CC BY
78
© Т.В. Игнатова, Э.В. Шелепов, 2011
УДК 622.7
Т.В. Игнатова, Э.В. Шелепов
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОЙ ФАЗЫ ПУЛЬПЫ НА КАТИОННУЮ ДОВОДКУ МАГНЕТИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ОАО «МИХАЙЛОВСКИЙГОК»
Приведен анализ работы отделения флотации с оценкой минералого-петро-графического состава исходной руды, магнетитового концентрата (питания флотации). Установлено, температура пульпы является важным фактором, определяющим технологические показатели промышленной флотации. По данным исследований, «зимний период» с температурой оборотной воды менее 10-12 °С приходится на ноябрь-март, «летний период» с температурой более 12 °С приходится на апрель-октябрь. Ключевые слова: флотация, температура пульпы, массовая доля железа общего во флотоконцентрате, массовая доля железа общего в пенном продукте, зимний период, летний период.
"^Характерной особенностью желе-./ж. зистых кварцитов Михайловского месторождения является наличие «тонкой вкрапленности» основных рудных минералов - магнетита и гематита. В рудном сырье содержание зерен магнетита менее 30 микрон достигает 45% от общего их содержания и изменяется от одного до 200 микрон. Переработка железных руд на Михайловском горно-обога-тительном комбинате ведется по магнитной схеме обогащения. Вследствие сравнительно низкой селективности процесса мокрой магнитной сепарации, концентраты засоряются сростками и механически захваченными частицами нерудных, образуется значительное количество сростков магнетита с кварцем и другими нерудными минералами. При увеличении перечисток в основных операциях магнитной сепарации прирост массовой доли железа в промпродукте уменьшается, а в хвостах увеличивается, что связано с дублированием одного и того же механизма разделения. Зару-
бежные фабрики, перерабатывающие аналогичное сырье, работают по развитым комбинированным технологическим схемам: получают черновые концентраты по магнитным схемам и затем для доводки используют иные методы обогащения. Наиболее широко при этом применяется флотационное дообогаще-ние чернового концентрата, которое обеспечивает снижение массовой доли диоксида кремния во всех классах крупности и является наиболее эффективным способом удаления минералов силикатного комплекса [1]. Во многих случаях условия флотационного процесса на обогатительных фабриках обеспечивают достижение высоких техникоэкономических показателей.
В 2006 году на Михайловском ГОКе внедрена обратная катионная флотация в колонных машинах. Отечественные и зарубежные ученые считают флотацию наиболее эффективным методом повышения качества железорудного концентрата. Особенно для предприятий, имею-
Рис. 1
щих сложное в переработке исходное сырье, как на Михайловском месторождении.
Обратная катионная флотация по сравнению с другими способами флотации характеризуется более высокой селективностью и скоростью, и наименее чувствительна к солям жесткости [1]
В России нет примеров использования аналогичных технологий ввиду отсутствия эффективных отечественных реагентов и флотационных машин [2].
Обратной катионной флотации подвергается концентрат текущего производ-сгва крупностью 92-93% класса минус 44 мкм, с массовой долей железа общего 65,4-66,0 %, диоксида кремния 8,4- 7,7%.
Установка флотационного дообогаще-ния магнетитового концентрата представлена на рис. 1.
Флотационная установка состоит из двух независимых идентичных флотационных линий. Обе линии имеют общую систему контактирования с крахмалом и две независимые системы контактирования с амином. Флотация проводится в щелочной среде. В качестве собирателя используется амин РА-14 фирмы Томан, депрессора - крахмал.
Основным компонентом флотореагента РА-14 является аминоэфир состава R-О-СН2СН2СН2^2.
Указанный реагент наряду с собирательными свойствами обладает пенообразующим действием, т.е является соби-рателем-пено-образователем. Использование собирателя РА-14, как базового реагента, позволяет получать достаточно высокие технологические показатели: извлечение железа во флотационный концентрат при обогащении магнетитового концентрата текущего производства составляет 87-93%.
Практика работы колонной флотации свидетельствует, важным параметром, влияющим на получение технологических показателей, является температурный фактор.
Учитывая чувствительность катионных собирателей к температуре пульпы, были проведен комплексный анализ работы отделения флотации ДОК с оценкой минералого-петрографи-ческого состава исходной руды, магнетитового концентрата (питания флотации), флотационного концентрата.
Рудная шихта поступала на ДОК со следующими технологическими характеристиками: объем легкообогатимого сорта (ЛО) изменялся от 82 до 90% , труднообогатимого (ТО) - от 3 до 8%. Массовая доля железа общего изменялась от 39,34% до 39,88%, магнетитового от 19,38% до 19,81%. Массовая доля железа общего в лабораторном концентрате изменялась от 67,30 до 67,73% Массовая доля класса минус 40 микрон при постоянном времени измельчения 26 минут изменялась от 88,79 до 89,54%.
