Способ сухого обогащения волластонитовых руд

 

Использование: обогащение волластонитовых руд Сущность изобретения способ обогащения волластонитовых руд включает сухое дробление руды, воздушную классификацию по классам 1,0 и 0,071 мм. Класс +1,0 направляют на додрабливакие, класс -0,071 мм выделяют в качестве готового волпастонитового продукта, класс -1,0 +0,071 мм поступает на магнитную сепарацию. В магнитном продукте получают гранатовый концентрат. Перед выделением волластонитового концентрата немагнитйый продукт подвергают трибоэпектризации при нагревании до температуры 150-170° С в электрической трубчатой печи с последующим охлаждением до температуры 100-110°С на лотке вибропитателя . При этом зерна различных минералов получают разные электрические заряды. Волластонитовый концентрат выделяют электростатической сепарацией с одновременным выделением капьцитового концентрата и кварцевого продукта Напряженность электрического поля устанавливают в диапазоне от 3.5хЮБдоЭ.9х105В/м Лоток вибропитателя выполняют из дюралюминия длиной 200 - 350 м и устанавливают с наклоном под 33-35 °С к горизонтали. Амплитуду вибрации поткэ устанавливают 0,5-15 мм. Сухое дробление осуществляют в конусной инерционной дробилке либо в мельнице самоизмельчения типа Аэрофоп 3 злф-лы. 8 табл, 2 ид

(в) КЦ (н) 200 (51} В 7 69

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4955148/03

{22) 28.06.9! (46) 1511.93 Бюл Ne 41-42

{71) Малое внедренческое предприятие "Зсей" (72) Евтеева ВД. Кислицина AJ„ Ппехова КР„

Кравченко Т.E. (73) Евтеева Валентина Даниловна (54) СПОСОБ СУХОГО ОБОГАЩЕНИЯ ВОЛЛАСТОНИТОВЫХ РУД (57) Использование: обогащение волпастонитовых руд. Сущность изобретения: способ обогащения волластонитовых руд включает сухое дробление руды, воздушную классификацию по классам 1,0 и

0,,071 мм. Класс +1,0 направляют на додрабливание, класс -0071 мм выделяют в качестве готового волластонитового продукта, класс -1,0 +0071 мм поступает на магнитную сепарацию. 8 магнитном продукте получают гранатовый концентрат. Перед выделением волластонитового концентрата немагнитный продукт подвергают трибоэпектризации при нагревании до температуры 150-170 С в электрической трубчатой печи с последующим охлаждением до температуры 100-110 С на лотке вибропитателл. При этом зерна различных минералов получают разные электрические заряды Волластонитовый концентрат выделяют электростатической сепарацией с одновременным выделением кальцитового концентрата и кварцевого продукта. Напряженность электрического поля устанавливают в диапазоне от 3.5х10 до ЭЗх10 В/м. Лоток виб6 5 ропитателя выполняют из дюралюминия длиной 200 — 350 м и устанавливают с наклоном под 33-35 С к горизонтали. Амплитуду вибрации лотка устанавливают 05 — 1,5 мм. Сухое дробление осуществляют в конусной инерционной дробилке либо в мельнице самоизмельчения типа "Аэрофол". 3 злф-лы

8 ттаабблл, 2 ил.

2002513

Изобретение относится к обогаЩению полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении волластонитовых

Руд

Известен способ обогащения волластонитовых руд по комбинированной магнитно-флотационной схеме, включающей трехстадийное дробление, двухстадийное измельчение; магнитную сепарацию исходной руды с выделением гранатового концентрата, флотацию кальцита из немагнитной фракции с перечистками пенного продукта, обезвоживание и сушку волокнистого концентрата (1)..

По этому способу невозможно получение волластонитового концентрата высокого качества из-за получения его в камерном продукте флотации. Применение этого способа не решает проблему комплексности использования сырья, Кроме того, применение флотационного метода в схеме обогащения осложненно тем, что при этом используется большое количество воды, между тем как многие месторождения волластонита расположены в безводных районах.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ сухого обогащения волластонитовых руд, включающий сухое дробление руды, магнитную сепарацию дробленого материала, выделение гранатового концентрата и волластонитового концентрата из немагнитного продукта (2).

