ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

На металлургическом комбинате для складирования отходов обогащения железных руд служит шламохранилище № 2 наливного типа, куда с начала эксплуатации уложено 145 млн. т отходов со средним содержанием железа 20,49 %.

Значительное влияние на потери железа с хвостами обогащения оказывают:

-несовершенство существующей технологии обогащения бедных сернистых руд и особенно окисленных, что приводит к значительным потерям слабомагнитных минералов и, следовательно, неполному извлечению железа в концентрат;

-аварийные остановки оборудования, сопровождающиеся, как правило, аварийными сбросами продуктов обогащения с высоким содержанием железа;

-отсутствие технологии улавливания просыпей и продуктов промышленных смывов;

-неудовлетворительное состояние технологического оборудования и др.

Совокупность перечисленных фактов, а также гравитационная дифференциация твердой фазы пульпы, вследствие которой происходит перераспределение складируемого материала в шламохранилище, обуславливают образование вблизи выпусков пульпы пространства обособленных участков крупных фракций и фракций с повышенным содержанием железа (по сравнению с другими участками), имеющих промышленную ценность для повторной переработки с целью доизвлечения железа. Железосодержащий материал шламохранилищ достаточно эффективно может быть использован в качестве вторичного сырья для извлечения рудных минералов.

Важным этапом в изучении распределения шламов в шламохранилище послужили геологоразведочные работы. На площади шламохранилища, с целью контрольного определения содержания железа в уложенных на «сухом» пляже хвостах, геологоразведочной партией ГОП пробурено и опробовано 24 скважины глубиной от 2 до 8 м, отобрано 175 проб с интервалом 0,5 м. По данным опробования, среднее содержание железа колебалось от 15,5 до 34,2 %, максимальное содержание железа - 48,1 %, минимальное - 12,4 %.

По результатам совместных ежегодных замеров, проводимых маркшейдерской службой ГОП и ЦЛК: нивелировкой отметок уложенных на «сухой» пляж шламов и опробованием их по руслу потока, а также по анализу проб из пробуренных скважин были рассчитаны прогнозные запасы шламов, имеющие ценность для повторной переработки. Запасы железосодержащих шламов на изученном участке составили 11,46 млн. т, в том числе: 2,2 млн. т с содержанием железа 25-30 %; 9,26 млн. т с содержанием железа свыше 30 %.

Для проведения исследований на обогатимость из частных проб, отобранных по скважинам, были составлены две технологические пробы. Из штабеля, сформированного в северо-западной части шламохранилища отобрана технологическая проба № 3.

Изучение вещественного состава показало, что исследуемые пробы представлены гравийно-песчано-глинистыми отложениями, содержащими рудные минералы: магнетит, мартит, гематит, полумартит и нерудные: известняки, порфириты, гранаты, диориты, роговики, скарны.

Ситовый анализ показал, что пробы представлены в основном классом крупности 1-0 мм. Распределение железа по классам крупности неравномерное, но повышенное содержание железа по сравнению с исходным продуктом наблюдалось в классе от 0,040 до 0,071 мм, что составило 36,5-42,0 %.

Результатами химического анализа технологических проб № 1, 2, 3 определено, что содержание железа общего равно 32,7; 26,3; 34,0 % соответственно пробам. Низкое содержание закиси железа (3,6-4,0 %) и высокое окиси железа (33,4-44,6 %) указывают на то, что рудная часть шламов представлена в основном окисленными минералами.

Исследования проб на обогатимость показали, что в результате мокрой магнитной сепарации (ММС) проб № 1 и 2, измельченных до крупности, близкой к крупности измельчения руды на ДОФ-5, было получено 20,60 и 15,03 % концентрата с содержанием железа соответственно 65,0 и 64,0 %. При этом содержание железа в хвостах составило:

- общего - 24,3 и 19,6 %;

- магнитного - менее 1,0 % в обеих пробах.

В результате исследования на обогатимость пробы № 3 определено, что обогащение шламов методом сухой магнитной сепарации (CMC) неэффективно, так как в магнитном поле барабана сепаратора образуются флокулы, выделяющиеся в концентрат, из-за большого содержания в шламах тонкого материала. Так, при обогащении шламовCMCпри напряженности магнитного поля Н = 80 кА/м, выход концентрата составил 79,3 %, содержание железа - 35,1 %. В то же время, содержание железа в хвостах составило 33,9 %, при их выходе 21,7 %. При обогащении шламов с содержанием железа 34,0 % на ММС выход концентрата составил 21,4 %, содержание в нем железа - 64,0 %; выход хвостов - 78,6 %, содержание в них железа - 25,0 %. Высокое содержание железа общего в хвостах обусловлено невозможностью полного извлечения в данных условиях слабомагнитных окисленных минералов.

Результаты ранее проведенных исследований на обогатимость шламов шламохранилища № 1 показали, что для обогащения смеси шламов магнетитовых, окисленных и россыпных руд, содержащих слабомагнитные минералы, для более полного извлечения металла, наиболее рациональной является магнито-гравитационная схема обогащения, включающая ММС и гравитационные методы обогащения.

В лабораторных условиях были проведены исследования на обогатимость пробы, отобранной из штабеля, уложенного на «сухом» пляже с содержанием железа 30,9 % по расширенной технологической схеме, включающей магнито-гравитационные методы обогащения. В результате обогащения можно получить 31,49 % концентрата с содержанием железа 50,6 %, извлечение железа в концентрат при этом 51,6 %.

Таким образом, при переработке 9 млн. т шламов из шламохранилище с содержанием железа свыше 30 % возможно дополнительно получить около 2,5 млн. т кондиционного для агломерационного производства концентрата.