RU2142348C1

RU2142348C1 - Method of dry concentration of wollastonite ore

Info

Publication number: RU2142348C1
Application number: RU99113383A
Authority: RU
Inventors: В.Д. Анисимов; Н.М. Цывис
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "НПМ"; Цывис Николай Маркович
Priority date: 1999-07-01
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 1999-12-10

Abstract

FIELD: mineral concentration. SUBSTANCE: method includes dry ore crushing, grinding in cone inertial crusher or in AEROFOL autogeneous mill, air particle size classification, magnetic separation with separation of garnet concentrate, electrostatic separation, separation of quartzite concentrate and quarts product. In so doing, prior to grinding ore in cone inertial crusher, it is subjected to screening with separation into size classes, with class of plus 50 mm directed for further crushing, class of minus 10 mm supplied to cone inertial crusher, and classes of plus 10, minus 20 and plus 20, minus 50 directed to X-ray luminescent separator. Lumps with low content of wollastonite are withdrawn to tailings. Then, preconcentrated ore and size class of minus 10 mm are subjected to crushing by cone inertial crusher up to minus 3 mm from which, with use of air classification, size class of minus 0.1 mm - the first wollastonite concentrate is separated with wollastonite content of 85%; size class of plus 0.1 to minus 3 mm is passed through magnetic separator to separate garnet-pyroxene concentrate, and magnetic product is supplied to rotary high-speed mill to produce ground material for air classification to separate size class of minus 0.063 mm - the second wollastonite concentrate containing not less than 90% of wollastonite. Then, size class of plus 0.063 (minus 0.5) mm is subjected to magnetic separation, where grains of garnet and pyroxene are separated, which are opened in further grinding, and tool iron. Nonmagnetic material in form of calcite, quartzite and wollastonite is dried and separated in two-stage electrostatic separator where wollastonite of needle shape is deflected to high-voltage electrode and impurities having more rounded and slightly elongated shape are repelled from high-voltage electrode and withdrawn to quartz- wollastonite concentrate, and elongated needle-like grains of wollastonite are supplied to disintegrator to be ground to size class of minus 0.040 mm - the third wollastonite concentrate with wollastonite content of 90%. EFFECT: higher quality of separation of wollastonite ore. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении волластонитовых руд. The invention relates to mineral processing and can be used in the processing of wollastonite ores.

Известен способ обогащения волластонитовых руд по комбинированной магнитно-флотационной схеме, включающей трехстадийное дробление, двухстадийное измельчение, магнитную сепарацию исходной руды с выделением гранатового концентрата, флотацию кальцита из немагнитной фракции с перечистками ценного продукта, обезвоживание и сушку волластонитового концентрата [1]. There is a method of beneficiation of wollastonite ores according to a combined magnetic flotation scheme, including three-stage crushing, two-stage grinding, magnetic separation of the initial ore with the separation of garnet concentrate, flotation of calcite from a non-magnetic fraction with refining of a valuable product, dehydration and drying of wollastonite concentrate [1].

Как и другие способы, включающие "мокрое" обогащение волластонитовых руд, полученный концентрат имеет низкое качество, связанное с разрушением иглообразной формы. Широкое применение волластонита в керамической, фарфорово-фаянсовой, металлургической (в качестве флюсов) промышленности, в производстве тормозных фрикционных узлов, сварочных электродов, пластмасс, теплоизоляционных материалов, цементно-волокнистых плит, красок, эмалей и т.п., где волластонит играет роль как наполнителя, так и укрепляюще-армирующего элемента, важно сохранение удлиненной иглообразной формы с возможно большим отношением длины к диаметру (L/D). Кроме того, флотационный метод требует большого расхода воды. Like other methods, including wet enrichment of wollastonite ores, the resulting concentrate has a low quality associated with the destruction of a needle-shaped form. Widespread use of wollastonite in the ceramic, porcelain and earthenware, metallurgical (as fluxes) industry, in the production of brake friction assemblies, welding electrodes, plastics, heat-insulating materials, cement fiber boards, paints, enamels, etc., where wollastonite plays a role of both the filler and the reinforcing reinforcing element, it is important to maintain an elongated needle-shaped shape with the largest possible ratio of length to diameter (L / D). In addition, the flotation method requires a large flow of water.

