Обогатительная фабрика Трейл-Редж (США)

24.06.2020

Фабрика Трейл-Редж (штат Флорида) обогащает пески большого россыпного месторождения. Россыпь имеет длину 5 км, максимальную ширину 4 км и мощность, достигающую в центре 20 м. Средняя мощность месторождения составляет 10,5 м.

Пески месторождения Трейл-Редж содержат около 4% тяжелых минералов с удельным весом больше 2,9. Из этих минералов около 45% по весу приходится на долю титановых. В песках содержится также циркон и другие сопутствующие ценные минералы.

Для разработки россыпи построено предприятие, на котором добывают и обогащают в сутки 25 тыс. т песков. Предприятие включает драгу, производящую добычу песков, плавучую обогатительную фабрику и построенную на берегу доводочную фабрику.

Грубый концентрат тяжелых минералов получают на плавучей фабрике, оборудованной винтовыми сепараторами. Разделение этого концентрата с получением товарных продуктов производится на доводочной фабрике, оборудованной электростатическими сепараторами высокого напряжения. На этих сепараторах вначале выделяют ильменит, а затем ставролит и циркон. Плавучая фабрика расположена на трех баржах; пески в количестве 1100 т/ч подаются на нее насосом вместе сводок (68 м3/мин). Баржи плавают в бассейне., созданном для работы драги, и передвигаются вслед за ней. Передвижение барж совершается периодически.

Общая грузоподъемность трех барж 3 тыс. т; они могут передвигаться независимо одна от другой, но во время работы располагаются таким образом, что с помощью перекидных мостов возможно общее обслуживание всей установки. Баржи устанавливают на приколе у берега вблизи фронта работ. Для уменьшения числа передвижек барж все месторождение раздельно на полигоны площадью около 3 га каждый, отрабатываемые при одном положении плавучей фабрики. При обогащении песков производится складирование хвостов на выработанных драгой площадях и осветление выпускаемой из отстойного бассейна воды.

Плавучая фабрика по сравнению со стационарным ее расположением, как было первоначально запроектировано, позволила сократить среднюю длину транспортирования исходных песков по пульпопроводу с 1600 до 150 м.

Пески предварительно разрыхляют взрыванием; добыча производятся всасывающей драгой с подачей песков в приемный клапан пульпопровода вращающимся разрыхлителем, приводимым в действие от электродвигателя мощностью 2000 л.с. Разрыхлитель имеет устройство для измельчения обломков дерева и сцементированных кусков песка. Измельчение производится зубчатым массивным ротором со скоростью вращения 300 об/мин.

Драга может всасывать пески с глубины 13,5 м ниже уровня воды при длине всасывающей линии до 48 м и линии нагнетания 320 м. Хвосты перекачиваются двадцатидюймовым насосом, приводимым в действие от электродвигателя мощностью 750 л. с.

Технологическая схема фабрики приведена на рис. 179.

Монтаж оборудования на баржах плавучей фабрики произведен таким образом, что каждая драга представляет отдельный узел технологического процесса. Нa трех баржах с общей полезной поверхностью 3400 м2 размещается все необходимое оборудование фабрики. Одна из них размерами 30х32 м песет на себе два вибрационных грохота 1500х5000 мм, семь обезвоживающих классификаторов, в которых пульпа сгущается от 15 до 30% твердого, а также насосы и питающие их бункера для подачи добытых песков в винтовые сепараторы. На другой барже размером 17х37 м размещено 704 винтовых сепаратора для первичной переработки песков. Наконец па третьей барже размером 19х30 м размещены на верхней палубе винтовые сепараторы первой перечистки, а в трюме — второй перечистки. Баржи соединены гибкими соединениями, позволяющими им передвигаться в вертикальном направлении. Все три баржи могут передвигаться без нарушения их сборки. Обрабатываемые пески сильно абразивны. Поэтому на насосах применяется резиновая футеровка. Трубы и желобы футеруют резиной и неопреном. Каналы винтовых сепараторов облицованы листами неопрена. Все трубопроводы, соединяющие баржи с берегом, установлены на понтонах и состоят из отдельных разъемных секций.

Поступающие на фабрику пески содержат 4% тяжелых минералов; при обогащении их получают около 45 т концентрата, содержащего 85% тяжелых минералов. Винтовые сепараторы размещены группами в соответствии со стадиями обогащения (704 на первичном обогащении, 264 на первой перечистиой, 132 на второй перечистной). Установленный на драге землесос подает исходные пески в чан, расположенный на 9 м выше палуби первой баржи. Из чана материал распределяется между двумя грохотами. Нижний продукт этих грохотов распределяется между семью спиральными классификаторами. Слив классификаторов выпускается в качестве отвального продукта в воду, а пески разгружаются в бункера, питающие винтовые сепараторы. Промпродукт первичной обработки и хвосты перечистки возвращают в начало цикла. На барже первичной обработки пески подают насосами на высоту, позволяющую им затем самотеком поступать в винтовые сепараторы, расположенные на верхней палубе. На последней бaрже питание подают насосами на высоту, позволяющую ему самотеком поступать на первую и вторую перечистки. Получаемый на винтовых сепараторах концентрат поступает в отделение перечистки и обезвоживания, расположенное на земле рядом с доводочной фабрикой.

