Промышленное применение и технологические схемы магнитного обогащения руд

27.11.2019

Основная область применения магнитных методов обогащения — железные (преимущественно магнетитовые) руды. В России свыше 95% обогащаемых железных руд подвергается магнитной сепарации, а на обогащение поступает более 80% добытой в стране железной руды. Широко применяются магнитные методы и при обогащении марганцевых руд (в сочетании с гравитацией и флотацией) на фабриках Чиатурского и Никопольского месторождений. Магнитная сепарация применяется также при обогащении россыпей и руд редких металлов (в основном для доводки ильменито-рутило-цирконовых, монацитовых, танталитовых и других концентратов).

При обогащении руд цветных металлов, за исключением медно-никелевых, магнитная сепарация не получила широкого распространения. Можно отметить Турьинскую фабрику, на которой применяют мокрое магнитное обогащение для извлечения магнетита из хвостов медной флотации, а также фабрики, где магнитные методы используются для регенерации ферросилиция при обогащении в тяжелых суспензиях.

Для медно-никелевых руд магнитное обогащение применяется в том случае, если руда содержит пирротин, магнитная восприимчивость которого колеблется в широких пределах. Обычно пирротин сульфидных медно-никелевых руд представлен смесью сильномагнитных — моноклинных и слабомагнитных — гексагональных пирротинов. В практике обогащения медно-никелевых руд электромагнитная сепарация применяется па отечественной фабрике «Североникель» и на некоторых канадских фабриках.

На фабрике «Североникель» магнитному обогащению подвергается крупнокусковой материал перед измельчением. Получаемый магнитный продукт направляется непосредственно в шахтную плавку.

На фабрике «Линн Лейк» в Канаде для извлечения никеленосного пирротина вся исходная руда после измельчения до 65% —0,15 мм обогащается магнитной сепарацией, хвосты которой (немагнитный продукт) доизмельчаются и флотируются; магнитный продукт (выход 15%) доизмельчается и перечищается на магнитных сепараторах, затем из него флотируется пирротип с получением никелевого концентрата (3,5% Ni) и отвальных хвостов (0,96% Ni).

На других канадских фабриках магнитное обогащение также применяется в сочетании с флотацией, причем на магнитных сепараторах подвергают доводке коллективные концентраты основной и контрольной флотации.

Технологические схемы обогащения сильномагнитных магнетитовых руд, особенно крупновкрапленных, сравнительно просты. На рис. 84 в качестве примера показана технологическая схема одной из фабрик Ново-Криворожского горно-обогатительного комбината (НКГОКа), обогащающей железистые кварциты Криворожского бассейна. Магнитная сепарация включает три стадии, перед каждой стадией сепарации осуществляется измельчение. Тонкость слива гидроциклонов в конечной. IV стадии измельчения составляет 95% — 0,074 мм. Применение многостадиальной схемы обогащения, характерной и для других фабрик горно-обогатительных комбинатов Кривого Рога, позволяет из руды с содержанием 32,5% железа получать концентрат, содержащий 65% железа при извлечении около 70%; содержание железа в хвостах около 15%.

На Соколовско-Сарбайском ГОКе перерабатываются скарновые магнетитовые руды. Технология обогащения этих руд включает сухую магнитную сепарацию дробленной до -25 мм руды, при которой выводятся 15% отвальных хвостов, и последующее двухстадиальное мокрое магнитное обогащение магнитного продукта (измельчение перед каждой стадией обогащения соответственно 78 и 93% класса -0,074 мм). При этом получают концентрат с содержанием более 65% железа при извлечении около 81%; содержание железа в хвостах примерно 15%.

На Ковдорском ГОКе вещественный состав руд позволяет обогащать их после дробления до -25 мм сухой магнитной сепарацией и затем мокрой магнитной сепарацией в одну стадию при измельчении до 50% — 0,074 мм. В результате обогащения получают концентрат с содержанием железа 63—01% при извлечении 87,5%; содержание железа в хвостах 6,3%.

На Коршуновском ГОКе руда обогащается но двухстадиальной схеме с получением концентрата, содержащего около 63% железа при извлечении 81,5%; содержание железа в хвостах менее 10%.

Титаномагнетитовые руды Качканарского месторождения отличаются низким содержанием железа. Низкое содержание железа компенсируется комплексным использованием руд, содержащих редкие металлы — титан и ванадий. Технологическая схема обогащения руды включает сухую магнитную сепарацию материала крупностью —20 мм и трехстадиальное мокрое магнитное обогащение с измельчением в I стадии до — 4 мм и во II — до 75—80% — 0,074 мм. Получаемый концентрат содержит до 61% железа, 3% двуокиси титана и 0,6% пятиокиси ванадия. Извлечение железа в концентрат составляет около 63%.

