Технология сухого обогащения пегматитов и пегматоидных гранитов для получения кварц-полевошпатовых и слюдяных концентратов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Технология сухого обогащения пегматитов и пегматоидных гранитов для получения кварц-полевошпатовых и слюдяных концентратов

Специальность 25.00.13 - «Обогащение полезных ископаемых»

Кутенев А.А.

Екатеринбург - 2012

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» на кафедре «Горное дело»

Научный руководитель - доктор технических наук,

доцент Валиев Нияз Гадым - оглы

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

доцент Лагунова Юлия Андреевна

кандидат технических наук

Шихов Николай Владимирович

Ведущая организация - ОАО «Государственный научно-исследовательский и проектный институт асбестовой промышленности «НИИ проектасбест»»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Полевошпатовое, кварц-полевошпатовое сырье широко используется в стекольной, керамической, фарфоро-фаянсовой, электротехнической отраслях промышленности, при производстве абразивов, красок, мастик, в качестве наполнителей буровых растворов. Рост объемов строительства и ремонтных работ, ввод новых мощностей, производство новых видов товаров обусловливают увеличение потребности в таких видах продукции, как керамическая плитка, керамогранит, керамокирпич, стекло различного назначения.

Флотационное (мокрое) обогащение кварц-полевошпатовых руд имеет ряд существенных недостатков, а именно: низкое извлечение полезного продукта, высокая себестоимость, необходимость строительства и содержания хвостохранилищ, использование в технологическом процессе кислот и других реагентов, что крайне негативно влияет на экологию. В настоящее время разрабатываются технологии сухого обогащения полевошпатовых, кварц-полевошпатовых руд на уровне лабораторных и полупромышленных испытаний. И хотя в последние годы разработаны и утверждены новые ГОСТы на различную кварц-полевошпатовую продукцию (КПШК, КПШС), только недавно была разработана и опробована технология сухого обогащения, превосходящая по всем показателям технологию существующего мокрого обогащения. В связи с тем что около 30 % полевошпатовой продукции импортируется в Россию, возникает необходимость увеличения сырьевой базы и обеспечения производства полевошпатовой, кварц-полевошпатовой продукцией. Обоснование параметров сухого обогащения кварц-полевошпатовой руды является актуальной задачей исследования.

Объект исследования - технологические схемы обогащения неметалло- рудных материалов.

Предмет исследования - технология сухого обогащения пегматоидных гранитов.

Идея работы - использование современного оборудования дробления, гравитационно-воздушной классификации, высокочастотного грохочения и очистки путем магнитной сепарации.

Цель исследования - определение и обоснование параметров технологии сухого обогащения пегматитов и пегматоидных гранитов Адуйского поля.

Основные задачи исследования

1. Анализ современного состояния производства полевошпатовых и кварц-полевошпатовых материалов. Оценка возможности сухого обогащения по традиционной технологии.

2. Определение рациональных условий сухого обогащения руды. Разработка технологической схемы и схемы цепи аппаратов.

3. Технико-экономическое обоснование эффективности сухого обогащения пегматитовой руды.

Методы исследований. Обогащение и анализ технологии сухого обогащения, производство опытных работ в лабораторных условиях с определением рациональных параметров по дроблению и напряженности магнитного поля, химический и минералогический анализ продуктов обогащения, испытания полученной продукции в промышленных условиях, анализ результатов испытаний.

Защищаемые научные положения

1. Традиционная схема получения полевошпатовых, кварц-полевошпатовых концентратов методом флотации из пегматитов и пегматоидных гранитов не обеспечивает необходимое количественное извлечение полезного продукта с минимальным содержанием вредных примесей.

2. Сухое обогащение руд способом дезинтеграции в центробежно-ударной дробилке, воздушно-гравитационной и высокочастотной классификации, с последующей очисткой концентратов от оксидов железа и слюды магнитной сепарацией, повышает выход и качество готовой продукции, исключает необходимость дополнительных затрат на строительство и содержание шламохранилищ, использование различных реагентов, снижает себестоимость продукции.

Научная новизна результатов работы

1. Установлено, что выветрелые пегматоидные граниты Адуйского массива, используемые для производства строительных материалов, на 90 % представлены кварц-полевошпатовым материалом, который при сухом обогащении является широко востребованным сырьем для керамогранитной, абразивной, стекольной промышленности.

2. Для эффективности дезинтеграции кварц-полевошпатового материала наиболее соответствующей является комбинация центробежно-ударного дробления и грохота типа Kroosher.

3. Впервые в России разработан технологический регламент сухого обогащения широко распространенных кварц-полевошпатовых руд (пегматоидных гранитов) с использованием оборудования селективной дезинтеграции и воздушной классификации.

Технология сухого обогащения защищена патентом РФ.

Обоснованность и достоверность научных положений подтверждается значительным объемом экспериментальных работ в лабораторных условиях, а также испытанием схемы сухого обогащения в промышленных условиях.

Практическая значимость работы заключается в разработке регламента сухого обогащения кварц-полевошпатового сырья для получения кварц-полевошпатового концентрата с содержанием железа менее 0,25 %.

Научное значение заключается в разработке технологической схемы сухого обогащения пегматоидных гранитов, определении рациональных параметров обогащения и выборе необходимого оборудования.

Личный вклад автора заключается в организации и проведении всего комплекса исследований по оценке выветрелых гранитов как кварц-полевошпатового сырья, исследовании пегматоидных гранитов на обогатимость и составлении технологической схемы, схемы цепи аппаратов, технологического регламента сухого обогащения и технико-экономической оценке результатов обогащения.

Реализация результатов работы:

- составлен технологический регламент сухого обогащения кварц-полевошпатовой руды для получения кварц-полевошпатового концентрата с содержанием железа менее 0,25 %;

- составлен «бизнес-план» на добычу выветрелых пегматоидных гранитов «Адуйского поля» и переработку их в товарный концентрат.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международной конференции «Уральская горнопромышленная декада» 2010, 2011 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы, в т. ч. получен патент Российской Федерации.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, 9 приложений, перечня литературы из 41 наименования, изложена на 105 страницах текста, содержит 26 рисунков и 39 таблиц.

Основное содержание диссертации

1. Современное состояние производства полевошпатовых и кварц-полевошпатовых материалов

В промышленности неметаллорудных материалов широко используется полевошпатовое и кварцевое сырье. Оно применяется в стекольной, керамической, фарфоро-фаянсовой, электротехнической отраслях промышленности, при производстве красок, мастик, шпатлевок, в качестве наполнителей буровых растворов и др.

В настоящее время в России зарегистрировано 8 предприятий, занимающихся добычей и переработкой полевошпатового сырья. Их базой являются 16 разрабатываемых месторождений. Суммарная добыча на этих месторождениях около 1200 тыс. т. Выход полевошпатовых концентратов из добытой руды составляет 25-50 %. Из потребленных в 2008 году 750 тыс. тонн полевошпатовых и кварц-полевошпатовых концентратов только 77 % были произведены в России, 23 % импортированы из других стран. Таким образом, в условиях роста потребления полевошпатовой продукции сохраняется актуальность совершенствования технологии добычи и обогащения полевошпатового сырья.

Кварц-полевошпатовое месторождение «Участок № 5» (Адуйский гранитный массива) открыто в феврале 2008 года и по классификации месторождений относится к категории крупных (более 1000 тыс. т). Предварительное исследование руд выполнено компанией «Коралайна-Инжиниринг» в 2007-2008 гг.: изучен вещественный состав руды и осуществлен выбор нетрадиционной схемы обогащения. По данным опробования, соотношение окислов щелочных металлов К₂О : Na₂O по массе 1,72 (калиевый модуль), содержание Fe₂O₃ - 0,48 %. По величине калиевого модуля руда соответствует требованиям, предъявляемым к кварц-полевошпатовым материалам, по содержанию железа - необходимо удаление избыточного железа до 0,25 %. Анализ результатов магнитной сепарации показал возможность обогащения пегматоидных гранитов Адуйского поля сухим способом.

2. Оценка возможности сухого обогащения по традиционной схеме

С целью оценки селективности разрушения и выбора типа дробилок пробу руды Адуйского месторождения после грохочения на сите 50 мм подвергли дроблению по двум схемам:

- схема А - щековая СМД 116, две стадии роторного дробления на ДР 4х4 и измельчение в мельнице Ц-2030;

- схема Б - три стадии дробления в щековых дробилках СМД 115А и измельчение в мельнице Ц-2030 (рис. 1).

На рис. 1 видно, что гранулометрические характеристики продуктов дробления (по схеме А и Б - 1,3) и измельчения (2,4) достаточно близки между собой, а макроселективность раскрытия незначительная.

