RU2131780C1 - Process of beneficiation of manganese ore - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry, beneficiation and sorting of manganese ore. SUBSTANCE: process of beneficiation of manganese ore includes crushing of ore, separation of it into fractions according to size, magnetic separation of fine fraction, X-ray/radiometric separation of coarse fraction. Ore with manganese content less than 2% goes to dump and ore carrying more than 2% of manganese is subjected to X-ray/luminescent separation. EFFECT: simplified technological process of winning of manganese concentrate from ore, development of resources saving technology, provision for high technological indices. 2 cl

Description

Изобретение относится обогащению и сортировке марганцевых руд и может быть использовано в горнодобывающей промышленности. The invention relates to the beneficiation and sorting of manganese ores and can be used in the mining industry.

При переработке марганцевых руд накоплен большой промышленный опыт. Классические схемы обогащения марганцевой руды основываются на применении гравитационных, магнитных и флотационных методов обогащения. При этом в качестве разделительных признаков используются плотность минералов, их магнитные свойства и смачиваемость в тех или иных выбранных условиях. The processing of manganese ores has gained great industrial experience. Classical schemes for the concentration of manganese ore are based on the use of gravity, magnetic and flotation methods of concentration. At the same time, the density of minerals, their magnetic properties, and wettability under certain selected conditions are used as dividing characteristics.

Примером могут быть гравитационно-магнитные, гравитационно-флотационные и гравитационно-магнитно-флотационные технологические схемы обогащения, разработанные для оксидных и карбонатных марганцевых руд [1]. An example is gravity-magnetic, gravity-flotation and gravitational-magnetic-flotation beneficiation schemes developed for oxide and carbonate manganese ores [1].

Все эти схемы переработки марганцевых руд объединяет:
1. Необходимость крупномасштабного дробильно-измельчительного предела.All these schemes for processing manganese ores are united by:
1. The need for a large-scale crushing and grinding limit.

2. Наличие большого числа технологических операций. 2. The presence of a large number of technological operations.

3. Высокие расходы энергии. 3. High energy consumption.

4. Невысокие технологические показатели. 4. Low technological performance.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является способ обогащения марганцевой руды, включающий дробление руды, разделение ее на фракции по крупности, магнитную сепарацию мелкой фракции [2]. Из руды, содержащей 19,5% марганца, был получен концентрат с содержанием 28% марганца, 15% оксида кремния и 0,15% фосфора при извлечении марганца в концентрат 70,6%. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a method of beneficiation of manganese ore, including crushing ore, dividing it into fractions by size, magnetic separation of a fine fraction [2]. From an ore containing 19.5% manganese, a concentrate was obtained with a content of 28% manganese, 15% silicon oxide and 0.15% phosphorus by extracting manganese in a concentrate of 70.6%.

Несмотря на то, что описанный способ обеспечивает получение марганцевого концентрата, пригодного для выплавки силикомарганца и ферромарганца с положительными технологическими показателями, он имеет следующие недостатки:
1. Невысокое извлечение марганца в концентрат.Despite the fact that the described method provides the production of manganese concentrate suitable for smelting silicomanganese and ferromanganese with positive technological parameters, it has the following disadvantages:
1. Low extraction of manganese in concentrate.

2. Значительная часть руды подвергается дроблению до 25 мм. 2. A significant part of the ore is crushed up to 25 mm.

3. Получаемый в гравитационной ветви схемы концентрат крупностью 25-2 мм агломерацией должен измельчаться менее 10 мм. 3. The concentrate obtained in the gravitational branch of the circuit with a particle size of 25-2 mm should be crushed by less than 10 mm by agglomeration.

4. Повышенное содержание в концентрате оксида кремния снижает качество конечного продукта. 4. The increased content in the concentrate of silicon oxide reduces the quality of the final product.

Целью настоящего изобретения является значительное упрощение технологического процесса получения марганцевого концентрата из рудного сырья и создание ресурсосберегающей технологии, обеспечивающей более высокие технологические показатели. The aim of the present invention is to significantly simplify the process of producing manganese concentrate from ore raw materials and the creation of resource-saving technology that provides higher technological performance.

