепарации может сказать предварительная классификация материала по крупности. При небольшой разнице в электропроводности минеральных частиц показатели обогащения классифицированного материала могут значительно улучшиться. При этом чем уже пределы крупности частиц, тем лучше и по более простои схеме они обогащаются.

При обогащении вольфрамовых руд электросепарации могут подвергаться немагнитные фракции от магнитного обогащения, содержащие: шеелит и касситерит или шеелит, касситерит и сульфиды; промпродукты магнитной сепарации, содержащие неразделяющиеся в магнитном поле минералы, например вольфрамит и гранат; концентраты со столов, содержащие шеелит и касситерит или шеелит, касситерит и сульфиды.

В качестве примера приведем результаты доводки электростатической сепарацией вольфрамито-касситеритового концентрата (табл. 46).


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