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

нитному ы гравитационному обогащению и на первой стадии Двух­ стадиального измельчения. Таким обрааом, стержневые мельницы наиболее целесообразно устанавливать при обогащении руд с крупновкрапленнымн нерудными минералами, когда удовлетворитель­ ное раскрытие нерудной части достигается на сравнительно круп­ ном материале. В этом случае значительно снижается расход элек­ троэнергии, мелющих тел и футеровочной стали. В США и Канаде такие схемы нашли широкое применение при обогащении такоников. На первой стадии обогащения мокрой магнитной сепарацией из процесса обогащения выделяется 20—30% крупных хвостов, что существенно улучшает технико-экономические показатели обо­ гащения.

Из шаровых мельниц чаще применяются мельницы с решеткой, так как они имеют удельную производительность на 10—15% больше производительности мельниц с центральной загрузкой и меньше переизмельчают материал. Мельницы с центральной раз­ грузкой устанавливаются тогда, когда необходимо весьма тонкое измельчение.

В СССР обогатительные фабрики в основном работают по двух­ стадиальным схемам измельчения. Технико-экономические расчеты, промышленные исследования и практика обогащения железных руд[42, 43] показали, что для решения задачи повыше­ ния содержания железа в концентрате за счет более глубокого обогащения руд экономически эффективным направлением в рудоподготовке является внедрение многостаднальиых схем измель­ чения и обогащения.

Так, например, проектные схемы обогатительных фабрик кри­ ворожских горнообогатптельиых комбинатов, по которым были построены фабрики, предусматривали две стадии измельчения и классификации руды и три стадии магнитного обогащения. Руда на I стадии измельчалась в шаровых мельницах, работаю­ щих в замкнутом цикле со специальными классификаторами, до крупности —0.5 мм, и на II стадии — в шаровых мельнпцах, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами, до крупности 80—85% класса —0.074 мм. Содержание железа в концентратах, получаемых по этим схемам, не превышало 61—02%, что объяс­ няется недостаточным количеством перечистпых операций маг­ нитных продуктов и трудностью получения стабильного тонкого измельченного материала при двух стадиях измельчения.

В 1965—1966 гг. на обогатительных фабриках криворожских ГОКов были внедрены трехстадпальные схемы измельчения на имею­ щихся производственных площадях и без снижения проектных мощностей фабрик.

Увеличение числа стадий измельчения было осуществлено без дополнительной установки шаровых мельниц путем перевода двух мельниц II стадии с параллельной работы иа последовательную.

28

ГЛАВА III

АНАЛИЗ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОСНОВНЫХ СПОСОБОВ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД

Обогащение железных руд представляет собой совокупность про­ цессов механической, обработки руд с целью повышения в ней со­ держания железа п других полезных компоиентов за счет удале­ ния пустой породы и снижения содержания вредных примесей. В результате повышения удельного веса бедных руд в общей до­ быче железной руды на эксплуатируемых месторождениях, а также вовлечения в промышленное производство новых месторождений железных руд, нуждающихся в глубоком обогащении, процесс обогащения приобретает все большее значение в подготовке руд к плавке. При производстве черных металлов обогатительный пере­ дел имеет важнейшее значепе. Он оказывает существенное влия­ ние на экономику всех стадпй подготовки руд к плавке, на ка­ чество металлургической продукции и общие технико-экономп- ческие показатели производства черных металлов.

В настоящее время наиболее широко применяются следующие методы обогащения:

1)промывка, применяющаяся для глинистых и валунчатых руд и заключающаяся в перетирании комков руды и отмывке глинистых частиц;

2)гравитационное обогащение, основанное на разделении ми­ нералов по удельному весу в какой-либо среде (вода, воздух, искус­ ственные суспензии);

3)магнитное обогащение, в котором используется различная магнитная проницаемость минералов извлекаемого металла и пустой породы;

4)флотация — физико-химический процесс обогащения, осно­ ванный на различной смачиваемости поверхности минералов из­ влекаемого металла и пустой породы;

5)обжиг, удаляющий в газообразном состоянии вредные примеси (мышьяк, серу) или переводящий извлекаемый металл из одного химического состояния в другое (окислительный или восстановительный обжиг).

30

На технико-экономические показатели обогащения железных руд оказывают влияние многие факторы, к числу которых отно­ сятся следующие:

1)технологические свойства руды, определяющие метод ее обогащения;

2)вещественный состав (химический и минералогический) и текстурно-структурные особенности, определяющие крупность

измельчения руды, число стадий обогащения, количество и после­ довательность операций и величину выхода продуктов по опера­ циям;

3)механические свойства руды (дробимость, измельчаемость);

4)уровень цеп на сырье, материалы, энергию, топливо и т. д.;

5)характеристика обогатительного оборудования (тип, размер);

6)расход основных и вспомогательных материалов, сменного-

оборудования, энергии, топлива на 1 т концентрата;

7)годовая производительность обогатительных фабрик по сырой руде и концентрату;

8)уровень использования производственных мощностей обо­ гатительных фабрик;

9)совершенство техники, технологии и организации производ­

ства; 10) уровень производительности труда.

Первые четыре фактора относятся к внешним, не зависящим от предприятия, остальные — к внутрипроизводственным, зави­ сящим от предприятия.