Рис. 1. Гранулометрическая характеристика продуктов дробления:

схема А: 1 - первая стадия дробления; 2 - измельчение;

схема Б: 3 - первая стадия дробления; 4 - измельчение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Магнитная сепарация продуктов измельчения проводилась по следующей схеме (рис. 2).

Рис. 2. Схема получения кварц-полевошпатового концентрата магнитной сепарацией без предварительной обработки исходного материала

Результаты технологических испытаний по получению кварц-полевошпатового концентрата с помощью магнитной сепарации без предварительной специальной подготовки приводятся в табл. 1.

Таблица 1

Результаты магнитной сепарации исходной пробы без предварительной подготовки

Продукт	Выход от опер., %	Выход от исх., %	Содержание Fe2O3, %
Классификация
+0,5	61,92		0,87
-0,5+0,315	11,28		1,13
-0,315+0,1	21,00		0,90
-0,1+0	5,80		1,44
Исх. проба	100,0		0,94
Магнитная сепарация класса -0,5+0,315 мм в две стадии с перечисткой немагнитной фракции
1-я стадия на валковом магн. сепар. - СПБМ 0,45 Тл
Немагн. фракция 1	99,30	11,20	1,12
Магн. фракция 1	0,70	0,08	2,10
Исх. -0,5+0,315 мм	100,00	11,28	1,13
2-я стадия - перечистка немагнитной фракции на двухвалковом магн. сепар. - СМВИ 1,5 Тл
Немагн. фракция 2	76,33	8,55	0,50
Магн. фракция 2	23,67	2,65	3,14
Исх. немагнитная фракция 1	100,00	11,20	1,12
Магнитная сепарация класса -0,315+0,1 мм в две стадии с перечисткой немагнитной фракции
1-я стадия - СПБМ 0,45 Тл
Немагн. фракция 1	98,80	11,14	0,88
Магн. фракция 1	1,20	0,14	2,70
Исх. -0,315+0,1 мм	100,00	11,28	0,90
2-я стадия - перечистка немагнитной фракции - СМВИ 1,5 Тл
Немагн. фракция 2	85,78	9,56	0,50
Магн. фракция 2	14,22	1,59	3,14
Исх. немагнитная фракция 1	100,00	11,14	0,88
Магнитная сепарация класса -0,1+0 мм в две стадии с перечисткой немагнитной фракции
1-я стадия - СПБМ 0,45 Тл
Немагн. фракция 1	90,41	18,99	1,44
Магн. фракция 1	9,59	2,01	1,52
Исх. -0,1+0 мм	100,00	21,00	1,44
2-я стадия - перечистка немагнитной фракции - СМВИ 1,5 Тл
Немагн. фракция 2	55,60	10,56	1,13
Магн. фракция 2	44,40	8,43	1,82
Исх. немагнитная фракция 1	100,00	18,99	1,44
Магнитная сепарация класса -0,5+0 мм в две стадии с перечисткой немагнитной фракции
1-я стадия - СПБМ 0,45 Тл
Немагн. фракция 1	98,79	37,62	1,22
Магн. фракция 1	1,21	0,46	4,50
Исх. -0,5+0 мм	100,00	38,08	1,26
2-я стадия - перечистка немагнитной фракции - СМВИ 1,5 Тл
Немагн. фракция 2	80,76	30,38	0,61
Магн. фракция 2	19,24	7,24	3,80
Исх. немагнитная фракция 1	100,00	37,62	1,22
Магнитная сепарация класса +0,5 мм в две стадии с перечисткой немагнитной фракции
1-я стадия - СПБМ 0,45 Тл
Немагн. фракция 1	99,72	61,75	0,85
Магн. фракция 1	0,28	0,17	5,43
Исх. +0,5 мм	100,00	61,92	0,87
2-я стадия - перечистка немагнитной фракции - СМВИ 1,5 Тл
Немагн. фракция 2	92,86	57,34	0,61
Магн. фракция 2	7,14	4,41	4,00
Исх. немагнитная фракция 1	100,00	61,75	0,85

По результатам технологических испытаний сделан следующий вывод.