Известен наиболее близкий к заявляемому решению, выбранный в качестве ближайшего аналога, способ сухого обогащения волластонитовой руды, включающий, в частности, дробление щековой дробилкой, измельчение в конусной инерционной дробилке (КИД) или "АЭРОФОЛ", воздушную сепарацию по классам крупности с выделением готового продукта с низкой степенью удлинения зерна волластонита и с возвращением более крупного класса на додрабливание, направлением зерна волластонита на магнитную сепарацию и отделение гранатового концентрата. При этом перед выделением волластонитового концентрата, за счет электростатической сепарации, в частности трибоэлектризации, выделяют кальцитовый концентрат и кварцевый продукт. Трибоэлектризацию обеспечивают при нагревании до температуры 150-170^oC в электрической трубчатой печи с последующим охлаждением до температуры 100-110^oC на лотке вибропитателя. При этом зерна различных минералов получают различные электрические заряды. Волластонитовый концентрат выделяют электростатической сепарацией с одновременным выделением кальцитового концентрата и кварцевого продукта. В результате электростатической сепарации получают концентраты, которые отличаются друг от друга содержанием в них волластонита и примесей.Known closest to the claimed solution, selected as the closest analogue, the method of dry processing of wollastonite ore, including, in particular, crushing by a jaw crusher, grinding in a cone inertial crusher (KID) or "AEROFOL", air separation by size classes with the selection of the finished product with a low degree of elongation of wollastonite grains and with the return of a larger class to completion, the direction of wollastonite grains for magnetic separation and separation of pomegranate concentrate. In this case, before the isolation of wollastonite concentrate, due to electrostatic separation, in particular triboelectrification, a calcite concentrate and a quartz product are isolated. Triboelectrification is provided by heating to a temperature of 150-170 ^o C in an electric tube furnace, followed by cooling to a temperature of 100-110 ^o C on the tray vibrator. At the same time, grains of various minerals receive various electric charges. Wollastonite concentrate is isolated by electrostatic separation with the simultaneous release of calcite concentrate and quartz product. As a result of electrostatic separation, concentrates are obtained that differ from each other in the content of wollastonite and impurities in them.

Продукты, полученные у положительного электрода, обогащены кварцем, а продукты, полученные у отрицательного электрода - кальцитом. Products obtained from the positive electrode are enriched in quartz, while products obtained from the negative electrode are enriched in calcite.

При использовании известного способа получаются два вида волластонитового концентрата. Первый - концентрат, полученный путем воздушной классификации материала класса -0,071 мм, раздробленного на КИД или "АЭРОФОЛ", имеет высокую концентрацию материала с минимальной механической прочностью, т.е. кальцита, что резко снижает качество концентрата. Using the known method, two types of wollastonite concentrate are obtained. The first is a concentrate obtained by air classification of a material of the class -0.071 mm, crushed into KID or "AEROFOL", has a high concentration of material with minimal mechanical strength, i.e. calcite, which dramatically reduces the quality of the concentrate.

Второй концентрат, полученный разделением материала на три продукта по эффекту трибоэлектризации, даже при многостадийной сепараций достаточно высоких показателей не дает. Кроме того, при измельчении волластонитовой руды на дробилках типа КИД и "АЭРОФОЛ" получить материал с соотношением длины иглы к диаметру более 5 не представляется возможным. The second concentrate obtained by dividing the material into three products according to the effect of triboelectrification does not give sufficiently high indices even with multi-stage separation. In addition, when grinding wollastonite ore in crushers of the KID and AEROFOL type, it is not possible to obtain material with a ratio of needle length to diameter greater than 5.

Задачей изобретения является повышение технологических показателей обогащения, повышение качества волластонитового концентрата, разделение волластонитового концентрата по показателям качества, повышение комплексности использования сырья, универсальности способа для обогащения руд различных месторождений. The objective of the invention is to increase technological indicators of enrichment, improve the quality of wollastonite concentrate, the separation of wollastonite concentrate according to quality indicators, increase the complexity of the use of raw materials, the versatility of the method for beneficiation of ores of various deposits.