Помимо чисто магнетитовых руд большое значение имеют смешанные железные руды, в которых наряду с магнетитовым железом содержится значительное количество железа, связанного со слабомагнитными минералами (магнетито-гематитовые, магнетито-мартито-гематитовые, магнетито-сидеритовые и др.). При переработке смешанных руд обычно применяют комбинированные схемы обогащения, обеспечивающие извлечение в концентрат всех железных минералов. Например, в руде Оленегорского ГОКа на долю магнетита приходится примерно 67%, а на долю гематита — 33% общего количества железных минералов. Поэтому в технологической схеме Оленегорской фабрики извлечение магнетита предусмотрено магнитной сепарацией, а гематита — гравитацией (винтовые сепараторы и отсадка). В результате обогащения получают концентрат с содержанием железа 64% при извлечении 82%; в хвостах содержится 9% железа.

В России слабомагнитные тонковкрапленные железистые кварциты обогащают по обжиг-магнитной схеме (фабрика ЦГОКа). Схема отличается введением операции восстановительного обжига дробленой руды в трубчатых печах для перевода слабомагнитных окислов и гидроокислов железа в сильномагнитный магнетит. Обожженная руда подвергается стандартному магнитному обогащению. Руду обжигают в трубчатых вращающихся печах диаметром 3,5 м и длиной 50 м (рис. 85). По длине печь разбита на три зоны: нагрева, восстановления и охлаждения. В зоне нагрева (у загрузочного края) руда нагревается в окислительной атмосфере отходящими газами, в зоне восстановления восстанавливается до магнетита газом-восстановителем, в зоне охлаждения охлаждается встречным потоком холодного газа. Печи отапливаются природным газом. Температура в отдельных зонах печи, а также состав атмосферы регулируются с помощью горелок. Производительность печей составляет 48,5 т/ч. Извлечение железа от исходной руды невысокое — примерно 60%.

В США слабомагнитные железные руды обогащаются методом флотации.

Технологические схемы обогащения слабомагнитных марганцевых руд включают промывку, гравитационное магнитное и флотационное обогащение. Принципиальная схема обогащения марганцевой руды на одной из фабрик Никопольского бассейна показана на рис. 86. На магнитное обогащение поступает руда крупностью — 3 мм после промывки, а также доизмельченная легкая фракция отсадки. На отечественных фабриках получают концентраты, содержащие 39—42% марганца при извлечении его 71—74%.

Для обогащения россыпей и доводки редкометальных концентратов магнитная сепарация обычно применяется в комбинации с другими методами обогащения. Примером может служить приведенная в следующей главе схема обогащения титано-циркониевых песков.

На рис. 87 показана схема доводки чернового гравитационного концентрата, полученного при обогащении ильменитсодержащих песков. Единственным методом доводки является мокрая магнитная сепарация. В схеме доводки можно выделить три стадии:

- основная сепарация питания с перечисткой магнитного продукта и двукратной контрольной сепарацией немагнитного продукта. В первой стадии выделяется готовый ильменитовый концентрат, отвальные хвосты и промпродукт, направляемый во вторую стадию.

- обработка промпродукта первой стадии (основная сепарация), перечистка магнитной фракции и две контрольные сепарации немагнитной фракции). Во второй стадии также выделяется готовый ильменитовый концентрат, отвальные хвосты и бедный промпродукт, возвращаемый в голову второй стадии;

- переработка сливов сепараторов двух первых стадий. В третьей стадии выделяется готовый концентрат и отвальные хвосты. В результате магнитного обогащения получается ильменитовый концентрат с содержанием ильменита 98,7% при извлечении его 91,5%.

При извлечении из сульфидных медно-цинковых руд месторождения «Кипуши» (Заир) минерала рениерита, обладающего ферромагнитными свойствами, применяется флотация. Рениерит легко флотируется в основном цикле медной сульфидной флотации и переходит в медный концентрат. В руде содержится 0,022% германия, в медном концентрате — 0,13% германия (содержание в концентрате меди 36%). Из медного концентрата магнитной сепарацией выделяется обогащенный германием продукт. Обогащение производится на магнитных сепараторах-фильтрах «Ферро» периодического действия. Фильтрация осуществляется через батареи магнитных фильтров. Каждая батарея состоит из трех фильтров, закрепленных на вращающемся горизонтальном диске, который делает один оборот за 135 с. Магнитное поле в каждом фильтре (рис. 88) создается током 16 А при напряжении 110 В. Пульпа поступает на магнитный фильтр сверху и за 90 с проходит через комплект сеток. Под воздействием магнитного поля, создаваемого катушкой постоянного тока, магнитные частицы притягиваются и прочно удерживаются на сетках. Магнитный продукт, задержанный фильтром и содержащий около 1% германия, в течение. 15с промывается водой. При прекращении подачи тока в течение 30 с магнитная фракция смывается водой в приемник, установленный под диском. Производительность одного фильтра 5,5 м3/ч пульпы, содержащей 1350 кг/м3 твердого.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна