Обогащение прибрежных песков Балтийского моря

24.06.2020

В различных местах вдоль германского побережья Балтийского моря непосредственно у воды видны красные и черные полосы залежей тяжелых минералов, которые остаются после схлынувших волн; они имеют протяжение в несколько сотен метров и ширину в одни метр.

Кроме того, на протяжении многих километров прибрежные пески содержат тяжелые минералы в более или менее рассеянном состоянии, так что береговой профиль в продольном разрезе обнаруживает часто несколько расположенных друг над другом темных полос. Содержащиеся в песке тяжелые минералы состоят в основном из бледно-красного граната, небольшого количества черного ильменита, черного магнетита, а также из белого и светло-коричневого циркона. Большая часть прибрежных песков состоит из мелкого белого кварца.

В песках часто встречаются также светло- и темно-зеленые амфиболы и пироксены в виде авгита и роговой обманки.

Содержание в морском песке тяжелых минералов, в частности ильменита, циркона и граната, в отдельных месторождениях колеблется в широких пределах. В нем содержится приблизительно 6,0% TiO2, 10% Fe и от 1 до 2% ZrO2. Чаще всего в песках преобладает гранат. Рутил содержится в незначительном количестве, а монацит отсутствует вовсе.

В табл. 160 приводятся данные ситового анализа песков Аренсхопа (мыс Дарс) и Иккеритца (о-в Узедом).

Около 99% песка составляют зерна размером от 0,5 до 0,1 мм, причем крупная фракция от 0,5 до 0,2 мм состоит почти из чистого кварца, фракция от 0,2 до 0,15 мм — наполовину из кварца и граната, а мелкие зерна размером менее 0,15 мм — в основном из черного магнетита и ильменита, а также из белых и светло-коричневых зерен циркона. При просеивании морского песка ясно видна перемена окраски от крупных до мелких зерен.

У песков из Иккеритца при ситовой классификации уже имеет место значительная сортировка минералов, а именно преобладающее количество тяжелых минералов имело размер менее 0,15—0,2 мм, однако содержание их не настолько велико, чтобы на этом можно было организовать процесс обогащения. Tонкиx шламов в песках вообще не содержится.

Удельныe веса тяжелых минералов в песках существенно сличаются от удельных весов сопровождающих их силикатов, особенно от имеющегося в больших количествах кварца, однако удельные веса их сильно колеблются и перекрывают друг друга, поэтому четкое разделение минералов затруднено, В большинстве случаев группа концентратов магнетит-ильменит-циркон состоит из смеси различных минералов. Гранатовый концентрат большей частью содержит ильменит.

Ho различие магнитных свойств даст возможность коллективные концентраты тяжелых минералов разделить на чистые концентраты.

Вследствие различия в магнитных свойствах тяжелых минералов последовательным магнитным разделением коллективные концентраты, полученные гравитационным путем, хорошо разделяются на чистые концентраты — магнетитовые, ильменитовые и цирконовые.

Сравнительно низкое содержание тяжелых минералов о песках (от 10 до 30%), благоприятный гранулометрический состав песков (99% зерен размером от 0,5 до 0,1 мм) и различие в удельных весах кварца (2,6) и тяжелых минералов (от 3,5 до 5) позволяют, применяя винтовые сепараторы, непосредственно на берегу отделить от 50 до 00,% кварца и других силикатов и, таким образом, осуществить предварительное обогащение тяжелых минералов, выделив их в коллективный концентрат.

Такая установка для обогащения прибрежных песков на винтовых сепараторах, установленных непосредственно на берегу, в связи с рыхлостью грунта, отсутствием электрической энергии и частой переменой рабочего места, вдоль восточного побережья Балтийского моря, должна быть предельно простой и легко транспортируемой.

Для этой цели в опытном цехе завода тяжелого машиностроения "Эрнст Тельман" (Магдебург-Буккау) был создан простой и легко транспортируемый винтовой сепаратор, который был успешно применен для предварительного обогащения морских песков с малым содержанием тяжелых минералов непосредственно на побережье Балтийского моря.

Винтовой сепаратор Оствес изготовляется из листовой стали толщиной 1,5 мм и имеет четырехоборотный штампованный винтовой желоб с шагом витков 152 мм и диаметром 500 Профиль желоба имеет параболическую форму. Пески, содержащие тяжелые минералы, подают в заостренную воронку, легкоотделяемую от центральной части сепаратора, имеющую на внутреннем верхнем конце разбрызгиватель, а на нижнем — конусообразный наконечник (циклон) с направлением движения подаваемой воды, по касательной, для того, чтобы избежать засорения скапливающимся песком наконечника и укрепленного на нем сопла.

Непосредственно над циклопом помещено сито, размер отверстий которого равен 5 мм; назначением этого сита является удержание крупных частиц гальки, раковин и морских водорослей.

Сопло с помощью нарезки ввинчивается в конус воронки и может быть легко заменено посредством маленьких или больших насадок. На верхнем конце воронки помещается еще один сливной патрубок со шлангом, чтобы отводить случайно перелившуюся воду или же смесь пескa с водой.

К нижнему концу последнего витка сепаратора присоединяется приемные желоба для отделенных друг от друга продуктов, которые могут быть установлены в зависимости от ширины полосы отдельных продуктов и тем самым позволяют регулировать точность разделения. Промежуточного отбора концентрата или промпродукта, при движении разделенных продуктов по отдельным виткам (через специальные отверстия в днищах внутреннего небольшого сечения желобов, как это имеет место в сепараторах Гемфри), здесь не производится. Отделяющиеся в конце винтового сепаратора продукты — концентрат, промпродукт и пустая порода — поступают в приемники.

Вся аппаратура легко разделяется на две составные части, а именно: с одной стороны находятся спирали с трубками, опорное кольцо и приемные желоба, а с другой — загрузочная часть с воронкой, промывочным циклоном и подключением воды.

С помощью двух рабочих за небольшой промежуток времени можно разобрать, перенести и вновь установить сепаратор. Общий вес сепаратора составляет 60 кг.

Вода подастся из моря с помощью небольшого электрического насоса мощностью 1 квт и производительностью 2000 л/ч непосредственно в сепаратор или же в переносный напорный бак.

Морской песок вручную или механически подается в загрузочную воронку и там смешивается с водой. Смесь из воды и песка стекает вниз по винтовому сепаратору и при этом разделяется на тяжелый концентрат, промпродукт и легкую пустую породу. Промпродукт возвращается снова в процесс.

Производительность сепаратора составляет при загрузке вручную до 250 кг/ч, при механизированной загрузке — 1 т/ч.

При отделении хвостов, содержащих 60% кварца, из песков, содержащих до 10% Fe, 6% TiO2 и 1,2% ZrO2, в винтовом сепараторе был получен коллективный концентрат, промпродукт и хвосты, состав которых приведен в табл. 161.

После того как весь песок поблизости переработан, аппараты перемещают на другое место, и таким образом извлечение тяжелых минералов из песков продолжается далее по побережью.

При волнении на море сепаратор подтаскивают поближе к дюнам, а при надвигаюшейся буре их убирают и переставляют за дюны. Благодаря применению простого и легкого сепаратора возможно перерабатывать морские пески, бедные тяжелыми минералами.

Дальнейшая переработка полученного с помощью винтовых сепараторов коллективного концентрата, содержащего тяжелые минералы, осуществляется па небольшой установке с концентрационными столами и сухим магнитным сепаратором. На столах отделяют магнетит, ильменит, циркон и гранат от остатков кварца, амфибола и пироксена.

Полученный со стола концентрат сушат инфракрасными лампами и разделяют на магнитном ленточном сепараторе.

При этом существует следующая последовательность разделения: при силе тока 1,5 а получают концентрат, состоящий из 65% Fe, 33% TiO2 при силе тока 4 а — ильменитовый концентрат с 41% Fe. В немагнитной фракции остается цирконовый концентрат с 55—60% ZrO2.

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