Применение полностью автоматических моечных и магнитных сепараторов в проектах по извлечению железа и удалению примесей
2025-12-08
Ян Хайлонг Ма Цзявэй Бао Шилей
China Metallurgical Northern Engineering Technology Co., Ltd., Далянь, Ляонин 116600
Аннотация: В данной статье описывается структура и принципы работы полностью автоматического промывочного магнитного сепаратора. Как основное оборудование для сепарации в проекте по добыче железа и удалению примесей в Янчжоу Тайфу, в статье подробно описывается применение данного сепаратора в инженерном контексте.Этот магнитный сепаратор эффективно повышает качество концентрата, одновременно снижая содержание различных немагнитных минералов и неблагородных металлов. Он позволяет контролировать качество концентрата и хвостов в процессе промывки и магнитной сепарации в соответствии с производственными требованиями. Благодаря простоте регулировки и удобству эксплуатации, его можно рекомендовать для использования на перерабатывающих предприятиях, работающих с рудами с аналогичными свойствами.
Ключевые слова:Полностью автоматическая магнитная промывочная машина; магнетит; щелочные металлы; сорт
Китайская библиотечная классификация: Идентификационный код документа:AИдентификатор статьи:1671-8550(2016)03-0033-03
0Цитата
В настоящее время для переработки мелкозернистой сильномагнитной железной руды в основном используются полный процесс флотации и методы магнитной сепарации. Полный процесс флотации имеет такие недостатки, как добавление большого количества химических реагентов, высокие производственные затраты и значительное загрязнение окружающей среды. Кроме того, оборудование для магнитной сепарации имеет ограниченную производительность и недостаточную адаптируемость к технологическим процессам.>химических реагентов, высоких производственных затрат и значительного загрязнения окружающей среды. Кроме того,оборудование для магнитной сепарации имеет ограниченную производительность и недостаточную адаптивность к изменениям в процессе. Полностьюавтоматический промывочный магнитный сепаратор, как высокоэффективное устройство для обогащения, был применен в проекте по добыче железа и снижению содержания примесей в Яньчжоу Тайфу.Практика полевого производства показывает, что это оборудование эффективно повышает качество концентрата, одновременно снижая содержание различных немагнитных минералов и щелочных металлов. Кроме того, оно отличается низким энергопотреблением, что делает его энергоэффективным и экологически чистым.
Основным компонентом оборудования является цилиндр сортировочного центра, который включает в себя фиксированное магнитное поле, циркулирующее магнитное поле и компенсирующее магнитное поле. Компенсирующее магнитное поле создает равномерное нисходящее фоновое магнитное поле в зоне сортировки цилиндра.Полностью автоматический промывочный магнитный сепаратор использует специальную конструкцию магнитной системы с несколькими наложенными друг на друга магнитными полями. Это обеспечивает равномерное распределение горизонтального магнитного поля внутри цилиндра и создает непрерывную, составную магнитную силу, направленную вниз по вертикали.При попадании в сепарационный барабан магнитные минералы, взвешенные в магнитной цепи, опускаются под совместным воздействием непрерывной магнитной силы, действующей вниз, силы тяжести и восходящей силы воды. Концентрат выгружается в нижней части, а пустая порода и вросшие примеси накапливаются вокруг магнитной цепи. Под воздействием восходящего потока воды они образуют хвосты в верхней части перелива.Напротив, минералы пустой породы и сопутствующие примеси, такие как сращенные тела, распределяются вокруг магнитных цепей. Под воздействием поднимающейся воды они образуют хвосты, которые переливаются в верхней части [2].
1Структура и принцип работы полностью автоматических магнитных сепараторов-моечных машин
Конструкция магнитного сепаратора в основном состоит из загрузочного желоба, блока управления, центрального цилиндра сепаратора, трубы подачи воды, концентратного бака и переливной трубы, а также других компонентов.>См. рисунок1).
