Процес за обогатяване на магнезиево-хромитни руди
Собственици на патент RU 2341574:
Изобретението се отнася до технология за обогатяване на магнезиево-хромитни руди. Хромитните руди са суровина за получаване на ферохром от различни степени, метален хром, багрила и огнеупорни материали. Техническият резултат е повишаване на качествения фактор на рудата (съотношението на съдържанието на хром към желязо) и намаляване на съдържанието на магнезиев оксид в нея. Методът за обогатяване на магнезиеви хромитни руди включва раздробяване на рудата, окислително печене, охлаждане, смилане и магнитна сепарация за получаване на концентрат от хромитно желязо и продукт, съдържащ желязо. Раздробяването се извършва до фракция не повече от 80 mm. Печенето се извършва в окислителна атмосфера в температурен диапазон 900°-1000°C и експозицията се извършва в този температурен диапазон. Експозицията се извършва за време, определено от необходимата степен на обогатяване. Охлаждането се извършва на въздух. Преди магнитната сепарация рудата се раздробява до фракция 0,8 mm. 3 ил., 1 табл.
Изобретението се отнася до технология за обогатяване на магнезиево-хромитни руди. Хромитните руди са суровина за получаване на ферохром от различни степени, метален хром, багрила и огнеупорни материали. Наличните данни за обогатяването на хромитни руди са фрагментирани, което затруднява използването им за създаване на нови и подобряване на съществуващите методи за обогатяване на хромити.
Основните процеси за обогатяване на хромитни руди след предварително раздробяване са промиване, гравитачен метод, флотация, магнитна сепарация или електрическа сепарация. В процеса на обогатяване намалява само количеството на вместващата скала, в резултат на което делът на хромита в получения концентрат се увеличава. Обща характеристика на всички методи за обогатяване е постоянството на състава на оригиналния естественхромит.
Известен е метод за магнитно обогатяване на хромитни руди, използван от финландската компания "Outokumpu" за производството на 190 хиляди тона годишно хромен концентрат [Berdysheva T.T. Обогатяване и агломерация на хромитни руди в чужбина //БНТИ. Черна металургия. - 1977. - № 23. - S.3-18]. В технологичната схема на метода се използват магнитни полета с различна интензивност. Обогатяването в слабо магнитно поле се използва за извличане на магнетит, в силно - хромит. Недостатъкът на този метод е невъзможността за регулиране на съотношението Cr2O3/FeO в хромитното зърно, невъзможността за извличане на примесни оксиди на никел и кобалт.
Най-близо до претендирания метод е методът за обогатяване на железни руди, съдържащи хром и други елементи [Обогатяване на минерали // Експресна информация, 1968. - № 39, резюме № 66, стр. 43]. Този метод включва смилане на рудата до фракция от 0,2 mm и магнитна сепарация. Полученият магнитен продукт се нагрява до 350°C и се подлага на повторно пречистване в магнитно поле със същата сила (1000 Oe). Немагнитният продукт от първия етап на магнитна сепарация се подлага на редукционно изпичане при 700°C с добавяне на 10% въглен. Изгорената руда се охлажда до 350°C и се подлага на магнитна сепарация при сила на магнитното поле от 1000 Oe за получаване на железен концентрат и хромитен продукт. Последният се подлага на магнитна сепарация при сила на магнитното поле от 5000 Oe за получаване на хромитен концентрат и хвост. Недостатък на този метод е и невъзможността да се контролира съотношението Cr2O3/FeO в зърното на хромита.
Изобретението се основава на технически проблем, който се състои в повишаване на качествения фактор на рудата (съотношението на съдържанието на хром към желязо) и намаляване на съдържанието на магнезиев оксид в нея.
Задачарешен от факта, че при метода за обогатяване на магнезиеви хромитни руди, включително раздробяване на рудата, печене, охлаждане и магнитна сепарация за получаване на концентрат от хромитно желязо и желязосъдържащ продукт, съгласно изобретението, раздробяването се извършва до фракция не повече от 80 mm, печенето се извършва в окислителна атмосфера в температурния диапазон от 900-1000 ° C и експозицията е извършва се в този температурен диапазон за време, определено от необходимата степен на обогатяване, охлаждането се извършва на въздух, а преди магнитната сепарация рудата се раздробява до фракция 0,8 mm.
Понастоящем също не е известно да се използва печене на хромитни руди над температурата на освобождаване на конституционната вода от кристалната решетка на отпадъчните скали (700 ° C) [Обогатяване на хромитни руди / Kurochkin M.G. - Новосибирск: Наука, Сибирски клон. 1988. - S.141].
Времето на експозиция в процеса на окислително нагряване определя степента на прехвърляне на желязото от хромитната решетка в отпадъчната скала. С увеличаване на времето на експозиция по време на печенето на нискокачествени магнезиеви руди, коефициентът на обогатяване достига 1,4, а съотношението Cr / Fe в зърното на хром шпинел варира от 3 до 6.
По този начин е установена възможността за обогатяване на бедни магнезиеви хромни руди чрез магнитна сепарация след нагряване при окислителни условия в температурния диапазон от 900-1000 ° C.
Същността на метода е илюстрирана с илюстрации, в които фигура 1 показва последователност от операции при изпълнение на метода; Фигура 2 показва концентрацията на желязо в хромитната руда на находището Ray-Iz на границата на хромита с основната скала (магнезиев силикат) след нагряване до 1000°C и изотермично задържане за 180 минути; фигура 3 - концентрацията на желязо на границата на хромита с влагащата скала, в зависимост отвреме на експозиция при 1000°C: а) изотермична експозиция 60 минути, б) изотермична експозиция 240 минути.
Пример за изпълнение на метода
Фракция руда 20-40 mm се нагрява в стационарна електрическа пещ в окислителна атмосфера при температура 900°C за 1,5 часа. Рудата, извлечена от пещта, се охлажда на въздух и след това се раздробява в трошачка до фракция от 0,8 mm. След смилане рудата се разделя на магнитни и немагнитни фракции на магнитен сепаратор тип BSM с постоянни магнити Nd - Fe - B, магнитна индукция на повърхността на магнитни блокове от 150 до 700 mT.
Таблицата показва промяната в химичния състав на хромитната руда и хромшпинела от находището Tsentralnoye на масива Rai-Iz (Полярен Урал) след окислително изпичане при 1000 ° C и експозиция за 90 минути.