Группа компаний Техноген

 

 
ОБОГАЩЕНИЕ РУД ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ
 

Обогащение железосодержащих руд

К основным рудным минералам железных руд относят магнетит – Fe2O3 (72,4% железа), гематит и мартит – Fe2O3 (70%), сидерит – Fe2CO3 (48,2%), гетит – FeOOН (63%) и гидрогетит - FeOOH•H2O (48-56%). Возрастание добычи железных руд в последнее время осуществляется за счет бедных их разновидностей, требующих обогащения при подготовке к металлургическому переделу.
Доля богатых железных руд (магнетитовых, гематитовых и мартитовых) с содержанием железа более 55%, используемых в металлургии без обогащения, не превышает 10%, а бедных руд с содержанием железа 20-30% , обогащаемых по простым схемам, достигает ~ 80%.
Все методы обогащения железных руд предполагают практически полное предварительное раскрытие минералов в результате применения операций дробления и измельчения. Это приводит к значительным капитальным и эксплуатационным затратам. В связи с уменьшением запасов высококачественных железных руд и вовлечения в сферу производства железорудного сырья с низким содержанием железа в последнее время достаточно интенсивно проводятся исследования по разработке технологий их обогащения на стадии рудоподготовки.
Определенная перспектива обогащения низкокачественных железных руд связана с радиометрическими методами обогащения. Технология рентгенорадиометрического обогащения испытана на различных железных рудах, в том числе на сырье таких предприятий как «Богословское рудоуправление» (Северный Урал), «Урал-Титан» (Пермский край), «Бакальское рудоуправление» (Южный Урал), «Краснокаменский комбинат» (Красноярский край) и других. Ниже приведен пример обогащения сидеритовой руды методом рентгенорадиометрической сепарации.

 В настоящее время на Бакальском рудоуправлении (Южный Урал) работают три карьера и шахта «Сидеритовая», на которых добывается сидеритовая руда. Среднее содержание железа в сидеритовой руде, поступающей на металлургический передел составляет ~ 30-31%. Однако, начиная с 2008 года практически прекращается добыча руды открытым способом и основной сырьевой базой становится сидеритовая руда подземной добычи. Сидеритовая руда, добываемая подземным способом, содержит значительно меньше железа (на 4%) из-за загрязнения ее алюмосиликатными сланцами.
На производственном участке компании «Техноген» неоднократно проводились опытно-промышленные испытания по обогащению низкокачественной сидеритовой руды шахты «Сидеритовая» на технологических пробах общей массой более 20 тонн. Поступившие на испытания пробы были представлены, в основном, сидеритовой рудой крупностью менее 300 мм.
Основной рудный минерал – сидерит, вмещающие породы представлены диабазами, доломитами, сланцами. Химический состав проб, поступивших на испытания, был близок к составу шахтной руды, как по содержанию железа общего – 27,5%, так и кремнезема – 12,6%.
В результате серии опытно-промышленных испытаний было показано, что из исходной сидеритовой руды Бакальского рудоуправления, содержащей 27,0% железа, может быть получен обогащенный продукт с содержанием Feобщ. ~ 34% .

 Усредненные показатели обогащения сидеритовой руды
на стадии рентгенорадиометрической сепарации 

 

Продукты обогащения Выход,
%
Содержание  Fe,
%
Извлечение Fe,
%

Концентрат

41,0 34,0 51,7

Хвосты обогащения

17,0 10,0 6,3

Класс крупностью -30 мм

42,0 27,0 42,0

Исходная руда

100,0 27,0 100,0

 

В хвосты рентгенорадиометрической сепарации выделяется маложелезистый продукт, содержащий ~ 10% Fe, и направляется в отвал.
Полученные в результате испытаний данные и предложенная схема обогащения были положены в основу разработки технологического регламента и проектирования опытно-промышленного рудосортировочного комплекса на базе 3-х рентгенорадиометрических сепараторов на Бакальском рудоуправлении. Строительство обогатительного комплекса должно быть завершено к концу 2009 года.