Ниже рассмотрим технико-экономические показатели обога­ щения железных руд различными методами.

§ 1. Промывка

Промывка является одним из самых простых методов обогащения железных руд. Этот процесс отличается сравнительно низкими экс­ плуатационными затратами и капитальными вложениями. Про­ мывка может иметь самостоятельное значение или включаться в виде предварительной стадии комбинированной схемы обогащения. Поэтому она нашла широкое применение при обогащении железных руд, в которых вмещающая порода представлена полностью или частично глиной и песком, а рудная составляющая находится в кусковом виде или в зернистом состоянии.

Глинистые руды разделяются на труднопромывистые и легкопромывистые. Труднопромывистые руды нуждаются в двух прие­ мах промывки, легкопромывистые требуют одного приема про­ мывки пли могут размываться на орошаемых водой грохотах. Практика работы промывочных фабрик показала, что эффективность процесса промывки зависит от интенсивности и времени размыва.

31

Различия в составе руд определяют многообразие применяе­ мых схем промывки и промывочного оборудования. Например, в результате обогащения валунчатых железных руд уральских месторождений промывкой с последующим грохочением н клас­ сификацией получают товарные сорта руды с кондиционным со­ держанием железа. При обогащении коричневой разности керчннскпх бурых железняков на Камыш-Бурунской обогатительной фабрике также выдается товарная мытая руда.

Обогащение бедных. окисленных россыпных железных руд Магнитогорского месторождения дает возможность выделить круп­ ные фракции мытой руды в качестве к о н д и ц и о н н ы х сортов товар­ ной руды, а продукт крупностью —12 мм после промывки направ­ ляется на отсадку.

Когда пустая порода представлена не только глинами, но и плотными коренными породами, кусковые классы мытой руды не могут быть признаны товарными продуктами. Удаление их из мытой руды должно производиться другими методами обога­ щения (магнитной сепарацией, гравитацией). В этом случае обогащение осуществляется по комбинированной схеме и обога­ тительная фабрика из чисто промывочной переходит в разряд ком­ бинированных фабрик.

Для промывки применяют различные типы оборудования. Для легкопромывпстых руд используются плоские и барабанные грохоты, реечные и чашевые классификаторы. Распространены промывочные аппараты с более энергичным воздействием на обра­ батываемую руду, к которым относятся:

1)бутары, представляющие собой утяжеленную конструкцию барабанного грохота;

2)комбинированные агрегаты, соединяющие бутару с реечным классификатором;

3)скрубберы — глухой барабан с набором перебрасывающих лопаток;

4)скрубберы в комбинации с бутарой;

5)наклонные корытные лопастные промывочные машины с ме­ чевидными лопастями.

Выбор типа промывочного аппарата зависит от крупности руды, физических свойств ее, вязкости глины, требуемой чистоты про­ мывки и т. д. Производительность промывочных аппаратов колеб­ лется в широких пределах и зависит в основном от трудности дезин­ теграции частиц руды н цементирующих их глинистых примесей.

В 1970 г. промывкой было обогащено 11.5 мли т сырой руды и получено 6.2 млн т концентрата с содержанием свыше 48% же­ леза. Выход концентрата в целом по всем промывочным фабри­ кам составил 54%, а извлечение железа в концентрат — 66.2%. Превышение содержания железа в концентрате по сравнению с ис­ ходной рудой — 9.1%. Основные технологические показатели по промывочным фабрикам приведены в табл. Ш-1.

32

Та блица III-l

Осиовиые технологические показатели по промывочным фабрикам, %

Из табл. Ш-1 видно, что технологические показатели работы промывочных фабрик колеблются в значительных пределах. Это объясняется в основном различной производительностью фаб­ рик и типом применяемого промывочного оборудования.

Наиболее высокую производительность имеет промывочная фаб­ рика , Камыш-Бурунского комбината. Исходная руда на этой фабрике подвергается двухкратной промывке в корытных аппара­ тах, классификации в реечных классификаторах и обезвоживанию на ковшевых конвейерах.

Анализ работы промывочной фабрики показал, что промывка руды в корытных аппаратах недостаточно эффективна. С целью совершенствования технологии обогащения руд промывкой и повышения технико-экономических показателей в 1957—1966 гг. были проведены лабораторные, полупромышленные и промыш­ ленные исследования процессов башенной промывки и отсадки. На основании этих работ н продолжительной эксплуатации (с на­ чала 1964 г. по настоящее время) промывочных башен впервые в промышленных условиях на Камыш-Бурунском комбинате ос­ воен непрерывный процесс башенной промывки руд.

Схема обогащения с применением башенной промывки и отсадки позволяет получать концентрат с более высоким содержанием же­ леза (на 1.5—2.0%) по сравнению с концентратом промывочной фабрики. Извлечение железа в концентрат также выше, чем при двухстадиальной промывке в корытных машинах.

Объем производства концентрата на промывочных фабриках остается почти неизменным с 1960 г. Промышленно-производствен­ ные основные фонды возросли примерно в два раза. Новые про­ мывочные фабрики не строятся. В период 1961—1967 гг. выбыли из эксплуатации промывочные фабрики Гороблагодатского п Богословского рудоуправлений.

Динамика объема производства концентрата промывки, стои­ мости промышленно-производственных основных фондов (с при-