CC BY
21
ИЗВЕСТИЯ УРАЛЬСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ АКАДЕМИИ
2003 СЕРИЯ: ГОРНАЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА Выл. 16
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ ОБОГАЩЕНИЯ
УДК 625.75:625.3676
Е. Ф. Цынин, В. Я. По!лион
ТЕХНОЛОГИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОБОГАЩЕНИЯ АСБЕСТОВЫХ РУД
В ряде работ (I. 2, 3] указывается на целесообразность применения предварительного обогащения асбестовых руд. Такой опыт существует на предприятиях Канады |4. 5|. где к качестве методов предварительной концентрации используют магнитную сепарацию, избирательное дробление (как правило, в ударных дробилках) - грохочение. Следует заметить, что содержание асбеста в рудах отечественных месторождений в несколько раз ниже, чем в канадских, и потому применение предварительного обогащения на российских предприятиях просто необходимо по экономическим соображениям. Выведение из дальнейшей переработки значительной части бедных фракций позволяет: 1) снизить эксплуатационные расходы на производство готовой продукции благодаря значительному ресурсосбережению (электроэнергия, тепло, материалы, воздух и т. п.); 2) повысить качество готовой продукции за счет снижения содержания гали и пыли, увеличения содержания длинного волокна в товарном асбесте; 3) продлить срок службы основного технологического оборудования, поскольку в продуктах снижается доля породных наиболее абразивных частиц.
Выведение щебня на последних стадиях дробления в некоторых случаях используется и в нашей стране. На фабрике Лг°6 АО "Ураласбест" щебень выделяют грохочением, а на фабрике X» 4 бедную фракцию из надрешетного продукта грохота выделяют магнитной сепарацией. Эффективность избирательного дробления повышается в ударных дробилках [2]. Пример распределения асбеста по классам крупности после ударного дробления приведен в табл. I.
Данные методы предварительного обогащения имеют определенные ог раничения. Эффективность избирательного дробления-грохочения зависит от типа асбесгоносности руды. Если руды с асбестоносностью типа мелкопрожил и мелкая сетка легко обогатимы этим методом (при ударном дроблении в кр>пности -40 мм можно выделить до 60 % хвостов с содержанием асбеста 0,42 %), а руды с асбестоносностью типа отороченные жилы являются фуднообогагимыми (можно выделить до 15 % хвостов с содержанием асбеста 0 54 %), то руды с асбестоносностью типа крупная сетка данным методом не обогатимы совсем. Для последнего типа руд характерно отсутствие избирательности разрушения и руда данного типа в этой крупности остается в виде сростков. Нераскрытая часть рядовой руды (смеси в различных пропорциях руды разных типов асбс-стоносносги) представляет собой сростки, с наличием которых связывают возможности предварительного обогащения магнитным методом, поскольку именно на контактах жил асбеста и вме-
(Дающих порол содержится основное количество магнетита. Поэтому сростки в большинстве своем являются магнитными телами, а отдельно асбест и вмещающие породы (серпентинит, дунит. перидотит и т. д.) либо немагнитны, либо слабомагнитны. Следовательно, при переработке смеси руд различной асбестоносности избирательное дробление-грохочение желательно сочетать с магнитной сепарацией. При этом выделенный грохочением надрешетный продукт может иметь содержание асбеста выше огвального и для выделения в отвал его целесообразно обогатить магнитной сепарацией, в которой в магнитный продукт перейдут сросгки (главным образом сростки руд типа крупная сетка и отороченные жилы), а в немагнитный продукт - породные куски (раскрытые породные куски руд типа мелкопрожил и мелкая сетка, а также отороченные жилы).
Магнитная сепарация асбестовых руд Баженовскэго месторождения применима в крупности -75+35(20) мм. В табл. 2 (21 приведены примеры магнитного обращения лих р>д. В более мелких классах сростки раскрываются и становятся немагнитными, магнетит перехолит в мелкие классы. Магнитная сепарация крупных классов также становится менее эффективной, поскольку не существует магнитных сепараторов с достаточно сильным магнитным полем для крупнокусковых руд. Кроме того, специфическая минерализация и весьма неравномерное распределение магнетита по объему кусков осложняет процесс сепарации, поскольку з высокоградиентных полях напряженность очень резко падает при удалении от поверхности барабана магнитного сепаратора и куски с концентрацией магнетита в удаленных от магнитной системы частях могут не перейти в магнитный продукт. Экспериментально установлена верхняя граница крупности для магнитного обогащения -75 мм.
Поскольку и избирательное дробление-грохочение, и магнитная сепарация применимы в последних стадиях дробления, а машинный класс магнитной сепарации достаточно узок, данными технологическими приемами используются не все возможности предварительного обогащения.
Эффективность предварительного обогащения может быть существенно повышена, если его применять в нескольких стадиях рудоподготовк л. Принципиальная схема показана на рисунке.
