Схеми збагачення руд чорних металів — розрізняють вісім груп руд чорних металів: А-1, А-2, Б-1, В-1, В-2, Г-1, Г-2, Г-3 (див. чорні метали), для яких схеми збагачення мають спільні ознаки.
Схеми збагачення руд класу А
Схеми збагачення руд класу А (групи А-1 і А-2). До класу А відносять промивні залізні і марганцеві руди. Пуста порода в цих рудах міститься, в основному, у вигляді глини і піску. Зростків корисних мінералів з порожньою породою практично немає. Руди цілком окиснені, тому в залізних рудах корисні мінерали представлені водними оксидами заліза — бурими залізняками і продуктами окиснення магнетиту — мартитом і напівмартитом. Вміст сірки в цих рудах дуже малий. Окисні марганцеві руди являють собою механічну суміш марганцевих конкрецій і рудного дріб'язку, зцементованих піщано-глинистим матеріалом.
Основний метод збагачення руд класу А — промивання з наступним грохоченням митої руди і класифікацією дрібного матеріалу. Характерною рисою руд класу А є наявність у них значної кількості матеріалу крупністю –0,15 мм із низьким вмістом корисних мінералів. За рахунок відділення цього класу при промиванні і відбувається збагачення руди. При необхідності крупні класи митої руди (+3 мм) додатково збагачують відсадкою, а дрібнозернистий знешламлений продукт — відсадкою або магнітною сепарацією (рис. 1).
Для руд групи А-1 застосовують магнітні сепаратори з високою напруженістю магнітного поля, а для групи А-2 — із середньою напруженістю магнітного поля.
Схеми збагачення руд класу Б
Схеми збагачення руд класу Б (група Б-1). Клас Б представлений залізними рудами. У рудах цього класу порожня порода і корисні мінерали мають малу твердість, у них міститься багато вохристих сполук і шламів. Корисні мінерали представлені слабомагнітними різновидами — бурим залізняком і сидеритом, порода — хлоритом. Промивання і гравітаційні процеси при збагаченні цих руд не дають задовільних результатів унаслідок сильної шламованості руд і невеликої відмінності в густині мінералів. Випалювально-магнітне збагачення, що включає відновне випалювання руди і магнітну сепарацію в слабкому полі, дозволяє одержати концентрат зі вмістом заліза 60 — 61 % при вилученні 90 %, однак цей процес характеризується високими капітальними і експлуатаційними витратами. Більш економічні комбіновані схеми збагачення — гравітаційно-випалювально-магнітна, гравітаційно-магнітна, гравітаційно-флотаційна, що забезпечують одержання концентратів зі вмістом заліза 54-56 % при вилученні 90 %. Найбільш раціональна гравітаційно-магнітна схема, яка не потребує ні дорогого випалення, ні дорогих флотаційних реаґентів. За цією схемою руду дроблять і подрібнюють до 1-3 мм, знешламлюють; зернисту частину збагачують гравітаційними процесами, відходи гравітації згущують і збагачують магнітною сепарацією в сильному магнітному полі. Гравітаційне збагачення можна здійснювати або відсадкою, або сепарацією у ґвинтових і конусних сепараторах (рис. 2).
Схеми збагачення руд класу В
Схеми збагачення руд класу В (групи В-1 і В-2). До класу В відносять залізні і марганцеві руди. Порожня порода в рудах цього класу представлена сумішшю дрібного (глина, пісок) і більш крупного матеріалу (гравій, щебінь, великі незруйновані шматки). Частина корисних мінералів знаходиться у вільному вигляді, частина в зростках з порожньою породою. Вміст сірки — малий. До групи В-1 відносять марганцеві руди. Порожня порода представлена піщано-глинистою масою різної твердості, що складається з кварцу, польових шпатів і продуктів їхнього руйнування. Рудні мінерали — псиломелан, манганіт і піролюзит знаходяться у вигляді оолітів, зцементованих частково зруйнованою порожньою породою.
Представниками групи В-2 є частково зруйновані залізні руди. Корисні мінерали в них — магнетит, мартит, напівмартит, гематит, бурі залізняки. Порожня порода частково зруйнована. Збагачення руд класу В здійснюють із застосуванням промивання, відсадки і магнітної сепарації (рис. 3).