В этом способе извлечение гранатового концентрата осуществляется на воздушном столе, что не позволяет получить высокое .его качество. Выделение волластонита осуществляется воздушной сепарацией, что определяет низкие технологические показатели обогащения. Кроме того, из руды не предусмотрено выделение кварца и кальцита, что определяет отсутствие комплексности использования сырья при применении этого способа.

Целью изобретейия является повышение технологических показателей обогащения и комплексности использования сырья.

Поставленная цель достигается тем, что в cnocobe обогащения волластонитовых руд, включающем сухое дробление руды, . магнитную сепарацию дробленого материала, выделение гранатового концентрата и волланитового концентрата из немагнитного продукта, после дробления руду подвергают воздушной классификации по классам 1,0 и 0,071 мм, класс +1,0 мм направляют на додрабливание, класс -0,071 мм выделяют в качестве готового волластонитового продукта, магнитной сепарации подвергают класс -1,0 + 0,071 мм. гранатовый концентрат выделяют в магнитный продукт магнитной сепарации, перед выделением волластонитового концентрата немагнитный продукт подвергают трибоэлектризации нагреванием до температуры .. 150 — 170 С в электрической трубчатой печи и охлаждением до температуры 100 — 110 С на лотке вибропитателя, а волластонитовый концентрат выделяют электрической сепа10 рацщ.й с одновременным выделением кальцитового концентрата и кварцевого продукта, при этом напряженность электрического поля устанавливают в диапазоне от

3,5 х 10 до 3,9 х 10 В/м. Лоток вибропита5 5

"5 теля выполняют из дюралюминия длиной

200 — 350 мм и устанавливают с наклоном под 33 — 35 к горизонтали, а амплитуду вибрации лотка устанавливают 0,5 — 1,5 мм.

Сухое дробление осуществляют в конусной

20 инерционной дробилке. После сухого дроб,ления руду подвергают измельчению в мельнице самоизмельчения типа "Аэрофол".

Ф

На фиг,1 изображена схема осуществления известного способа„на фиг.2 — схема осуществления предлагаемого способа, В процессе поиска не обнаружены технические решения с признаками, сходными с отличительными признаками предложенного способа, поэтому техническое решение соответствует . критерию

"существенные отличия", Применение после дробления воздушной классификации по классам 1,0 и 0,071

35 мм обусловлено тем, что крупность питания магнитных и электрической сепараций должна быть в диапазоне -1,0+0,071 мм. При такой крупности дробления минералы уже находятся во вскрытом состоянии. Сепарация более крупного материала с размером зерен более 1 мм не позволяет получить высокое качество волластонитового концентрата из-за большой степени инерционности этих зерен в электрическом поле

"5 электростатического сепаратора свободного падения, наличие большего количества сростков также снижает качество концентратов. Такие зерна направляются на додрабливание, 50 Выделение из процессе шламистых материалов (класс-0,071 мм) улучшаег как процесс магнитной сепарации, так и электростатической сепарации из-за отсутствия налипания мелких заряженных частиц на крупные, а также исключает пыление материала. Кроме того, этот класс является готовым волластонитовым продуктом и не требует дальнейшей его доработки, Для эффективного проведения электростатической сепарации необходимо зерна

2002513

10

30 трибозарядах нэ разделяемых минералах пр материала, в основном состоящего из волластонита, кальцита и кварца, зарядить с помощью эффекта трибоэлектризации.

Электризацию материала осуществляют нагреванием его в трубчатой печи с последующим охлаждением на лотке вибропитателя.

При этом кварц получает отрицательный электрический заряд, кальцит — положительный, а волластонит получает небольшой положительный заряд. Разница в зарядах на минералах позволяет получить широкий вейер траекторий движения различных зерен материала в электростатическом сепараторе свободного падения, что позволяет их эффективно разделить.

Нагревание материала в печи осуществляют до температуры 150 — 170 С. Нагревание материала до температуры менее

150 С не позволяет достигнуть ему достаточной степени электризации из-эа неполного удаления гигроскопической влаги.

Нагревание материала до температуры более 170 С не увеличивает разницы в получаемых на минералах зарядах, а расходы электроэнергии возрастают значительно.

Обоснование выбора пределов нагревания представлены в табл:1. Все остальные параметры разделения приняты оптимальными.

Процесс охлаждения материала происходит на лотке вибропитателя до температуры 100 — 110 С. Недостаточное охлаждение материала (температура более 110 С) не позволяет получить необходимую разницу в трибозарядах на разделяемых материалах.