Поставленная задача решается за счет того, что при использовании признаков, характеризующих известный способ обогащения волластонитовой руды, включающий сухое дробление руды, измельчение в конусной инерционной дробилке или мельнице самоизмельчения "АЭРОФОЛ", воздушную классификацию по классам крупности, магнитную сепарацию и отделение гранатового концентрата, электростатическую сепарацию с выделением кальцитового концентрата и кварцевого продукта, в соответствии с изобретением, перед измельчением руды на КИД ее подвергают грохочению с разделением на классы крупности, после чего класс +50 мм направляют на додрабливание, класс -10 мм поступает на измельчение, а классы +10 -20 и +20 -50 мм - на рентгенолюминесцентный сепаратор, где производят покусковое разделение руды по характеру свечения волластонита и куски с невысоким содержанием волластонита выводят в хвосты, остальную руду, обогащенную на рентгенолюминесцентном сепараторе и класс крупности -10 мм подвергают измельчению на КИД до -3 мм, из которой с помощью воздушной классификации из измельченной руды выделяют класс крупности - 0,1 мм - первый волластонитовый концентрат (ВК1), класс крупности +0,1 -3 мм пропускают через магнитный сепаратор, где выделяется гранат-пироксеновый концентрат, а немагнитный продукт подают на роторную быстроходную мельницу (РБМ) и из измельченного на ней материала воздушной классификацией выделяют класс крупности -0,063 мм - второй волластонитовый концентрат (ВК2), после чего класс крупности +0,063 -0,5 мм проходит магнитную сепарацию, где выделяют зерна граната и пироксена, вскрываемые при дальнейшем измельчении, и инструментальное железо, а немагнитный материал в виде кальцита, кварца и волластонита подсушивают и разделяют на двухкаскадном электростатическом сепараторе, где волластонит иглообразной формы отклоняется в сторону высоковольтного электрода. При этом примеси, имеющие более округлую и слегка удлиненную форму, отталкиваемые от высоковольтного электрода, выводят в кварц-волластонитовый концентрат, а удлиненные иглообразные зерна поступают на дезинтегратор (типа ДЕЗИ), где измельчаются до класса крупности -0,040 мм - третий волластонитовый концентрат (ВКЗ). The problem is solved due to the fact that when using the signs characterizing the known method of enrichment of wollastonite ore, including dry ore crushing, grinding in a cone inertial crusher or AEROFOL self-grinding mill, air classification by size classes, magnetic separation and separation of pomegranate concentrate, electrostatic separation with the release of calcite concentrate and a quartz product, in accordance with the invention, before grinding the ore on the KID it is subjected to louder July with the division into size classes, after which the +50 mm class is sent for refinement, the -10 mm class is sent to grinding, and the + 10 -20 and +20 -50 mm classes are sent to the X-ray luminescent separator, where the ore is mined according to the nature of the glow wollastonite and lumps with a low wollastonite content are led to the tailings, the rest of the ore enriched in an X-ray luminescent separator and a particle size class of -10 mm are subjected to pulverization by KID to -3 mm, from which a class of grains is separated from the crushed ore using air classification awn - 0.1 mm - the first wollastonite concentrate (VK1), particle size +0.1 -3 mm is passed through a magnetic separator, where garnet-pyroxene concentrate is separated, and a non-magnetic product is fed to a rotary high-speed mill (RBM) and crushed to Using the air classification, they distinguish particle size class -0.063 mm - the second wollastonite concentrate (VK2), after which the particle size class +0.063 -0.5 mm passes magnetic separation, where they separate pomegranate and pyroxene grains, which are opened during further grinding, and instrumental iron, andemagnitny material in the form of calcite, quartz, and wollastonite dried and separated into the two-stage electrostatic separator, wherein the needle-shaped wollastonite deviates towards the high voltage electrode. In this case, impurities having a more rounded and slightly elongated shape, repelled from a high-voltage electrode, are discharged into a quartz-wollastonite concentrate, and elongated needle-shaped grains are fed to a disintegrator (type DESI), where they are ground to a particle size of -0.040 mm - a third wollastonite concentrate (VKZ )

