UA32486U - Method of concentration of iron-containing raw material - Google Patents

Abstract

A method of concentration of iron-containing raw material includes loosening of the slimes of metallurgical enterprises, screening, forming the pulp, concentration in three stages, formation at the end of process cycle of commercial iron-ore concentrate and mill tailings.

Description

Корисна модель відноситься до гірничої промисловості і може бути використана для збагачення сировини, представленої техногенними покладами заскладованих шламів металургійних підприємств.The useful model refers to the mining industry and can be used for the enrichment of raw materials represented by man-made deposits of stored sludges of metallurgical enterprises.

Відомий спосіб збагачення залізовмісної сировини, що включає визначення її фізичних і хімічних властивостей, гранулометричного складу по площі розміщення і потужності шару в контурах покладу, розпушування, їхній розмив, утворення пульпи, витяг з неї сторонніх і негабаритних елементів і наступну дешламацію. Продукт, отриманий у результаті дешламації, збагачують у гідроциклоні і одночасно з цим в отриманий продукт додають здрібнену руду у вигляді пульпи. У наступних технологічних циклах збагачена сировина піддається доздрібненню і після промивання подається на магнітну сепарацію для витягу корисного магніто-сприйнятливого залізовмісного компоненту. Хвости магнітної сепарації направляють до хвостосховищаA known method of enrichment of iron-containing raw materials, which includes determination of its physical and chemical properties, granulometric composition by area of placement and thickness of the layer in the contours of the deposit, loosening, their erosion, formation of pulp, extraction of extraneous and oversized elements from it, and subsequent deslamation. The product obtained as a result of deslamation is enriched in a hydrocyclone and at the same time crushed ore in the form of pulp is added to the obtained product. In subsequent technological cycles, the enriched raw material is subjected to grinding and, after washing, is submitted to magnetic separation to extract the useful magnetically susceptible iron-containing component. The magnetic separation tails are sent to the tailings storage facility

Патент України на винахід Ме48914).Patent of Ukraine for the invention Me48914).

Недоліком відомого способу є те, що він може бути ефективно застосований тільки для збагачення хвостів збагачувального процесу залізорудної сировини. Вилучення корисного компоненту, представленого залізовмісними частками, грунтується на виконанні магнітної сепарації, в результаті якої відбуваються значні втрати слабкомагнітного продукту, що теж являє собою сировину для металургійних підприємств.The disadvantage of the known method is that it can be effectively applied only for the enrichment of the tailings of the beneficiation process of iron ore raw materials. Extraction of the useful component, represented by iron-containing particles, is based on the performance of magnetic separation, as a result of which there are significant losses of a weakly magnetic product, which is also a raw material for metallurgical enterprises.

Виконання магнітної сепарації сировини з низьким вмістом корисного компоненту вимагає громіздких багатостадійних технологічних схем, які збільшують собівартість готового продукту.Performing magnetic separation of raw materials with a low content of a useful component requires cumbersome multi-stage technological schemes that increase the cost of the finished product.

Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є спосіб збагачення залізовмісної сировини, що включає її розпушування, грохотіння, утворення з неї пульпи, збагачення з утворенням наприкінці технологічного циклу товарного залізорудного концентрату і хвостів збагачення (Патент України на винахідThe closest technical solution, chosen as a prototype, is a method of beneficiation of iron-containing raw materials, which includes its loosening, screening, the formation of pulp from it, beneficiation with the formation at the end of the technological cycle of commercial iron ore concentrate and beneficiation tails (Ukrainian patent for the invention

Ме43753 А).Me43753 A).

Як ії у вищеописаному аналогічному способі, відоме технічне рішення ефективно може бути використане тільки для збагачення залізовмісних хвостів збагачення, утворених у результаті роботи збагачувальних підприємств. Спосіб також грунтується на виконанні магнітної сепарації і вилучення магнітосприйнятливого продукту. У відомому способі при виконанні магнітної сепарації, що виконується безпосередньо після промивання хвостів, практично цілком губляться частки, які містять корисний компонент зі слабкою магнітною сприйнятливістю, в результаті чого продуктивність устаткування не забезпечує високих техніко-економічних показників збагачення сировини техногенних покладів.As in the above-described similar method, the known technical solution can be effectively used only for the enrichment of iron-containing enrichment tails, formed as a result of the work of enrichment enterprises. The method is also based on the performance of magnetic separation and extraction of the magnetically susceptible product. In the known method, when performing magnetic separation, which is performed immediately after washing the tails, the particles that contain a useful component with weak magnetic susceptibility are almost completely lost, as a result of which the performance of the equipment does not provide high technical and economic indicators of the enrichment of raw materials of man-made deposits.

