Основы технологии термомагнитного обогащения
Возможность термомагнитного обогащения пиритсодержащих материалов пирротинизирующим обжигом и последующей магнитной сепарацией покажем, на примере молибденовых промпрюдуктов. Для исследования были взяты: черновой концентрат ("Концентрат-1") основной молибденовой флотации, молибденовый промпродукт ("Концентрат-2"), полученный -без пропарки пульпы, и товарный промпродукт ("Концентрат-3") после пропарки Акчатауского ГОКа (КазССР) следующего химического состава, %:
Компоненты | Мо | Fe | S | кварц | прочие |
Концентрат-1 | 0,42 | 41,38 | 47,31 | 10,57 | 0,32 |
Концентрат-2 | 13,50 | 34,26 | 44,80 | 5,65 | 1,79 |
Концентрат-3 | 31,99 | 18,18 | 42,25 | 4,42 | 3,16 |
По данным рентгенофазового и петрографического анализов пром- продукты представлены молибденитом, пиритом и кварцем. Наиболее тесно молибденит ассоциирует с кварцем, с которым он связан генетически и наблюдается в виде многочисленных рассеянных мелких и тонких вкраплений, размерами от тонкодисперсного до 0,05 мм. Пирит встречается в виде неправильных угловатых зерен чаще во взаимном прорастании с кварцем и очень редко с молибденитом.
Результаты опытно-промышленных испытаний по термомагнитному обогащению мелкодисперсного "Концентрата-3" при атморферном давлении без доступа воздуха на шахтной установке также подтверждают возможность получения кондиционного -молибденового концентрата (таблица 13).
Лабораторные исследования и полупромышленные испытания показали принципиальную возможность термомагнитного обогащения пиритсодер- жащих молибденовых промпродуктов в вакууме с получением кондиционного молибденового пирротинового концентратов и элементарной серы (рисунок 15).
Таблица 13- Результаты опытно-промышленных испытаний термомагнитного обогащения промпродукта "Концентрат-3"
Продукты и концентраты | Выход, % | Молибден, % | Железо, % | Сера, % | Кварц, % | |||||||
От операции | От исходного | Содержание | извлечение | Содержание | извлечение | Содержание | Извлечение (от исх.) | Содержание | Извлечние (от исх.) | |||
От операции | От исходного | От операции | От исходного | |||||||||
Пирротинизирующий обжиг | ||||||||||||
Возгоны | 11,52 | 11,52 | сл. | - | - | сл. | - | - | 90,08 | 24,56 | сл. | - |
Огарок | 88,48 | 88,48 | 36,16 | 100,00 | 100,00 | 20,55 | 100,00 | 100,00 | 36,09 | 75,44 | 5,00 | |
Итого: | 100,00 | 100,00 | 31,99 | 100,00 | 100,00 | 18,18 | 100,00 | 100,00 | 42,25 | 100,00 | 4,52 | |
Магнитная сепарация | ||||||||||||
Пирротиновый | 33,68 | 29,80 | 3,24 | 3,00 | 3,00 | 56,86 | 93,20 | 93,20 | 36,94 | 26,05 | 1,35 | 9,0 |
Молибденовый | 66,32 | 58,68 | 32,91 | 97,00 | 97,00 | 1,89 | 6,80 | 6,80 | 36,62 | 50,86 | 6,89 | 91,00 |
Итого: | 100,00 | 88,48 | 36,16 | 100,00 | 100,00 | 20,55 | 100,00 | 100,00 | 36,09 | 76,91 | 5,00 | 100,00 |
Рисунок 15. Технологическая схема дообогащения пиритно-молибденового промпродукта
Промышленные испытания термического разложения гранулированного промпродукта при атмосферном давлении в восстановительной среде на шахтном реакторе также показали, возможность получения из "Концентрата-2" кондиционного концентрата с содержанием до 43,0% молибдена при его извлечении 95—96.
В качестве объектов, содержащих тяжелые цветные металлы, исследованы лениногорские пиритные хвосты (Л) и кировоградские пиритные концентраты (К) следующих составов, % или г/т (таблица 14):
Таблица 14- Состав лениногорских пиритных хвостов (Л) и кировоградских пиритных концентратов
Элементы | Fe | S | Pb | Zn | Сu | Auг/т | Ag г/т | SiO2 | CaO | Al2O3 |
(Л) | 28,0 | 33,5 | 0,85 | 0,94 | 0,26 | 8,0 | 80,0 | 30,0 | 1,22 | 3,28 |
(К) | 38,0 | 43,5 | 0,06 | 0,32 | 0,2 | - | - | 12,0 | 2,13 | 3,32 |
Петрографическим и рентгенографическим анализами установлено, что пирит лениногорских хвостов находится в сростках с кварцем и цветными металлами, в то время как кировоградские пиритные концентраты в основной массе представлены мономинеральным пиритом и кварцем, а цветные металлы ассоциированы, главным образом, с пиритом.