Схеми збагачення руд класу Г
Схеми збагачення руд класу Г. До класу Г відносять залізні, марганцеві і хромові руди. Корисні мінерали характеризуються дрібним і тонким вкрапленням. Пуста порода представлена мінералами високої твердості — кварцом, польовими шпатами, амфіболами та ін. До залізних руд групи Г-1 відносять гематитові і мартитові. Для їхнього збагачення застосовують процеси: гравітаційний, випалювально-магнітний, флотаційний, комбінований, що включає гравітаційне збагачення крупного матеріалу і флотацію тонкого. Вибір процесу залежить від крупності вкраплення корисних мінералів і вмісту в руді мінералів, що утрудняють процес флотації. Крупновкраплені залізні руді збагачують гравітаційними процесами. Якщо в тонковкраплених рудах вміст вохристих сполук і силікатів заліза, які погіршують результати флотації, малий (до 5 %), то застосовують флотаційну схему збагачення. При підвищеному їхньому вмісті результати флотації погіршуються настільки, що більш економічним стає застосування випалювально-магнітного методу.
При використанні поліґрадієнтних сепараторів для тонковкраплених руд може бути застосована схема магнітного збагачення (без попереднього випалювання). Для дрібновкраплених руд рекомендують гравітаційно-магнітну схему із застосуванням ґвинтових або конусних сепараторів для зернистих продуктів і поліґрадієнтних сепараторів для тонкоподрібнених продуктів. Застосування в схемі зворотної аніонної флотації дозволяє вилучати породу з магнітного концентрату і підвищувати його якість.
Гравітаційно-флотаційна схема збагачення руди при дрібному і тонкому вкрапленні дозволяє одержати концентрати гіршої якості в порівнянні з флотаційною і випалювально-магнітною схемами. Однак при крупному вкрапленні залізних мінералів гравітаційно-флотаційна схема може виявитися ефективною.
Марганцеві руди групи Г-1 характеризуються середнім вкрапленням оксидів марганцю. Типова схема збагачення марганцевих руд включає три стадії збагачення при максимальній крупності зерен 12; 2 і 0,5 мм у першій, другій і третій стадіях. Більш крупні класи збагачують відсадкою, а дрібні — концентрацією на столах або магнітною сепарацією.
Схеми збагачення дрібновкраплених хромових руд групи Г-1 включають дроблення і подрібнення руди до 0,3- 0,5 мм, гідравлічну класифікацію і збагачення крупних класів відсадкою, дрібних — концентрацією на столах. Хромітові руди можна також збагачувати магнітною сепарацією в сепараторах з високою напруженістю магнітного поля.
До групи Г-2 відносять магнетито-мартитові і магнетито-гематитові залізні руди з щільною незруйнованою породою, яка представлена кварцом. Вміст заліза в рудах складає 30 — 40 %. Для більшості руд характерне дрібне і тонке вкраплення корисних мінералів. Корисні мінерали представлені сумішшю сильно- і слабомагнітних різновидів. Збагачення руд цієї групи здійснюють за магніто-гравітаційною, магніто-флотаційною, випалювально-магнітною, флотаційною, гравітаційно-флотаційною і магнітною (без попереднього випалювання) схемами.
До групи Г-3 відносять первинні залізні руди з незруйнованою пустою породою, у яких корисні мінерали представлені переважно сильномагнітними різновидами — магнетитом і рідше титаномагнетитом. Найбільш економічний процес збагачення для магнетитових руд — магнітна сепарація. Вкраплення корисних мінералів і особливо мінералів-носіїв шкідливих домішок у більшості руд дрібне і тонке, тому для одержання кондиційних концентратів потрібно тонке подрібнення.