При сухом обогащении пегматитов и пегматоидных гранитов по традиционной схеме невозможно обеспечить необходимое качество концентратов:

- при использовании классических вариантов дробления в щековых дробилках и в комбинации с роторным измельчением достаточной для магнитного обогащения дезинтеграции не происходит, содержание железа в продуктах дробления составляет от 0,5 до 1,13 %, что не соответствует ГОСТу; пегматитовая руда сухое обогащение

- при дроблении в центробежно-ударной дробилке и гравитационно-воздушной классификации содержание железа снижается и составляет 0,37-1,03 %, однако не соответствует ГОСТу (менее 0,25 %).

Традиционная схема получения полевошпатовых, кварц-полевошпатовых концентратов методом флотации из пегматитов и пегматоидных гранитов не обеспечивает необходимое количественное извлечение полезного продукта с минимальным содержанием вредных примесей.

3. Определение рациональных условий сухого обогащения руды

Для максимального раскрытия минералов пегматитовой руды и обезжелезнения продуктов обогащения нами принимаются:

- дробление в дробилках ударного действия;

- узкая классификация по крупности;

- двух- и трехстадийная магнитная сепарация (различных классов).

В практике обогащения имеются примеры селективной дезинтеграции на центробежно-ударных дробилках (типа ЦДУ, ДЦ) и мельницах (типа МЦ). В нашем исследовании дробление принято на дробилке ДЦ с самофутеровкой, когда карманы внутренней стороны корпуса заполнены крупным исходным материалом и дробление происходит по принципу удара «кусок о кусок».

Классификация дробленой руды осуществлялась на гравитационно-воздушном классификаторе (КГ-4). Схема подготовки пробы дроблением и классификацией приводится на рис. 3.

По результатам воздушной классификации сделаны выводы:

- наименьшее содержание железа 0,37 % в крупной фракции после перечистки суммы мелких фракций;

- наибольшее содержание железа 1,03 % в мелкой фракции после перечистки суммы крупных фракций.



Рис. 3. Схема подготовки пробы дроблением и классификацией

Крупная фракция после перечистки суммы мелких фракций, мелкая и крупная фракции после перечистки суммы мелких фракций на гравитационно-воздушном классификаторе направляются на грохот Kroosher (каждая фракция в отдельном цикле). Особенностью грохота Kroosher является многочастотная адапторная система виброударного возбуждения поверхности сита. По материалам фирмы Kroosh Technoloqies Ltd.:

- низкочастотные колебания обеспечивают движение материала по сетке и его перемешивание, облегчающее перемещение мелких частиц через слой материала к поверхности сетки;

- колебания со средними частотами разбивают агломераты при соударении мелких частиц;

- высокочастотные колебания обеспечивают самоочистку сетки.

На рис. 4 приводится гранулометрический состав пробы исходных пегматоидных гранитов.



Рис. 4. Гранулометрический состав пробы:

1 - сухая и мокрая классификации на ситах;

2 - сухая классификация на грохоте Kroosher

Анализируя результаты дробления в центробежно-ударных дробилках, воздушной классификации и дополнительной классификации на грохоте Kroosher, можно сделать следующие выводы:

- при грохочении происходит частичное разделение кристаллов кварца и полевого шпата;

- в результате классификации на гравитационно-воздушном классификаторе и на грохоте Kroosher получен надрешетный продукт крупностью более +0,5 мм, состоящий из мусковита (флогопита).

Магнитная сепарация выполнялась на двухвалковом сухом магнитном сепараторе СМРС с магнитной индукцией 0,8 Тл на верхнем валке и 1,1Тл - нижнем.

Основная (первая) стадия магнитной сепарации классов крупности после грохочения на Kroosher проводилась в следующем режиме: частота вращения верхнего валка 95 об/мин, частота вращения нижнего валка 80 об/мин. Перечистная (вторая) стадия магнитной сепарации немагнитных фракций после первой стадии магнитной сепарации проводилась в следующем режиме: частота вращения верхнего валка 63,5 об/мин, частота вращения нижнего валка 63,2 об/мин.

Схема магнитной сепарации приводится на рис. 5.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5. Схема магнитной сепарации продуктов классификации на грохоте Kroosher

В результате проведенных испытаний получены кварц-полевошпатовые продукты требуемого качества с содержанием Fe₂O₃ менее 0,25 %. Сводные показатели приводятся в табл. 2.

