Пути решения проблемы выведения из циклов измельчения отвальных продуктов и высококачественных магнетитовых концентратов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? электропроводностью.
Если первая причина связана с природными свойствами руд и её частично можно устранить, то 2 и 3 причины в основном зависят от режима разделения и конструкции магнитного сепаратора, а именно применяемого повсеместно сепараторов серии ПБМ.
Селективность существующих сепараторов типа ПБМ недостаточна, а жесткая магнитная флокуляция частиц магнетита вызывает захват бедных сростков и частиц пустой породы в концентрат.
Наиболее перспективным решением проблемы повышения качества железорудных концентратов при одновременном снижении себестоимости передела является технология полного стадиального выделения конечных продуктов разделения на основе применения создаваемых магнитных сепараторов с комбинированной амплитудно-частотной модуляцией напряженности магнитного поля.
Мокрая магнитная сепарация измельченных магнетитовых кварцитов на серийных сепараторах типа ПБМ выделяет, как известно, в конечный продукт (хвосты) только немагнитные зерна пустой породы. Причем, если после первой стадии измельчения ММС способна удалять по выходу от исходного (35-40)% хвостов, то после второй - до 15%, а после третьей - и менее 10%. При этом высоки эксплуатационные расходы, в частности электроэнергии, (наиболее энергоемким является измельчение, которое при получении ВКК осуществляют в четыре стадии). Вся рудная смесь (зерна магнетита, богатые и бедные сростки) переходит в магнитный продукт (концентрат), который к тому же захватывает и немагнитные зерна пустой породы за счет магнитной флокуляции сильномагнитных зерен и физико-механической адгезии. Из этого следует, что постадийная скорость роста содержания магнетита в магнитных концентратах невелика и растет только за счет раскрытия сростков магнетита при измельчении, а магнетит переизмельчается и механически транспортируется из стадии в стадию. На каждом таком этапе концентраты обводняются, а снижение содержания твердого в продуктах разделения уменьшает силы магнитной и физической адгезии, повышая селективность сепарации, которая при этом удается уже только на магнитных дешламаторах. Известно, что на 1% повышения качества концентрата при его доводке традиционными методами в ныне действующем варианте технологии теряется до 3% извлечения металла в концентрат, что и неудивительно, так как при измельчении до 40 мкм магнетит теряет 15-20% своих магнитных свойств. Между тем, как это следует из описания исходной руды, уже после первой стадии измельчения в ней более трети измельченного магнетита находятся в виде свободных зерен, т.е. оказываются раскрытыми. Многостадиальное переизмельчение чистого магнетита приводит к образованию монодоменных флоккул, попадающих в концентрат в засоренном виде, что вообще исключает возможность получения суперконцентратов.
В ходе исследований проводилось определение принципиальной технологической возможности получения продукта высокого качества по общему железу из магнитного концентрата первой стадии обогащения. Это было сделано на полупромышленном сухом магнитном центробежном сепараторе 11KL - конструкции Эрки Лаурилла, причем удавалось получать концентраты, содержащие до 69% Feобщ, при выходе до 15%, что доказало реальную возможность решения поставленной задачи, но само ее решение для ММС оказалось очень не простым.
Многочисленные попытки исследователей создать такие конструкции были положительными в технологическом плане, но экономически не состоятельными, либо неработоспособными или не доведенными до внедрения в промышленных условиях.
В НТЦ МГГУ проводились и продолжаются экспериментально-конструкторские и технологические исследования по созданию высокоселективных магнитных сепараторов способных реализовать получен основе анализа известных научно-технических решений были выбраны следующие возможные подходы:
- управление ростом флокул в условиях перемешивания, когда в их ядро попадают только чистые магнетитовые зерна и такие флокулы переходят затем в концентрат;
- постоянное разрушение флоккул в процессах сепарации;
- разрушение флоккул между процессами сепарации;
- ослабление флокулообразования за счет снижения напряженности внешнего намагничивающего поля в сепараторе;
- очистка магнетитовых флоккул от зерен пустой породы механическими воздействиями на их структуру.
Наиболее перспективным по режиму силового разделения минералов является способ, требующий постоянного разрушения флоккул в самом процессе сепарации.
Практически интересно находить частоту поля, необходимую для разрушения флокулы до размера частиц, ее составляющих. Для линейной частоты ?, которая связана с угловой частотой следующим образом: , получено теоретическое выражение [3]:
(4.3)
где Н - напряженность магнитного поля;
а - длина флоккулы, ?а - магнитная проницаемость, cа - восприимчивость и d - плотность минерала флоккулы;
c, s ,t - коэффициент неоднородности поля, шаг полюсов и время сепарации.
Расчетный график зависимости а =f(?) - (1), который хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными перерасчетом скорости движения флокулы по барабану при данной частоте на длину флокулы (2), а также с фотоизмерениями (3).
Эффективность процесса сепарации повышается пропорционально освобождению материала из флокул такое освобождение было бы обратно пропорционально длине если бы у , флокулы при её разрушении уменьшалась