prepod

Путь к Файлу: /индустриально-экономический колледж / Магнитное и электрическое обогащение титановых и циркониевых руд.doc

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   3
Пользователь:   prepod
Добавлен:   16.04.2015
Размер:   71.0 КБ
СКАЧАТЬ

 

Введение

Магнитная сепарация используется при обработке титановых и циркониевых руд  как для  первичного обогащения, так и для доводки концентратов.

Магнитная сепарация протекает более успешно на классифицированном  по крупности материале, так как при этом сближаются нижний  и верхний пределы крупности руды, что облегчает правильный подбор условий для выделения магнитного концентрата  необходимого качества. Она может осуществляться мокрым и сухим путем. Сухая магнитная сепарация применяется преимущественно при обогащении крупного материала, а мокрая – для мелкого.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Магнитное обогащение титановых и циркониевых руд

 

Показатели обогащения при сухой или мокрой магнитной сепарации существенно улучшаются в результате обеспыливания или обесшламливания материала.

При сухом магнитном обогащении значительное влияние на показатели обогащения оказывает влажность материала. Допустимое содержание влаги в обрабатываемой руде может быть установлено для каждого конкретного случая только опытным путем. Имеются указания, что при обогащении титано-циркониевых песков крупностью 2 – 0 мм содержание влаги не должно превышать 1%, при большем содержании влаги показатели обогащения снижаются, особенно для мелких классов.

На фабрике Отанмаки в Финляндии, перерабатывающей ильменито-магниевые руды, в результате проведенных исследований установлено, что при сухой магнитной сепарации тонкоизмельченного материала содержание влаги в питании как для исходной руды, так и для концентрата должно быть меньше 0,5%.

При обогащении титано-магнетированых руд мокрая магнитная сепарация осуществляется на сепараторах со слабым магнитном полем5 для выделения магнетита в отдельный концентрат с минимальным содержанием TiO2.

На фабрике Мак-Интайр магнитная сепарация осуществляется на ленточных сепараторах в два приема с одной перечисткой магнитного продукта первого приема сепарации. В результате магнетитовый концентрат содержит только 63% железа.

 На фабрике Отанмаки магнетитовый концентрат выделяется по значительно более сложной схеме, включающей мокрую и сухую магнитную сепарацию на барабанных электромагнитных сепараторах. Поэтому содержание железа в магнетитовом концентрате достигает 67%.

Вначале сепараторы для мокрой сепарации были установлены на фабрике Отанмаки последовательно по три штуки в виде десяти параллельных агрегатов, на которых осуществлялась основная сепарация и двукратная перечистка магнитного продукта первого сепаратора. При такой установки сепараторов на фабрике не удавалось получить магнетитовый концентрат достаточно высокого качества по содержанию железа и ванадия и ильменитовый продукт, чистый от магнетита. В дальнейшем барабанные сепараторы были собраны в три агрегата, по 9 барабанов в каждом. На первом верхнем сепараторе производится разделение материала на магнитный и немагнитный продукты; он работает с относительно большей удельной нагрузкой. Если  при первоначальной компоновке нагрузка на один сепаратор составила 7 т/ч, а удельная – около 5 т/м*ч, то при новой расстановке машин производительность сепаратора составляет 23 т/ч, а удельная нагрузка – 17 т/м*ч. 

  Немагнитный продукт с первого верхнего барабана поступает самотеком на два последовательно установленных по высоте барабанных сепаратора, в которых он подвергается двукратной перечистке. С последнего сепаратора получается ильменитовый промпродукт, поступающий на дешламацию и флотацию. Магнитный продукт первого верхнего барабана перечищается на шести последовательно установленных сепараторах, последний из которых выдает магнетитовый концентрат.

Магнитные продукты, полученные в результате двойной перечистки первичных хвостов, и немагнитные продукты, выделенные после шести перечисток первичного концентрата, объединяют, сгущают и подвергают повторной сепарации на двух установленных последовательно на высоте сепараторах. На этих сепараторах выделяется магнитный промпродукт, возвращаемый в измельчение, и немагнитный, поступающий на дешламацию и флотацию.

В результате такой компоновки барабанных сепараторов в агрегаты с несколькими перечистками магнитного и немагнитного продуктов первичной сепарации существенно повышаются показатели обогащения и производительность сепараторов. Кроме того, при такой компоновке в несколько раз уменьшается число рядов сепараторов, что облегчает распределение пульпы и уменьшает площадь, занимаемую сепараторами.