Как показывают исследования контрастности (таЗл. 3), в разных классах крупности после различных стадий дробления асбестовые руды готовы к предварительному обогащению в самых крупных классах (-300+150 мм), что следует из табл. 4 [2]. Поэтому начать предварительное обогащение целесообразно после I или II стадии дробления.
В этом случае неприменима ни магнитная сепарация, ни избирательное дробление-грохочение.
В этой крупности наиболее подходящим методэм является фотометрическая сепарация (ФС) - один из видов радиометрической сепарации. Ее целесообразно применять в 2. 3-х машинных классах с предварительным отделением мелких классов грохочением. В результате ФС MOiyr быть получены обогащенные продукты с содержанием асбеста (а, = 0.58-2.14 % и хвосты с содержанием vNB=0,32-0,38 °/о. которые дополнительным дроблением-грохочением могут быть переведены в товарный щебень. Выход хвостов к руде в пределе может составить 30-47 % (табл. 5).
Второй же прием предварительного обогащения может быть связан с применением сочетания таких методов, как избирательное дробление-грохочение и магнитная сепарация. Их можно использовать после III стадии дробления. В этом случае в III стадии дробления целесообразно использовать роторные (ударпо-отрижательпые дробилки), о также грохочение по классу 30-40 мм и магнитную сепарацию надрешетного продукта. Пематни ный продум представляет собой хвосты, которые можно использовать в качестве щебня. Магнитный продукт является обогащенным. Минусовый класс грохочения целесообразно направть на сушку, после которой обьединигь с магнитным продуктом.
Следующий прием предварительного обогащении может быть реализован в цехе обогащения после I или II стадии дрэбления схемы рудного потока. Он осуществляется сепарацией по трению и упругости, выделяя богатый продукт с большим содержанием обобщенного волокна (от 8-16 %) - чернового концентрата. Эффективность данного метода выделения свободного волокна видна из табл. 6.
Отличие последнего приема предварительного обогащения от ирелыдущих состоит в том. что из процесса удаляются не отвальные хвосты, а в отдельный продукт выделяется черновой концентрат, который не подвергается в дальнейшем излишним операциям дробления, что позво-
деформировать длину волокна, а также уменьшить количество пыли и гали в продуктах ния, тем самым получить более качественный товарный асбест.
Предлагаемая принципиальная схема и рассмотренные выше методы предварительного "ния асбестовых руд при адаптации с учетом специфики руд и предприятий могут быть ны для всех отечественных асбестообогатительных фабрик, перерабатывающих руды раз-месторождений.
Исходим ВЗСВт_
Т
Дробление I
т
Грохочение I
-300-М 50 ми
Дробях ИС V
Хвост к» грохочение с выделением стандартных фрищий мебид
Концентрат лреддархтепьного обогащеяи*
Сеид сухой .РУДЫ_
В цех обогащемш
Принципиальная схема рудоиодготовки асбестовой руды с использованием нескольких приемов предварительного обогащения
Таблица I
Результаты ситового анализа асбестовой руды крупностью -150+50 мм, раздробленной на ударной дробилке ВМД
Класс крупности, мм Выход, % Массовая доля асбеста. % Распределение асбеста. %
+75 13,17 0,46 5.84
-75+50 12 86 0,3 3,72
-50+35 10,79 0,25 2,6
-35+25 1,38 0,12 1,2
-25+18 11,93 0,53 6.1
-18+10 15,35 0,72, 10,66
-10+0 25,52 2,84 69.88
ИТОГО 100 1,04 100
Таблица 2
Результаты .магнитного разделения руды на сепараторе ЭБС-80-170
Продукт Продукт Выход. Массовая Извлечение
разделения % доля асбеста. % асбеста. %
Класс -40+20 Магнитный 73,2 1,28 90,92
Немагнитный 26,8 0,35 9,08
Исходный 100 1,03 100
Класс-50+25 Магнитный Немагнитный 65 1,96 0.58 86.18 13.82
35
Исходный 100 1,48 100
Таблица 3
Расчет кривых контрастности руды класса +150 после I стадии («Ураласбест» фабрика №5)
Интервал мисси ной доли, % Фракционный состав Хвосты Концентрат
выход, % массовая доля асбеста. % выход. % массовая доля асбеста. % выход. % массовая доля асбеста. %
<0,1 46,89 0,03 46,89 0,03 100.00 0.94
0,1-0,2 7,51 0,15 54,4 0,05 53,11 1,73
0,2-0,4 10,5 0,25 64,9 0,085 45,59 1,99
0,4-0,6 2,85 0.52 67,75 0,10 35.07 2.51
0,6-0,8 1,86 0,62 69,61 0.12 32,22 2.69
0.8-1,0 0 0 69,61 0,12 30.39 2.82
1,0-1,5 3,8 1,43 73,41 0,16 30,39 2,82
1,5-2,0 8,57 1,62 81,98 0,34 26.59 3,01
2,0-3,0 8.2 2,58 90,18 0.54 18.01 3.68
>3,0 9,82 4,58 100,0 0,94 9,87 4.58
ИТОГО 100,0 0,94
Таблица 4
Показатели контрастности асбестовых руд
рождение, комбинат, фабрика
Класс крупности, мм
Стадия дробления ДСК
Массовая доля асбеста. %
Величина показателя контрастности. отн. ед.