Задачею корисної моделі є вдосконалення способу збагачення залізовмісної сировини за рахунок виконання послідовних циклів гравітаційного збагачення і виділення часток, які містять корисний компонент, виходячи з різниці його густини стосовно густини нерудних часток і часток засмічуючи речовин. Виходячи зі специфіки збагачуваної сировини, гравітаційне збагачення передбачає використання відцентрових сил для відділення часток з корисним компонентом від маси, що засмічує, не тільки за рахунок різниці густини, але і за рахунок взаємодії незв'язаних часток вихідної сировини в турбулентних потоках. Наступні цикли гравітаційного збагачення за допомогою конусних чи гвинтового сепараторів дозволяє ефективно відокремити частки високої густини з корисним компонентом від порожньої породи.The task of the useful model is to improve the method of enrichment of iron-containing raw materials by performing successive cycles of gravity enrichment and the selection of particles that contain a useful component, based on the difference in its density with respect to the density of non-ore particles and particles of fouling substances. Based on the specifics of the enriched raw material, gravity enrichment involves the use of centrifugal forces to separate particles with a useful component from the contaminating mass, not only due to the difference in density, but also due to the interaction of unbound particles of the raw material in turbulent flows. Subsequent cycles of gravity enrichment with the help of conical or screw separators make it possible to effectively separate high-density particles with a useful component from empty rock.

Використання способу дозволяє ефективно відпрацьовувати техногенні поклади, які представлені залізовмісними шламами, утвореними в результаті діяльності підприємств металургійного комплексу.The use of the method makes it possible to effectively process man-made deposits, which are represented by iron-containing slurries, formed as a result of the activities of enterprises of the metallurgical complex.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб збагачення залізовмісної сировини, що включає її розпушування, грохотіння, утворення з неї пульпи, збагачення з утворенням наприкінці технологічного циклу товарного залізорудного концентрату і хвостів збагачення.The task is solved due to the fact that the method of enrichment of iron-containing raw materials, which includes its loosening, screening, formation of pulp from it, enrichment with the formation at the end of the technological cycle of commercial iron ore concentrate and enrichment tails.

Відповідно до корисної моделі, в якості залізовмісної сировини використовують шлами металургійних підприємств, які у вигляді пульпи направляють на першу стадію гравітаційного збагачення в гідроциклоні, в результаті якого формують два потоки, один з яких містить залізовмісний продукт, що направляють на другу стадію гравітаційного збагачення в конусному чи гвинтовому сепараторі, а другий - злив гідроциклону - направляють у відвал, при цьому залізовмісний продукт другої стадії гравітаційного збагачення направляють на третю стадію гравітаційного збагачення в конусному чи гвинтовому сепараторі, в результаті якого одержують залізорудний концентрат і хвости збагачення, які, відповідно, направляють на склад та відвал.According to the useful model, the slag of metallurgical enterprises is used as an iron-containing raw material, which in the form of a pulp is sent to the first stage of gravity enrichment in a hydrocyclone, as a result of which two streams are formed, one of which contains an iron-containing product, which is sent to the second stage of gravity enrichment in a conical or screw separator, and the second - hydrocyclone drain - is sent to a dump, while the iron-containing product of the second stage of gravity beneficiation is sent to the third stage of gravity beneficiation in a cone or screw separator, as a result of which iron ore concentrate and beneficiation tails are obtained, which, accordingly, are sent to warehouse and dump.

Корисна модель ілюструється технологічною схемою способу збагачення залізовмісної сировини.A useful model is illustrated by a technological diagram of a method of enriching iron-containing raw materials.