Для достижения поставленной технической задачи в способе обогащения марганцевой руды, включающей дробление руды, разделение ее на фракции по крупности, магнитную сепарацию мелкой фракции, крупную фракцию подвергают рентгенорадиометрической сепарации, при этом руду с содержанием менее 2% марганца направляют в отвал, а руду с содержанием более 2% марганца подвергают рентгенолюминесцентной сепарации. To achieve the technical task in the method of enrichment of manganese ore, including crushing ore, dividing it into fractions by size, magnetic separation of the fine fraction, the large fraction is subjected to x-ray radiometric separation, while ore with a content of less than 2% manganese is sent to the dump, and ore containing more than 2% of manganese is subjected to x-ray luminescent separation.

При рентгенолюминесцентной сепарации интенсивность рентгенолюминесценции измеряют в двух спектральных диапазонах 540-600 нм и 400-440 нм. During X-ray luminescent separation, the X-ray luminescence intensity is measured in two spectral ranges of 540-600 nm and 400-440 nm.

При экономической целесообразности на рентгенолюминесцентную сепарацию направляют крупную фракцию руды, минуя операцию рентгенорадиометрической сепарации. When it is economically feasible, a large fraction of the ore is directed to the X-ray fluorescence separation, bypassing the X-ray separation operation.

Разделение руды осуществляют на фракции 70-8 мм и 8-0 мм. Ore separation is carried out in fractions of 70-8 mm and 8-0 mm.

Исходная руда подвергается грохочению и разделяется на две фракции: 70-8 мм и 8-0 мм. Фракция 70-8 мм сохраняется в первозданном виде и поступает на радиометрическое обогащение. Разделение кусков по содержанию марганца и фосфора с привлечением рентгенорадиометрической и рентгенолюминесцентной сепарации позволяет получать крупнокусковой концентрат, который по своему качеству и гранулометрическому составу отвечает требованиям металлургического производства. The initial ore is screened and divided into two fractions: 70-8 mm and 8-0 mm. The fraction of 70-8 mm is preserved in its original form and is supplied for radiometric enrichment. Separation of pieces according to the content of manganese and phosphorus with the use of X-ray radiometric and X-ray luminescent separation allows to obtain large-sized concentrate, which in terms of quality and granulometric composition meets the requirements of metallurgical production.

Фракция руды 8-0 мм перерабатывается по известной технологии: додрабливается до 3 мм и поступает на магнитное обогащение. The ore fraction of 8-0 mm is processed according to well-known technology: it is refined to 3 mm and fed to magnetic enrichment.

Впервые в практике обогащения марганцевых руд для сепарации кускового материала вместо разделительного признака по плотности кусков использованы разделительные признаки по содержанию марганца и фосфора в куске, что предопределило применение операций радиометрического обогащения для данного вида сырья и получение кускового концентрата, пригодного к использованию без дополнительных вспомогательных операций в металлургическом пределе при выплавке марганцевых сплавов. For the first time in the practice of beneficiation of manganese ores for the separation of bulk material, instead of the separation feature in terms of density of pieces, separation features in terms of the content of manganese and phosphorus in the piece were used, which predetermined the use of radiometric concentration operations for this type of raw material and the production of bulk concentrate suitable for use without additional auxiliary operations in metallurgical limit in the smelting of manganese alloys.

Операция рентгенорадиометрической сепарации обеспечивает отделение марганца от части пустой породы с содержанием в куске менее 2% марганца, а операция рентгенолюминесцентной сепарации позволяет впервые при крупнокусковом обогащении марганцевой руды выделить значительную часть фосфора (более 50-70%) в отдельный продукт. Это достигается при измерении интенсивности рентгенолюминесценции кусков руды в двух спектральных диапазонах 540-600 нм и 400-440 нм. The operation of x-ray radiometric separation ensures the separation of manganese from a part of waste rock with a content of less than 2% manganese in a piece, and the operation of x-ray luminescent separation allows for the first time to separate a significant part of phosphorus (more than 50-70%) into a separate product with large-scale enrichment of manganese ore. This is achieved by measuring the intensity of X-ray luminescence of ore pieces in two spectral ranges of 540-600 nm and 400-440 nm.