Концентрат Магне- тит Гемма- тит Гидро- Окислы железа Сили- каты Рудные карбонаты Нерудные карбонаты Апатит Кварц
Рядовой 79,11 7,6 1,78 3,4 0,56 0,34 0,06 7,14
Флотацион- ный 83,89 6,74 1,83 2,89 0,69 0,25 0,04 3,67
Расхождение -4,78 0,86 -0,05 0,51 0,13 0,09 0,02 3,47
Минералого - петрографическое исследование рудной шихты проводилось по семи минералогическим разновидностям. Вещественный состав рудной шихты представлен следующим образом в количественном выражении:
- существенно-магнетитовая разновидность в шихте изменялась от 2,72 до 3,19 %,
- гематит-магнетитовая - от 40,98 до 46,79 %,
- магнетит - гематитовая - от 40,64 до 47,34%,
- суммарное количество гематито-вой, окисленной, малорудной и безруд-ной разновидностей в подаваемой на ДОК шихте изменялось от 7,60 до 11,65%.
Крупность зерен магнетита менее 30 микрон в шихте изменялась от 20,5до 25,4%, более 100 микрон от 3,3 до 8,5%.
Оценка минералогического состава исходной рудной шихты за период с мая по сентябрь осуществлялась пересчетом по результатам полного химического анализа, при этом были выявлены следующие изменения состава минералов: доля магнетита изменялась от 27,2 до 27,9%, гематита - от 15,8 до 20,1%, кварца - от 31,5 до 33,1%. На долю силикатов приходилось от 11,1 до 12,8%, карбонатов - от 4,0 до 5,3%, гидроокислов железа - от 2,6 до 6,9%. Из приведенного анализа видно, исходная рудная шихта по технологическим показателям изменяется незначительно.
Минералогический состав рядового концентрата также оценивался путем пересчета полного химического анализа концентрата на минеральный состав.
В минеральном составе концентрата за период с мая по сентябрь были выявлены следующие изменения: доля магнетита изменялась от 78,0 до 80,8%, гематита - от 5,7 до 8,6%, кварца - от 6,8 до 7,6%. На долю силикатов приходилось от 2,9 до 3,8%, карбонатов - от 0,4 до 1,3%, гидроокислов железа - от 0,7 до 2,3%.
В минеральном составе флотокон-центрата за данный период времени при пересчете с химического анализа на минеральный выявлены следующие изменения: доля магнетита варьировалась от 82,8 до 84,4%, гематита - от 6,1 до 7,4%, кварца - от 3,6 до 3,9%. На долю силикатов приходится от 2,5 до 3,1%, карбонатов - от 0,8 до 1,1%, гидроокислов железа - от 1,5 до 2,2%.
Определение минерального состава флотационного концентрата выполнялось в накопительных пробах за месяц. Сравнительный минеральный состав рядового концентрата и флотационного концентрата по средним данным за анализируемые периоды показан в таблице. Из анализа таблицы видно, минеральный состав магнетитового и флотационного магнетитового концентратов отличается по содержанию кварца (на 3,47%), магнетита (на 4,78%) и гематита (на 0,86%), содержание нерудных минералов практически не изменилось.
диаграмме явно прослеживается участок экстремума -максимум по массовой доле железа общего в концентрате и минимум в пенном продукте по периодам с 4 по 7 (с 04 июля по 14 августа). В этот период температура окружающей среды и, соответственно, оборотной воды и пульпы была максимальной положительной.
При сопоставимых усло-
Рис. 2. Диаграмма изменений массовой доли железа общего виях работы ОТделения фло-во флотационном концентрате и пенном продукте за ана- тации снижение температу-лизируемые периоды ры оборотной воды с 19 С
до 5-12 С привело к снижению технологического выхода с 86,3% до 84,2%, извлечения с 89,7% до 86,7%.
По данным исследований, «зимний период» с температурой оборотной воды менее 10-12 С приходится на ноябрь-март, «летний период» с температурой более 12 С приходится на апрель-октябрь.
Заключение
Полученные результаты позволили прогнозировать уменьшение массовой доли железа общего концентрата и увеличение массовой доли железа общего в пенном продукте при падении температуры с наступлением зимнего сезона.
------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
За анализируемые периоды работы отделения флотации массовая доля железа общего в питании флотации изменялась согласно установленного плана в пределах 65,4+/-0,2. Массовая доля железа общего в среднем за периоды изменялась от 68,09 (с 28 по 31 августа) до 68,28% (с 6 по 9 июня).
Массовая доля железа общего в пенном продукте изменялась от 38,95% (с 12 по 14 августа) до 42,76 (с 28 по 31 августа).
На рис. 2 представлена диаграмма изменений массовой доли общего железа во флотоконцентрате и пенном продукте за анализируемые периоды. На
1. Губин С.Л., Авдохин В.М. Флотация маг-нетитовых концентратов катионными собирателями, горный журнал, 2006, №7.
2. Варичев А.В., Кретов С.И., Кузин А. Ф.
Крупномасштабное производство железорудной промышленности Российской Федерации, горная книга, 2010. шгЛ
— Коротко об авторах ---------------------------------------------------------------
Игнатова Татьяна Васильевна - зам. гл. обогатителя по флотации, соискатель, Михайловский ГОК,
Шелепов Эдуард Владимирович - вед. специалист ЦТЛ Михайловский ГОК, [email protected]