Таблица 2

Результаты магнитной сепарации

Продукт	Выход от опер., %	Выход от исх., %	Содержание Fe2O3, %	Распред. Fe2O3 от опер., %	Распред. Fe2O3 от исх., %
Магнитная сепарация классов крупности после грохочения Kroosher (1-я серия опытов: частота 95:80)
ПКК -5+1 мм
НМФ2	93,24	29,15	0,17	45,14	5,72
-5+1 мм	100,00	31,26	0,35	100,00	12,67
ПКК -1+0,5 мм
НМФ2	91,13	3,18	0,23	48,84	0,84
-1+0,5 мм	100,00	3,49	0,43	100,00	1,73
ПМК -0,5+0,25 мм
НМФ2	77,67	9,09	0,10	16,63	1,16
-0,5+0,25 мм	100,00	12,47	0,49	100,00	7,00
ПМК -0,25+0,1 мм
НМФ2	66,48	1,12	0,19	21,28	0,25
-0,25+0,1 мм	100,00	1,68	0,61	100,00	1,18
ПММ -0,5+0,25 мм
НМФ2	46,75	3,75	0,18	7,48	0,76
-0,5+0,25 мм	100,00	8,03	1,10	100,00	10,16
ПММ -0,25+0,1 мм
НМФ2	43,55	4,16	0,21	10,71	1,01
-0,25+0,1 мм	100,00	9,54	0,85	100,00	9,41
Магнитная сепарация (перечистка НМФ2) (2-я серия опытов: частота 63,5:63,2)
ПМК -0,5+0,25 мм, перечистка НМФ2
МФ2	3,20	0,31	0,18	5,53	0,06
НМФ2	91,43	8,86	0,08	73,82	0,86
-0,5+0,25 мм	100,00	9,69	0,10	100,00	1,16
ПМК -0,25+0,1 мм, перечистка НМФ2
ПМК-7	МФ2	10,21	0,11	0,23	12,06	0,03
ПМК-9	НМФ2	82,29	0,92	0,18	76,01	0,19
-0,25+0,1 мм	100,00	1,12	0,19	100,00	0,25
ПММ -0,5+0,25 мм, перечистка НМФ2
МФ2	7,99	0,30	0,21	9,57	0,07
НМФ2	83,26	3,12	0,16	75,96	0,58
-0,5+0,25 мм	100,00	3,75	0,18	100,00	0,76
ПММ -0,25+0,1 мм, перечистка НМФ2
МФ2	9,08	0,38	0,27	11,68	0,12
НМФ2	81,93	3,40	0,19	74,18	0,75
-0,25+0,1 мм	100,00	4,16	0,21	100,00	1,01
Магнитная сепарация (перечистка НМФ2 после доизмельч.) (3-я серия опытов: частота 63,5:63,2)
ПКК -5+1 мм (НМФ2) -0,5 мм, перечистка крупной фракции
МФ1	36,24	2,27	0,23	68,59	0,60
МФ2	20,07	1,25	0,08	12,72	0,11
НМФ2	43,68	2,73	0,05	18,69	0,16
-5+1 мм круп. фрак.	100,00	6,25	0,12	100,00	0,88
ПКК -5+1 мм (НМФ2) -0,5 мм, перечистка мелкой фракции
МФ1	47,57	7,51	0,24	80,01	2,08
МФ2	7,68	1,21	0,08	4,31	0,11
НМФ2	44,75	7,07	0,05	15,68	0,41
-5+1 мм мел. фрак.	100,00	15,79	0,14	100,00	2,60
ПКК -1+0,5 мм (НМФ2) -0,5 мм, перечистка крупной фракции
МФ1	14,13	0,18	0,23	36,93	0,05
МФ2	8,48	0,11	0,09	8,57	0,01
НМФ2	77,39	0,98	0,06	54,50	0,07
-1+0,5 мм круп. фрак.	100,00	1,27	0,09	100,00	0,13
ПКК -1+0,5 мм (НМФ2) -0,5 мм, перечистка мелкой фракции
МФ1	75,70	1,15	0,23	89,65	0,31
МФ2	7,88	0,12	0,13	5,27	0,02
НМФ2	16,42	0,25	0,06	5,07	0,02
-1+0,5 мм мел. фрак.	100,00	1,52	0,19	100,00	0,34

В результате сухого обогащения представленной пробы полученные продукты можно представить как суммарные фракции однородного качества, образующие соответствующие концентраты и промпродукты (табл. 3, 4).

