Спосіб збагачення магнезіальних хромітових руд
Власники патенту UA 2341574:
Винахід відноситься до технології збагачення магнезіальних хромітових руд. Хромітові руди - сировина для отримання ферохрому різних марок, металевого хрому, барвників та вогнетривких матеріалів. Технічним результатом є збільшення коефіцієнта якості руди (ставлення вмісту хрому до заліза) та зниження вмісту в ній оксиду магнію. Спосіб збагачення магнезіальних хромітових руд включає дроблення руди, окислювальний випал, охолодження, подрібнення і магнітну сепарацію з отриманням залізного хромітового концентрату і залізовмісного продукту. Дроблення ведуть до фракції трохи більше 80 мм. Випал здійснюють в окислювальній атмосфері в інтервалі температур 900°-1000°З проводять витримку в цьому інтервалі температур. Витримку ведуть протягом часу, що визначається необхідним ступенем збагачення. Охолодження здійснюють на повітрі. Перед магнітною сепарацією проводять подрібнення руди до фракції – 0,8 мм. 3 іл., 1 табл.
Винахід відноситься до технології збагачення магнезіальних хромітових руд. Хромітові руди - сировина для отримання ферохрому різних марок, металевого хрому, барвників та вогнетривких матеріалів. Наявні дані про збагачення хромітових руд роз'єднані, що ускладнює їх використання для створення нових та вдосконалення існуючих методів збагачення хромітів.
Основними процесами збагачення хромітових руд після попереднього дроблення є промивання, гравітаційний метод, флотація, магнітна або електрична сепарація. У процесі збагачення зменшується лише кількість породи, що вміщає, внаслідок чого частка хроміту в отриманому концентраті підвищується. Загальною характеристикою всіх методів збагачення є сталість складу вихідного природногохроміту.
Відомий спосіб магнітного збагачення хромітових руд, який застосовує фінська фірма «Оутокумпу» для виробництва 190 тис. т/рік хромового концентрату [Бердишева Т.Т. Збагачення та обкусування хромітових руд за кордоном // БНТІ. Чорна металургія. – 1977. – №23. - С.3-18]. У технологічній схемі способу використані магнітні поля різної напруженості. Збагачення в слабкому магнітному полі застосовують для отримання магнетиту, в сильному - хроміту. Недолік способу - неможливість регулювання відношення Cr2О3/FeO в зерні хроміту, неможливість вилучення домішкових оксидів нікелю та кобальту.
Найбільш близьким до заявляється способу є спосіб збагачення залізних руд, що містять хром та інші елементи [Збагачення корисних копалин // Експрес-інформація, 1968. - №39, реферат №66, стор.43]. Цей метод передбачає подрібнення руди до фракції – 0,2 мм та магнітну сепарацію. Отриманий магнітний продукт нагрівають до 350°З піддають переочищення в магнітному полі тієї ж напруженості (1000 Е). Немагнітний продукт першої стадії магнітної сепарації піддають відновлювальному випалюванню при 700°З додаванням 10% деревного вугілля. Обпалену руду охолоджують до 350°З піддають магнітної сепарації при напруженості магнітного поля 1000 Е з отриманням залізного концентрату і хромітового продукту. Останній піддають магнітній сепарації при напруженості магнітного поля 5000 Е з отриманням концентрату хромітового і хвостів. Недоліком зазначеного способу є неможливість регулювання відношення Cr2О3/FeO в зерні хроміту.
В основу винаходу покладена технічна задача, що полягає у збільшенні коефіцієнта якості руди (відношення вмісту хрому до заліза) і зниження вмісту оксиду магнію.
Поставлена задачавирішується тим, що в способі збагачення магнезіальних хромітових руд, що включає дроблення руди, випал, охолодження і магнітну сепарацію з отриманням хромітового залізного концентрату і залізовмісного продукту, згідно винаходу дроблення ведуть до фракції не більше 80 мм, випал здійснюють в окислювальної атмо -1000°З проводять витримку в цьому інтервалі температур протягом часу, що визначається необхідним ступенем збагачення, охолодження здійснюють на повітрі, а перед магнітною сепарацією проводять подрібнення руди до фракції - 0,8 мм.
В даний час не відомо також і застосування випалу хромітових руд вище за температуру виділення конституційної води з кристалічної решітки порожньої породи (700 ° С) [Збагачення хромітових руд / Курочкін М.Г. - Новосибірськ: Наука, Сибірське відділення. 1988. – С.141].
Час витримки в процесі окисного нагріву визначає ступінь переходу заліза з решітки хроміту в порожню породу, що вміщає. Зі збільшенням часу витримки при випалюванні бідних магнезіальних руд коефіцієнт збагачення досягав значень 1,4, а відношення Cr/Fe у зерні хромшпінеліду змінювалося від 3 до 6.
Таким чином, встановлена можливість збагачення бідних магнезіальних хромових руд методом магнітної сепарації після нагрівання в умовах окисних в інтервалі температур 900-1000°С.
Сутність способу пояснюється ілюстраціями, на яких на фіг.1 дана схема послідовності операцій при виконанні способу; на фіг.2 показано концентрування заліза в хромітовій руді родовища Рай-Із на межі хроміту з вміщувальною породою (магнієвий силікат) після нагрівання до 1000°З ізотермічною витримкою 180 хвилин; на фіг.3 - концентрування заліза на межі хроміту з вміщувальною породою в залежності відчасу витримки при 1000 ° С: а) ізотермічна витримка 60 хвилин; б) ізотермічна витримка 240 хвилин.
Приклад здійснення способу
Руду фракції 20-40 мм нагрівають у стаціонарній електричній печі в атмосфері окислювальної при температурі 900°С протягом 1,5 годин. Видобуту з печі руду охолоджують повітря і потім дроблять на дробарці до фракції - 0,8 мм. Після подрібнення руду поділяють на магнітну та немагнітну фракції на магнітному сепараторі типу ЛШМ з постійними магнітами Nd - Fe - В, магнітна індукція на поверхні магнітних блоків від 150 до 700 мТл.
У таблиці наведено зміну хімічного складу хромітової руди та хромшпінеліду родовища «Центральне» масиву Рай-Із (Полярний Урал) після окислювального випалу при 1000°З витримці 90 хвилин.