Наибольшее извлечение железа в магнитную фракцию лениногорских пиритных хвостов достигает 90 %, кировоградских концентратов — 98,0%, а извлечение Рb, Zn и Сu в немагнитную фракцию соответственно составляют, (%): 83,0, 74,5, 60,0 и 53,3, 63,43, 45,5.
При вакуумтермическом разложении лениногорских пиритных хвостов зависимости выхода магнитной фракции от температуры и остаточного давления извлечения Fe в магнитную, Pb, Zn и Сu в немагнитную фракции носят аналогичный характер с таковыми молибденовых промпродуктов и отличаются смещением оптимума к более высокому температурному интервалу 923—973 К и распределением металлов в продуктах сепарации.
Другим объектом исследования термомагнитного обогащения пиритсодержащего сырья явились труднообогатимые руды Николаевского месторождения (КазССР), трех, разновидностей, кристаллические (К), метаколлоидные (М) и смешанные (С) (таблица 15).
Таблица 15-Состав труднообогатимых руд Николаевского месторождения, %
Элементы | Fe | S | Pb | Zn | Сu | SiO2 | Al2O3 | CaO |
К | 40,00 | 46,7 | — | 0,224 | 0,92 | 4,03 | 4,50 | 2,50 |
М | 36,00 | 43,3 | 0,415 | 3,55 | 0,75 | 6,00 | 4,20 | 3,00 |
С | 38,41 | 47,1 | 0,38 | 3,50 | 4,70 | 2,07 | 2,52 | 0,56 |
По минералогическому составу руды делятся на два основных типа: мета коллоидный и кристаллический, резко отличающиеся между собой по характеру связи минералов. Особенностью их является тонкое неравномерное взаимопрорастание всех минералов рудного и нерудного комплекса.
При термическом разложении кристаллической руды в шахтной печи с увеличением крупности от 0,05 до 0,63 мм выход магнитной фракции падает с 82,0 до 60,0 %, а извлечение Fe в магнитную фракцию снижается с 95,0 до 70,0 %. Максимальное извлечение Zn и Сu достигаются для класса 0,05 мм и составляют для Zn 83,0 и Си 80,0 %.
Зависимость выхода магнитного продукта и извлечения в него Fe, ацветных металлов в немагнитную фракцию для метаколлоидной руды имеет аналогичный характер с кристаллической рудой, отличаясь снижением абсолютных величин извлечения цветных металлов, что связано с эмульсионной вкрапленностью минералов в этой разновидности и составляет для РЬ — 72,0, Zn - 80,0 и Сu — 70,0 %. Понижение извлечений цветных металлов из метаколлоидной руды при крупности материала 0,05 мм объясняется увеличением выхода тонких классов и повышением механического захвата мелких немагнитных частиц сильномагнитными прядями, а также неполнотой разложения крупных классов. Для обоих разновидностей руд оптимальное извлечение цветных металлов в немагнитную и Fe в магнитную фракции достигается при крупности 0,1—1 0,05 мм. Выход магнитной фракции и извлечение Fe в магнитную Pb, Zn и Сu в немагнитную фракции из смешанной руды составляют соответственно, %: 72,0, 67,0, 77,0 и 80,0.
Результаты термомагнитного обогащения различных типов пиритсодер жащих материалов показали, что вне зависимости от условий осуществления процесса пирит исходного продукта разлагается с образованием ферримагнитных гексагональных пирротинов с удельной магнитной восприимчивостью (50—100) х 10-6 м3/кг, разделяемых при магнитной, сепарации в поле напряженностью 80—96 к А/м от цветных, редких метал- лов и нерудных минералов, концентрируемых в немагнитной фракции.
Помимо основной цели — изменения контрастности магнитных свойств сульфидов Fe, пирротинизирующий обжиг обеспечивает отгонку элементарной S в газовую фазу; сульфидизацию окисленных минералов цветных и редких металлов, позволяющей повысить их сквозное извлечение; декрипитацию сростков минералов и самоизмельчения пирита, усиливающих эффект раскрываемости и разделения минералов; снижение механической прочности и повышение степени измельчаемости сырья, сокращающих энергетические затраты на их подготовку к обогащению. Все эти специфические особенности пирротинизирующего обжига позволяют при магнитной сепарации получить кондиционный концентрат с максимальным извлечением в него железа и пром продуктов или концентра-
Дата добавления: 2017-06-13; просмотров: 1982;