В том случае, когда при радиометрическом обогащении отсутствует необходимость выделения хвостов или выход хвостов невелик и затраты на эту операцию превышают экономический эффект от нее, крупнокусковая фракция руды поступает сразу на рентгенолюминесцентную сепарацию. In the case when there is no need for tailings to be extracted during radiometric concentration or the tailings yield is small and the costs of this operation exceed the economic effect of it, the lumpy ore fraction goes directly to the X-ray fluorescence separation.

Примеры конкретного осуществления заявленного способа. Examples of specific implementation of the claimed method.

Пример 1
Из пробы руды с содержанием 19,3% марганца, 0,23% фосфора и 30,5% оксида кремния в количестве 180 кг выделена фракция 70-8 мм в количестве 76 кг, содержащая 26,6% марганца, 0,33% фосфора и 19,4 оксида кремния. Эта кусковая фракция подвергнута рентгенорадиометрической сепарации с получением обогащенного продукта и отвальных хвостов, содержащих 1,4% марганца. Выход отвальных хвостов 12,6% от операции. Потери металла с хвостами не превышают 0,4% от содержания в руде. Предельное значение марганца в куске составило 2%.Example 1
From an ore sample containing 19.3% manganese, 0.23% phosphorus and 30.5% silicon oxide in an amount of 180 kg, a fraction of 70-8 mm in an amount of 76 kg was isolated containing 26.6% manganese, 0.33% phosphorus and 19.4 silicon oxide. This lump fraction was subjected to x-ray radiometric separation to obtain an enriched product and tailings containing 1.4% manganese. The yield of tailings is 12.6% of the operation. Losses of metal with tailings do not exceed 0.4% of the ore content. The limiting value of manganese in the piece was 2%.

Обогащенный продукт после рентгенорадиометрической сепарации с содержанием марганца в куске выше 2% подвергнут рентгенолюминесцентной сепарации при измерении интенсивности рентгенолюминесценции кусков руды в двух спектральных диапазонах 540 - 600 нм и 400-440 нм, что позволило достигнуть высокой степени селекции по фосфору. The enriched product after x-ray separation with a manganese content in a piece above 2% is subjected to x-ray luminescence separation when measuring the x-ray luminescence intensity of ore pieces in two spectral ranges of 540 - 600 nm and 400-440 nm, which allowed to achieve a high degree of phosphorus selection.

Получено 41,4 кг кускового концентрата с содержанием 31,8% марганца, 0,15% фосфора и 12,6% оксида кремния. Более 70% фосфора сосредоточено в промпродукте, содержащем 27,8 марганца, 0,71% фосфора и 20,5% оксида кремния. Выход фосфористого промпродукта составила 24,8 кг. Received 41.4 kg of lump concentrate with a content of 31.8% manganese, 0.15% phosphorus and 12.6% silicon oxide. More than 70% of phosphorus is concentrated in the intermediate product containing 27.8 manganese, 0.71% phosphorus and 20.5% silicon oxide. The output of phosphorous intermediate was 24.8 kg.

Фракция руды 8 - 0 мм додроблена до крупности 3 мм и переработана обычным путем по схеме магнитного обогащения с получением марганцевого концентрата агломерационного класса. The ore fraction of 8 - 0 mm is crushed to a particle size of 3 mm and processed in the usual way according to the magnetic enrichment scheme to obtain an agglomeration grade manganese concentrate.

Полное извлечение марганца по схеме составило 88,1%. The total extraction of manganese according to the scheme was 88.1%.

