Группа компаний Техноген

 
 ОБОГАЩЕНИЕ АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

 

Наиболее важными рудами алюминия являются бокситы, нефелины и алуниты. Однако, главным сырьем до сих пор остается боксит – из него получают около 95% мирового глинозема. В России в качестве алюминийсодержащего сырья используются бокситы и нефелины.

Обогащение бокситов 

На территории стран СНГ выделено десять провинций, содержащих бокситовые месторождения. Промышленный интерес представляют Североуральская, Южноуральская, Прионежская, Тиманская и Западно-Казахстанская бокситоносные области.
Качество бокситов основных месторождений стран СНГ приведены в таблице.


 

Месторождения и химический состав бокситов
 
Месторождения Содержание, % Кремниевый
модуль, ед.
AI2O3 SiO2 Fe2O3 CO2 Sобщ.

Североуральские

53,0 4,4 22,0 4,2 1,00 12,0

Южноуральские

51,5 8,2 21,0 4,0 1,00 6,3

Северо-Казахстанские

44,0 11,0 18,0 2,5 0,30 4,0

Североонежские

53,0 18,0 7,0 0,4 0,30 3,0

Тиманские

48,5 8,0 23,0 0,3 0,02 6,1

 

Нефелинсодержащие горные породы представлены большим разнообразием типов. В настоящее время отечественная алюминиевая промышленность для производства глинозема использует апатито-нефелиновые породы Хибинского горного массива и нефелиновые уртиты Сибири.
Для оценки принципиальной возможности применения радиометрических методов обогащения была выполнена серия исследований по определению показателя контрастности бокситов различных месторождений Урала. Результаты исследований представлены в таблице.
 

Показатели контрастности бокситов Урала и Казахстана

 

Бокситы Показатель контрастности (М), ед.
по СО2 по Sобщ. по SiO2 по кремниевому
модулю

Товарный боксит Северного Урала

1,25 1,54 0,81 0,45

Некондиционный боксит Северного Урала

1,33 1,42 0,43 -

Товарный боксит Южного Урала

1,59 1,11 0,16 0,24

Товарный боксит Северного Казахстана

1,17 1,32 1,00 0,68

Некондиционный боксит Северного Казахстана

1,08 1,24 0,87 0,62

 

 Для бокситов Урала и Казахстана были получены достаточно высокие значения показателя признака разделения по карбонатам, сульфидам и оксидам железа. Возможен вариант рентгенорадиометрического обогащения и по силикатам.

Показатель признака разделения радиометрической сепарации бокситов 

 

Регион Показатель признака разделения (П), ед.
по CO2 по Fe2O3 по SiO2 по Sобщ.

Урал

0,92 0,64 0,52 0,78

Северный Казахстан

0,85 0,51 0,43 0,69

 

 В период с 1983 по 2008 годы было проведено большое количество опытно-промышленных промышленных испытаний на различных видах бокситового сырья Урала, Северного Казахстана и Тимана (товарный боксит, высококарбонатный боксит, высокосернистый, высококремнистый и пр.) по его обогащению методом рентгенорадиометрической сепарации. Были разработаны технологии и предложены варианты аппаратурно-технологических схем обогащения различных типов бокситов, а также выполнены технологические регламенты для проектирования рудосортировочных комплексов на Североуральском бокситовом руднике и ОАО «Бокситы Тимана». 
Для всех продуктов рентгенорадиометрической сепарации классов крупностью -100+50 и -50+25 мм во всех технологических пробах бокситов Северного Урала достаточно четко прослеживается отделение известняка от боксита по следующему алгоритму:

 

 

где: NCa, NFe - количество импульсов характеристического рентгеновского излучения кальция и железа соответственно, регистрируемое от анализируемого куска;
NS - количество импульсов рассеянного рентгеновского излучения первичного источника облучения, регистрируемого одновременно от этого же куска.
Укрупненные опытно-промышленные испытания по рентгенорадиометрической сепарации на сепараторе СРФ4-150 по обогащению диаспоровых высококарбонатных бокситов Североуральских месторождений показали высокую эффективность удаления карбонатов - с 18,0 до 4,1% СО2 и повышения кремниевого модуля с 10,2 до 14,1 ед.