Проведенные на фабрике Отанмаки исследования показали, что первичные барабанные сепараторы работают лучше, когда поток пульпы совпадает с направлением вращения барабана. В этом случае на работу сепаратора менее сказываются колебания количества и плотности поступающей пульпы и крупности частиц руды. Перечистные же сепараторы лучше работают по принципу противотока с подачей пульпы снизу, под барабан, при этом получается более бедный по содержанию магнетита немагнитный продукт. Такой режим работы сепаратора требует более стабильных гидравлических условий, в противном случае из-за оседания частиц пульпы ванна забивается.

Основными недостатками сухой магнитной сепарации тонкоизмельченного материала являются необходимость измельчения руды и ее предварительной сушки, а так же значительное пылеобразование. Сухое измельчение менее эффективно как в экономическом, так и в технологическом отношениях, а предварительная сушка руды - операция дорогостоящая, пылеобразование вызывает необходимость в герметизации оборудования и эффективном пылеулавливании.

Поэтому сухая магнитная сепарация применяется редко для обогащения тонкоизмельченных руд.

На фабрике Отанмаки, запроектированной ранее с применением мокрого измельчения и мокрой магнитной сепарации, в дальнейшем перешли на сухой процесс. Это было сделано с целью повышения качества ванадийсодержащего магнетитового концентрата и снижения в нем потерь двуокиси титана. Проведенные на фабрике испытания показали, что даже при шестикратной перечистке магнетитового концентрата при мокрой сепарации не удается повысить содержание железа в нем выше 66-66,5 % и снизить содержание двуокиси титана ниже 5,5-5,9 %. Это объясняется тем, что на сепараторе для мокрого обогащения трудно разрушить флокулы магнетита, в которых застревают зерна ильменита.

Для сухой сепарации был использован барабанный сепаратор Лаурила, состоящий из внутреннего магнитного барабана с расположенными по всему  его периметру постоянными магнитами и наружного пустотелого немагнитного барабана. Оба барабана могут вращаться с различной скоростью, в одном или противоположных направлениях. При вращении одного барабана относительно другого или наружного барабана вокруг неподвижного  внутреннего полярность полюсов в каждой точке барабана меняется с частотой, пропорциональной относительной скорости барабанов и числу полюсов магнитной системы.

Исследования, проведенные Лаурилом, Рунолином и другими, показали, что при определенной частоте магнитного поля происходит разрушение магнитных цепей, и магнетитовые частицы не взаимодействуют друг с другом, что способствует получению магнетитовых концентратов высокого качества. С уменьшением крупности обогащаемой руды частота магнитного поля, при которой происходит разрушение магнитных флокул, возрастает. Необходимой  частоты магнитного поля можно достигнуть и тогда, когда внутренний магнитный барабан неподвижен при большой относительной скорости наружного барабана.

Было также установлено, что при одной и той же частоте поля, но при относительном движении обоих барабанов результаты сепарации все же лучше, чем при неподвижном внутреннем барабане. Но вращение внутреннего барабана очень усложняет конструкцию сепаратора Лаурила и затрудняет отделение магнитных частиц от поверхности барабана с помощью индукционного ролика. Между тем хорошие результаты разделения получаются при неподвижном внутреннем барабане и большой скорости вращения внешнего барабана. В этом случае сепаратор Лаурила превращается в обычный барабанный магнитный сепаратор с верхним питанием и с  постоянными магнитами.

При сухой сепарации мелкой сильномагнитной руды важное значение имеет большая скорость вращения барабанов, при которой повышается как эффективность сепарации, так и производительность сепаратора. Последняя достигается даже на материале крупностью 0,21-0 мм 30-50 т\ч, что значительно выше, чем при мокрой сепарации.

Высокую скорость вращения барабанов рекомендуют применять также при сухом обогащении более крупной магнетитовой руды крупностью 8-0 мм и выше, что позволит повысить производительность сепараторов и улучшить качество концентратов. Для улучшения качества немагнитных хвостов можно применять перечистку их при меньшей скорости вращения барабанов.

Эффективность сухой магнитной сепарации тонкоизмельченного материала может быть существенно улучшена после обработки руды реагентами, диспергирующими ее частицы. Это объясняется тем, что при  сухом тонком измельчении частицы руды обычно флокулированы. Флокуляция возрастает с увеличением разнородности материала.