Рис.1Схематическое изображение конструкции магнитного сепаратора
1 — желоб для подачи сырья; 2 — рабочая платформа; 3 — монтажная платформа; 4 — электрический клапан; 5 — бункер для концентрата; 6 — труба для подачи воды; 7 — поверхность перелива; 8 — выход перелива.
Дата получения: 4 марта 2016 г.
Профиль автора: Ян Хайлун (род. в 1982 г.), мужчина (национальность хань), уроженец провинции Ляонин, занимает должность заместителя директора Института проектирования обогащения полезных ископаемых в компании China Metallurgical Northern Engineering Technology Co., Ltd., имеет профессиональное звание старшего инженера.
2Свойства руды
2.1 Химический состав и содержание руды
Руда происходит из железосодержащего концентрата проекта SINO компании CITIC Pacific Australia. Был проведен химический многоэлементный анализ и фазовый анализ железосодержащего концентрата SINO, результаты представлены в таблицах 1 и 2.Видно, что общее содержание железа в образце руды составляет 65,21%,Примеси включают SiO₂ (8%), Na₂O (11%),K₂O относительно высоки, содержание щелочных металлов достигает 0,62%, что превышает национальный стандарт качества для железного концентрата(K₂O+Na₂O≤0,25%).Встречаемость железа относительно простая,магнетит является преобладающим железосодержащим минералом в руде, за ним следуют псевдоморфный гематит, гематит и сидерит. Также присутствуют следы пирита, при этом магнетит составляет 97,41% от общего содержания железа.
Таблица 1. Результаты многоэлементного химического анализа железосодержащего концентрата SINO (%)
| Компонент TFe FeO | SiO₂Al₂Os | CaO | MgO | P | Na₂O | K₂OПотеря |
| Содержание: 65.2123.7 | 7.850.27 | 0.20 | 0.46 | 0.02 | 0.46 | 0,16—2,14 |
Таблица 2. Результаты фазового анализа (%)
| Название минерала | Полностью железный | Магнитное железо Карбонат железа | Гематит, лимонит | Пирит | ферросиликат |
| Содержание железа | 66.36 | 64.64 0.06 | 1.18 | 0.01 | 0.47 |
| Коэффициент распределения железа | 100.00 | 97,410,09 | 1.79 | 0.02 | 0.71 |
2.2 Степень диссоциации магнетита и примесных минералов
Степень освобождения магнетита, кварца, калиевого полевого шпата и натриевого амфибола в испытательных образцах руды была определена с помощью MLA, результаты представлены в таблице 3.Можно видеть, что магнетит в руде демонстрирует относительно типичное гетерогенное мелкозернистое до ультрамелкозернистое распределение, в то время как гематит демонстрирует мелкозернистое до ультрамелкозернистое распределение.В исследуемом образце руды 96,87 % магнетита находилось в освобожденном состоянии.В то же время степень освобождения кварца, калиевого полевого шпата и амфибола натрия составила лишь около 30 %. Остальные части этих минералов часто образовывали взаимопрорастания с примерно 3 % магнетита в различных пропорциях посредством различных механизмов.