Таблица 3

Баланс продуктов сухого обогащения

Продукт	Выход от исх., %	Содержание Fe2O3, %	Распр. Fe2O3 от исх., %
товарный	по технологической схеме
Концентрат кварц-полевошпатовый	Сумма КПШ с разным содержанием Fe2O3	42,24	0,14	6,61
Промпродукт железистый 1	Сумма магнитных фракций	18,32	1,62	34,18
Концентрат мусковитовый (флогопитовый)	Сумма мусковитового (флогопитового) продукта	0,78	5,17	4,64
Промпродукт железистый 2	Сумма продуктов после выделения слюды	3,72	0,82	3,53
Каолиновый продукт	Сумма шламов	34,94	1,26	51,04
	Общая сумма продуктов	100,00		100,00

Таблица 4

Сводные показатели получения слюдяного концентрата

Продукт с сод. мусковита (флогопита)	Выход от опер., %	Выход от исх., %	Содержание слюды, %	Распр. слюды от опер., %
1-й слюд. прод.	Слюд. прод.	48,95	0,29	95,00	36,96
2-й слюд. прод.	Слюд. прод.	9,87	0,05	99,00	7,11
3-й слюд. прод.	Слюд. прод.	8,20	0,22	90,00	26,96
4 сл. прод.	Слюд. прод.	32,98	0,22	98,00	28,97
Мусковит (флогопит)	100,00	0,78	94,69	100,00

Из вспомогательных процессов существенное значение имеет предварительная сушка исходной руды. Влажность мешает процессу дробления (дезинтеграции и грохочения с последующей магнитной сепарацией), поэтому необходимо снизить влажность исходного материала до 0,5 % посредством сушки, а затем охладить нагретый материал до 100-110.

Исходя из планируемой производительности, крупности питания (менее 10 мм) и степени просушки, рекомендуется сушильно-охладительный комплекс ООО ПКП «Стройтехника».

Сухое обогащение руд способом дезинтеграции в центробежно-ударной дробилке, воздушно-гравитационной, инерционной и высокочастотной классификации, с последующей очисткой концентратов от оксидов железа и слюды магнитной сепарацией, повышает выход и качество готовой продукции, исключает необходимость дополнительных затрат на строительство и содержание шламохранилищ, использование различных реагентов, снижает себестоимость продукции.

4. Технико-экономическая оценка эффективности сухого обогащения пегматитовой руды

Средняя расчетная производительность обогатительной фабрики по переработке руды Q = 200000 т/год (часовая Q_ч = 25 т/ч).

Средняя производительность по готовой продукции: кварц-полевошпатовый концентрат - 15,34 т/ч; мусковит (флогопит) - 1,32 т/ч.

Отходы: хвосты - 2,12 т/ч; шламы - 6,22 т/ч. Схема цепи аппаратов обогатительной фабрики приводится на рис. 6.



Рис. 6. Схема цепи аппаратов:

1 - самосвал; 2 - колосниковый грохот; 3 - приемный бункер; 4 - вибропитатель; 5 - агрегат топочно-сушильный; 6 - блок циклонов; 7 - вентилятор вытяжной; 8 - виброохладитель; 9 - блок циклонов; 10 - вентилятор вытяжной; 11 - центробежно-ударная дробилка; 12 - гравитационно-воздушный классификатор; 13 - инерционный грохот; 14 - грохот Kroosher; 15 - сухой валковый магнитный сепаратор; 16 - стол по трению

Технологической схемой предусматривается:

- сушка в барабанной сушилке;

- дробление на центробежно-ударной установке;

- классификация на ГВК;

- классификация на ГИС крупной и мелкой фракций;

- классификация на Kroosher крупной и мелкой фракций;

- основная магнитная сепарация по фракциям крупности;

- концентрация на столе по трению по классам крупности;

- перечистная магнитная сепарация.

Экономические показатели сухого обогащения включают (табл. 5):

- расчет затрат на добычу и доставку руды на обогатительную фабрику;

- расчет затрат на переработку руды с получением товарной продукции;

- расчет себестоимости продукции.

