Кожевников А.В., инженер исследователь ЗАО «ТИГОМ», г. Новосибирск
Обогащения марганцевой руды гравитационным методом.
Для обогащения марганцевых руд месторождения «Восточный Камыс» по отсадочной технологии для руды крупностью 50 мм была разработана отсадочная машина ТРУД-6ПР с подвижным решетом с амплитудой вынужденных колебаний до 52 мм. При отработке месторождения проводилась «доводка» машины ТРУД-6ПР до стандартов, определенных Заказчиком.
Гравитационная модульная установка - ГУМ-100.
Рис 1. Модуль грохочения ГУМ-100
Рис 2. Модуль гравитации ГУМ-100
Рис 3. Схема цепи аппаратов ГИМ-100
1.1 Гравитационная модульная установка - ГУМ-100, состоящая из двух модулей - модуля грохочения рис.1 и модуля гравитации рис.2, предназначена для обогащения марганцевых, баритовых и других руд производительностью не более 100 т/час.
1.2 Исходным продуктом, подаваемым на установку, является дробленая руда с максимальной крупностью кусков не более 50 мм.
1.3 Общий вид установки приведен на черт. 1410-14-00-ТХ, л.5. Схема обогащения на установке, как наиболее часто применяемая в настоящее время, включает выделение и обогащение трех классов крупности: -50+20 мм, -20+6 мм и -6+0 мм.
Схема цепи аппаратов представлена на рис.3
В состав модулей установки входит следующее оборудование:
Модуль грохочения
- конвейер ленточный В= 800 мм - 1 шт.;
- грохот вибрационный ГВЧ 7×1– 2шт.;
- конвейер ленточный В=650 мм - 2 шт.;
- насос шламовый Ш-270 – 2 (1+1) шт.
Модуль гравитации
- диафрагмовая отсадочная машина с подвижным решетом ТРУД–6ПРМК4Д – 4 шт.;
- диафрагмовая отсадочная машина МОД-3ТР – 1 шт.;
- пластинчатый сгуститель СП-12А – 1 шт.;
- грохот обезвоживающий вибрационный - 3 шт. (ГВЧ7×1 – 1 шт., ГВЧ5×1 – 2шт.);
- классификатор обезвоживающий КСП-12 – 1 шт.;
- классификатор обезвоживающий КСП-15 – 1 шт.;
- конвейер ленточный В= 650 мм – 6 шт.;
- насос песковый VSYV100L250C5 -2 (1+1) шт.;
- насос дренажный ПРВП 63/22,5 - 1 шт.
Установку располагают на специально подготовленной площадке. Под две металлические конструкции гравитационной установки выполняются железобетонные фундаменты.
В мировой практике обогащения флюоритовых руд применяют ручную и
автоматическую сортировку, обогащение в тяжелых суспензиях, отсадку,
флотацию и окомкование концентратов. Ручную и автоматическую сортировку
используют для обогащения богатых руд с целью получения кусковых
флюоритовых концентратов. Рудосортировку применяют для обогащения
только крупнокускового материала с размером кусков от 200 до 20-25 мм.
Применение различных методов обогащения зависит от неоднородности содержаний ценного компонента в порциях или кусках руды, размере вкрапленности и характере взаимопрорастания минералов ценного компонента и вмещающих пород, наличие глинистого материала, сопутствующих примесей и форм их нахождения и т.д. Наиболее пригодна к гравитационному обогащению руда после среднего дробления, характеризующаяся выходом обогащаемого класса 50 - 80 % и равномерным распределением флюорита по классам крупности.
Существующий уровень развития гравитационных методов обогащения делает возможным и целесообразным их применение для выделения из мелких классов флюоритовых руд кондиционных плавиковошпатовых концентратов и отвальных хвостов при значительном сокращении энергозатрат и без увеличения потерь ценных компонентов. Применение отсадочных машин специальных конструкции делает возможным осуществлять в процессе предварительной концентрации кварцево-флюоритовых руд выпуск отвальной породы и товарной продукции в одну операцию.