 При обогащении алюминийсодержащего сырья Среднего Тимана основной задачей является повышение кремниевого модуля низкокачественных гематит-бемитовых бокситов. Это может быть осуществлено за счет выделение высокожелезистых и высококремнистых минералов – хлоритов (в, основном, шамозита) методом рентгенорадиометрической сепарации по характеристическому излучению железа:

 

В результате опытно-промышленных испытаний различных по качеству бокситов Тимана (байеровский, спекательный и забалансовый) было установлена возможность повышения кремниевого модуля товарных байеровских бокситов на 1,6 ед. и выделения из спекательных бокситов около 35% байеровских сортов сырья.

 Результаты опытно-промышленных испытаний по обогащению бокситовСеверного Урала и Среднего Тимана

 

Регион Продукты
сепарации
Выход,
%
Содержание, % Кремниевый модуль, ед.
AI2O3 SiO2 CO2 Sобщ.
Северный
Урал

Концентрат

38,7 50,65 3,58 4,1 1,26 14,1

Хвосты сепарации

61,3 20,16 2,87 26,8 1,16 7,0

Исходный боксит

100,0 31,96 3,14 18,0 1,20 10,2
Средний
Тиман

Концентрат

44,3 49,7 6,7 - - 7,4

Хвосты сепарации

55,7 48,5 9,8 - - 4,9

Исходный боксит

100,0 49,0 8,4 - - 5,8
Средний Тиман

Концентрат

34,2 48,6 8,3 - - 5,9
Хвосты сепарации 65,8 46,8 13,5 - - 3,5

Исходный боксит

100,0 47,4 11,7 - - 4,1


 Обогащение нефелинов

Исследования и испытания по рентгенорадиометрическому обогащению нефелинов проводили на некондиционных рудах. Некондиционные руды образуются при добыче в приконтактовых зонах рудного тела уртитов, а также за счет селективной выемки даек.

Ориентировочный средний химический состав некондиционных руд:
Al2O3 – 22 %; SiO2 – 40,1 %; CaO – 11 %; MgO – 2,2 %; Fe2O3 – 5,6 %; Na2O – 9,0 %; K2O – 2,3 %; влажность – 1-3 %.  
На испытания, которые проводились на испытательном стенде ООО «РАДОС» (г. Красноярск), поступило две технологические пробы крупностью -350 мм общей массой ~ 11 тонн. Проба № 1 была отобрана непосредственно со спецотвалов некондиционных руд, а проба № 2 – представляла разубоженную нефелиновую руду, отобранную из рудного забоя. Разубоживающая масса представлена скарнами, габбро, роговиками, известняками и дайковыми породами (ийолиты, камптониты).
Мащинные классы некондиционной нефелиновой руды проб № 1 и 2 крупностью -300+150 и -150+50 мм были направлены на рентгенорадиометрическое обогащение на сепараторы СРФ2-300 и СРФ4-150. Основные результаты испытаний приведены в таблице.

 Результаты испытаний рентгенорадиометрической сепарации проб некондиционной нефелиновой руды

 

Класс крупности, мм Продукты сепарации Выход,
%
AI2O3, %
содержание извлечение
Некондиционная руда (проба № 1)
  -300+150

Обогащенный продукт

63,4 25,8 73,4

Хвосты сепарации

36,6 16,3 26,6

Исходный класс

100 22,3 100
  -150+50

Обогащенный продукт

47,5 27,3 55,9

Хвосты сепарации

52,5 19,5 44,1

Исходный класс

100 23,2 100
Разубоженная руда (проба № 2)
  -300+150

Обогащенный продукт

77,8 26,7 90,9
Хвосты сепарации 22,2 9,4 9,1
Исходный класс 100 22,9 100
  -150+50

Обогащенный продукт

75,5 26,1 82,6
Хвосты сепарации 24,5 16,9 17,4
Исходный класс 100 23,8 100

 

 На основании результатов, приведенных в таблице, на ОАО «Ачинский глиноземный комбинат» был запроектирован и в 2003 году построен опытно-промышленный рудосортировочный комплекс на базе двух рентгенорадиометрических сепараторов СРФ2-30 и СРФ4-150 для обогащения некондиционных нефелиновых руд Кия-Шалтырского месторождения.

 

назад

Группа компаний Техноген Copyright © 2017