Вибір принципової схеми збагачення магнетитових руд визначається характеристиками вкраплення корисних мінералів, порожньої породи і мінералів-носіїв шкідливих домішок, при цьому можуть мати місце такі типові варіанти:
- — вкраплення порожньої породи нерівномірне. Вкраплення магнетиту дрібне і тонке, зерна магнетиту знаходяться в зростках з мінералами порожньої породи і мінералами-носіями шкідливих домішок, таке вкраплення — аґреґатне. Для одержання кондиційних за вмістом заліза концентратів потрібно більш тонке подрібнення, ніж для відділення основної маси відвальних відходів. Тому раціональним є використання стадійних схем збагачення з одержанням у перших стадіях відвальних відходів і некондиційних концентратів, в останній стадії — відходів і кондиційного концентрату (рис. 4 а). На збагачувальних фабриках, що переробляють тонковкраплені магнетитові руди, ця схема є основною. У випадку засмічення руди крупною порожньою породою в процесі гірничих робіт перша стадія збагачення реалізується сухою магнітною сепарацією при крупності вихідного матеріалу 25 — 30 мм. Ця операція дозволяє виділити до 15 % відходів. Мокра магнітна сепарація включає звичайно дві-три стадії. Перша стадія магнітної сепарації проводиться при крупності подрібненого матеріалу 20 — 30 % класу –0,074 мм, друга стадія — при крупності 50 — 60 % класу –0,074 мм і третя стадія — при крупності 80 — 95 % цього класу;
- — вкрапленість магнетиту і порожньої породи відносно крупна і нерівномірна. Зерна магнетиту вільні від включень мінералів-носіїв шкідливих домішок або містять ці включення в допустимих межах. У першій стадії збагачення після порівняно крупного дроблення або подрібнення може бути отримана частина кондиційного концентрату, частина відвальних відходів і промпродукт, що направляється в другу стадію збагачення (рис. 4 б). У першій стадії збагачення використовують суху магнітну сепарацію. Перевага цієї схеми полягає в скороченні кількості матеріалу, що надходить на подрібнення і другу стадію магнітної сепарації, за рахунок виділення в першій стадії частини кінцевих продуктів. Однак одержання багатих концентратів за цією схемою утруднене в зв'язку з труднощами розділення чистих магнетитових зерен і зростків у першій стадії збагачення. Вміст заліза в концентраті, як правило, не перевищує 60 %. Тому на великих збагачувальних фабриках, що переробляють тонковкраплені залізні руди і де до якості концентрату висуваються підвищені вимоги, ця схема не застосовується.
При нерівномірному і крупному вкрапленні магнетиту і порожньої породи, представленої більш крупними, ніж магнетит, виділеннями, і при знижених вимогах до якості концентрату економічно вигідна схема, показана на рис 4 в. Недолік цієї схеми — неможливо одержати високоякісний концентрат у другій стадії збагачення.
Побудова схеми магнітного збагачення
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.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.png)
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.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.png)
Залежно від крупності матеріалу, що переробляється в окремих стадіях схеми, може використовуватися мокра магнітна сепарація (для матеріалу дрібніше 6 мм) і суха магнітна сепарація (для матеріалу крупніше 6 мм). Суха магнітна сепарація може застосовуватися з попереднім грохоченням на два-три класи (рис. 5) або без нього. При включенні в схему попереднього грохочення технологічні показники магнітної сепарації підвищуються. Крім того, якщо відходи використовуються, наприклад, як будівельний щебінь, то попереднє грохочення дозволяє одержати класифікований за крупністю матеріал.
У стадіях збагачення, де виділяють відвальні відходи і некондиційний концентрат, варто застосовувати схему (рис. 6), що включає контрольну сепарацію відходів.
У стадіях, де виділяються два кінцевих продукти — кондиційний концентрат і відвальні відходи, варто застосовувати схему, що включає основну сепарацію, контрольну сепарацію відходів і одну-три операції перечищення концентрату (рис. 7).
Необхідне число перечищень концентрату, як і крупність подрібнення перед окремими стадіями збагачення, визначається дослідженнями. При виборі кінцевої крупності подрібнення руди враховують вимоги до концентратів і їхнє використання. Концентрати, що надходять на аґломерацію, не повинні бути тонше ніж 90 — 95 % класу –0,074 мм. Крупність концентратів для грудкування повинна бути не менше 85 % класу –0,044 мм.
Схеми одержання надбагатих концентратів
Для процесів прямого відновлення заліза, порошкової металургії, сталеплавильного виробництва необхідні концентрати з високим вмістом заліза і малим вмістом шкідливих домішок. Одержання надбагатих концентратів досягається тонким подрібненням чорнових концентратів до 95-100 % класу –0,05 мм і наступним застосуванням схем зі збільшеним числом стадій збагачення та числом перечищень концентрату магнітною сепарацією. Крім того, надбагаті концентрати можуть бути отримані триразовою класифікацією багатих концентратів у магнітних конусах з метою видалення в злив шламів порожньої породи і бідних зростків або додатковим флотаційним збагаченням багатих магнітних кон-центратів.
Схеми збагачення комплексних магнетитових руд
У комплексних магнетитових рудах, крім заліза, містяться й інші цінні компоненти: кобальтовмісний пірит, ільменіт, апатит, сульфіди міді, свинцю і цинку. Такі руди збагачуються за комбінованими схемами, що включають магнітну сепарацію і флотацію відходів магнітної сепарації, для вилучення додаткових цінних компонентів. При наявності в комплексних рудах цирконію він вилучається з відходів магнітної сепарації гравітаційними процесами.
Див. також
- (Руди чорних металів)
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
- Смирнов В. О., Білецький В. С. Проектування збагачувальних фабрик. — Донецьк, Східний видавничий дім, 2002. — 269 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет