Способ сухого обогащения волластонитовых руд

(5 Ц В 7 69 ПИОЩИК ИЗО 5 РКДНИЯ Комитет Российской Фадераиии по патентам и товарным знакам(71) Малое внедренческое предприятие "Зсей"(72) Евтеева ВД; Кислицина ПТ Ппехова КРКравченко Т,Е(73) Евтеева Валентина Даниловна(54) СПОСОБ СУХОГО ОБОГАЩЕНИЯ ВОЛЛАСТОНИТОВЫХ РУД(57) Использование: обогащение волпастонитовыхруд. Сущность изобретения: способ обогащенияволластонитовых руд включает сухое дроблениеруды, воздушную классификацию по классам 1,0 и0,071 мм. Класс +1,0 направляют на додрабливание, класс -0,071 мм выделяют в качестве готовоговолластонитового продукта, класс -1,0 +0,071 ммпоступает на магнитную сепарацию. В магнитномпродукте получают гранатовый концентрат. Передвыделением волластонитового концентрата немагнипЬй продукт подвергают трибоэпектризации при нагревании до температуры 150-170 ОС в электрической трубчатой печи с последующим охлаждением до температуры 100-110 С на лотке вибропитателя. При этом зерна различных минералов получают разные электрические заряды Волластонитовый концентрат выделяют электростатической сепарацией с одновременным выделением кальцитового концентрата и кварцевого продукта, Напряженность электрического поля устанавливают в диапазоне от 35 х 10 до 3.9 х 10 В/м. Лоток вибв 5ропитателя выполняют из дюралюминия длиной 200 - 350 м и устанавливают с наклоном под 33-35 ОС к горизонтали. Амплитуду вибрации лотка устанавливают 0,5 - 1,5 мм. Сухое дробление осуществляют в конусной инерционной дробилке либо в мельнице самоизмельчения типа "Аэрофол", 3 злф-лы 8 табл, 2 ил.Изобретение относится к обогаЩению полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении волластонитовых РудИзвестен способ обогащения волластонитовых руд по комбинированной магнитно-флотационной схеме, включающей трехстадийное дробление, двухстадийное измельчение, магнитную сепарацию исходной руды с выделением гранатового концентрата, флотацию кальцита из немагнитной фракции с перечистками пенного продукта, обезвоживание и сушку волокнистого концентрата 1,.По этому способу невозможно получение волластонитового концентрата высокого качества из-за получения его в камерном продукте флотации. Применение этого способа не решает проблему комплексности использования сырья, Кроме того, применение флотационного метода в схеме обогащения осложненно тем, что при этом используется большое количество воды, между тем как многие месторождения волластонита расположены в безводных районах.Наиболее близким к предлагаемому способу является способ сухого обогащения волластонитовых руд, включающий сухое дробление руды, магнитную сепарацию дробленого материала, выделение гранатового концентрата и волластонитового концентрата из немагнитного продукта 2,В этом способе извлечение гранатового концентрата осуществляетсяна воздушном столе, что не позволяет получить высокое .его качество, Выделение волластонита осуществляется воздушной сепарацией, что определяет низкие технологические показатели обогащения. Кроме того, из руды не предусмотрено выделение кварца и кальцита, что определяет отсутствие комплексности, использования сырья при применении этого способа.Целью изобретейия является повышение технологических показателей обогащения и комплексности использования сырья.Поставленная цель достигается тем, что в способе обогащения волластонитовых руд, включающем сухое дробление руды, магнитную сепарацию дробленого материала, выделение гранатового концентрата и волланитового концентрата из немагнитного продукта, после дробления руду подвергают воздушной классификации по классам 1,0 и 0,071 мм, класс +1,0 мм направляют на додрабливание, класс -0,071 мм выделяют в качестве готового волластонитового продукта, магнитной сепарации подвергают класс -1,0 + 0,071 мм. гранатовый концентрат выделяют в магнитный продукт магнитной сепарации, перед выделением волластонитового концентратанемагнитный продукт подвергают трибоэ 5 лектризации нагреванием до температуры150 - 170 С в электрической трубчатой печии охлаждением до температуры 100 - 110 Сна лотке вибропитателя, а волластонитовыйконцентрат выделяют электрической сепа"0 рацщ.й с одновременным выделением кальцитового концентрата и кварцевогопродукта, при этом напряженность электрического поля устанавливают в диапазоне от3,5 х 10 до 3,9 х 10 В/м. Лоток вибропита 5 515 теля выполняют из дюралюминия длиной200 - 350 мм и устанавливают с наклономпод 33 - 35 к горизонтали, а амплитудувибрации лотка устанавливают 0,5 - 1,5 мм.Сухое дробление осуществляют в конусной20 инерционной дробилке. После сухого дроб,ления руду подвергают измельчению вмельнице самоизмельчения типа "Аэрофол".На фиг,1 изображена схема осуществле 25 ния известного способана фиг.2 - схемаосуществления предлагаемого способа,В процессе поиска не обнаружены технические решения с признаками, сходнымис отличительными признаками предложен 30 ного способа, поэтому техническое решение соответствует . критерию"существенные отличия",Применение после дробления воздушной классификации по классам 1,0 и 0,07135 мм обусловлено тем, что крупность питаниямагнитных и электрической сепараций должна быть в диапазоне -1,0+0,071 мм. Притакой крупности дробления минералы уженаходятся во вскрытом состоянии. Сепара 40 ция более крупного материала с размеромзерен более 1 мм не позволяет получитьвысокое качество волластонитового концентрата из-за большой степени инерционности этих зерен в электрическом поле45 электростатического сепаратора свободного падения, наличие большего количествасростков также снижает качество концентратов. Такие зерна направляются на додрабливание,50 Выделение из процессе шламистых материалов(класс,071 мм) улучшаег как процесс магнитной сепарации, так иэлектростатической сепарации из-за отсутствия налипания мелких заряженных частицна крупные, а также исключает пыление материала. Кроме того, этот класс является готовым волластонитовым продуктом и не требует дальнейшей его доработки,Для эффективного проведения электростатической сепарации необходимо зерна5 10 20 30 трибозарядах нэ разделяемых минералах пр материала, в основном состоящего из волластонита, кальцита и кварца, зарядить с помощью эффекта трибоэлектризации. Электризацию материала осуществляют нагреванием его в трубчатой печи с последующим охлаждением на лотке вибропитателя. При этом кварц получает отрицательный электрический заряд, кальцит - положительный, а волластонит получает небольшой положительный заряд. Разница в зарядах на минералах позволяет получить широкий вейер траекторий движения различных зерен материала в электростатическом сепараторе свободного падения, что позволяет их эффективно разделить.Нагревание материала в печи осуществляют до температуры 150 - 170 С. Нагревание материала до температуры менее 150 С не позволяет достигнуть ему достаточной степени электризации из-эа неполного удаления гигроскопической влаги, Нагревание материала до температуры более 170 С не увеличивает разницы в получаемых на минералах зарядах, а расходы электроэнергии возрастают значительно,Обоснование выбора пределов нагревания представлены в табл:1, Все остальные параметры разделения приняты оптимальными.Процесс охлаждения материала происходит на лотке вибропитателя до температуры 100 - 110 С. Недостаточное охлаждение материала температура более 110 С) не позволяет получить необходимую разницу в трибозарядах на разделяемых материалах. Охлаждение материала ниже 100 С приводит к конденсации из воздуха паров воды, что уменьшает разницу в приобретенных частицами зарядах,Обоснование выбора пределов охлаждения представлено в табл.2, Исходный нагрев был произведен,до температуры 160 С,Электростатическая сепарация материала может осуществляться, например на электростатическом сепараторе свободного падения ГИГХС-б, Сепарация проводится при напряженности электрического поля от 3,5 х 10 до 3,9 х 10 В/м. Проведение сепарации при значениях напряженности электрического поля вне этих пределов нарушает процесс разделения материалов. При выходе за эти пределы происходит искажение траектории движения частиц в электростатическом сепараторе, концентраты загрязняют друг друга.Обоснование выбора пределов напряженности электрического поля представлены в табл.З, Для получения наибольшей разницы в необходимо поверхность лотка вибропитателя выполнить из дюралюминия. Применение других материалов для изготовления лотка не позволяет получить на поверхности разделяемых минералов необходимую разницу в трибозарядах,Обоснование выбора материала представлено в табл,4,Для получения минералом необходимого заряда важным фактором является время контакта материала с лотком вибропитателя, Оптимальное время контакта составляет 15 - 20 с, За это время материал успевает остыв до необходимой температуры и получить необходимый электрический заряд,Время контакта регулируется длиной лотка и углом наклона лотка к горизонтали, Для рассматриваемого минерального сырья (волластонитовой руды) время контакта при оптимальной амплитуде вибрации достигается при длине лотка вибропитателя 200 - 350 мм и угле наклона егор горизонтали 33 - 35Обоснование выбора длины лотка и угла наклона к горизонтали приведены соответственно в табл, 5 и табл,б,Оптимальное значение амплитуды колебаний лотка зависит от оптимальной скорости перемещения материала по вибролотку, Скорость перемещения материала должна быть такая, чтобы он успевал электризоваться и остыть до температуры 100 - 110 ОС до попадания его в электростатический сепаратор. Кроме того, во время колебаний лотка зерна материала контактируют друг с другом, что приводит к дополнительной их электризации, Материал проходит оптимальную подготовку, когда лоток вибрирует с амплитудой 0,5 - 1,5 мм. Колсбания лотка с амплитудой менее 0,5 мм приводят в задержке материала на вибролотке, что приводит к его остыванию, Колебания лотка с амплитудой более 1,5 мм приводит к быстрому проскоку материала с лотка в сепаратор без достаточного остывания, кроме того, материал не успевает в достаточной степени злектризоваться,Обоснование необходимых пределов амплитуды вибоации представлено в табл.7.