Первичные сепараторы фабрики Трейл-Редж снабжаются оборотной водой, поступающей из хвостового бассейна, перечистные сепараторы снабжаются свежей водой. Поэтому часть воды из хвостового бассейна выпускается в общую речную систему района. Она содержит во взвешенном состоянии значительное количество шламов, для осаждения которых перед выпуском в реку добавляют серную кислоту. Обработанная таким образом вода в количестве около 11,4 м3/мин поступает в специальный осадительный бассейн площадью 70 тыс. м2. Выходящий из бассейна слив нейтрализуется известью, после чего выпускается в общий поток.

Потребная для работы драги и плавучей обогатительной фабрики электроэнергия (2300 квт) подводится кабелями под напряжением 2300 в.

При пуске фабрики большое значение имело освоение техники многоточечного распределения пульпы, так как работа винтовых сепараторов в значительной мере зависит от равномерности поступления исходных песков.

На фабрике по одному трубопроводу пульпа должна подаваться на 352 сепаратора. Принятая система распределения основана на применении делительных головок, работающих по принципу свободного слива в трубу, открытую выше уровня напора пульпы. С помощью одной такой головки пульпа разделяется на 44 струн. Пульпопровод разветвляется сначала на две, а затем на четыре струи с уменьшением диаметра с 400 до 300 мм, а затем с 300 до 150 мм.

Доводочная фабрика состоит из трех самостоятельных отделений: обезвоживания коллективного концентрата, ильменитового и цирконового.

Обезвоживание коллективного концентрата осуществляется в реечных классификаторах 1500x5100 мм с контрольной обработкой их слива па винтовых сепараторах такой же конструкции, что и сепараторы, установленные на плавучей фабрике.

Обезвоженный концентрат складируют в штабель, из которого его грейферным погрузчиком подают та систему ленточных конвейеров, питающих приемные бункера ильменитового отделения доводочной фабрики. В ильменитовом отделении концентрат сушат и нагретым до 110°С его направляют на электростатическую сепарацию, осуществляемую в несколько последовательных приемов.

После первичного цикла электростатической сепарации ильменитовый концентрат поступает на индукционно-роликовый магнитный сепаратор, на котором в виде магнитного продукта выделяется титановый концентрат, содержащий 63% TiO2. Этот концентрат кроме ильменита содержит еще и другие более богатые окисью титана минералы.

Немагнитная фракция подвергается повторной электростатической обработке, в процессе которой из нее выделяется титановый концентрат, состоящий из зерен лейкоксена с содержанием около 80% TiO2. Оба титановых концентрата смешиваются; объединенный концентрат содержит около 98% титановых минералов и только 2% силикатных.

Выделенная в процессе электростатической сепарации непроводниковая фракция подвергается в ильменитовом отделении обработке на индукционном роликовом сепараторе, на котором в магнитную фракцию выделяется ставролит, содержащийся в песках в значительном количестве, и некоторое количество турмалина. Этот продукт содержит около 45% Al2O3, используется как образивный материал, и кроме того, поставляется на местные цементные заводы.

На поступающих в ильменитовое отделение 700 т в сутки коллективного концентрата выделяется 300 т ильменитового концентрата и ставролитового продукта. Хвосты состоят из циркона, кварца, кианита, силлиманита и ряда других в основном силикатных минералов,

Из этих хвостов извлекается в специальном отделении циркона. Хвосты пропускают через 120 винтовых сепаратора, расположенных четырьмя последовательными ступенями, для удаления из них силикатних минералов. В результате получают концентрат, содержащий около 59% циркона и менее 1% силикатов. Этот концентрат сушат и нагревают для удаления с зерен циркона пленки органических веществ. Затем на 16 электростатических сепараторах выделяют ил первичного цирконового концентрата оставшиеся титансодержащие минералы. Последняя обработка осуществляется на двух индукционно-роликових электромагнитных сепараторах, которые выделяют из него железные силикаты -ставролит и турмалин, образующие магнитную фракцию. Немагнитная фракция содержит 90% циркона. Готовый цирконовый концентрат упаковывают в бумажные мешки по 15 кг. Фабрика выпускает 1600 т в месяц цирконового концентрата.

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