 Обогащение марганцевых и хромовых руд

 Исследования по радиометрическому обогащению марганцевых руд ООО «РАДОС» проводились на достаточно большом объеме технологических проб различных месторождений, таких как «Порожинское» (Красноярский край), «Громовское» (Читинская область), «Селезень» (Кемеровская область). Первое практическое воплощение технологии рентгенорадиометрической сепарации началось в Казахстане, где в 2000 году на Жайремском ГОКе был сдан в эксплуатацию рудосортировочный комплекс на базе 2-х сепараторов СРФ4-150 для обогащения железо-марганцевых руд, а в в следующем 2001 году - рудосортировочный комплекс на основе 3-х сепараторов СРФ4-150 на месторождении «Туровское» (ОАО «ТНК»КАЗХРОМ»). На этих предприятиях сортировке подвергается материал крупностью -150+40 мм.

Результаты испытаний по рентгенорадиометрической сепарации
хромовых и марганцевых руд

 

Месторождение (объект) Класс круп-ности, мм Продукт сепарации Вы-ход,
%
Элемент, %
Содержание Извлечение
Хромовая руда Cr2O3 Cr2O3
  1 Хромтау
(Донской ГОК,
Казахстан)
  -150+40

Обогащенный

25,0 48,2 77,7

Хвосты сепарации

75,0 4,6 22,3

Исходный

100 15,5 100,0
Хромовая руда Cr2O3 Cr2O3
  2 РАЙ-ИЗ
(Полярный Урал)
  -150+20

Обогащенный

63,3 48,3 89,1
Хвосты сепарации 36,7 8,3 10,9

Исходный

100 34,3 100,0
Хромовая руда Cr2O3 Cr2O3
  3 Сопчеозерское
(ОАО «Норильский никель»)
  -150+20

Обогащенный

33,1 40,2 56,2

Промпродукт

31,2 27,5 37,3

Хвосты сепарации

35,7 4,3 6,5

Исходный

100 23,3 100
Железо-марганцевая руда Mn Mn
  4 Порожинское
(Красноярский край)
  -80+30

Обогащенный

27,6 32,5 74,7
Хвосты сепарации 72,4 4,6 25,3

Исходный

100 12,3 100,0
Марганцевая богатая руда Mn Mn
  5 Громовское
(Читинская обл.)
  -50+25

Обогащенный

76,8 27,8 92,4

Хвосты сепарации

23,2 7,6 7,6

Исходный

100 23,1 100,0
 Марганцевая руда Mn Mn
  6 Селезень
(Кемеровская обл.)
  -50+20

Обогащенный

37,1 36,2 77,8

Хвосты сепарации

62,9 6,0 22,2

Исходный

100 17,2 100,0
Марганцевая руда Mn Mn
  7 Мазульское   -100+50

Обогащенный

37,2 35,0 46,3

Хвосты сепарации

62,8 24,0 53,7

Исходный

100 28,1 100
Марганцевая руда Mn Mn
  8 Дурновское   -100+20

Обогащенный

24,1 44,2 47,6

Промпродукт

32,9 28,7 42,2

Хвосты сепарации

43,0 5,3 10,2

Исходный

100 22,4 100

 

Больше года успешно проработала технология рентгенорадиометрической сепарации в опытном режиме на Николаевском марганцевом месторождении (Иркутская обл.). Планируются также выполнение большой технологической работы по освоению Успенского марганцевого месторождения, расположенного в Кемеровской области, а также марганцевых руд предприятия «Казахмыс».

 Практическому применению технологии рентгенорадиометрической сепарации на хромовых рудах предшествовал также большой объем исследований и опытно-промышленных испытаний, выполненных ООО «РАДОС» на технологических пробах значительного числа месторождений, таких как: «Центральное» и «Западное», расположенные на Северном Урале; «Сопчеозерское» на Кольском полуострове; «Хромтау» в Казахстане; «Ашкарка» в Башкирии.
На основе результатов этих работ предприятие ЗАО «ГДК «Хром» при участии ООО «РАДОС» на месторождении «Ашкарка» ввело в эксплуатацию в сентябре 2003 года первую обогатительную фабрику на базе рентгенорадиометрической сепарации. По сути обогатительная фабрика представляла собой рудосортировочный комплекс (дробление, грохочение, сепарация), в котором для обогащения руды используются три сепаратора: СРФ4-150 (1 комплект) – для класса крупностью -150+40 мм и СРФ4-50 (2 комплекта) – для класса крупностью -40+20 мм.
Летом 2003 года на предприятии ОАО «Конгор-Хром» (п. Харп, Ямало-ненецкий автономный округ, Северный Урал) при содействии ООО «РАДОС», была запущена опытная установка по рентгенорадиометрической сепарации, которая предназначалась для широкомасштабной проверки технологий сепарации на различных по качеству хромовых рудах месторождения «Центральное» массива РАИ-ИЗ. 
В 2006-2008 годах НПК «Техноген» были выполнены исследования и опытно-промышленные испытания по обогащению хромых руд Уральского региона. На хромовых рудах Среднего Урала дважды были выполнены опытно-промышленные испытания и разработан технологический регламент на проектирование рудосортировочного комплекса. Также были проведены тестовые испытания по обогащению хромовой руды Лысогорского месторождения (Южный Урал).  

Пример сепарации хромовой руды

 Ниже рассмотрен вариант обогащения хромовых руд методом рентгенорадиометрической сепарации на сырье месторождения «Ш-Поденный рудник» ООО «Алапаевский асбестовый рудник». 
Опытно-промышленные испытания проводили на производственном участке радиометрического обогащения ЗАО НПК «Техноген» по общепринятой методике. Все машинные классы (фракции крупностью +150, -150+100, -100+70, -70+30 и -30+20 мм), выделенные из исходной руды, были направлены на рентгенорадиометрическую сепарацию на сепараторы марки CРФ4-150М и CРФ2-30.
В качестве алгоритма разделения на стадии тестовых исследований было выбрано отношение:

 

 

где: NCr, NFe – регистрируемое от куска характеристическое рентгеновское излучение (ХРИ) соответственно хрома и железа;
  NS - регистрируемое от этого же куска рассеянное (вторичное) излучение первичного спектра источника рентгеновского облучения.
В результате тестовых испытаний было установлено, что хромовая руда обладает достаточно высокой контрастностью. Признак разделения также достаточно эффективен.

 Результаты обогащения хромовой руды 

 

Продукты сепарации Выход Содержание
Cr2О3, %
Извлечение
Cr2О3, %
кг %

Обогащенный продукт

2229 52,7 19,01 87,4

Хвосты обогащения

2001 47,3 3,04 12,6

Исходная хромовая руда

4230 100,0 11,46 100,0/td>

 

 В результате испытаний по рентгенорадиометрическому обогащению хромовой руды месторождения «Ш-Поденный рудник» с ее предварительной классификацией по крупности было установлено:
▪ при рентгенорадиометрической сепарации в отвальные хвосты (содержание оксида хрома ~ 3,0%) удается выделить почти половину (47,3%) исходного материала, представленного массивными и вмещающими серпентинизированными перидотитами гарцбургитового типа;
▪ обогащенный продукт содержит более 19% Cr2O3, что в ~ 1,7 раза больше чем в исходной руде;
▪ извлечение оксида хрома в обогащенный продукт составляет более 87%.
Полученные достаточно высокие показатели опытно-промышленных испытаний по рентгенорадиометрической сепарации дают основание рекомендовать данный метод в сочетании с предварительной классификацией исходной руды по крупности в качестве базовой технологии для предварительного «сухого» обогащения хромовой руды месторождения «Ш-Поденный рудник».

 

назад

Группа компаний Техноген Copyright © 2017