Исследования по получению крупнокускового концентрата согласуются с определением оптимальной крупности дробления. Так, определено, что снижение верхнего предела крупности ниже 50 (70) мм не повышает степень раскрытия сростков. Оно способствует избирательному переизмельчению легких породообразующих фракций, и, следовательно, уменьшению выхода хвостов. Наибольший контраст характерен при снижении верхнего предела крупности для хрупких баритовых, целестиновых, флюоритовых руд. С уменьшением крупности зерен обогащаемого материала содержание ценного компонента в легких фракциях увеличивается по сравнению с содержанием их в тех же фракциях крупных классов.
Испытания на отсадочных машинах МОД-2 и МОД-3 флюоритовых руд месторождения Бор-Ундур (Монголия) Схема проведения испытаний представлена на рис.4
Рис.4 Качественно- количественная схема обогащения руд ГОКа Бор- Ундур на отсадочных машинах МОД-2 и МОД-3
Испытания технологии обогащения флюоритовых руд на отсадочных машинах МОД-2, и МОД-3 проводились на промышленной гравитационной установке рудника Бэрх (Монголия), включающей грохочение исходного питания по классу 5 мм на колосниковом грохоте, основную и контрольную отсадку на отсадочных машинах МОД-3, перечистку концентратов на двух отсадочных машинах МОД-2 с подачей в эти же операции класса - 5 мм. На обогащение подавалась руда текущей переработки ОФ ГОКа Бор-Ундур - шихта руд рудников Бор-Ундур, Урген, Хажуу-Улаан, Айраг крупностью -25 мм, отобранная с после операции среднего дробления и грохочения фабрики ГОКа Бор-Ундур. Качественно-количественная схема обогащения приведена на рис. 3. Анализ полученных результатов показывает, что на испытанном режиме и применяемых отсадочных машинах получить качественный гравитационный концентрат затруднительно. Извлечение в концентрат при содержании CaF2 70% составило всего 18,5 % от исходной фракции (-25 мм). В полученныйпромпродукт, содержащий 41,5 % CaF2извлеклось 49,7 % флюорита, а в хвосты гравитации - 31,8 %, при содержании CaF2 - 17 %. Полученные результаты будут уступать технологическим показателям обогащения класса +5мм с использованием классической флотационной схемы.
Сравнительный технико-экономический анализ показывает, что обогащение флюоритовой руды на отсадочных машинах МОД-2 и МОД-3 нецелесообразно.
При проведении исследований установлены основные причины недостаточной эффективности отсадочных машин МОД-2 и МОД-3 для обогащения флюоритовых руд. Визуальными наблюдениями установлено, что расслоение минералов с небольшой разностью в плотности происходит медленно, и к зоне разгрузки наблюдается заметная взаимозасоренность тяжелой и легкой фракции. Результаты фракционного анализа хвостов отсадки подтвердили результаты визуальных наблюдений и показали, что извлечение фракции раскрытых зерен флюорита в хвосты (15 %) близко к извлечению раскрытых зерен флюорита в концентрат.
Испытания на отсадочной машине Труд-3 флюоритовых руд месторождений Дзуун-Цагаан-Дель и Хамар-Ус (Монголия) Схема проведения испытаний представлена на рис.5, рис.6.
Качественно-количественная схема рудосортировочной установки при обогащении руд месторождений Дзуун-Цагаан-Дель и Хамар-Ус (Монголия) на отсадочной машине Труд -3 приведены на рисунках 4 и 5. Анализ полученных результатов показывает, что на испытанном режиме и применяемых отсадочных машинах получить качественный гравитационный концентрат возможно. Извлечение в концентрат при обогащении рудместорождений Дзуун-Цагаан-Дел составило 25,8% от исходной фракции (-25+3 мм) при содержании CaF2 - 79,78%. В полученный промпродукт объединен с хвостами и направлен на измельчение и флотацию. Сравнительный технико-экономический анализ покзал, что обогащение флюоритовой руды месторождения Хамар-Ус на отсадочных машинах МОД-2 и МОД-3 возможно, однако содержащий 33,8 % CaF2извлеклось 23 % флюорита, а в хвосты гравитации - 20,9 % при содержании CaF2 - 10,48 Полученные результаты соответствуют технологическим показателям обогащения класса -25 +5мм с использованием классической флотационной схемы. Сравнительный технико-экономическии анализ показывает, что обогащение флюоритовой руды месторождений Дзуун-Цагаан-Дел на отсадочных машинах МОД-2 и МОД-3 возможна.