Таблица 5

Сводная таблица затрат и прибыли выпуска КПШК и слюдяного (флогопит-мусковитового) концентрата

Наименование показателей	Величина, руб.
Затраты:
на добычу и перевозку руды на обогатительную фабрику	263,24
на переработку руды, с получением КПШК и слюдяного концентрата	236,58
на приобретение, монтаж горного оборудования (на запасы 6 млн т руды)	1,45
на приобретение и монтаж обогатительного оборудования по упрощенной схеме обогащения (на запасы 6 млн т руды)	11,41
ГПР (на запасы 6 млн т руды) (500 тыс. т *263,24 руб./т: 600 тыс. т)	21,92
ГРР (для прироста запасов руды в период эксплуатационной добычи)	1,00
на строительство железнодорожной ветки (8 млн руб. - 300 м) (на запасы 6 млн т)	1,33
Себестоимость товарной продукции (на тонну руды)	812,60
Суммарная выручка за КПШК и слюдяной концентрат, получаемые из 1 т руды, при упрощенной схеме обогащения:	1897,00
выручка за КПШК (Fe2O3 - 0,25 %), получаемый по упрощенной схеме обогащения, при выходе готовой продукции из 1 т руды - 61 %	1250,00
выручка за КПШК (Fe2O3 - 0,30 %) получаемый после обогащения шламов, при выходе готовой продукции из 1 т руды - 12,45 %	137,00
выручка за слюдяной концентрат, получаемый в процессе обогащения руды, при выходе готовой продукции из 1 т руды - 4,7 %	235,00
Прибыль (на 1 т руды)	1084,40
Годовая прибыль (при добыче 200 тыс. т руды)	216880 тыс. руб.
Чистая прибыль (на 1 т руды)	817,71
Годовая чистая прибыль	163542,40 тыс. руб.

Заключение

В диссертации на основании проведенных исследований приводится решение актуальной научно-технической задачи - обоснование параметров технологии сухого обогащения пегматитовых руд на основе двухстадийной дезинтеграции в центробежной дробилке и последующей классификации на грохоте Kroosher, имеющей существенное значение для промышленности неметалло-рудных материалов и получения сырья для керамической и стекольной промышленности.

По результатам исследования сделаны следующие выводы:

1. При сухом обогащении пегматитов и пегматоидных гранитов по традиционной схеме невозможно обеспечить необходимое качество концентратов:

- при использовании классических вариантов дробления в щековых дробилках и в комбинации с роторным измельчением достаточной для магнитного обогащения дезинтеграции не происходит, содержание железа в продуктах дробления составляет от 0,5 до 1,13 %, что не соответствует ГОСТу;

- при дроблении в центробежно-ударной дробилке и гравитационно-воздушной классификации содержание железа снижается и составляет 0,37-1,03 %, однако не соответствует ГОСТу (менее 0,25 %).

2. После предварительной подготовки, включающей дополнительную селективную дезинтеграцию в центробежной дробилке и классификацию на грохоте Kroosher, в результате магнитной сепарации получен кварц-полевошпатовый концентрат (КПШК), соответствующий требованиям ГОСТа (с содержанием Fe₂O₃ + Fe₂O₃ менее 0,25 %).

3. При очистке продуктов классификации на грохоте Kroosher на концентрационном столе по трению дополнительно к кварц-полевошпатовому концентрату получен мусковитный (флогопитовый) концентрат классов крупности -5+1 мм и -1+0,5 мм.

4. Себестоимость товарной продукции, полученной из 1 т руды, составит 851,46 рублей. Прибыль от реализации товарной продукции, полученной из 1 т руды, составит 1337,79 рубля.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

- в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК

1. Кутенев А. А., Валиев Н. Г. Технология сухого обогащения кварц-полевошпатовой руды // Известия вузов. Горный журнал. - 2011. - № 2. - С. 103-105.

- патент

2. Пат. № 2370326 Российская Федерация МПК В 07 В 9/100 Способ получения КПШС различного сортового состава с помощью сухого метода обогащения / А. А. Кутенев и др., заявитель и патентообладатель Кутенев А. А. - № 2007146537; заявл. 20.06.2009; опубл. 20.10.2009. Бюл. № 29.

- в прочих изданиях:

3. Кутенев А. А., Валиев Н. Г. Технология сухого обогащения пегматитовых руд для получения кварц-полевошпатовой смеси // Материалы международной конференции «Уральская горнопромышленная декада», 12-21 апреля 2010 г. - Екатеринбург: УГГУ, 2010. - С. 324-325.

4. Кутенев А. А., Валиев Н. Г. Дезинтеграция и классификация пегматитовой руды на вибрационном грохоте типа Kroosher // Материалы международной конференции «Уральская горнопромышленная декада», 4-13 апреля 2011 г. - Екатеринбург: УГГУ, 2011. - С. 244-245.

Размещено на Allbest.ru

...