Сухое дообление до крупности -1,0 мм возможно производить в конусной инерционной дробилкеили в мельнице самоизмельчения типа "Аэрофол". Применение именно этих аппаратов позволяет раскрыть минералы по спайности уже при крупности 1,0 мм, кроме того, в результате использования этих аппаратов происходит концентрация волластонита в классе -0,071 мм, что позволяет вывести его в качестве готовогоодуктв. 40 45 50 552002513 Таблица 1 Таблица Предлагаемый способ можно пройллюстрировать следующим примером. Обогащению подвергается волластонитовая руда Босаргинского месторождения, содержащая 55 - 56% волластонита,26 - 27% грана та 7-8 пироксена,5-5,5% кальцита,3,5 - 47 ь кварца и 1,5 - 2 одругих минералов, Исходная руда поступает на сухое дробление в конусную инерционнуб дробилку. После дробления руда поступает на 10 воздушную классификацию в пневматический классификатор по классам 1,0 и 0,017 мм. Класс +1,0 мм направляется на додрабливание, а класс -0,071 мм, который является готовым волластонитовым продуктом, 15 выводится из процесса. Класс,0+0,071 мм подвергается магнитной сепарации в сепараторе МСс выделением гранатового концентрата в магнитной фракции, Гранатовый концентрат содержит 95 - 96% граната при 20 его выходе 3,4%, Немагнитная фракция перечифается в магнитном сепараторе и поступает на нагревание в электрическую трубчатую печь до температуры 160 ОС, После этого немагнитная фракция поступает 25 на лоток вибропитателя, установленного под углом 35 О к горизонтали, совершаемый колебания с амплитудой 1,0 мм, лЬток имеет длину.300 мм и изготовлен из дюралюминия, На вибролотке происходит электризация материала, причем кальцит и кварц приобретают противоположные; заряды. Свибропитателя материал через загрузочнуюворонку поступает в пространство междуэлектродами электростатического сепаратора свободного падения. Электростатическая сепарация производится принапряженности электрического поля 3,7кВ/см. В результате основной электростатической сепарации получают концентраты,отличающиеся друг от друга содержанием вних волластонита и примесей, Продукты,полученные у положительного электрода,обогащены кварцем, а продукты, полученные у отрицательного электрода - кальцитом.Баланс полезных компонентов по продуктам обогащения по известному и предлагаемому способам представлены в табл,8,Схема отличается простотой технологического режима, аппаратурного оформления, соответствует требованиюкомплексности переработки минеральногосырья и предусматривает возможность полной автоматизации процесса.2002513 Таблица 8 Продукты обога- Вы- Волластонит, щения ход Р Каль ит Ква Известный Волластонитовыйконцентрат Гранатовый концентрат Хвосты 83,0 50,5 20,28,30,4 23,6 11,4 12,4 100,0 схо но П е агаемый Волластонитовый концентрат Волластонитовый65,2 17,4 11,5 44,4 60,0 шламовый продукт 2 Гранатовыи концентрат альцитовый кон центрат Кварцевый,4 Исходное Ф ор мул а из об рете ни 1, СПОСОБ СУХОГО ОБОГАЩЕНИЯ ВОЛЛАСТОНИТОВЫХ РУД, включающий сухое дробление руды, магнитную сепарацию дробленого материала, выделение гранатового концентрата и волластонитового концентрата.из немагнитного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения технологических показателей обогащения и комплексности использования сырья, после дробления руду подвергают воздушной классификации по классам 1,0 и 0,071 мм, класс +1,0 мм направляют на додрабливание, класс -0,071 мм выделяют в качестве готового волластонитового продукта, магнитной сепарации подвергают класс -1,0 +0,071 мм, гранатовый концентрат выделяют в магнитный продукт магнитной сепарации, перед выделением волластонитового концентрата немагнитный продукт подвергают трибоэлектризации при нагревании до 150 - 170 С в электричеСкой трубчатой печи и охлаждению до 100-110 С на лотке вибропитателя,а волластонитовый койцентрат выделяютэлектростатической сепарацией с одновременным выделением кальцитового концен 5 трата и кварцевого продукта, при этомнапряженность электрического поля устанавливают в.диапазоне 3,510 - 3,9 ф 10В/м.2. Способ по п.1, отличающийся тем,что лоток вибропитателя выполняют из дюралюминия и с длиной 200 - 350 мм и устанавливают с наклоном 33 - 35 кгоризойтали, а амплитуду вибрации лотка15 устанавливают 0,5 - 1,5 мм.3, Способ.по пп,1 и 2, отличающийсятем, что сухое дробление осуществляют вконусной инерционной дробилке,4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся.20 тем, что Руду подвергаютизмельчению вмельнице самоизмельчения типа "Аэрофол",2002513 оздушный сепаратор Готовый про ЛИК К Фиг.1 билка сты2002513 Измельчение вонусной инерационн дробилке,071+0 мм О + О,071 ранатовы яцентр ектростатическая сепа Фиф. Е,Сорока гентал Корректор М. Петров едакто Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента 13035, Москва, Ж, Раушскал наб 4/5з згог Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарин агревание д 1 бОоС аждени1 ООоС Кварцевый продукт Волластонито концентрат Составите Техред М. Самоиэмельчение в мельнице типа"Аэрофол" Шламовый волластонитовый концентрат КаЛьцито выйонцентрат