Особенности процесса колонной флотации для железных руд сложного вещественного состава Михайловского месторождения Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

© Т.В. Игнатова, Э.В. Шелепов, 2011

УДК 622.7

Т.В. Игнатова, Э.В. Шелепов

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА КОЛОННОЙ ФЛОТАЦИИ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД СЛОЖНОГО ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА МИХАЙЛОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

По результатам промышленных испытаний магнетитового концентрата в условиях работы отделения флотации Михайловского горно-обогатительного комбината выполнена технологическая оценка работы флотационных модулей в открытом и замкнутом цикле. Вывод из схемы камерного продукта контрольной флотации позволяет увеличить производительность флотационного модуля по исходному питанию до 319 т/ч, что превышает производительность модуля при работе в замкнутом цикле на 79 т/ч. При этом массовая доля общего железа в камерном продукте перечистной флотации составила 68,3%; в пенном продукте контрольной флотации - 48,6%. Производительность по концентрату флотационного модуля при работе в открытом цикле увеличивается на 54 т/ч. Переработка камерного продукта контрольной флотации не приводит к ухудшению качественно-количественных показателей технологической секции №16.

Ключевые слова: флотация, открытый цикл, замкнутый цикл, производительность, массовая доля железа общего.

работа горно-обогатительных

-ИГ комбинатов в современных рыночных условиях обусловлена совершенствованием техники и технологии переработки железорудного сырья с получением товарной продукции требуемого качества и высокой рентабельностью.

Железорудное производство черной металлургии относится к важнейшим базовым отраслям промышленности, определяющим уровень затрат, ресурсоемкость продукции во многих последующих переделах, прежде всего, в черной металлургии.

Развитие бескоксовой металлургии лимитируется качеством используемой железорудной шихты, так для прямого получения металла могут использоваться только концентраты высокого качества и чистоты по примесям. Получение металла по схеме "прямое восстановление - электроплавка" признано более

эффективным, чем по схеме "доменное производство-производство стали".

Особенностью магнетитового концентрата, получаемого из неокисленных кварцитов Михайловского месторождения методом мокрой магнитной сепарации, является невысокая массовая доля железа общего и наличие широкого спектра элементов-при-месей. В силу этих причин магнетитовый концентрат по своей металлургической ценности, определяемой совокупностью содержания железа и диоксида кремния, не соответствует требованиям к исходному сырью для производства высококачественных окатышей и последующей металлизацией.

Одним из путей решения этой проблемы явилось внедрение технологии флотационного дообогащения магнетитового концентрата в колонных машинах.

Колонная флотация относится к новому направлению, которое сформировано относительно недавно. В колонных машинах реализован принцип противотока в движении минеральных частиц и пузырьков воздуха. Противоток пульпы и воздуха снижает групповую скорость всплывания пузырьков, что удлиняет время их контакта с частицами, повышает вероятность столкновения частицы с пузырьком и коэффициент использования воздуха.

Система колонной флотации имеет ряд уникальных особенностей:

- регулируемый регулятор промывной воды, обеспечивающий распределение промывочной воды для регулирования степени очистки и плотности пены;

- система подачи воздуха SlamJat, обеспечивающая ввод водовоздушной смеси через изностойкое сопло, которое представляет собой саморегулирующийся механизм с автоматическим перекрыванием при падении давления сжатого воздуха в системе [1, 2].

Процесс флотации ведется с помощью трех контуров автоматического управления: уровня пульпы, расхода воздуха, расхода промывной воды.

Описание исследовательской работы

В период с 27 ноября по 6 декабря 2007 года выполнены сравнительные испытания технологии флотационного дообогащения магнетитового концентрата ОО ДОК Михайловского ГОКа по проектной схеме (замкнутый цикл флотации) и без циркуляции камерного продукта контрольной флотации (открытый цикл). В операциях основной и перечистной флотации установлены колонные машины объемом 174 м3, в контрольной флотации - машина объемом -116 м3.

На флотационную доводку подавался магнетитовый концентрат 1-4 секций

отделения обогащения ДОК, полученный из шихты текущего производства.

Обратная катионная флотация силикатных минералов породы проводилась в щелочной среде при РН=9,5-9,6 амином фирмы ТОМАН при расходах 50-70 г/т. Для подавления минералов железа применялся кукурузный щелочной крахмал при расходах 300-350 г/т.

В качестве управляющих воздействий на работу флотационных модулей учтены: гранулометрический состав

питания, плотность питания, температура пульпы, расход реагентов, расход воздуха и промывочной воды.