Рис.5 Качественно- количественная схема обогащенияместорождения Дзуун-Цаган-Дэль на отсадочных машинах Труд-3
Рис. 6 Качественно- количественная схема обогащения месторождения Хамар-Ус на отсадочных машинах Труд-3
Исследования на обогатимостькварц-флюоритовой руды на лабораторных отсадочных машинах производства ОАО «Машзавод Труд»
Среднее содержание флюорита в пробе руды 27,10 %, по классам крупности имеет некоторую тенденцию к увеличению от крупных к мелким классам : 23,47% – 27,68% в классах от -30+15мм до -5+3 мм, т.е. практически одинаковые для фракции -30+3 мм. В тонких классах по результатам химического анализа содержание CaF2 в классе -3+1мм составляет 32,70%, в классе -1+0мм- 44,59%.
В результате испытаний на МОД-0,2 проб руды крупностью менее 10 мм в одну операцию получены концентрат, промпродукт в виде постели, обогащенный подрешетный продукт и хвосты.
Степень снижения концентрации в одну операцию отсадки по хвостам обогащения составляет 1,13-1,67, но не достигает уровня, соответствующего содержанию в бедной руде ниже на 20-30% (~17%).
Суммарное показатели по фракции -10+1 мм - извлечение флюорита в хвосты составило 17,42% от исходной руды, выход хвостов - 22,85% или по расчетному суммарному классу -30+1 мм выход хвостов от руды составит~50%, извлечение ~ 40%. Очевидно, что требуется контрольная операция отсадки для снижения содержания в хвостах.
Содержание флюорита в подрешетном продукте отсадки по всем классам составляет 47-49% и превышает содержание в исходном продукте от операции в классе -2 мм не менее, чем в 1,5 раза.
Результаты опытов по отсадке на диафрагмовой машине МОД-0,2 свидетельствуют о целесообразности применения процесса отсадки в схеме переработки руды с целью получения отвальных хвостов, а также возможность выделять кондиционные концентраты с содержанием флюорита ~ 75%.
Выбор рациональной схемы обогащения кварц-флюоритовой руды
Для обогащения кварц-флюоритовой руды предлагается технологическая схема с применением диафрагмовых отсадочных машин Труд- 6ПР для получения кускового концентрата -30+3 мм и центробежной отсадочной машины ЦОМ-0,2 для получения мелкозернистого концентрата -3 мм.
Технологическая схема обогащения включает подготовительную операцию грохочения дробленой исходной руды на двух ситном грохоте, основную и контрольную операции отсадки, центробежную отсадку, сгущение пром. продукта и обезвоживание продуктов обогащения. схема цепи аппаратов представлена на рис.7
Рис. 7 Схема цепи аппаратов кварц-флюоритовой руды по отсадочной технологии на ТРУД-6ПР и центробежно отсадочной машине ЦОМ-0,2
В настоящее время ОАО «Машзавод Труд» выпускает следущие отсадочные машины с подвижным решетом: Труд-3,5ПР -рис.8, Труд-6ПР -Рис. 9, Труд 7,5ПР -Рис.10.
Рис. 8 - Труд-3,5ПР
Рис. 9 - Труд-6ПР
Рис.10 - Труд 7,5ПР
Рис.11 Отсадочная машина с подвижным решетом – Труд-6ПР в комплексе «Сибирь-200» («Конго», Магаданская область)
Рис. 12 Отсадочная машина с подвижным решетом – Труд-6ПР (АО «Казмарганец», Казахстан)