Охлаждение материала ниже 100 С приводит к конденсации из воздуха паров воды, что уменьшает разницу в приобретенных частицами зарядах, Обоснование выбора пределов охлаждения представлено в табл.2, Исходный нагрев был произведен,до температуры 160 С.

Электростатическая сепарация материала может осуществляться, например на электростатическом сепараторе свободного падения ГИГХС-6, Сепарация проводится при напряженности электрического поля от

3,5 х 10 до 3,9 х 10 В/м. Проведение сепарации при значениях напряженности электрического поля вне этих пределов нарушает процесс разделения материалов. При выходе за эти пределы происходит искажение траектории движения частиц в электростатическом сепараторе, концентраты загрязняют друг друга.

Обоснование выбора пределов напряженности электрического поля представлены в табл.3, Для получения наибольшей разницы в

55 необходимо поверхность лотка вибропитателя выполнить из дюралюминия. Применение других материалов для изготовления лотка не позволяет получить на поверхности разделяемых минералов необходимую разницу в трибозарядах, Обоснование выбора материала представлено в табл.4, Для получения минералом необходимого заряда важным фактором является время контакта материала с лотком вибропитателя. Оптимальное время контакта составляет

15 — 20 с, За это время материал успевает остыв, до необходимой температуры и получить необходимый электрический заряд.

Время контакта регулируется длиной лотка и углом наклона лотка к горизонтали, Для рассматриваемого минерального сырья (волластонитовой руды) время контакта при оптимальной амплитуде вибрации достигается при длине лотка вибропитателя 200—

350 мм и угле наклона егор горизонтали 33—

Обоснование выбора длины лотка и угла наклона к горизонтали приведены соответственно в табл, 5 и табл.б.

Оптимальное значение амплитуды колебаний лотка зависит от оптимальной скорости перемещения материала по вибролотку, Скорость перемещения материала должна быть такая, чтобы он успевал электризоваться и остыть до температуры 100 — 110ОС до попадания его в электростатический сепаратор. Кроме того, во время колебаний лотка зерна материала контактируют друг с другом, что приводит к дополнительной их электризации, Материал проходит оптимальную подготовку, когда лоток вибрирует с амплитудой 0,5 — 1,5 мм. Колсбания лотка с амплитудой менее 0,5 мм приводят в задержке материала на вибролотке, что приводит к его остыванию, Колебания лотка с амплитудой более 1,5 мм приводит к быстрому проскоку материала с лотка в сепаратор без достаточного остывания, кроме того, материал не успевает в достаточной степени злектризоваться, Обоснование необходимых пределов амплитуды вибрации представлено в табл.7.

Сухое дробление до крупности -1,0 мм возможно производить в конусной инерционной дробилке или в мельнице самоизмельчения типа "Аэрофол". Применение именно этих аппаратов позволяет раскрыть минералы по спайности уже при крупности

1,0мм, кроме того, в результате использования этих аппаратов происходит концентрация волластонита в классе -0,071 мм. что позволяет вывести его в качестве готового одукта.

2002513

Таблица 1

Таблица 2

Предлагаемый способ можно пройллюстрировать следующим примером. ()богащению подвергается волластонитовая руда

Босаргинского месторождения, содержащая 55 — 56% волластонита. 26 — 27% грана- 5 та 7-8% пироксена,5-5,5 кальцита,3,5—

4% кварца и 1,5 — 2% других минералов.

Исходная руда поступает на сухое дробление в конусную инерционнуб дробилку. После дробления руда поступает на 10 воздушную классификацию в пневматический классификатор по классам 1,0 и 0,017 мм. Класс +1,0 мм направляется на додрабливание, а класс -0,071 мм, который является готовым волластонитовым продуктом, 15 выводится из процесса. Класс-1,0+0,071 мм подвергается магнитной сепарации в сепараторе MC-2 с выделением гранатового концентрата в магнитной фракции, Гранатовый концентрат содержит 95 — 96 граната при 20 его выходе 3,4%, Немагнитная фракция перечиц ается в магнитном сепараторе и поступает на нагревание в электрическую трубчатую печь до температуры 160ОС, После этого немагнитная фракция поступает 25 на лоток вибропитателя, установленного под углом 35О к горизонтали, совершаемый колебания с амплитудой 1,0 мм, лЬток имеет длину.300 мм и изготовлен из дюралюмиI ния, На вибролотке происходит электризация материала, причем кальцит и кварц приобретают противоположные: заряды. C вибропитателя материал через загрузочную воронку поступает в пространство между электродами электростатического сепаратора. свободного падения. Электростатическая сепарация производится при напряженности электрического поля 3,7 кВ/см. В результате основной электростатической сепарации получают концентраты, отличающиеся друг от друга содержанием в них волластонита и примесей. Продукты, полученные у положительного электрода, обогащены кварцем, а продукты, полученные у отрицательного электрода — кальцитом.