На показатели магнитной сепарации оказывает также влияние температура обогащаемого материала. Влияние нагрева на магнитную сепарацию изучалось при обогащении титаноциркониевых прибрежных песков Нового Южного Уэлса (Австралия). При магнитном обогащении проводниковой фракции,  полученной в результате электрической сепарации, на фабрике не удалось достигнуть таких же показателей, как  при лабораторных опытах. Причина этого заключалась в том,  что на фабрике на магнитное обогащение поступает материал, имеющий температуру 70-90о С, а лабораторные испытания проводились при комнатной температуре.

Восстановительный обжиг рутила позволяет повысить его магнитную проницаемость в 25-50 раз. Пользуясь этим, можно разделить смесь рутила и циркона (оба немагнитные материала) и получить отдельные  концентраты магнитной сепарацией в сильном поле после  восстановительного обжига.

Схема обогащения  титаноциркониевых песков по этому методу приведена в приложении.

 Коллективные концентраты, содержащие рутил, циркон, ильменит и монацит, разделяют, применяя комбинированные схемы обогащения, включающие магнитную и электрическую сепарацию. Ильменит обладает наиболее высокой магнитной восприимчивостью, монацит – менее магнитен, чем ильменит; циркон и рутил – немагнитные минералы. В некоторых месторождениях обнаружена разновидность рутила, обладающего слабомагнитными свойствами. Иногда циркон ведет себя как слабомагнитный минерал благодаря наличию включений или пленок железосодержащих соединений. Существенное значение имеют также магнитные свойства второстепенных минералов, присутствующих в исходных песках. Поведение минеральных частиц в сепараторе зависит не только от их магнитной восприимчивости, но также и от крупности зерен и их удельного веса.

При разделении гравитационного концентрата месторождений Восточной Австралии на сепараторах с последовательно увеличивающимся напряжением магнитного поля получается ряд фракций следующего состава: первая фракция – магнетит, большая часть ильменита и немного хромита; вторая фракция – некоторое количество ильменита, много хромита, граната и немного турмалина; третья фракция – немного хромита, граната и ильменита, мало лейкоксена; четвертая фракция – оставшаяся часть турмалина и монацита, лейкоксен, магнитный рутил, загрязненный железосодержащими соединениями циркон; пятая фракция – рутил, циркон и кварц.

На доводочных установках находят применение магнитные сепараторы как высокой, так и низкой интенсивности. На сепараторах низкой интенсивности выделяют минералы первых двух групп; при работе с максимально возможной интенсивностью магнитного поля на этих сепараторах можно также выделить минералы третьей группы, но полностью извлечь минералы четвертой группы на этих сепараторах невозможно.

В США для мокрого обогащения сильномагнитных руд широкое применение находит ленточный магнитный сепаратор низкого напряжения типа Кроккет ли Линней. По сравнению с некоторыми сепараторами барабанного типа, почти исключительно применяемыми в Европе, сепараторы ленточного типа дают большую степень обогащения за один прием сепарации, потому что они имеют большое число полюсов и к разгрузочному концу машины на них напряженность магнитного поля снижается. Благодаря выделению хвостов вблизи подачи питания, где магнитное поле наиболее сильное, и последующему выделению промпродуктов на участках с более слабым магнитным полем получаются очень богатые конечные концентраты. В противоположность этому в большинстве сепараторов барабанного типа обычно получают только два продукта. В этих машинах длина намагничивающей системы является функцией диаметра барабана, который обычно равен 75 см. в машинах американской конструкции магниты находятся в водонепроницаемом контейнере, заполненном маслом, которое служит изолятором. Заставляя циркулировать это масло, можно получить значительно более эффективное охлаждение, т.е. достигнуть без чрезмерного перегрева большой плотности магнитного потока.

Сепараторы барабанного типа плохо поддаются масляному охлаждению. В некоторых типах таких сепараторов отмечается чрезмерный перегрев. Бывает так, что просачивающаяся снаружи вода и образующаяся конденсационная вода повреждает катушки. Магнитные сепараторы ленточного типа в этом отношении лучше сконструированы, так как они водонепроницаемые. Было также замечено, что отверстия промывных водяных брызгал забиваются и очень быстро изнашиваются; в ряде случаях от них предпочли отказаться.

