UA32487U - Method of concentration of containing-iron raw material - Google Patents

Abstract

A method of concentration of containing-iron raw material includes loosening of the slimes of metallurgical enterprises, screening, formation of pulp, concentration in several cycles, 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 складованих шламів металургійних підприємств.The useful model refers to the mining industry and can be used to enrich 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, 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 хвостосховища |Патент України на винахід Ме48914).There is a known method of enrichment of iron-containing raw materials, which includes determination of its physical and chemical properties, particle size composition by area of placement and thickness of the layer in the contours of the deposit, loosening, formation of pulp, extraction of extraneous and oversized elements from it, and subsequent deliming. 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 tails of the magnetic separation are sent to the tailings storage |Ukrainian patent for the invention Me48914).

Недоліком відомого способу є те, що він може бути ефективно застосований тільки для збагачення хвостів збагачувального процесу. Витяг корисного компоненту, представленого залізовмісними частками, грунтується на витягу тільки магнітних залізовмісних часток магнітної сепарації. Технологія не передбачає можливість витягу немагнітних залізовмісних часток, а також утилізацію супутньої сировини, що представляє інтерес для інших галузей промисловості.The disadvantage of the known method is that it can be effectively applied only for the enrichment of the tailings of the enrichment process. Extraction of the useful component represented by iron-containing particles is based on the extraction of only magnetic iron-containing particles of magnetic separation. The technology does not provide for the possibility of extracting non-magnetic iron-containing particles, as well as the utilization of associated raw materials, which is of interest to other industries.

Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є спосіб збагачення залізовмісної сировини, що включає її розпушування, грохотіння, утворення пульпи, збагачення з утворенням наприкінці технологічного циклу товарного залізорудного концентрату та хвостів збагачення (Патент України на винахід Ме43753 А).The closest technical solution, chosen as a prototype, is a method of beneficiation of iron-containing raw materials, which includes its loosening, screening, pulp formation, beneficiation with the formation of commercial iron ore concentrate and beneficiation tails at the end of the technological cycle (Ukrainian patent for the invention Me43753 А).

Відоме технічне рішення ефективно може бути використане тільки для збагачення залізовмісних хвостів, які створюються при роботі гірничо-збагачувальних комбінатів. При реалізації відомої технології, в результаті багатостадійних циклів перетворення вихідної сировини, кінцевим продуктом є залізовмісний концентрат, що містить тільки корисний компонент із сильною магнітною сприйнятливістю. Відомий спосіб характеризується значними втратами за рахунок того, що не витягаються з вихідної сировини слабомагнітні і немагнітні залізовмісні частки. Це негативно позначається на техніко-економічних показниках відпрацювання техногенних покладів і високої собівартості отриманого товарного продукту. Крім того, спосіб не передбачає можливість комплексного глибокого збагачення, в результаті якого витягається не тільки основний, але і супутні компоненти, що представляють інтерес для різних галузей промисловості.The known technical solution can be effectively used only for enrichment of iron-containing tailings, which are created during the operation of mining and beneficiation plants. When implementing the known technology, as a result of multistage cycles of conversion of raw materials, the final product is an iron-containing concentrate containing only a useful component with strong magnetic susceptibility. The known method is characterized by significant losses due to the fact that weakly magnetic and non-magnetic iron-containing particles are not extracted from the raw material. This has a negative effect on the technical and economic indicators of working out man-made deposits and the high cost of the obtained commodity product. In addition, the method does not provide for the possibility of complex deep enrichment, as a result of which not only the main, but also accompanying components that are of interest to various industries are extracted.

Задачею корисної моделі є вдосконалення способу збагачення залізовмісної сировини, представленої шламами металургійних виробництв, за рахунок послідовного використання магнітної і гравітаційної сепарації, які дозволяють формувати потоки одержання магнітосприйнятливих залізовмісних часток, залізовмісних часток, які мають слабку магнітну сприйнятливість, а також часток, що представляють собою енергетичну сировину для металургійної і агломераційної промисловості.The purpose of the useful model is to improve the method of enriching iron-containing raw materials, represented by the sludge of metallurgical industries, due to the consistent use of magnetic and gravitational separation, which allow the formation of streams for obtaining magnetically susceptible iron-containing particles, iron-containing particles that have a weak magnetic susceptibility, as well as particles that represent energy raw materials for the metallurgical and agglomeration industry.