Баланс полезных компонентов по продуктам обогащения по известному и предлагаемому способам представлены в табл,8.

Схема отличается простотой технологического режима, аппаратурного оформления, соответствует требованию комплексности переработки минерального сырья и предусматривает возможность полной автоматизации процесса. (56) Труды института ГипроНИнеметаллоруд, 1969, М 5, с.22,, Разведка и охрана недр,01955, M 3, с.6-10.

Продолжение табл. 2

2002513

Таблица 3

Таблица 4

2002513

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7 2002513

Таблица 8

Продукты обога- Вы- Волластонит, щения ход

Каль ит

Ква

Известный

Волластонитовый концентрат

Гранатовый концентрат

Хвосты

Исхо ное

83,0

76,2

50,5

20,6

30,4

11,4

12,4

100,0

23,6

28,9

55,0

100,0

П е агаемый

Волластонитовый концентрат

Волластонитовый

90,0

65,2

3,0

17,4

1,0

11,5

44,4

60,0

39,1

35,0

12;2

5.7

19,0 центрат

Кальцитовый концентрат

Кварцевый продукт

Исходное

43,5

5,8

47,0

7,1

35,0

53,4

100,0

45,0

5,9

100,0

3,8

100,0

7,4

100,0

57,0 шламовый продукт 23,6

Гранатовый конФормула изобретения

1, СПОСОБ СУХОГО ОБОГАЩЕНИЯ

ВОЛЛАСТОНИТОВЫХ РУД, включающий сухое дробление руды, магнитную сепарацию дробленого материала, выделение гранатового концентрата и волластонитового концентрата.из немагнитного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения технологических показателей обогащения и комплексности использования сырья, после дробления руду подвергают воздушной классификации по классам 1,0 и 0,071 мм, класс+1,0 мм направляют на додрабливание, класс -0,071 мм выделяют в качестве готового волластонитового продукта, магнитной сепарации подвергают класс -1,0 +0,071 мм, гранатовый концентрат выделяют в магнитный продукт магнитной сепарации; перед выделением волластонитового концентрата немагнитный продукт подвергают трибоэлектризации при нагревании до 150-170 С в электричеСкой трубчатой печи и охлаждению до 100 -110 С на лотке вибропитателя, а волластонитовый койцентрат выделяют электростатической сепарацией с одновременным выделением кальцитового концен5 трата и кварцевого продукта, при этом напряженность электрического поля устанавливают в.диапазоне 3,5 ° 10 - 3,9 ° 10

В/м.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что лоток вибропитателя выполняют из дюралюминия и с длиной 200 - 350 мм и устанавливают с наклоном 33 - 35 горизойтали, а амплитуду вибрации лотка

15 устанавливают 0,5 - 1,5 мм.

3, Способ .по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сухое дробление осуществляют в конусной инерционной дробилке, 4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся.

20тем, что Руду подвергаю измельчению в мельнице самоизмельчения типа "Аэрофол".

2002513 ушилка

Роликовая дробилка сты

Воздушный сепаратор

Готовый продукт

Фиг Л

2002513

Дробление

Измельчение в конусной инерационной дробилке

-G 07I+0 мм

Шламовый волластонитовый концентрат

-I,Î + G,0VI мм

Магнитная сепарация

I ранатовый концентрат

Электростатическая сепарация олластонитовый концентрат

Фиф . 2

Составитель E,Ñîðîêà

Техред M.Mîðãåèòàë Корректор М. Петрова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушскал наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор

Заказ 3202

Нагревание до б0ос хлаждение до

IO0Î

Кварцевый продукт

Самоиэмельчение в мельнице типа

"Аэрофол"

Кал ьцито вый концентрат