Таблица3Степень диссоциации первичных минералов в образцах руды (%)
| минералы | мономер | сиамские близнецы | |||
| >3/4 | 3/4～1/2 | 1/2～1/4 | <1/4 | ||
| магнетит | 96.87 | 1.96 | 0.74 | 0.31 | 0.12 |
| Кварц | 37.34 | 30.49 | 14.73 | 10.66 | 6.78 |
| Калиевый полевой шпат | 31.81 | 28.74 | 19.92 | 11.25 | 8.28 |
| амфибол натрия | 32.26 | 10.31 | 14.71 | 16.17 | 26.55 |
3 Применение полностью автоматических моечных и магнитных сепараторов для извлечения железа и уменьшения количества примесей в компании Yangzhou Taifu EngineeringПроект
3.1 Обзор проекта
Компания Yangzhou Taifu Port Co., Ltd. Завод по обогащению железной руды Завод имеет производственную мощность 3 миллиона тонн в год. Разработанный при участии компании MCC Northern Engineering Technology Co., Ltd., он начал работу в январе 2015 года.Сырье для производства поставляется компанией CITIC Pacific с проекта Sino Iron в Австралии. Концентрат имеет общее содержание железа 65%,Примеси включают SiO₂Na₂O и K₂O, их совокупное содержание достигает 8,47%.Завод по извлечению железа и снижению содержания примесей дополнительно перерабатывает руду для повышения общего содержания железа и снижения содержания примесей (кремния, калия, натрия), что соответствует требованиям завода по производству окатышей Yangzhou TaiFu.На предварительном этапе проекта компания CITIC Pacific Mining Management Co., Ltd. поручила Чаншанскому институту горного дела и металлургии, China Metallurgical North Engineering Technology Co., Ltd. (Далянь) Engineering Technology Centre и соответствующим производителям оборудования провести серию исследовательских испытаний и масштабных тестов.(Далянь) Engineering Technology Co., Ltd. Engineering Technology Centre и соответствующих производителей оборудования провести серию исследовательских испытаний и масштабных проб по обогащению. Как процесс полной флотации, так и процесс промывки с магнитной сепарацией дали благоприятные результаты испытаний.Комплексные соображения относительно извлечения железа и уменьшения примесейс богатыми водными ресурсами и строгими экологическими требованиями. Полный процесс флотации требует значительного дозирования химикатов, что создает проблемы для размещения хвостохранилищ и очистки сточных вод, содержащих химикаты.Процесс промывки и магнитной сепарации требует меньших производственных затрат, чем полный процесс флотации, что привело к окончательному принятию технологического процесса промывки и магнитной сепарации.В проекте было выбрано 13 единиц полностью автоматического магнитного сепаратора CH-CXJ32000(один резервный), мощность каждого из которых составляет 12 кВт.
3.2 Технологический процесс магнитной сепарации и производственные показатели
——Процесс магнитной сепарации и промывки. Железный концентрат SINO проходит двухступенчатую переработку в перемешивающем резервуаре, после чего перекачивается в распределитель пульпы, где пульпа равномерно...
Подаваемый материал поступает в 13 полностью автоматических промывочных магнитных сепараторов. Концентрат из этих промывочных магнитных сепараторов подвергается магнитной сепарации для сгущения, чтобы повысить его плотность и обеспечить соответствие последующим требованиям фильтрации. Осадок из промывочных магнитных сепараторов поступает в магнитный сепаратор для сгущения средних фракций.Шламы магнитной сепарации поступают в сгуститель для обезвоживания. Магнитный концентрат поступает на последующие операции измельчения и сепарации. Технологический процесс магнитной промывки показан на рисунке 2.
корм
Перемешивание 1 *
Перемешать 2 *
Магнитная сепарация и промывка
Концентрат Загущение Магнитная сепарация Средняя руда Загущение Магнитная сепарация
Концентрат Возвратная вода 1 Средняя руда (перемол) Возвратная вода 2
Рисунок2Схема технологического процесса магнитной сепарации и промывки
Австралийский железорудный концентрат
Перемешивание 1*
Перемешать 2 *
Магнитная сепарация и промывка
Магнитная сепарация с концентрацией Zhongkuang
Концентрат Средняя руда (перемолотая) Возвращаемая вода
Рисунок3Блок-схема процесса мойки (проект)
——Производственные показатели. Проектные показатели для операций по промывке и магнитной сепарации: содержание концентрата 68,5%, содержание хвостов 45,17% и коэффициент извлечения 89,58%.На начальном этапе ввода в эксплуатацию оборудования на месте из-за нестабильных свойств австралийского рудного порошкового сырья содержание железа колебалось между 63% и 64%.После стабилизации производства на месте, при содержании железа в сырье 64%, содержание железа в концентрате после магнитной сепарации также приблизилось к проектному показателю, достигнув примерно 68,5% (см. рисунок 3).Однако в связи с изменениями на рынке железной руды, чтобы удовлетворить производственные потребности последующего окатышечного завода по производству окатышей низкого качества (содержание железа в концентрате железной руды 67%), содержание железа в концентрате после промывки и магнитной сепарации достигло 68,5%, как показано на рисунке 3.> последующих требований окатышительного завода к окатышам низкого качества (качество железосодержащего концентрата для окатышей 67%), качество промытого концентрата после магнитной сепарации достигло 67,5%, что достаточно для удовлетворения требований. Одновременно качество хвостов может быть снижено до
22,82%, с коэффициентом извлечения 98,88%. Процессы промывки и магнитной сепарации не производят>Независимо от того, производится ли железосодержащий концентрат с содержанием железа 68,5% или 67,5%, содержание щелочных металлов в концентрате остается ниже 0,25%, что соответствует национальным стандартам качества железосодержащего концентрата.
