Группа компаний Техноген

 

назад

 

РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКАЯ СЕПАРАЦИЯ ШЛАКОВ

ФЕРРОСПЛАВНОГО ПРОИЗВОДСТВА
 

Шемякин А.В., Федоров А.Ю., Цыпин Е.Ф., Шемякин В.С.

ЗАО НПК «Техноген», Уральский государственный горный университет

 

Рентгенорадиометрическая сепарация (РРС) относится к «сухим» и «прямым» методам покускового обогащения. Как правило, она не требует отмывки сепарируемого материала и обладает высокой чувствительностью, позволяющей обнаруживать в обогащаемом материале различные химические элементы с содержанием 0,01-0,1%. Рентгенорадиометрическая сепарация позволяет разделять на сорта руды, содержание ценных компонентов в которых составляет несколько десятков процентов, а также выделять концентраты заданного качества, в том числе обогащенные продукты, пригодные для металлургического производства.

Именно эти главные физические и технологические преимущества рентгенорадиометрической сепарации определяют высокую эффективность самого метода и возможность его применения для обогащения самого широкого круга полезных ископаемых и техногенных образований.

В последние годы достаточно активно рентгенорадиометрические сепараторы стали использоваться для обогащения техногенных отходов – в первую очередь шлаков металлургического производства. Нами была предпринята попытка разработки технологии рентгенорадиометрической сепарации шлаков, получаемых при производстве ферротитана на Ключевском заводе ферросплавов.

При дроблении шлака на Ключевском заводе ферросплавов образуется до 35-38% фракции крупностью менее 20 мм. В настоящее время из шлака крупностью +20 мм методом ручной сортировки выбирается от 1до 3% чистого металлического ферротитана. Количество образующегося металлоконцентрата  ~ 10%.

На первой стадии испытаний производилось обогащение шлака методом рентгенорадиометрической сепарации на промышленном сепараторе СРФ4-150, установленном нами на производственной площадке ОАО «Ключевской завод ферросплавов». Предварительным грохочением из шлака был выделен класс крупностью       -20+0 мм. Фракция крупностью -100+20 мм была подвергнута перечистке с использованием рентгенорадиометрического сепаратора СРФ4-150. В результате обогащения из шлака  крупностью -100+20 мм было получено: 1,8% металлического ферротитана, 10,8% металлоконцентрата, 47,6% отвального (отсепарированного шлака). Доля мелкой, необогащаемой на этой стадии испытаний, фракции крупностью -20+0 мм составила 39,8%. Шлак крупностью -20+0 мм в полном объеме (~ 1246 кг) был отправлен на промышленную площадку ЗАО НПК «Техноген» (г. Екатеринбург) для дальнейших исследований и испытаний по его обогащению на рентгенорадиометрическом сепараторе СРФ2-20.

Поступившая технологическая проба шлака была подвергнута предварительной классификации на сите с ячейкой 3х3 мм  и последующей рентгенорадиометрической сепарации класса крупностью -20+3 мм.

Для определения условий разделения исходного шлака крупностью -20+3 мм на шлаковую и металлическую фазы, нами были проведены предварительные тестовые исследования на отдельных небольших (до 20 кг) партиях шлака. Исследования проводили на рентгенорадиометрическом сепараторе СРФ2-20 (класс «Малыш»). Было установлено, что оптимальным параметром для разделения шлака на металлоконцентрат и отвальный шлак является характеристическое излучение железа. Определяющим фактором для реализации рентгенорадиометрической сепарации является поиск и выбор аналитического параметра разделения кускового материала (РFe), который позволил бы обеспечить выделение при РРС хвостов (отвальный шлак) и концентратов (металлоконцентрат), отвечающих по качеству и количеству технологическим требованиям:

 
7 
 
 

где:      РFe -  показатель признака разделения, ед.;

NFe – регистрируемое от анализируемого куска характеристическое рентгеновское излучение (ХРИ) FeКα = 6,4 кэВ ;

NS – регистрируемое от куска рассеянное излучение первичного источника облучения (возбуждения) – портативного маломощного рентгеновского излучателя ПРАМ-50М с рентгеновской трубкой прострельного типа БХВ-10 (Re).

При разработке технологии рентгенорадиометрической сепарации шлаков, полученных при  производстве ферротитана,  должны быть соблюдены основные требования:  потери металлической фазы (ферротитана) с хвостами сепарации (отвальный шлак) должны быть минимальными, также как и содержание шлаковой (оксидной) фазы в концентрате должно быть минимальным. Для выполнения этих требований были проведены предварительные исследования по выбору оптимального порога разделения (РFe). Были испытаны пять порогов разделения на основе характеристического рентгеновского излучения железа: РFe = 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 и 1,2 ед. Исследования проводились в виде тестовых испытаний в режиме сепарации по радиометрическому обогащению шлака крупностью          -20+3 мм на двух ручьях сепаратора СРФ2-20 при оптимальной производительности сепаратора СРФ2-20 («Малыш») ~ 40-50 кг/час машинного класса крупностью -20+3 мм на один ручей сепаратора. В результате тестовых испытаний был определен оптимальный порог разделения исходного шлака ферротитанового производства крупностью -20+3 мм на металлоконцентрат и отвальный шлак. Наиболее высокие технологические показатели обогащения шлака на рентгенорадиометрическом сепараторе СРФ2-20 были достигнуты при пороге  РFe =    1,0 ед.

Выход металлоконцентрата составил 19,1%. Содержание металлической фазы в нем – не менее 75%. Извлечение металлического ферротитана из шлака, поступившего на сепарацию, составляло 90-94%. Содержание металла в хвостах сепарации (отвальном шлаке) не превышало 2-3%.

 

Группа компаний Техноген Copyright © 2017