Пример 2. Example 2

Из той же пробы руды выделена фракция крупностью 70-8 мм в количестве 76 кг с содержанием 26,60 марганца, 0,32% фосфора и 19,4% оксида кремния. Кусковая фракция, минуя операцию рентгенорадиометрической сепарации, сразу поступила на операцию рентгенолюминесцентной сепарации, осуществляемой при измерении интенсивности рентгенолюминесценции кусков в двух спектральных диапазонах 540-600 нм и 400-440 нм. A fraction with a grain size of 70-8 mm in an amount of 76 kg with a content of 26.60 manganese, 0.32% phosphorus and 19.4% silicon oxide was isolated from the same ore sample. The lump fraction, bypassing the operation of x-ray radiometric separation, immediately entered the operation of x-ray luminescent separation, carried out when measuring the intensity of the x-ray luminescence of the pieces in two spectral ranges of 540-600 nm and 400-440 nm.

Получено 43,4 кг кускового концентрата, содержащего 30,5% марганца, 0,15% фосфора и 13,9% оксида кремния. Достигнута высокая степень селекции марганцевого концентрата по фосфору. Более 74% фосфора, поступившего на операцию, сконцентрировано в промпродукте состава 21,5% марганца, 0,57% фосфора и 26,6% оксида кремния. Выход фосфористого промпродукта 32,5 кг. Received 43.4 kg of lump concentrate containing 30.5% manganese, 0.15% phosphorus and 13.9% silicon oxide. A high degree of selection of manganese concentrate in phosphorus has been achieved. More than 74% of the phosphorus transferred to the operation is concentrated in the intermediate product of 21.5% manganese, 0.57% phosphorus and 26.6% silicon oxide. The output of phosphorous intermediate 32.5 kg

Фракция руды 8-0 мм додроблена до крупности 3 мм и переработана обычным путем по схеме магнитного обогащения с получением марганцевого концентрата агломерационного класса. The ore fraction of 8-0 mm is crushed to a particle size of 3 mm and processed in the usual way according to the magnetic concentration scheme to obtain an agglomeration grade manganese concentrate.

Полное извлечение марганца по схеме составило 88,2%. The total extraction of manganese according to the scheme was 88.2%.

Источники информации
1. Я.И.Фомин. Технология обогащения марганцевых руд. - М.: Недра, 1981.Sources of information
1. Ya.I. Fomin. The technology of enrichment of manganese ores. - M .: Nedra, 1981.

2. В. С.Томчук. Современное состояние и задачи по разработке технологии обогащения марганцевых руд./ В сборнике "Марганцевое рудообразование на территории СССР". - М.: Наука, 1984, с. 266-271. 2. V. S. Tomchuk. Current status and tasks of developing technology for the concentration of manganese ores. / In the collection "Manganese ore formation in the USSR." - M .: Nauka, 1984, p. 266-271.

Claims (3)

1. Способ обогащения марганцевой руды, включающий дробление руды, разделение ее на фракции по крупности, магнитную сепарацию мелкой фракции, отличающийся тем, что крупную фракцию подвергают рентгенорадиометрической сепарации, при этом руду с содержанием менее 2% марганца направляют в отвал, а руду с содержанием более 2% марганца подвергают рентгенолюминесцентной сепарации. 1. A method of enriching manganese ore, including crushing ore, dividing it into fractions by size, magnetic separation of a fine fraction, characterized in that the large fraction is subjected to x-ray radiometric separation, while ore with a content of less than 2% manganese is sent to the dump, and ore with a grade more than 2% of manganese is subjected to x-ray luminescent separation. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при рентгенолюминесцентной сепарации интенсивность рентгенолюминесценсии измеряют в двух спектральных диапазонах 540 - 600 и 400 - 440 нм. 2. The method according to claim 1, characterized in that during X-ray luminescent separation, the X-ray luminescence intensity is measured in two spectral ranges 540 - 600 and 400 - 440 nm. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделение руды осуществляют на фракции 70 - 8 и 8 - 0 мм. 3. The method according to claim 1, characterized in that the separation of ore is carried out in fractions of 70 - 8 and 8 - 0 mm