Технология сухого обогащения пегматитов и пегматоидных гранитов для получения кварц-полевошпатовых и слюдяных концентратов
Анализ современного состояния производства полевошпатовых и кварц-полевошпатовых материалов. Технико-экономическое обоснование эффективности сухого обогащения пегматитовой руды. Описание и оценка возможности сухого обогащения по традиционной технологии.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.08.2018 |
Размер файла | 813,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
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 Qч = 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
...Подобные документы
Технология обогащения железной руды и концентрата, анализ опыта зарубежных предприятий. Характеристика минерального состава руды, требования к качеству концентрата. Технологический расчет водно-шламовой и качественно-количественной схемы обогащения.
курсовая работа [218,3 K], добавлен 23.10.2011Качественно-количественные операции флотации железной руды. Расчет процесса дробления-грохочения, крупности и выхода продуктов. Показатели обогащения: выход концентратов, хвостов; содержание компонентов. Технологическая эффективность процессов обогащения.
курсовая работа [66,6 K], добавлен 20.12.2014Технология обогащения железной руды на Гусевогорском месторождении. Расчёт технологии рудоподготовительного цикла, схема и технологический режим дробления. Расчёт основного оборудования обогащения. Модернизация сепараторов 2пбс 90/250а в цехе обогащения.
дипломная работа [11,8 M], добавлен 02.06.2010Способы обогащения руд. Технология флотации: обогащение марганцевых руд, дообогащение железорудных концентратов, извлечение металлов из "хвостов" магнитного и гравитационного обогащений. Технологическая схема обогащения апатит-штаффелитовой руды.
реферат [665,6 K], добавлен 14.11.2010Характеристика железных руд и концентратов. Группа магнетитовых руд осадочно-метаморфического происхождения. Рекомендуемое оборудование, гравитационный метод обогащения. Комплексность использования сырья в Ковдорском ГОКе. Охрана окружающей среды.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 07.08.2013Выбор процесса обогащения и машинных классов. Построение кривых обогатимости для шихты и машинных классов. Составление практического баланса продуктов обогащения. Расчет оборудования для грохочения, обезвоживания концентратов и обесшламливания.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 25.03.2023- Технология и оборудование для производства и упаковки сухого молока производительностью 10000 кг/час
Ознакомление с основными требованиями к сырью для производства сухого молока. Перечень и описание основного и вспомогательного оборудования. Технологическая схема поточной линии; расчет пастеризационно-охладительной установки и затрат энергоресурсов.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 23.03.2014 Выбор и обоснование схемы измельчения, классификации и обогащения руды. Вычисление выхода продукта и содержания в нем металла. Расчет качественно-количественной и водно-шламовой схемы. Методы контроля технологического процесса средствами автоматизации.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 23.10.2011Особенности горно-обогатительного производства. Характеристика перерабатываемых руд. Технология получения железорудных концентратов. Выбор оборудования для дробления, измельчения, обогащения. Технология доменного производства чугуна, выбор доменных печей.
курсовая работа [542,1 K], добавлен 27.12.2012Выбор технологической схемы обогащения железной руды. Расчет мощности и выбор типа обогатительного сепаратора. Определение производительности сепараторов для сухой магнитной сепарации с верхним питанием. Технические параметры сепаратора 2ПБС-90/250.
контрольная работа [433,6 K], добавлен 01.06.2014Геологическая характеристика Учалинского месторождения. Нормы и параметры процессов дробления и грохочения. Технологический процесс обогащения руд на Учалинской обогатительной фабрике. Теоретические основы процесса измельчения и классификации руды.
курсовая работа [55,7 K], добавлен 13.11.2011Изучение свойств руды - сырьевого материала металлургического производства. Характеристика основных способов обогащения руды магнетитом, безводной окисью железа и красным железняком. Методы удаления цинка, серы и мышьяка из состава горной породы.
реферат [13,9 K], добавлен 21.01.2012Проект модернизации установки сухого тушения пекового кокса на коксохимическом производстве. Описание недостатков конструкции. Разработка гидропривода секторного отсекателя. Выбор гидравлической схемы. Создание управляющей программы для станка с ЧПУ.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.03.2017Свойства и применение молибдена, характеристика сырья для его получения. Окислительный обжиг молибденитовых концентратов. Разложение азотной кислотой. Выбор и технико-экономическое обоснование предлагаемой технологии получения триоксида молибдена.
курсовая работа [148,8 K], добавлен 04.08.2012Геологическое строение Лебединского месторождения и состав железистых кварцитов. Выбор и обоснование технологической схемы обогащения. Технология транспортировки хвостов. Принципы высокоселективной магнитной сепарации и конструкции магнитных сепараторов.
дипломная работа [493,7 K], добавлен 12.09.2012Характеристика предприятия ОАО "Поливтор", организация ремонтов оборудования. Назначения, техническая характеристика шаровой мельницы сухого помола модели 151М. Описания конструкции основных узлов и принцип работы. Периодичность технических обслуживаний.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 09.01.2009Обработка результатов ситового и фракционного анализа углей шахт. Выбор машинных классов и шкалы грохочения. Фракционный состав шихты. Результаты дробной флотации угля. Фракционный состав машинных классов. Теоретический баланс продуктов обогащения.
контрольная работа [75,4 K], добавлен 13.05.2011Изучение вещественного состава руды. Выбор и расчет мельниц первой и второй стадий измельчения, гидроциклонов, магнитных сепараторов. Расчет дешламатора для операции обесшламливания. Требования к качеству концентрата. Расчет водно-шламовой схемы.
курсовая работа [120,0 K], добавлен 15.04.2015Технологічна схема сушильної установки. Сировинна база для виробництва сухого знежиреного молока. Обґрунтування проектної потужності установки. Будова та принцип дії скрубера Вентурі. Розрахунок насоса для подачі знежиреного молока в трубу Вентурі.
курсовая работа [458,4 K], добавлен 20.11.2014- Расчет теплотехнической эффективности использования обогащенного воздуха на ОАО "Сухоложский цемент"
Сравнительный анализ мокрого, сухого и комбинированного способов производства цемента. Оценка теплотехнической эффективности топлива и материального баланса клинкерной печи, расчет аэродинамических характеристик при введении обогащенного воздуха.
курсовая работа [193,6 K], добавлен 07.02.2013