В настоящее время в США во многих типах сепараторов с низкой напряженностью поля применяют постоянные магниты из сплава альнико. Постоянные магниты менее подвержены действию влаги. В сепараторах же других типов находят применение электромагниты, вероятно, благодаря тому, что они дают возможность легко  регулировать напряженность поля. Кроме того, сепараторы с постоянными магнитами стоят дороже.

 Для сухого магнитного обогащения в США обычно применяются сепараторы двух типов: высокой напряженности с поперечной лентой и индукционные сепараторы роликового типа. В тех случаях, когда требуется точная сепарация двух или нескольких магнитных минералов с различной проницаемостью, а также при работе с очень тонким материалом предпочитают сепараторы с поперечными лентами.

Новый сепаратор Дингса этого типа снабжен новой магнитной системой. В нем применяют установочные клинья для регулирования зазоров между нижними полюсами и лентой. Другой особенностью машин этого типа является движение поперечных лент в различных направлениях, чем достигается более равномерное распределение питания на главной питательной ленте от одного полюса до другого. Дисковые сепараторы, как например Рапид и Мэклин, в США почти не применяются. Сепараторы этих типов широко распространены в Европе и в Австралии. Они обладают тем преимуществом, что в них легко, регулировать зазоры во время работы машины. В Восточной Австралии на четырех фабриках для выделения магнитных минералов установлены сепараторы типа Мэклин и на одной – ленточный пятиполюсный сепаратор типа Мэмко-Хоуп. Компания “Титаниум энд Циркониум Индастрис” применяет также индукционно-роликовые сепараторы, работающие при низком напряжении магнитного поля, параллельно с сепараторами Мэклин.

За исключением компании “Рутайл Сендс Пти Лиметэд” все фабрики оборудованы  индукционно-роликовыми сепараторами различных типов с высоким напряжением магнитного поля. Наиболее распространены сепараторы Эксолон.

Эти сепараторы могут работать с низким напряжением магнитного поля, но они могут также извлекать и минералы четвертой группы. Применяются двух- и трехполюсные индукционно-роликовые сепараторы, а чаще всего двойной сепаратор Эксолон двумя и тремя полюсами на каждой стороне. Магнитный сепаратор Эксолон в четыре раза дороже, чем сепаратор Мэклин, однако электрическая его эффективность значительно выше. Магнитный сепаратор Мэклин потребляет 9 а, а  сепаратор Эксолон  только 6,5.

В отечественной практике наиболее широко применяется дисковый магнитный сепаратор “Ленинград”.

В последнее время сконструирован магнитный сепаратор МС-2 для разделения слабомагнитных минералов. По сравнению с другими сепараторами он обладает большей компактностью, высокой производительностью и повышенной напряженностью поля. Этот сепаратор  наиболее  эффективен для материала крупностью 0,5 мм.

Для мокрого магнитного   обогащения  сконструированы сепараторы 127-СЭ, НМ-ЗМ и НИГРИ-2ВК-5, которые предназначены главным образом для обогащения россыпей.

Однороликовый сепаратор 127-СЭ имеет напряженность магнитного поля до 17 тыс. э, крупность обрабатываемой руды 5-0 мм. Четырёхроликовый сепаратор НМ-ЗМ имеет напряженность до 12 тыс. э, крупность материала в питании-8 мм.

Применение сепаратора  2ВК-5 дало возможность осуществить эффективную мокрую магнитную сепарацию ильменитовых песков. Установка этих сепараторов на драгах позволило значительно уменьшить выход первичного концентрата и упростить схему обогащения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы

 

Фишман М. А., Соболев Д. С. «Практика обогащения руд цветных и редких металлов», Москва 1963 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Министерство образования Российской Федерации

Дальневосточный Государственный Технический Университет

( ДВПИ имени Куйбышева В.В.)

 

 

Кафедра геологии и месторождения полезных ископаемых.

 

 

 

Магнитное обогащение титановых и циркониевых руд

 

Реферат по дисциплине

“Технология переработки полезных ископаемых”

 

 

 

Выполнила: студентка группы Г-2811

Титова А. Ю.

.

 

 

Проверила: Кемкина Р. А.

 

 .

 

 

                                           Владивосток

2005

 

 

Приложение

Схема обогащения титано-циркониевых песков с применением восстановительного обжига.

 

Магнитное и электрическое обогащение титановых и циркониевых руд
Магнитное и электрическое обогащение титановых и циркониевых руд
 

 

 

 

 


                                              

Магнитное и электрическое обогащение титановых и циркониевых руд 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика