Підготовка руд до магнітної сепарації

Підготовка руд до магнітної сепарації

Особливостями процесу магнітної сепарації обумовлюється необхідність підготовки руди перед магнітним розділенням, яка залежить від характеристики руди (гранулометричний склад, магнітні властивості) і методу сепарації (суха або мокра). Підготовка руди включає операції дроблення, подрібнення, грохочення, знешламлення і знепилення, намагнічування і розмагнічування, сушки і випалу.

Дроблення і подрібнення. Для досягнення ефективного розділення мінералів руда перед збагаченням піддається дробленню і подрібненню. Для отримання оптимального гранулометричного складу підготовленої до збагачення руди схему і число стадій дроблення і подрібнення вибирають відповідно до властивостей збагачуваного матеріалу.

Грохочення. Умовна магнітна сила різко зменшується при віддаленні від робочого органа (барабана, валка, диска і т. ін.) сепаратора. При збагаченні некласифікованої руди з широким діапазоном крупності на найбільш крупні і найменш дрібні частинки руди, які проходять на різній відстані від робочого органу, діють різні за величиною магнітні сили. Це знижує ефективність розділення, утруднює правильний вибір умов збагачення і вибір параметрів робочої зони сепаратора.

Розмір отворів сит при грохоченні руди перед сухим збагаченням на сепараторах з верхнім живленням залежить від кроку полюсів або кроку зубців і відношення магнітних сприйнятливостей розділюваних компонентів руди. При збагаченні сильномагнітних руд крупністю 0 — 50 або 0 — 25 мм попереднє розділення на класи + 6 (8) і — 6 (8) мм сприятливо впливає на показники магнітного збагачення.

Знешламлення і знепилення. Процес магнітної сепарації дуже чутливий до наявності в руді дрібно- і тонкоподрібнених частинок, частина яких потрапляє при сепарації в магнітний продукт і знижує його якість. Тому в більшості випадків дрібну руду перед збагаченням піддають знешламленню або знепиленню. При збагаченні сильномагнітних руд рекомендується видаляти частинки крупністю — 5 мкм, а при збагаченні слабкомагнітних руд — частинки крупністю — 10 мкм.

Намагнічування і розмагнічування. В процесі магнітної сепарації тонкоподрібнених сильномагнітних матеріалів відбувається інтенсивне утворення флокул, які складаються з магнітних і механічно захоплених немагнітних частинок і зростків. При магнітній сепарації флокуляція підвищує продуктивність сепаратора і вилучення магнітного концентрату, але знижує його якість. При магнітному знешламленні і згущенні флокуляція підвищує продуктивність і селективність цих процесів, а при класифікації, навпаки, знижує ефективність. Тому для інтенсифікації процесів знешламлення і згущення пульпу обробляють в апаратах для намагнічування і, навпаки, в операціях класифікації з метою руйнування флокул пульпу розмагнічують.

Сушка. На показники сухої магнітної сепарації негативно впливає сила взаємного зчеплення частинок, яка зростає з підвищенням вмісту в руді поверхневої вологи. Так, для суміші мінералів (щільної магнетитової руди) крупністю 0 — 3 мм допустимий вміст вологи не повинен перевищувати 0,5 — 1 %, для руди крупністю 0- 6 мм — 1-1,5 %, для руди крупністю 0-12 мм — 2- 2,5 %, для руди крупністю 0- 25 мм — 3-5 %. Для пористої бурозалізнякової руди допустимий вміст вологи при сухому збагаченні складає 6-10 %, що значно вище, ніж для щільних магнетитових і гематитових руд. При сухому збагаченні випаленої бурозалізнякової руди вологістю 6 % виділення пилу різко зменшується в порівнянні зі збагаченням сухої руди, а при вологості 10 % виділення пилу практично повністю припиняється.

При сухому магнітному збагаченні грубих гравітаційних концентратів руд рідкісних металів концентрат попередньо підсушують до вмісту в ньому вологи 1 %.

Випал. Магнетизуючому випалу піддаються залізні руди для переводу немагнітних і слабомагнітних оксидів заліза в магнітні оксиди — штучний магнетит Fe₃O₄ і маггеміт γ — Fe₂O₃. При цьому можуть утворитися різні ферити і металеве залізо.

Відновлення оксидів заліза до магнетиту газоподібним відновником відбувається за реакціями:

                                       3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 ;

                                       3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + H2O.

Відновлення оксидів заліза до магнетиту твердим відновником відбуваються за реакціями:

                                       3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 ;

                                        СО2 + С = 2СО2 .

Випал пористих руд (бурі залізняки) з використанням газоподібного відновника здійснюється при температурі 650—750^оС, а щільних руд (мартит, сидерит, гематит) — при температурі 850—950^оС. Застосування твердого відновника потребує більш високої температури. Випал руд здійснюється в подових, барабанних, шахтних печах і печах киплячого шару.

Як відновники використовують коксик, кам'яне і буре вугілля, доменний, генераторний, коксовий і природний гази.