Заявлений спосіб дозволяє ефективно реалізувати комплексну технологію отримання з металургійних шламів високоякісного залізорудного концентрату, складеного з магнітосприйнятливих і слабко магнітосприйнятливих часток, при цьому у якості товарної сировини забезпечується одержання вугільних часток і нафтопродуктів, що можуть бути використані в металургійній і енергетичній промисловості.The claimed method allows to effectively implement the complex technology of obtaining high-quality iron ore concentrate from metallurgical slurries, consisting of magnetically susceptible and weakly magnetically susceptible particles, while the production of coal particles and oil products that can be used in the metallurgical and energy industry is ensured as commodity raw materials.

Реалізація способу дозволяє забезпечити комплексне відпрацювання техногенних покладів, представлених шламами металургійних підприємств і, відповідно, одержати при низькій собівартості процесу різні види високоякісної сировини.Implementation of the method makes it possible to ensure the complex processing of man-made deposits represented by the sludge of metallurgical enterprises and, accordingly, to obtain various types of high-quality raw materials at a low cost of the process.

Сполучення циклів магнітного і гравітаційного збагачення дозволяє забезпечити високу інтенсивність переробки сировини, відповідно, одержати значні об'єми високоякісної металургійної і енергетичної сировини, чим буде підвищена ефективність і рентабельність металургійних підприємств, а також поліпшені екологічні умови промислового регіону.The combination of magnetic and gravity beneficiation cycles makes it possible to ensure a high intensity of raw material processing, respectively, to obtain significant volumes of high-quality metallurgical and energy raw materials, which will increase the efficiency and profitability of metallurgical enterprises, as well as improve the environmental conditions of the industrial region.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб збагачення залізовмісної сировини, що включає її розпушування, грохотіння, утворення пульпи, збагачення з утворенням наприкінці технологічного циклу товарного залізорудного концентрату та 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, enrichment with the formation of commercial iron ore concentrate and enrichment tails at the end of the technological cycle.

Відповідно до корисної моделі, у якості залізовмісної сировини використовують шлами металургійних підприємств, які після грохотіння у вигляді пульпи направляють на першу стадію гравітаційного збагачення в гідроциклоні, у результаті якого формують два потоки: один із яких містить продукт із корисними компонентами, що направляють на магнітну сепарацію, а інший - злив гідроциклона - хвости - направляють у відвал, при цьому у результаті магнітної сепарації одержують потік продукту, що має магнітні властивості і потік слабомагнітних і немагнітних продуктів, при чому продукт, що має магнітні властивості піддають гравітаційному збагаченню в гвинтових сепараторах, одержуючи при цьому хвости збагачення і залізовмісний магнітний продукт, що являє собою залізорудний концентрат, а потік слабомагнітних і немагнітних продуктів піддають гравітаційному збагаченню, розділяючи їх по густині, при цьому продукт високої густини збагачують на гвинтовому сепараторі, одержуючи при цьому немагнітний залізорудний концентрат і відвальні хвости збагачення, а продукт із низькою густиною після збагачення на гвинтовому сепараторі розділяють на немагнітний залізорудний концентрат і енергетичну сировину.According to the useful model, the slag of metallurgical enterprises is used as iron-containing raw material, which, after screening 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 a product with useful components, which is sent to magnetic separation , and the other - the hydrocyclone drain - the tails - is sent to the dump, while as a result of magnetic separation, a flow of product with magnetic properties and a flow of weakly magnetic and non-magnetic products are obtained, while the product with magnetic properties is subjected to gravity enrichment in screw separators, obtaining at the same time, the enrichment tails and the iron-containing magnetic product, which is an iron ore concentrate, and the flow of weakly magnetic and non-magnetic products are subjected to gravity enrichment, separating them by density, while the high-density product is enriched on a screw separator, thereby obtaining non-magnetic iron ore concentrate and waste tailings of enrichment, and the product with a low density after enrichment is separated on a screw separator into non-magnetic iron ore concentrate and energy raw materials.

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.