3.3>долженбытьпримененвопросанализ
——Потребление воды оборудованием является значительным. Согласно принципу работы магнитного сепарационного оборудования, скорость восходящего потока воды должна превышать критическую скорость потока для свободного осаждения частиц хвостов. Янчжоу ТайфуВ процессе отделения примесей с помощью подъема железа используется модель CH-CXJ со скоростью восходящего потока воды 0,02 м/с.>32000 Модель полностью автоматического промывочного магнитного сепаратора имеет скорость восходящего потока воды 0,02м/с,с расходом воды 5м³ на тонну сухой руды.В реальных условиях производства расход воды на тонну сухой руды составляет 5,22 м³, при этом эта часть требует последующей очистки для повторного использования в качестве технологической рециркуляционной воды.В процессе проектирования было решено максимально отделить сросшуюся железную руду от хвостов магнитной сепарации с помощью магнитного сепаратора средней концентрации. Хвосты магнитной сепарации средней концентрации поступают в сгуститель для обезвоживания.В реальных условиях производства магнитный сепаратор для средних фракций оказался неудовлетворительным с точки зрения эффективности сепарации, а транспортировка шлама требовала значительных затрат энергии. Впоследствии процесс был модифицирован таким образом, что хвосты магнитной сепарации поступали непосредственно в сгуститель, а нижний слой сгустителя подвергался последующей обработке. Эта оптимизированная процедура стабилизировала работу и значительно снизила эксплуатационные расходы.
——Для работы нескольких агрегатов требуется стабильная подача сырья. На заводе по извлечению железа и удалению примесей Yangzhou TaiFu тринадцать магнитных очистительных машин расположены на одной платформе и получают равномерно распределенное сырье через тринадцатитрубный распределитель шлама.При колебаниях технологического процесса уровень заполнения пульпы в распределителях увеличивается, что препятствует полностью равномерному распределению. Это приводит к различному объему пульпы, обрабатываемому каждым магнитным сепаратором для промывки, неравномерной высоте слоя переливающей жидкости, неравномерным показателям эффективности промывки на единицу оборудования и сложности ввода оборудования в эксплуатацию.Впоследствии проблема нестабильной подачи была решена путем уменьшения скорости конвейерной ленты, поставляющей материал, увеличения времени перемешивания в смесительном баке и увеличения эффективного объема распределителя пульпы.
——Предотвращение загрязнения крупными частицами примесей. Материалом, обрабатываемым с помощью магнитной сепарации, является железный концентрат SINO. Этот концентрат был транспортирован с австралийского производственного объекта морским транспортом и после нескольких перегрузок по реке Янцзы до склада сырья Yangzhou Taifu.В ходе этого процесса в материал попадали частицы гальки размером 15–20 мм. Во время ввода в эксплуатацию частицы гальки, попадавшие в цилиндр промывочной и магнитной сепарационной машины, оседали на дне оборудования, что серьезно влияло на нормальную работу и снижало коэффициент использования оборудования.Перед поступлением в магнитный сепаратор руда проходит через грохот, установленный после перемешивающего резервуара. Это эффективно предотвращает влияние частиц примесей на эффективность работы оборудования.
— — Повторное внедрение первоначального процесса магнитной сепарации на предприятии Zhongkuang дало неудовлетворительные результаты.На этапе оптимизации производственного процесса хвосты от промывки и магнитной сепарации подвергались процессу измельчения и магнитной сепарации, в результате чего получался концентрат с содержанием 57,5 %. Была сделана попытка вернуть эту часть концентрата в первоначальную операцию промывки и магнитной сепарации. После многократных корректировок содержание хвостов превысило 30 %, что привело к возникновению замкнутого круга, нарушившего стабильность процесса.Промышленные испытания показали, что выделение одного магнитного сепаратора исключительно для повторной обработки средних фракций дало значительно лучшие результаты.
4Заключение
——Как новое устройство для магнитной сепарации, полностью автоматизированный промывочный магнитный сепаратор эффективно решает проблему загрязнения концентрата пустой породой и взаимосвязанными минералами, демонстрируя особенно высокую эффективность при удалении минералов, содержащих щелочные металлы, таких как натролит и калиевый полевой шпат.
——Магнитный сепаратор для промывки обрабатывает руду с широким диапазоном размеров частиц. Размер частиц железорудного концентрата SINO составляет P80=27 мкм, аа перемел средних фракций достигает размера частицP80=22 мкм,оба из которых дают благоприятные показатели сепарации через промывочный магнитный сепаратор;
——Оборудование для промывки магнитных сепараторов потребляет значительные объемы воды; фактическое потребление воды для переработки железного концентрата SINO составляет 5,22 м³/т. Соответствующая конфигурация системы обезвоживания должна быть спроектирована надлежащим образом.В идеале, хвосты должны самотеком поступать в обезвоживающие установки, чтобы обеспечить возможность повторного использования технологической воды.
——Полностью автоматическое магнитное оборудование для промывки и сепарации обеспечивает высокую степень регулируемости, позволяя контролировать качество концентрата и хвостов в соответствии с производственными требованиями. Калибровка выполняется одним нажатием кнопки на панели управления, что обеспечивает простоту и удобство.
——Магнитный сепаратор не требует использования химических добавок, отличается низким энергопотреблением, энергоэффективностью и экологичностью.
Ссылки:
[1] Zhao, F. G. Применение промывочных магнитных сепараторов при обогащении железной руды в Китае. Современная горнодобывающая промышленность, 2013(12):155-157.
[2] Юань Чжитао, Ван Чанжэнь. Магнитная и электромагнитная обогащение полезных ископаемых. Пекин: Издательство металлургической промышленности, 2011.
Применение автоматического моющего магнитного сепаратора дляувеличения содержания железа и уменьшения примесей
ЯН Хайлонг, МА Цзявэй, БАОШийлеи
(Севернаяинженерно-техническая корпорация (Далянь), MCC, Далянь 116600, Китай)
Аннотация:Представлены структура и принцип работы автоматического моющего магнитного сепаратора.Какосновноеоборудование для отделения, используемое в IronIncreaseиImpurityReductionof YangzhouPacificSpecialMaterialsCo.Ltd., автоматическиймоющиймагнитныйсепараторможетэффективноулучшитькачествоконцентратакачества, а такжекакиуменьшитьсодержаниесодержаниенемагнитныхминераловищелочных металлов.В процессе промывки магнитногоразделения, еголегкорегулироватьиконтролироватьиконтролироватьградациюконцентратаконцентратаихвостов в соответствии с производственнымипотребностями, чтоспособствуеткего популяризациивсфереконцентрациинаобработкерудысподобными характеристиками.
Ключевые слова:автоматическая промывка магнитный сепаратор; магнетит; щелочной металл; сорт
