Файл: Федосеев, В. А. Экономика обогащения железных руд.pdf

цессов с кипящим слоем обусловило многообразие различных конструкций печей.

Применение вращающихся трубчатых печей для обжига руд имеет ряд преимуществ перед реакторами кипящего слоя. Вра­ щающиеся печи не предъявляют жестких требований к крупности и влажности загружаемых материалов. Они работают на всех видах газообразного и твердого топлива и отличаются низким расходом его (4—5% условного топлива от веса руды). Расход электроэнергии также сравнительно небольшой и в среднем составляет 2.5 квт-ч на 1 т руды. Вращающиеся печи отличаются низким износом механического оборудования.

К недостаткам вращающихся печей относятся сравнительно высокие капитальные вложения и наличие вращающихся частей и уплотнительных устройств, значительно усложняющих кон­ струкцию печи.

В настоящее время в СССР имеется несколько опытно-про­ мышленных установок с трубчатыми вращающимися печами, и действующая промышленная обжиг-магнитная фабрика.

Т а б л и ц а 111-26

Основные технологические показатели работы трубчатых вращающихся печен

Обжиговые фабрики и установки

57

Основные технологические показатели работы трубчатых вра­ щающихся печей приведены в табл. Ш-26. Промышленные испы­ тания на опытно-промышленных установках «Сибэлектросталь» и 10Г0К были использованы при проектировании обжиговой фабрики Криворожского ЦГОКа. Введение в эксплуатацию в в 1963 г. обжиг-обогатительной фабрики на Криворожском ЦГОКе для обогащения криворожских окисленных кварцитов положило начало промышленного освоения этого метода. В настоящее время здесь работает около 30 вращающихся печей со средней производительностью 48.5 т/час. Обожженная руда обогащается на шести секциях обогатительной фабрики, производительностью 190 т/час. каждая. За период с 1902 г. и по настоящее время были испытаны различные схемы обогащения. Наиболее высокие ре­ зультаты получены по схеме, включающей три стадии измельчения

ичетыре стадии магнитной сепарации.

В1970 г. обжиг-магнитпым способом обогащения было полу­ чено 3.5 млн т концентрата, или 2.9% от общего производства товарного концентрата. Содержание железа в концентрате соста­ вило 61.4%. Выход концентрата от исходной руды — 31.3%. Однако извлечение железа в концентрат остается сравнительно нпзким — 61.8%.

Себестоимость обжига в пересчете на 1 т обожженной руды составляет 2.4 руб., а себестоимость концентрата около 12.5 руб.

Структура затрат на обжпг 1 т руды на Криворожском ЦГОКе характеризуется следующими данными:

Подавляющая часть затрат в расходах по обжигу падает на топливо (44.6%), энергию (18.6%), текущий ремонт и содержание основных средств (16.7%). Основными резервами снижения себе­ стоимости' концентрата обжиг-магпитпого обогащения являются дальнейшее снижение затрат па обжиг, повышение содержания же­ леза в концентрате и увеличение его выхода. Снижение затрат

58

на обжиг может быть осуществлено, в частности, путем утилиза­ ции тепла отходящих газов печи и выгружаемой из печи обож­ женной руды. Повышение содержания магпетптового железа в обожеиной руде и концентрате достигается путем улучшения и стабилизации качественных показателей обжига.

Иа Камыш-Бурунском комбинате с I960 г. пущена в эксплу­ атацию опытная фабрика для обжиг-магиитиого обогащения керченских табачных руд [21].

Основной особенностью табачной руды, определяющей пока­ затели ее обжига и последующего обогащения, являются значи­ тельное содержание в ней внешней и кристаллизационной влаги, достигающей 35—36%, тонкая вкрапленность рудных минералов и высокое содержание железа в .минералах пустой породы.