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

При роботі металургійних і агломераційних підприємств утворюються відходи виробництва, які представлені шламами. Ці шлами заскладовані в шламонакопичувачі 1, являють собою комплексний продукт, який містить у собі частки металу різного ступеню окислення, частки вугілля, а також нафтопродукти, які супроводжують технологічне утворення замасленої окалини. Компоненти шламу практично не зв'язані між собою. Металеві частки знаходяться, переважно, у вільному стані або слабко зв'язані з нерудними частками, утвореними в результаті металургійного чи агломераційного процесів.During the operation of metallurgical and agglomeration enterprises, production waste is formed, which is represented by sludge. These sludges stored in sludge accumulator 1 are a complex product that contains metal particles of various degrees of oxidation, coal particles, as well as petroleum products that accompany the technological formation of oily scum. Sludge components are practically not connected to each other. Metal particles are mainly in a free state or weakly connected with non-metallic particles formed as a result of metallurgical or agglomeration processes.

Шлам вилучається 2 з шламонакопичувача 1 і піддається попередньому грохотінню З для видалення негабаритних уламків і шматків злежалого шламу. В результаті грохотіння 3 утворюється надрешітний і підрешітний продукти. Надрешітний продукт - негабаритні частки - видаляються у відвал 4 або у звільнену частину шламонакопичувача 1. Підрешітний продукт є вихідною сировиною для наступних циклів збагачення.Sludge is removed 2 from the sludge accumulator 1 and is subjected to preliminary screening C to remove oversized fragments and pieces of settled sludge. As a result of screening 3, over- and under-sieve products are formed. The over-sieve product - oversized particles - are removed to the dump 4 or to the freed part of the sludge accumulator 1. The under-sieve product is the raw material for subsequent enrichment cycles.

Процес збагачення починається з декламації 5, в результаті якої відбувається відділення глинистих та інших нерудних засмічуючи часток. На цьому першому етапі гравітаційного збагачення 5 відбувається первинний поділ за густиною незв'язаних і слабко зв'язаних часток. Висока ефективність первинного розділення шламу досягається застосуванням гідроциклонів, що дозволяють розділити вихідну сировину за рахунок спрямованих турбулентних потоків.The beneficiation process begins with recitation 5, which results in the separation of clayey and other non-mineral clogging particles. At this first stage of gravitational enrichment 5, a primary separation by density of unbound and weakly bound particles takes place. High efficiency of primary sludge separation is achieved by using hydrocyclones, which allow separation of raw materials due to directed turbulent flows.

Декламація 5 дозволяє виділити основний потік збагачуваної сировини, представленої магнітними і немагнітними компонентами, а також дрібними частками вугілля і агрегаціями нафтопродуктів.Recitation 5 allows you to distinguish the main flow of enriched raw materials, represented by magnetic and non-magnetic components, as well as small particles of coal and aggregations of petroleum products.

Злив декламації 5 представляє порожню породу і складується у відвал 4.The drain of recitation 5 represents empty rock and is deposited in dump 4.

Піски декламації 5 направляють на магнітну сепарацію 6, мета якої полягає у відокремленні сильномагнітної фракції, що при відповідному доочищенні дозволяє одержати магнітний залізорудний концентрат.The sands of declamation 5 are sent to magnetic separation 6, the purpose of which is to separate the strongly magnetic fraction, which, with appropriate purification, allows to obtain a magnetic iron ore concentrate.

Після магнітної сепарації б утворюються два потоки з магнітного 7 і немагнітного 8 продуктів. Магнітний продукт 7 піддають гравітаційному збагаченню 9 на гвинтовому сепараторі, в результаті якого розділений за густиною продукт після попереднього зневоднення являє собою магнітний залізорудний концентрат 10, який складується 11. Хвости гравітаційного збагачення 9, складують у відвалах 4.After magnetic separation, two streams of magnetic 7 and non-magnetic 8 products are formed. The magnetic product 7 is subjected to gravity enrichment 9 on a screw separator, as a result of which the product separated by density after preliminary dehydration is a magnetic iron ore concentrate 10, which is stored 11. The tails of gravity enrichment 9 are stored in dumps 4.

Слабомагнітний і немагнітний продукти 8 магнітної сепарації 6, за піддають теж гравітаційному збагаченню 12. На відміну від рівнобіжного циклу гравітаційне збагачення 12 слабо- і немагнітного продуктів 8 здійснюється з застосуванням конусних сепараторів, які дозволяють забезпечити найбільш тонкий поділ продуктів, що мають незначну різницю за густиною.Weakly magnetic and non-magnetic products 8 of magnetic separation 6 are also subjected to gravity enrichment 12. In contrast to the parallel cycle, gravity enrichment 12 of weakly and non-magnetic products 8 is carried out using conical separators, which allow for the finest separation of products that have a slight difference in density .

Метою гравітаційного збагачення 12 слабо- і немагнітного продуктів магнітної сепарації б є розділення за густиною продуктів високої 13 і низької 14 густини.The purpose of gravity enrichment 12 of weakly and non-magnetic products of magnetic separation is to separate products of high 13 and low 14 density by density.

Дослідженнями встановлено, що оптимальним при збагаченні слабо- і немагнітних продуктів, розділених за густиною, є застосування гвинтових сепараторів - високопродуктивних апаратів, що забезпечують переробку вихідної сировини з високою якістю розділення.Research has established that the optimal way to enrich weakly and non-magnetic products separated by density is the use of screw separators - high-performance devices that ensure the processing of raw materials with a high quality of separation.

При гравітаційному збагаченні продукту високої густини 13 в гвинтовому сепараторі 15 отримують піски, які являють собою високоякісний залізорудний концентрат 16, що складується 11, і злив гвинтового сепаратора - відвальні породи, які підлягають складуванню у відвалі 4.During the gravity enrichment of the high-density product 13 in the screw separator 15, sand is obtained, which is a high-quality iron ore concentrate 16, which is stored in 11, and the drain of the screw separator is waste rock, which is to be stored in the dump 4.

Продукт низької густини 14, отриманий при гравітаційному збагаченні 12, також розділяється за густиною в гвинтовому сепараторі 17. Це розділення дозволяє одержати у вигляді пісків немагнітний залізорудний концентрат 16, а у вигляді зливів - енергетичну сировину 138 представлену вугільним пилом з домішкою нафтопродуктів. Обидва продукти 16, 18 розміщуються на відповідних складах 11 і 19.The low-density product 14, obtained during gravity enrichment 12, is also separated by density in the screw separator 17. This separation makes it possible to obtain a non-magnetic iron ore concentrate 16 in the form of sands, and in the form of discharges - energy raw materials 138 represented by coal dust with an admixture of petroleum products. Both products 16, 18 are placed in the respective warehouses 11 and 19.

Результатом технологічного процесу збагачення металургійних шламів є одержання комплексного металевого продукту, який складається з магнітної і немагнітної фракцій.The result of the technological process of enrichment of metallurgical slurries is the production of a complex metal product consisting of magnetic and non-magnetic fractions.

В залежності від ходу металургійного переділу, використовуючи переваги заявленого технологічного процесу, можна роздільно використовувати отриманий магнітний і немагнітний концентрати, а при необхідності - змішувати їх у відповідному співвідношенні.Depending on the course of metallurgical redistribution, using the advantages of the declared technological process, it is possible to use the obtained magnetic and non-magnetic concentrates separately, and if necessary - to mix them in the appropriate ratio.

Отриманий залізорудний концентрат і енергетична сировина після зневоднення надходить на відповідні склади для відвантаження споживачам.After dehydration, the obtained iron ore concentrate and energy raw materials are sent to appropriate warehouses for shipment to consumers.

Результати проведених досліджень і дослідно-промислових випробувань показали, що заявлена технологія дозволяє ефективно збагачувати заскладовані шлами металургійних виробництв. Заявлений спосіб забезпечує високий ступінь вилучення корисного компоненту. Високий ступінь вилучення дозволяє одержати металургійну сировину, представлену магнітним і немагнітним залізорудним концентратом. Попутно з технологічним процесом вилучається енергетична сировина, яка може бути використана в металургійній, агломераційній галузях промисловості.The results of the conducted research and research and industrial tests showed that the declared technology allows for the effective enrichment of the deposited slags of metallurgical industries. The claimed method provides a high degree of extraction of the useful component. A high degree of extraction allows obtaining metallurgical raw materials, represented by magnetic and non-magnetic iron ore concentrate. Along with the technological process, energy raw materials are extracted, which can be used in the metallurgical and agglomeration industries.

1. Шламонакопичувач 2. Виймання шламів 3. Грохотіння 5. Дешламація у 4. Складування хвостів у тідроциклоні відвал 6. Магнітна сепарація 7. Отримання магнітного 8. Отримання слабо- 1 промпродукту немагнітного промпродукту 9. Гравітаційне збагачення у 12. Гравітаційне збагачення гвинтовому сепараторі у конусному сепараторі 13. Отримання продукту високої 14. Отримання продукту низької густини - 10. Отримання ус густини магнітного залізорудного концентрату 15. Гравітаційне збагачення у гвинтовому сепараторі 17. Гравітаційне збагачення у гвинтовому сепараторі 16. Отримання слабо- і немагнітного затзорудного 18. Отримання концентрату енергетичної сировині 11. Складування залізорудного 19. Складування концентрату енергетичної сировини1. Sludge accumulator 2. Extraction of sludge 3. Screening 5. Desludging in 4. Storage of tailings in a tidrocyclone dump 6. Magnetic separation 7. Obtaining a magnetic 8. Obtaining a low-1 non-magnetic industrial product 9. Gravitational enrichment in 12. Gravitational enrichment in a screw separator in cone separator 13. Obtaining a high-density product 14. Obtaining a low-density product - 10. Obtaining all-density magnetic iron ore concentrate 15. Gravitational beneficiation in a screw separator 17. Gravitational beneficiation in a screw separator 16. Obtaining weakly and non-magnetic ferrous ore 18. Obtaining a concentrate of energy raw materials 11. Iron ore storage 19. Energy raw material concentrate storage

Claims (1)

Спосіб збагачення залізовмісної сировини, що включає її розпушування, грохочення, утворення пульпи, збагачення з утворенням наприкінці технологічного циклу товарного залізорудного концентрату та хвостів збагачення, який відрізняється тим, що як залізовмісну сировину використовують шлами металургійних підприємств, які після грохочення у вигляді пульпи направляють на першу стадію гравітаційного збагачення в гідроциклоні, у результаті якого формують два потоки, один з яких містить продукт із корисними компонентами, що направляють на магнітну сепарацію, а інший - злив гідроциклона - хвости - направляють у відвал, при цьому у результаті магнітної сепарації одержують потік продукту, що має магнітні властивості і потік слабомагнітних і немагнітних продуктів, причому продукт, що має магнітні властивості, піддають гравітаційному збагаченню в гвинтових сепараторах, одержуючи при цьому хвости збагачення і залізовмісний магнітний продукт у вигляді залізорудного концентрату, а потік слабомагнітних і немагнітних продуктів піддають гравітаційному збагаченню, розділяючи їх по густині, при цьому продукт високої густини збагачують на гвинтовому сепараторі, одержуючи при цьому немагнітний залізорудний концентрат і відвальні хвости збагачення, а продукт із низькою густиною після збагачення на гвинтовому сепараторі розділяють на немагнітний залізорудний концентрат і енергетичну сировину.The method of enrichment of iron-containing raw materials, which includes its loosening, screening, formation of pulp, enrichment with the formation at the end of the technological cycle of commercial iron ore concentrate and beneficiation tails, which is distinguished by the fact that the slag of metallurgical enterprises is used as iron-containing raw materials, which, after screening in the form of pulp, is sent to the first the stage of gravity enrichment in a hydrocyclone, as a result of which two flows are formed, one of which contains a product with useful components that is sent to magnetic separation, and the other - the hydrocyclone drain - the tailings - is sent to the dump, while the product flow is obtained as a result of magnetic separation, that has magnetic properties and a stream of weakly magnetic and non-magnetic products, and the product that has magnetic properties is subjected to gravity enrichment in screw separators, thus obtaining enrichment tails and an iron-containing magnetic product in the form of an iron ore concentrate, and a stream of weakly magnetic and non-magnetic products are subjected to gravity enrichment, separating them by density, while the high-density product is enriched on a screw separator, thereby obtaining a non-magnetic iron ore concentrate and waste enrichment tails, and a low-density product after enrichment on a screw separator is separated into non-magnetic iron ore concentrate and energy raw materials