Спосіб збагачення залізовмісної сировини включає наступні основні технологічні цикли: дослідження у шламонакопичувачів 1 вихідної сировини шляхом визначення її фізичних і хімічних властивостей, мінерального і гранулометричного складу, витягання і грохотіння 2 шламів з наступним утворенням пульпи, подачу пульпи на першу стадію гравітаційного збагачення З в гідроциклоні, одержання в процесі дешламації в гідроциклоні двох потоків: один із яких - незбагачуваний продукт - хвости - направляється у відвал 4, а другий потік - залізовмісні піски дешламації - направляють на другу стадію гравітаційного збагачення 5 в конусному чи гвинтовому сепараторі. В результаті другої стадії гравітаційного збагачення 5 формуються на виході два потоки, один із яких - залізовмісні піски - направляють на третю стадію гравітаційного збагачення б, а хвости другої стадії гравітаційного, збагачення - у відвал 4 для складування. Третя стадія гравітаційного збагачення 6 здійснюється також за допомогою гвинтового чи конусного сепаратора. Результатом третьої стадії гравітаційного збагачення 6 є одержання товарного залізорудного концентрату 7 і хвостів збагачення. Концентрат відправляють на склад 8, а хвости збагачення направляють у відвал 4.The method of beneficiation of iron-containing raw materials includes the following main technological cycles: research in sludge accumulators 1 of the raw material by determining its physical and chemical properties, mineral and granulometric composition, extraction and screening of 2 sludges with the subsequent formation of pulp, feeding the pulp to the first stage of gravity enrichment Z in a hydrocyclone, production of two streams in the deslamation process in the hydrocyclone: one of which - the non-enriched product - tailings - is sent to the dump 4, and the second stream - iron-containing deslamation sands - is sent to the second stage of gravity enrichment 5 in a conical or screw separator. As a result of the second stage of gravity enrichment 5, two streams are formed at the outlet, one of which - iron-containing sands - is sent to the third stage of gravity enrichment b, and the tailings of the second stage of gravity enrichment - to the dump 4 for storage. The third stage of gravity enrichment 6 is also carried out using a screw or conical separator. The result of the third stage of gravity beneficiation 6 is the production of commercial iron ore concentrate 7 and beneficiation tailings. The concentrate is sent to warehouse 8, and the enrichment tails are sent to dump 4.

Корисна модель реалізується в такий спосіб.A useful model is implemented in the following way.

Відповідно до заявленого способу, вихідною сировиною служать залізовмісні шлами підприємств металургійного комплексу.According to the claimed method, iron-containing slags of enterprises of the metallurgical complex serve as raw materials.

Особливістю шламів підприємств металургійного комплексу є те, що вони являють собою незв'язану суміш часток багатого за вмістом заліза рудного дріб'язку, часток заліза у вільному і окисленому стані, мінеральних часток порожньої породи, а також вуглецевих з'єднань - вугільного пилу, нафтопродуктів, продуктів згоряння палива, що утворені при агломераційних і металургійних процесах.The peculiarity of the slurries of enterprises of the metallurgical complex is that they are an unbound mixture of particles of ore fines rich in iron content, particles of iron in a free and oxidized state, mineral particles of empty rock, as well as carbon compounds - coal dust, petroleum products , fuel combustion products formed during sintering and metallurgical processes.

Виконаний аналіз показав, що частки сировини, що містять і не містять корисний компонент, істотно відрізняються за густиною. Виходячи з цього, найбілош ефективним технологічним процесом збагачення є застосування гравітаційних методів, які дозволяють, у залежності від густинних параметрів вихідної сировини, здійснити її збагачення до одержання концентрату із заданим вмістом корисного компоненту.The performed analysis showed that the fractions of raw materials that contain and do not contain a useful component differ significantly in density. Based on this, the most effective technological process of enrichment is the use of gravity methods, which allow, depending on the density parameters of the raw material, to enrich it to obtain a concentrate with a given content of a useful component.

Видобуток шламів з шламонакопичувачів 1 здійснюють земснарядами або ковшовими завантажувальними засобами з попереднім розмивом чи без нього.Sludge extraction from sludge accumulators 1 is carried out by dredges or bucket loading devices with or without preliminary washing.

Шлами являють собою масу незв'язаних між собою мінеральних часток, тому для вилучення сторонніх предметів достатнім є виконання грохотіння 2 на дрібноотворних ситах. У процесі грохотіння 2 одержують підрешітний продукт, який являє собою сировину, що підлягає збагаченню. Надрешітний продукт складується у відвалі 4.Sludges are a mass of unconnected mineral particles, so it is sufficient to perform screening 2 on fine-mesh sieves to remove foreign objects. In the process of screening 2, a sieved product is obtained, which is a raw material subject to enrichment. The over-sieve product is stored in dump 4.