Себестоимость 1 т концентрата обжиг-магиитного обогащения табачной руды, получаемого па опытной фабрике при проектной

еепроизводительности 90 тьтс. т концентрата в год, составляет

11.8руб. Такая себестоимость обусловлена высокими затратами на топливо (2.7 руб.), амортизацию (2.2 руб.) и заработную плату (1.5 руб.). При максимальной производительности опытной фаб­ рики (около 170 тыс. т концентрата в год) себестоимость 1 т кон­ центрата при прочих равных условиях может быть снижена до

Для дальнейшего улучшения технико-экономических показа­ телей работы печи предусматривается утилизация тепла отходя­ щих газов печи и выгружаемой из печи обожженной руды.

Разработанная промышленная технология обжиг-магнитного обогащения табачных руд на опытной фабрике рекомендуется для проектируемой обогатительной фабрики № 2 Камыш-Бурун- ского комбината. Технико-экономические расчеты, выполненные с учетом опыта эксплуатации обогатительной фабрики, показы­ вают, что на обогатительной фабрике № 2 при использовании в ка­ честве топлива природного газа (по оптовой цене) себестоимость 1 т концентрата составит 5.6—6.4 руб. в зависимости от вариантов схем обогащения.

Опытно-промышленная установка с трубчатой вращающейся печыо на ЮГОКе была сооружена в 1959 г. в связи с необхо­ димостью проверки обжиг-магнитного обогащения бедных окислен­ ных руд в промышленных условиях перед вводом в эксплуатацию Криворожского ЦГОКа, Опытная промышленная установка вклю­ чает отделение дробления и обжига окисленной руды. Магнитное обогащение обожженных руд предусмотрено на обогатительной фабрике М 1.

Анализ результатов промышленных испытаний показал, что обожженные руды могут обогащаться по существующим схемам магнитной сепарации, но с более низкими технико-экономическими показателями по сравнению с магнетитовыми кварцитами.

59

Следует отметить, что концентраты, получаемые обжпг-маг- нитным методом обогащения в процессе доменной плавки, имеют лучшую восстановимость, чем естественные маг.петитовые и гематитовьте руды. В результате термической обработки руд уда­ ляется химически связанная влага и двуокись углерода, что также представляет своего рода обогащение. Благодаря различию терми­ ческих коэффициентов расширения у минералов при нагреве руды значительно улучшается их измельчаемость, что приводит к снижению эксплуатационных затрат по сравнению с переработ­ кой обычных руд. Однако обжиг в процессе обжиг-магнитиого обо­ гащения и в настоящее время влечет за собой сравнительно высо­ кие капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

Перспективным направлением в области обжиг-магнитиого обогащения железных руд является совмещение процесса самоизмельчения руды и магнетизирующего обжига. В настоящее время разработан метод магнетизирующего обжига, совмещенный с газоструйным измельчением. Освоение нового метода совмест­ ного измельчения и обжига позволит значительно улучшить эко­ номику обжиг-магиитного обогащения.

минералов и адсорбцией. Обогащение флотацией основано на раз­ личной смачиваемости водою частиц измельченной исходной железной руды и в связи с этпм с пзобирательньтм прилипанием пузырька воздуха к поверхности минералов.

Минералы, входящие в состав пустой породы железных руд, обычно лучше смачиваются водой, чем железорудные минералы. Смачиваемость характеризуется краевым углом смачивания, ко­

кварц — 55—58°), а для железорудных минералов превышает 90°. При наличии в руде двух металлов, подлежащих извлечению и находящихся в двух различных минеральных ассоциациях,

возможны два способа их извлечения:

1)селективная флотация, когда вначале извлекают минералы, содержащие один из металлов, а в последующей операции — минералы со вторым металлом;

2)коллективная флотация, когда в пену увлекают минералы, содержащие оба металла, а при последующих операциях получают коллективный концентрат.

Флотационные машины делятся на два типа в зависимости от способа перемешивания (агитации) флотируемой пульпы и на­ сыщения ее пузырьками воздуха: механические и пневматические (аэролифтные). В настоящее время в СССР наибольшее распро-

60