Мелкое просеивание — процесс обогащения с использованием “магнитно-гравитационного концентратора”

Настоящее изобретение относится к способу обогащения магнетитовых руд (включая различные природные магнетитовые руды и искусственные магнетитовые руды, состоящие преимущественно из сильномагнитных железосодержащих минералов), и, в частности, к способу обогащения с использованием тонкого просеивания и повторного измельчения.

В современных процессах магнитной сепарации магнетита различают непрерывное измельчение и непрерывную сепарацию, а также поэтапное измельчение и поэтапную сепарацию. Контур измельчения может быть одноступенчатым, двухступенчатым или трехступенчатым, причем наиболее распространенными являются двухступенчатое и трехступенчатое измельчение. Количество ступеней измельчения определяется размером зерен кристаллов магнитных минералов и требуемым качеством конечного концентрата. Как правило, чем мельче кристаллы и чем выше требования к качеству концентрата, тем больше требуется этапов измельчения. Технологическая схема процесса «мелкое просеивание — повторное измельчение» показана на рисунке 1. После одного или двух этапов измельчения и сепарации магнитные минералы превращаются в черновой концентрат. Черновой концентрат просеивается на наклонном плоском мелкоячеистом грохоте первого этапа. Продукт, не достигший требуемого размера, становится конечным концентратом, тогда как продукт, превышающий требуемый размер, поступает в магнитный сгуститель. Концентрат из магнитного сгустителя подвергается третьей стадии измельчения, а выходной материал с третьей стадии измельчения просеивается на магнитном сепараторе и на наклонном плоском сите второй ступени. Мелкозернистая фракция представляет собой конечный концентрат, а крупнозернистая возвращается в сгуститель и поступает на третью ступень измельчения, образуя замкнутый контур измельчения — это процесс «тонкого просеивания — повторного измельчения». Хотя этот процесс значительно улучшает качество концентрата для железных руд с мелким кристаллическим размером зерен, низкая эффективность просеивания на наклонном плоском мелкоячеистом грохоте приводит к тому, что уже освобожденные частицы магнетита попадают в контур повторного измельчения. Это приводит к большой циркулирующей нагрузке, высокому энергопотреблению и ухудшению показателей производительности. Поэтому в последние годы проводились постоянные усовершенствования наклонного плоского мелкоячеистого грохота — от мелкоячеистых грохотов с нейлоновыми ситовыми пластинами, работающих по принципу ударно-вибрационного действия, до высокочастотных вибрационных мелкоячеистых грохотов. Хотя эти усовершенствования способствовали повышению эффективности просеивания, она по-прежнему не является идеальной. В то же время значительное количество освободившихся железосодержащих минералов в циркулирующей нагрузке перемалывается, в результате чего железосодержащий концентрат становится слишком мелким, что приводит к трудностям при фильтрации, высоким потерям металла и высоким производственным затратам.

Целью настоящего изобретения является создание устройства, которое предотвращает попадание высвобожденных железосодержащих минералов и богатых переплетенных железосодержащих минералов из фракции крупного размера на последующий этап измельчения и обеспечивает рациональный возврат среднефракционного сырья, тем самым сокращая количество этапов измельчения и мельниц, снижая энергопотребление, улучшая гранулометрический состав концентрата и уменьшая влажность при фильтрации в процессе обогащения магнетитовой руды с мелким просеиванием — “магнитно-гравитационный концентратор”.

Для достижения указанной цели в настоящем изобретении используется следующая технологическая схема: после того как грубый концентрат, полученный на предыдущих этапах измельчения и обогащения, проходит просеивание на наклонном плоском мелкоячеистом грохоте, перебои, вместо того чтобы поступать на последующий этап измельчения, напрямую поступают в “магнитно-гравитационный обогатитель” для обогащения. Железный концентрат выгружается из нижней части “магнитно-гравитационного обогатителя” и вместе с мелкофракционной фракцией с наклонного плоского мелкоячеистого грохота составляет товарный железный концентрат. Хвосты из “магнитно-гравитационного обогатителя” выгружаются из переливного желоба в верхней части “магнитно-гравитационного обогатителя” и поступают в магнитный сгуститель. Затем сгущенный концентрат возвращается на предыдущую стадию измельчения и обогащения чернового концентрата, образуя замкнутый цикл.

По сравнению с известными решениями настоящее изобретение обладает такими преимуществами, как простота технологического процесса, высокая эффективность сепарации, высокий коэффициент извлечения, уменьшение количества стадий измельчения и мельниц, улучшение гранулометрического состава магнетитового концентрата, повышение эффективности фильтрации, экономия энергии, значительные экономические выгоды, а также возможность получения высококачественного концентрата магнитных железных руд с содержанием TFe > 65,5%.

На рисунке 1 представлена технологическая схема традиционного процесса мелкого просеивания и повторного измельчения магнетитовой руды на наклонной плоскости.

На рисунке 2 представлена технологическая схема процесса тонкого просеивания магнетитовой руды — процесса обогащения с использованием “магнитно-гравитационного обогатителя”, применяемого в настоящем изобретении.

Далее изобретение описывается ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Технологическая схема изобретения выглядит следующим образом: грубый концентрат, полученный на предыдущих этапах измельчения и сепарации, проходит просеивание на наклонном плоском мелкоячеистом грохоте. Продукт, не прошедший по размеру, не поступает на последующий этап измельчения, а напрямую поступает в “магнитно-гравитационный концентратор” для сепарации. Для реализации технологической схемы обогащения по настоящему изобретению используется “магнитно-гравитационный концентратор”. После просеивания грубого концентрата на наклонном плоском мелкоячеистом грохоте подфракция представляет собой железный концентрат, а надфракция подается из верхнего загрузочного бункера в “магнитно-гравитационный концентратор”. Внутри “магнитогравитационного концентратора” частицы магнетита оседают вниз под совместным действием собственного веса, слабой силы магнитного поля и воздействия восходящего водяного потока и выгружаются снизу, образуя готовый железный концентрат вместе с мелкой фракцией. В то же время пустая порода и застрявшие частицы перемещаются под действием восходящего водного потока, подаваемого тангенциально снизу, и выводятся через переливной желоб в верхней части “магнитогравитационного обогатителя” в магнитный сгуститель. Сгущенный концентрат возвращается на предшествующую стадию измельчения и отделения чернового концентрата, образуя замкнутую циркуляционную систему. Поскольку технологический процесс настоящего изобретения прост, промежуточный продукт можно рационально возвращать, количество ступеней измельчения и мельниц сокращается, улучшается гранулометрический состав магнетитового концентрата, повышается эффективность фильтрации, экономится энергия и снижается расход ресурсов — всё это отвечает требованиям промышленного производства.