Частки шламу внаслідок фізико-хімічних процесів, що відбуваються при металургійних процесах і при складуванні металургійних відходів у шламосховищі, за рахунок слабких міжмолекулярних зв'язків неміцно з'єднані між собою і з частками забруднюючих порожніх порід. Виходячи з цього, існує первинна задача розділення часток шламу для відмивання рудних часток від часток порожньої породи та інших включень, що мають малу густину. Для вирішення цієї задачі найбільш ефективним є застосування гідроциклонів на першій стадії гравітаційного збагачення 3. Застосування гідро циклонів З дозволяє за рахунок комплексного впливу відцентрового прискорення і турбулентних потоків відокремити від рудних часток дрібні частки порожньої породи малої густини, частки вуглецевих з'єднань і нафтопродуктів. Злив гідро циклонів З направляють у відвал 4 для складування, а зернистий продукт направляють на другу стадію гравітаційного збагачення 5.Sludge particles due to physical and chemical processes that occur during metallurgical processes and when metallurgical waste is stored in a sludge storage tank are weakly connected to each other and to particles of polluting hollow rocks due to weak intermolecular bonds. Based on this, there is a primary task of separating sludge particles for washing ore particles from empty rock particles and other inclusions that have a low density. To solve this problem, the most effective is the use of hydrocyclones at the first stage of gravity beneficiation 3. The use of hydrocyclones Z allows, due to the complex effect of centrifugal acceleration and turbulent flows, to separate from ore particles small particles of empty rock of low density, particles of carbon compounds and petroleum products. The discharge of hydro cyclones C is sent to the dump 4 for storage, and the granular product is sent to the second stage of gravity enrichment 5.

Друга стадія гравітаційного збагачення 5 є основним технологічним циклом відділення за густиною часток з корисним компонентом від засмічуючи часток. При другій стадії гравітаційного збагачення 5 одержують проміжний продукт.The second stage of gravity enrichment 5 is the main technological cycle of separation by density of particles with a useful component from clogging particles. At the second stage of gravity enrichment 5, an intermediate product is obtained.

Друга стадія гравітаційного збагачення 5 є основним технологічним циклом, у якому передбачається максимальний поділ на потік, що містить корисний компонент, і потік порожньої породи. В залежності від заданої продуктивності технологічного устаткування і необхідної якості проміжного продукту, при визначенні параметрів гравітаційного збагачення встановлюють оптимальне надходження пульпи до збагачувального апарату з урахуванням швидкості осадження часток високої густини і виносу часток низької густини до зливів. Швидкість потоку пульпи визначають, виходячи зі швидкості витання часток порожньої породи і залізовмісних часток.The second stage of gravity enrichment 5 is the main technological cycle, in which the maximum division into a flow containing a useful component and a flow of empty rock is assumed. Depending on the specified productivity of the technological equipment and the required quality of the intermediate product, when determining the parameters of gravity enrichment, the optimal supply of pulp to the enrichment apparatus is established, taking into account the rate of deposition of high-density particles and the removal of low-density particles to the drains. The speed of the pulp flow is determined based on the speed of floating particles of empty rock and iron-containing particles.

Виконані дослідження показали, що найбільш доцільним способом збагачення сировини, представленої шламами металургійного виробництва, є застосування гравітаційних збагачувальних апаратів - конусних або гвинтових сепараторів.The conducted studies have shown that the most expedient method of enrichment of raw materials represented by metallurgical sludges is the use of gravity enrichment devices - conical or screw separators.

Цей тип сепараторів за рахунок можливості оперативного регулювання швидкості вихідного потоку пульпи і її концентрації, умов осадження часток зі значною густиною і видалення часток з малою густиною, дозволяють практично повністю відділити засмічуючи частки і одержати проміжний продукт з високою концентрацією корисного компоненту.This type of separators due to the ability to quickly adjust the speed of the output flow of the pulp and its concentration, the conditions for the deposition of particles with a significant density and the removal of particles with a low density, make it possible to almost completely separate the clogging particles and obtain an intermediate product with a high concentration of useful components.

Вибір того чи іншого типу сепаратора визначається типом вихідної сировини, густиною пульпи і складових її компонентів, параметрами потоку, що дозволяють здійснити поділ на проміжний продукт і засмічуючу породу.The choice of one or another type of separator is determined by the type of raw material, the density of the pulp and its constituent components, and the flow parameters that allow separation into an intermediate product and a clogging rock.

Засмічуючи породу, одержану на другій стадії гравітаційного збагачення, направляють у відвал 4 для складування, а проміжний продукт - на третю стадію гравітаційного збагачення 6.By littering, the rock obtained at the second stage of gravity enrichment is sent to the dump 4 for storage, and the intermediate product is sent to the third stage of gravity enrichment 6.

Третя стадія гравітаційного збагачення є доводочною, завершує технологічний процес одержання товарного концентрату 7. Ця стадія збагачення також здійснюється з застосуванням гвинтових або конусних сепараторів. У процесі третьої стадії б практично цілюом вилучаються домішки малої густини і - відокремлюється потік концентрату, що направляють на зневоднення і складування 8. Хвости третьої стадії гравітаційної сепарації б направляють у відвал 4.The third stage of gravity enrichment is final, it completes the technological process of obtaining commercial concentrate 7. This stage of enrichment is also carried out using screw or cone separators. In the process of the third stage b, impurities of low density are almost completely removed and - the stream of concentrate is separated, which is sent to dehydration and storage 8. The tails of the third stage of gravity separation b are sent to the dump 4.

Дослідно-промислові випробування способу показали, що його реалізація дозволяє ефективно розробляти техногенні поклади, утворені в результаті діяльності металургійних комбінатів.Research and industrial tests of the method have shown that its implementation allows for the effective development of man-made deposits formed as a result of the activity of metallurgical plants.

Використання в технологічному процесі збагачення трьох стадій гравітаційної сепарації, особливістю якого є первісне збагачення сировини в турбулентних потоках гідроциклону з наступним основним і доводочним збагаченням у спрямованих потоках гвинтового або конусного сепаратора, за допомогою яких забезпечується одержання високоякісного товарного концентрату для агломераційної", металургійної промисловості.The use in the technological process of enrichment of three stages of gravity separation, the feature of which is the initial enrichment of raw materials in the turbulent flows of a hydrocyclone followed by the main and final enrichment in the directed flows of a screw or cone separator, with the help of which the production of high-quality commercial concentrate for the sintering and metallurgical industry is ensured.

2. Грохотіння 3. Попереднє очищення - сировини у гідроциклоні 5. Збагачення сировини 4. Складування ХВОСТІВ із застосуванням збагачення у відвал гвинтового або конусного сепаратора 6. Доводочне збагачення сировини із застосуванням гвинтового або конусного сепаратора 7. Одержання концентрату 8. Складування концентрату2. Screening 3. Preliminary cleaning - raw materials in a hydrocyclone 5. Enrichment of raw materials 4. Storage of TAILS using enrichment in the dump of a screw or conical separator 6. Final enrichment of raw materials using a screw or conical separator 7. Production of concentrate 8. Storage of concentrate

Claims (1)

Спосіб збагачення залізовмісної сировини, що включає її розпушування, грохочення, утворення з неї пульпи, збагачення з утворенням наприкінці технологічного циклу товарного залізорудного концентрату 1 хвостів збагачення, який відрізняється тим, що як залізовмісну сировину використовують шлами металургійних підприємств, які у вигляді пульпи направляють на першу стадію гравітаційного збагачення в гідроциклоні, в результаті якого формують два потоки, один з яких містить залізовмісний продукт, що направляють на другу стадію гравітаційного збагачення в конусному чи гвинтовому сепараторі, а другий - злив гідроциклона - направляють у відвал, при цьому залізовмісний продукт другої стадії гравітаційного збагачення направляють на третю стадію гравітаційного збагачення в конусному або гвинтовому сепараторі, в результаті якого одержують залізорудний концентрат і хвости збагачення, які, відповідно, направляють на склад та відвал.The method of beneficiation of iron-containing raw materials, which includes its loosening, screening, formation of pulp from it, enrichment with the formation at the end of the technological cycle of commercial iron ore concentrate 1 beneficiation tails, which is distinguished by the fact that as iron-containing raw materials, the slag of metallurgical enterprises is used, which in the form of pulp is sent to the first stage of gravity enrichment in a hydrocyclone, as a result of which two flows are formed, one of which contains an iron-containing product, which is sent to the second stage of gravity enrichment in a conical or screw separator, and the second - the hydrocyclone drain - is sent to a dump, while the iron-containing product of the second stage of gravity beneficiation is sent to the third stage of gravity beneficiation in a cone or screw separator, as a result of which iron ore concentrate and beneficiation tails are obtained, which, accordingly, are sent to the warehouse and dump.