ГОСы. Основные понятия и назначение грохочения
 Скачать 6.74 Mb.
|
|
ВОПРОС 73 Выбор схем обогащения руд черных Ме. Факторы определяющие выбор схемы: 1Магнитные свойства минералов, 2 степень разрушенности породы и полезных минералов,3 характеристика вкрапленности полезных минералов, породы и вредных примесей (сульфиды, фосфаты), 4 содержание и состав глины. По степени разрушенности различают 4-е группы А) руды с разрушенной вмещающей породой, полезные минералы крупновкрапленные, Б) руды с разрушенной вмещающей породой, но полезные минералы тонковкрапленные и представ охристами, В) руды с частично разрушенной вмещающей породой, Г) руды с крепкой неразрушенной вмещающей породой. В каждом классе различают по удельной магнитной восприимчивостити: 1)слабомагнитные минералы, 2)слабомагнитные минералы и сильномагнитные, 3) минералы сильномагнитные. Рассмотрим класс А( А1-слабомагнитные,А2-смесь минералов).К этому типу относятся полезные минералы- водные окислы Fe (милонит, гетит)или бурый железняк, полезные минералы- мартиты, полумартиты, магнетит. Породные минералы - глина, песок, сростков почти нет. Основной метод обогащения: промывка с последующим грохочением, классификация шламов, обогащение классов отсадкой и магнитной сепарацией. Особенности: в зависимости от количества и свойств глины руды м/б легко, средне и трудно провымистые. Для труднопромывистых применяются 2 стадии промывки: скруббер(бутара) или корытная мойка. Для руд А1-применяются сепараторы с высокой напряженностью магнитного поля. А2-со средней напряженностью магнитного поля (с низкой). Схемы включают: дробление(100-50мм.), промывка (мытая руда ислив), Мытая руда подвергается грохочению и каждый класс обогащается методом отсадки. Слив классифицируется Класс В. В1- с разрушенной породой (слабомагнитные).Полезные минералы и порода имеют малую прочность, легко шламуются, руды содержат много охристых соединений.. Полезные минералы-слабомагнитные(бурый железняк, сидерит), порода- глина,песок,полевой шпат, гравий. Применяются схемы, которые включают промывку, классификацию, отсадку, магнитную сепарацию в сильном поле, флотация шламов. В2-железные руды, полезные минералы представлены мартитом, полумартитом,магнетитом,бурым железняком. Схема включает: промывку в голове, грохочение, классификация, гравитационное обогащение(отсадочные машины, конусные сепараторы),магнитная сепарация. Класс Г. Г1-гемотитовые и мартитовые руды( руды Урала, Кольского полуострова ), марганцевые и хромовые руды. Для этих руд можно применять: гравитационные схемы (обогащение в суспензиях), обжиг-магнитные методы, флотационные, различные комбинации методов. Выбор схем зависит от крупности, вкрапленности полезных минералов и от характера породных минералов. Для крупновкрапленных железных руд применяются гравитационные схемы обогащения. При мелкой вкрапленности перспективна гравитационно-магнитная схема с применением конусных и винновых сепараторов. Качество концентрата м/б повышено с помощью удаления породы анионными собирателями. Тонковкрапленные железные руды с небольшим содержанием селиката железа и охристных железных минералов, можно обогащать флотацией, а при более высоком содержании силиката железа экономнее метод обжиг-магнитный и перспективна магнитная сепарация в сильных полях. Марганцевые руды класса Г1 включают три стадии обогащения : отсадку крупных классов, концентрация на столах , магнитная сепарация в сильных полях(кл-2мм.) Г2-плотные руды ( магнетит, гематит, мартит)(Кольский п./о,КМА,Кривой рог), содержат корбанаты железа(FeCO3-сидерит), порода представлена-кварцем и силикатами железа. Минералы тонковкрапленные. Применяются комбинированные схемы: магнитно-флотационная, магнитная с двумя циклами (в слабом и сильном поле). Г3-магнититовые руды с плотной вмещающей породой, минералы: титаномагнетит, гематит; порда представлена: кварцем и силикатами, сульфидными