Технологическая оценка работы флотационного модуля №2 в замкнутом цикле.

Указанная схема включает операции (рис. 1):

- основная флотация (колонны №5и

6);

- перечистная флотация (колонна №7) камерного продукта основной флотации при работе диспергаторов кавитационного типа с циркулирующим насосом РР-12;

- контрольная флотация пенных продуктов основной и перечистной флотации (колонна №8);

- подача камерного продукта контрольной флотации на основную флотацию насосом РР-09.

Технологические показатели, достигнутые в ходе проведения испытаний по данной схеме при максимальной производительности:

- производительность флотационного модуля - 240 т/ч по сухому весу;

- массовая доля железа общего в питании флотации - 65,8%;

- массовая доля железа общего в камерном продукте перечистной флотации -67,8%, диоксида кремния - 5,04%;

Рис. 1. Качественно-количественная схема флотационной доводки магнетитового концентрата модуль №2 (замкнутый цикл)

- массовая доля железа общего в пенном продукте контрольной флотации - 52,9%;

- производительность по флотационному концентрату - 208 т/ч.

Прирост массовой доли железа общего по операциям составил:

- основная флотация - 1,5%; перечи-стная флотация - 05%, в сумме - 2,0%.

Технологическая оценка работы флотационного модуля №1 в открытом цикле.

Флотационная доводка магнетитового концентрата в открытом цикле предусматривала вывод камерного продукта

контрольной флотации модуля №1 из схемы флотации и его подачу во второй технологический зумпф секции №16 (рис. 2)

Технологические показатели, достигнутые в ходе проведения испытаний в открытом цикле, при максимальной производительности:

- производительность флотационного модуля 319 т/ч по сухому весу;

- массовая доля железа общего в питании флотации 65,8%;

- массовая доля железа общего в камерном продукте перечистной флотации 68,3%;

Рис. 2. Качественно-количественная схема флотационной доводки магнетитового концентрата модуль №1 (открытый цикл)

- массовая доля железа общего в пенном продукте контрольной флотации 48,6%;

- производительность по концентрату 262 т/ч.

Усредненные технологические показатели работы секции №16 с подачей камерного продукта контрольной флотации во второй технологический зумпф показаны в таблице.

Анализируя данные представленные в таблице видно:

- подача камерного продукта кон-

трольной флотации во второй технологический зумпф не привела к ухудшению качественно-коли-

чественных показателей работы секции;

- средняя производительность секции по исходной руде составляла 384 т/ч;

Продукт Массовая доля РЄобщ Производительность по исходной руде, т/ч Примечание

Камерный продукт контрольной флотации 62,6 384 Секция работала с контрольной классификацией.

Концентрат ММС 5 стадии 65,0

Хвосты общие 27,6

- массовая доля железа общего в концентрате пятой стадии ММС -65,0%.

Таким образом, по полученным экспериментальным данным видно, по схеме с замкнутым циклом получены худшие результаты. Объясняется тем, что в камерный продукт контрольной флотации интенсивно извлекаются шлами-стые частицы. Их возврат в голову технологии приводит к повышенному пе-нообразованию, увеличению циркулирующей нагрузки, снижает селективность флотации и в целом нарушает разделительный процесс. По технологии с открытом циклом, процесс флотации протекает стабильно.

Заключение

Вывод из схемы камерного продукта контрольной флотации позволяет, уве-

личить производительность флотационного модуля по исходному питанию до 319 т/ч, что превышает производительность модуля при работе в замкнутом цикле на 79 т/ч. Массовая доля общего железа в камерном продукте перечист-ной флотации составила 68,3%, в пенном продукте контрольной флотации -48,6%. Производительность по концентрату флотационного модуля при работе в открытом цикле увеличивается на 54 т/ч. В результате флотационного до-обогащения по технологии обратной флотации с открытым циклом может быть получен высококачественный низ-кокремнезимистый магнетитовый концентрат, удовлетворяющий требованиям производства офлюсованных окатышей.

------------------------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глебоцкий В.А., Бехтле Г.А.- Флотация 2. Теория и технология флотации руд/

железных руд. - М.: Недра, 1964. О.С.Богданов, И.И.Максимов, А.К.Поднек и

др. - М.: Недра, 1990.

— Коротко об авторах --------------------------------------------------------------------1

Игнатова Татьяна Васильевна - зам. гл. обогатителя по флотации, соискатель,

Михайловский ГОК

Шелепов Эдуард Владимирович - ведущий специалист ЦТЛ Михайловский ГОК, [email protected]