Баженове кос месторождение, фабрика № 5 комбината «Ураласбест»
-400- 150 -150+100-100+75 -75 +-50 -75 +50 -75 +50 -50+35
0.94 0,45 0,41 1,08 0.40 0,39 0,78
1,22 1.07 1,23 1,28 1.57 1.67 1,02
Фабрика № 4 комбината Ураласбест»
-75 +50 -50+35
III III
0.38 0.71
1.38 1.20
Киембаевское месторождение. комбинат «Оренбургасбест»_
-70 +30
III
1.00
0.94
Ак-довуракское месторождение. комбинат «Туваасбест»
■100+75 -50 +25
0.29 0,95
1.42 1.26
Таблица 5
Эффективность алгоритмов фотометрического разделении
Признак разделения * Корреляционное отношение, д. с. Теоретический выход хвостов при х-3 0.3 %
к классу к руде
а = а + bf+ cf 0,77 93 14,88
а = а + bfn + c(fn)2 0,53 91 14.56
а - Ruü 0,61 61 9.76
а и а + 6/+сПм+ dA„ 0,91 91 14.56
* а. b.c. d- числовые коэффициенты;/- доля дискретных импульсов заданной амплитуды по отноаению к общему числу импульсов от куска: п средняя прололжительность лискретных импульсом заданной амплиту ды: 11и- максимальная длительность аналога импульса заданной амплитуды: Аы - максимальная амплитуда дискретного импульса; коэффициент отражения на длине волны 550 нм
Таблица 6
Показатели разделения продуктов при различном сочетании покрытий разгонной плоскости и барабана на сепараторе для крупности исходного материала -40+0
Материал Продукт Массовая доля сво-
разюнной плоскости барабана разделения Выход продукта, % бодного волокна + 0.5 мм. %
Сталь Сталь Концентрат Хвосты 8.98 91,02 100,0 15,67 0,3
Итого: 1,68
Резина Резина Концентрат 6.3 8.24
Хвосты 93.7 0.3
Итого: 100,0 0,8
Резина Сталь Концентрат Хвосты 5,61 94,39 15,6 0,3
Итого: 100,0 1,16
Сталь Резина Концентрат 9,63 11,31
Хвосты 90.37 0.30
Итого: 100,0 1.36
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Половнев Б. А., Шалюгина В. А. Пути интенсификации технологических процессов на дро-бильно-сортировочных комплексах асбестообогатительных фабриках II Строительные материалы. 1987 № 6, С.11-13.
2. Цьшин Е. Ф., Пелевин А. Е., Лавник В. Я., Груздев А. Г.. Слесарев О. Ю. Значение предварительной концентрации асбестовых руд //Строительные материалы. 1988. №7. С. 16-20.
3. Белов М. А. Экономическое обоснование целесообразности выделения из технологического процесса классов руды с низким содержанием асбеста в цехах ДСК II Технология обогащения: Сб. научных трудов ВНИИПРОЕКТАСБЕСТ. Асбест, 1970. С. 63-68.
4. Патент 3328233 США, МКИ4 В0301/00. Способ переработки асбестовой руды I Мартинен Э.(США). 3 е.: ил.
5. Отчет о поездке в Канаду группы специалистов асбестовой промышленности с целью ознакомления с зарубежным опытом добычи и обогащения асбестовых руд: Отчет / ВНИИпроекгасбест; Авторы А. Я. Антипов, О. И. Глазунов, В. Я. Сидоров и др.: Инв. № 2671. Асбест. 1979. 103 с.
УДК 625.75:625.3676
В. А. Шалюгина, С. В. Анохина, К. А. Ионов
АНАЛИЗ РАБОТЫ АСБЕСТООБОГАТИТЕЛБНОЙ ФАБРИКИ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ
На выполнение заданных объемов производства товарного асбеста влияют многие факторы, которые действуют зачастую одновременно, одни из них положительно, другие отрицательно, накладываясь и перекрывая друг друга. Всё многообразие факторов не представляется возможным полностью учесть и проанализировать, так как далеко не все поддается учету, измерению, цифровому отображению, а следовательно и регулированию степени воздействия их на процесс.
Исследования, выполненные в последние годы, позволили полупить новые сведения о влиянии природных свойств асбестовой руды на получение товарного асбеста, расширить инфор-