минералами. Вкрапленность мелкая, тонкая особенно сульфидов. Минеральный состав породы зависит от генезиса месторождения. Для малометаморфизованных месторождений основным нерудным минералом является кварц. Для кантактовометасаматических м/р - хлорит, пироксен, амфибол, гранат, эпидот. В магнетитовых рудах порода представлена пироксеном, оливином, роговой обманкой, полевым шпатом. Основной метод магнитный в слабомагнитных полях. Схемы разнообразны зависят от вкрапленности полезных и породных минералов, минералов носителей вредных примесей (схемы стадиальные). Пример:1) вкрапленность магнетита тонкая и мелкая, минералы находятся в срастании с породными минелаламии с мин. носителями вредных примесей (пирит, апатит). Применяются стадиальные схемы с доизмельчением и обогащением концентрата с получением отвальных хвостов в каждой стадии. Схемы включают СМС в голове процесса. за исключением Криворожских ,КМА руд.СМС применяют при засорении породными минералами при добыче(при кр.25-30мм). В н.в. СМС применяют после грохочения (разделения на классы).  2) вкрапленность магнетита крупная, неравномерная. Магнетит свободен от минералов носителей вредных примесей. Обогащается по простым одностадиальным схемам, без СМС. Расходы на получение концентрата минимальны, однако получить богатый концентрат (60-70%) по этим схемам трудно.Вопрос 74 Методы и схемы обогащения углей Уголь сост. из органической (горной) массы и негарючихих компонентов (минеральных примесей и влаги) В состав. орган.горючей массы входит:углерод, водород, сера, фосфор. К минер-м примесям носят: кварц (песчаный сланец SiO2),глина,гипс, карбонаты СаСО3,MgСО3, долмит,сульфаты СаSО4.Основные показатели качества угля(влага, содержание S, зольность,теплота сгорания, выход летучих в-в на горючую массу от8-55%,толщена пластичного слоя). В зависимости от марочного состава угли делятся: - коксующейся (газовый, жирный, отощенный спекающ-я)-они более ценные и требования к их кач-ву выше;- энергетические (длиннопламенные, тощий, полуантрацит, антрацит). Подготовка углей к коксованию состоит из составления угольной шихты, в начале уголь измельчают, обог-ют, затем смешивают. Процесс начинается на шахтах и заканчивается загрузкой готовой смеси в угольные башни. Угольноя шихта сост-т из кон-ов О.Ф.и малазольных углей (природных), в рез-те шихта для коксовая предс-ет смесь углей различ.марок.При самост. Кокс-и только коксовые и коксово-жирные угли спос-ы образ-ть кокс необ-ого качества.(миним. толщена пластич-о слоя должна составлять 16-19мм.) Технология обогащения углейПри выборе схемы обогащения угля важный вопрос стоит о глубине обогащения, под которой понимается max крупность зерен мелкого класса угля, который не подвергается обог-ю, а исп-ся в естеств виде. Выбор технол-й схемы обогащения определяется: назначением угля, требованиями предъявляемыми к его качеству. Энергетитч угли об-ся тогда, когда это экономически выгодно. Прим-ся более простые схемы обог-я и менее глубокое об-ние. Малозольные энергетические угли с зольностью менее 10-12% не обог-я. Для обогащения углей широкое распр-е получили гравитационные процессы и флотация. Гравитационные процессы применяют для обог-я углей широкого диапазона крупности от 0,5 до 300 мм. Наиболее широкое распр-е получили обог-е в суспензиях (для обог-я любой категории угля).Отсадку крупных углей прим-ют при круп-ти более 10-13мм. Мелких углей меньше 10-13мм., и широко класиф-ых от 1,5-100;125мм. (схема 2.1;2.2; 2.3; 2.4) Таким образом процесс отсадки явл. универ-ым, т.к.им можно обог ть угли всех категорий обог-ти с широким приделом крупности и высокой влажности. Однако точность разделения угля по плотности в отсадочных машинах ниже, чем в тяжелосредных сепараторах. Пенная флотация. Применяется для обог-я самого мелкого класса -0,5мм. В качестве собирателей прим-ся аполярные: керосин, машинные масла. Для депрессии вмещающей породы: жидкое стекло, для депрессии пирита-известь(если прим-ся флот-я).Для углей легко флотируемых прим-ся схемы с непосредственным получением кон-та ихв. Из основ. Флотации. (схема 2.5 а), б)) Для трудно флотируемых используются схемы с перечисткой концентрата или пром. продукта.(схема 2.6 а), б)) М/р основ. Добыча угля сосредоточена на Украине и в России( Донецком, Кузнецком, Карагандинском, Печерском бассейнах), США, Германия, Великобритания. Вопрос 75 Обогащение Cu окисленных руд. Cu окисленные руды нах-ся в верхних горизонтах сульфидных мест-й. Данные руды имеют сложный минер-й состав, в них как правило одновременно присутст-т карбонаты, оксиды, силикаты, сульфаты. Окисленные минералы харак-ся хрупкостью, землистостью, что способ-ет образованию вторичных шламов. Основными способами перераб-ки данных руд яв-ся 1 Флотация сульфгидрильными собирателями после предварительной сульфидизации сернистым натром. С применением этого метода успешно извлекают: малахит, CuCO3*Cu(OH)2,и азурит2CuCO3*Cu(OH)2, характерные для медных окисленных и смешанных руд; церуссит РbСО3 и англезит РbSО4, характерные для свинцовых окисленных и смешанных руд Метод флотации окисленных руд цветных металлов, основанный на предварительной сульфидизации измельченной руды сернистым натром (или каким-либо другим водорастворимым сульфидом), с последующей флотацией сульфгидрильными собирателями и пенообразователями является наиболее типичным и распространенным. Этот метод дает наиболее приемлемые технологические показатели, если применяется для извлечения карбонатных минералов меди и карбонатных и сульфатных минералов свинца (он неприменим для обогащения руд, где цветные металлы представлены силикатными минералами меди и цинка). Если руда содержит значительное количество первичных шламов и сильноожелезненных пород, возрастают расходы реагентов и заметно снижаются технологические показатели. Сульфидная пленка, образующаяся в результате сульфидизации на поверхности частиц окисленных минералов, способна быстро окисляться и не обладает высокой механической прочностью. Учитывая это, практикуют в ряде случаев дробную загрузку сульфидизатора в процессе. Общий расход сульфидизатора большей частью составляет несколько килограммов на 1 т руды и сильно зависит от характера руды, особенно от содержания в ней шламов, увеличивающих расход как сульфидизатора, так и собирателя. Расход ксантогената 100—200 г/т. Экспериментальными исследованиями показано, что добавлением аммонийных солей при сульфидизации окисленных руд цветных металлов создаются благоприятные условия для упрочнения образующейся на поверхности окисленных минералов сульфидной пленки и ускоряется процесс ее образования. При сульфидизации и флотации обычно поддерживают щелочную среду (при рН = 9). В случае, если такая щелочность не обеспечивается принятым в процессе количеством сернистого натра, практикуют введение извести в операцию измельчения При флотации смешанных руд возможно два технологических варианта: а) первоначальная флотация сульфидов сульфгидрильными собирателями с последующей сульфидизацией хвостов сульфидной флотации и флотацией окисленных минералов цветных металлов; б) совместная флотация сульфидов просульфидизированных окисленных минералов. Выбор оптимального варианта производят на основе испытаний. 2 Флотация окисленных минералов цветных металлов с применением оксигидрильных собирателей (мыла, карбоновые кислоты). Этот метод вследствие малой селективности действия оксигидрильных собирателей по отношению к окисленным рудамцветных металлов не получил широкого распространения. 3 Комбинированный флотационно-гидрометаллургическийметод (метод В. Я. Мостовича). Его применяют для извлечения меди из весьма труднообогатимых окисленных и смешанных медных руд. При этом измельченную руду подвергают сернокислотному выщелачиванию (например, при рН 3,5-4 и тем- пературе до 60 °С, условия выщелачивания могут варьировать в зависимости от состава руды), в результате которого медь из окисленных минералов переходит в раствор. Растворенную медь затем цементируют измельченным и губчатым железом или чугунной стружкой. Вопрос № 76 Технология обогащения калийных солей. Калийные руды представляют собой скопления легкорастворимых в воде природных калийных солей. Минералы: сильвин KCl; карналлит KCl*MgCl2*6H2O, каинит KCl*MgSO4*3H2O,лангбейнит K2SO4*2MgSO4, шенит K2SO4*MgSO4*6H2O, глазерит 2K2SO4*Na2SO4, полигамит K2SO4*MgSO4*2CaSO4*2H2O Сопутствующие минералы: галит Na2Cl, сильвинит KCl*NaCl, ангидрит CaSO4,гипс CaSO4*2H2O, глины, песок. При обогащении калийных руд решаются следующие задачи: 1-отделение калийсодержащих минералов от других сопутствующих; 2-разрушение калийсодержащих сульфатов и калийсодержащих хлоридов. Особенностью обогащения калийных руд является хорошая растворимость в воде, поэтому механическое обогащение должно быть либо сухое, либо в насыщенных растворах солей. Для обогащения калийных руд могут применяться следующие методы: обогащение в тяжелых суспензиях, электросепарация, флотогравитация, галлургия (этот химический метод основан на том, что при повышении температуры растворимость KCl сильно возрастает, в то время как растворимость NaCl остается практически постоянной, он выпадает в осадок). Преимущество флотационного метода: меньшая энергоемкость, меньшая коррозия аппаратуры, упрощенная схема обогащения, получение крупнозернистого продукта. Особенности: процесс ведется в насыщенных растворах солей. Пенообразователь не применяется, потому что концентрированные растворы способны к пенообразованию. Крупность материала перед флотацией высокая от 0,75 до3 мм. При флотации KCl применяется собиратель октадециламин, при флотации лангбейнита и полигалита применяются карбоновые кислоты, при коллективной флотации применяется смесь собирателей. Если присутствуют глинистые шламы, которые нарушают селекцию и увеличивают расход собирателей, то их депрессируют различными реагентами (тилоза, крахмал, декстрин) и механически выводят из процесса. Либо флотируют глинистые шламы реагентом ФР-1, предварительно коагулируют шламы полиакриламидом или крахмалом. Для уменьшения потерь хлорида калия и сульфата калия со шламами их подвергают сгущению, слив направляют в оборот, а кек на галлургию, чтобы уловить KCl. Максимально используют оборотные растворы солей. Все продукты, содержащие жидкую фазу, подвергают сгущению и фильтрации. Растворы возвращаются в процесс. Применение: около 90% добычи калийных солей применяются в качестве удобрений, 10% в стеклянной и химической промышленности. Чистые соединения KCl и K2SO4 не применяются, а применяются 30-40% растворы. Из K2SO4 вытягивается оксид K2O – это соединения является основным минеральных удобрений.Массовая доля KCl в концентрате 90-98%, массовая доля в концентрате 56-62%. Месторождения: Верхнекамское, Старобинское, Предкарпатское, Желянское, Гаурдакское. Вопрос № 77 Вещественный состав и технологии обогащения марганцевых и хромовых руд. Благодаря свойству Mn руд придавать стали вязкость, ковкость и твердость он широко применяется в металлургии, куда идет до 95% всей добычи Mn руд, остальная часть используется в химической промышленности и т.д. В металлургии из Mn руд выплавляют ферромарганец с содержанием Mn 50-80%, для получения высококачественных сталей и зеркального чугуна. Основными показателями качества Mn концентратов является массовая доля Mn, кремнезема (Mn 40%, SiO2 не > 9-12 %, фосфора не > 0,2%). В чистом виде Mn в природе не встречается. В рудах он присутствует в виде оксидов, гидроксидов, карбонатов, силикатов. Месторождения образуются в прибрежных частях морских бассейнов в виде пластовых залежей и линз, сложенных сплошными рудами или конкрециями. Минералы: пиролюзит MnO2, браунит Mn2O3, гаусманит Mn3O4, вернадит MnO2*H2O, псиломелан mMnO*MnO2*nH2O, радохрозит MnCO3, олигонит (Mn.Fe)CO3, родонит MnSiO3, манганит Mn2O3*H2O. Классификация Mn руд по минеральному составу: 1.Генетический тип руды – ОСАДОЧНЫЙ; Минеральный тип руды – окисные руды (первичные); Рудообразующие минералы: пиролюзит, гаусманит, нерудные - кварц, глинозем, опал; Характеристика руд: по текстурным особенностям - кусковые, кусковоземлистые; руды легко поддаются обогащению, дроблению, измельчению, промывке, гравитационным процессам; Месторождение – Никопольское, Чиатурское. 2. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ; окисленные Mn руды; вернадит, пиролюзит, нерудные – кварц, барит, опал; образованы в зоне выветривания первичных месторождений, содержание Mn до 50%, рыхлая структура; Чиатурское, Примагнитогорские. 3. ОСАДОЧНЫЙ И МЕТАМОРФИЗИРОВАННЫЙ; карбонатные руды; радохрозит, кварц, опал, глинозем; высокое содержание CaO и низкое SiO2, встречается редко, по текстурным особенностям кусковые, ноздреватоячеистые; Никопольское,Чиатурское. 4.МАГМАТОГЕННЫЙ И МЕТАМОРФИЗИРОВАННЫЙ; окисло-карбонатные; радохрозит, гаусманит, кварц, барит, глинозем; по минеральному химическому составу и физико-механическим свойствам занимают промежуточное положение между окислами и карбонатными; Никопольское, Чиатурское. Для обогащения Mn руд применяются комбинированные схемы, а именно магнито-гравитационные, магнито-флотационные, включающие дробление и измельчение руды в зависимости от крупности в 2 или 3 стадии, магнитную сепарацию, отсадку, обогащение в тяжелых суспензиях, концентрацию на столах, промывку, иногда флотацию. Различие в схемах ОФ незначительно и объясняется особенностями вещественного состава руд. Отсадка является основным способом обогащения Mn руд, что объясняется относительно высокой плотностью большинства Mn минералов (> 4 г/ см3.), и достаточно низкой плотностью минералов вмещающей породы < 3 г/см3. Отсадка дает хорошие результаты при обогащении достаточно крупного материала до 50 мм. Магнитное обогащение или магнитная сепарация Mn руд применяется для отделения Fe минералов от Mn в слабомагнитном и сильномагнитном поле. Т.же необходимо проводить предварительный обжиг для повышения магнитных свойств и магнитной проницаемости. Минералы Mn руды не обогащаются гравитационными процессами, магнитной сепарацией могут быть обогащены после тонкого измельчения, флотации. Лучше всего флотируется пиролюзит и радохрозит. Флотация Mn руд осуществляется теми же способами, что и флотация Fe руд, но наиболее детально разработаны схемы прямой флотации анионными собирателями по коллективной и селективной схемам. При селективной флотации сначала при небольших расходах талового масла или олеиновой кислоты или олеата натрия с жидким стеклом флотируются карбонаты, затем повышенными загрузками собирателя (до 2 г/т) флотируются окисные Mn минералы в щелочной среде. Добавляют много жидкого стекла, т.к. Mn минералы легко шламуются. Если в Mn руде присутствуют сульфиды, то их флотируют раньше Mn минералов ксантогенатами. Однако флотационные Mn конц-ты не удается получать кондиционного качества, поэтому флотация не находит широкого применения. Т.е флотацию необходимо сочетать с химическими процессами. При механическом обогащении тоже не всегда удается получить конденсационные концентраты для ферросплавной промышленности, особенно большие трудности возникают при переработке карбонатных руд. Для доводки некондиционных концентратов применяются следующие способы: 1.Гаусманитовый способ –окислительный обжиг концентрата при t=950-1000 С для перевода карбоната Mn () в 7-10% азотнокислом растворе в труднорастворимый гаусманит: MnCO3- MnO2- 2O3- Mn3O4. В результате содержание фосфора в концентрате снижается с 0,4-0,5 % до 0,1-0,06%. Получаемые растворы азотно-кальциевые-фосфатные пригодны для производства удобрений. Недостаток – большой расход реагента. 2.Содовый - спекание некондиционного концентрата с кальцинированной содой (Na2CO3) при t=850-920 С. |