Более подробно заявляемое техническое решение рассматривается на схеме, в соответствии с которой волластонитовую руду подвергают сухому дроблению, в частности на щековой дробилке. После этого за счет грохочения куски руды разделяют на классы крупности, после чего класс +50 направляют на додрабливание, класс -10 поступает на измельчение в конусную инерционную дробилку, а классы +10 -20 и +20 -50 мм - на рентгенолюминесцентный сепаратор, где происходит покусковое разделение руды по характеру свечения волластонита и куски с невысоким содержанием волластонита выводят в хвосты. Остальную руду, обогащенную на рентгенолюминесцентном сепараторе, и класс крупности -10 мм подвергают измельчению на КИД до 3 мм, из которой с помощью воздушной классификации из измельченной руды выделяют класс крупности -0,1 мм - первый волластонитовый концентрат (ВК1) с содержанием волластонита 85% и средним отношением зерен к их диаметру, равным 5, а класс крупности +0,1 - 3 мм пропускают через магнитный сепаратор, где выделяется гранат-пироксеновый концентрат, а немагнитный продукт подают на роторную быстроходную мельницу (РМБ) и из измельченного на ней материала воздушной классификацией выделяют класс крупности -0,063 мм - второй волластонитовый концентрат (ВК2), содержащий не менее 90% волластонита со средним отношением зерен к диаметру, равным 10. После чего класс крупности +0,063 -0,5 мм проходит магнитную сепарацию, где выделяют зерна граната и пироксена, вскрываемые при дальнейшем измельчении, и инструментальное железо, а немагнитный материал в виде кальцита, кварца и волластонита подсушивают и разделяют на двухкаскадном электростатическом сепараторе, где волластонит иглообразной формы отклоняется в сторону высоковольтного электрода. При этом примеси, имеющие более округлую и слегка удлиненную форму, отталкиваемые от высоковольтного электрода, выводят в кварц-волластонитовый концентрат, а удлиненные иглообразные зерна поступают на дезинтегратор (типа ДЕЗИ), где измельчаются до класса крупности - 0,040 мм - третий волластонитовый концентрат (ВКЗ) с содержанием волластонита 90% и средним соотношением зерен к их диаметру, равным 15. In more detail, the claimed technical solution is considered in the scheme, according to which the wollastonite ore is subjected to dry crushing, in particular on a jaw crusher. After that, due to screening, the ore pieces are divided into size classes, after which the +50 class is sent for refinement, the -10 class is sent to grinding in an inertial cone crusher, and the + 10 -20 and +20 -50 mm classes are transferred to an X-ray luminescent separator, where piecewise ore separation occurs according to the nature of the luminescence of wollastonite and pieces with a low wollastonite content are led to the tails. The remaining ore, enriched in an X-ray luminescent separator, and a fineness class of -10 mm are subjected to pulverization by KID up to 3 mm, from which, using an air classification, fineness class -0.1 mm is extracted from the crushed ore - the first wollastonite concentrate (VK1) with 85 wollastonite % and an average ratio of grains to their diameter equal to 5, and the fineness class +0.1 - 3 mm is passed through a magnetic separator, where garnet-pyroxene concentrate is separated, and a non-magnetic product is fed to a rotary high-speed mill (RMB) and crushed of the material on it by air classification, the fineness class -0.063 mm is distinguished - the second wollastonite concentrate (VK2) containing at least 90% wollastonite with an average grain to diameter ratio of 10. After that, the fineness class +0.063 -0.5 mm passes magnetic separation where pomegranate and pyroxene grains are revealed, which are revealed during further grinding, and instrumental iron, and non-magnetic material in the form of calcite, quartz and wollastonite is dried and separated on a two-stage electrostatic separator, where wollastonite is needle-shaped shape deviates towards the high voltage electrode. In this case, impurities having a more rounded and slightly elongated shape, repelled from a high-voltage electrode, are discharged into a quartz-wollastonite concentrate, and elongated needle-shaped grains are fed to a disintegrator (type DESI), where they are ground to a particle size class of 0.040 mm — a third wollastonite concentrate (VKZ ) with a wollastonite content of 90% and an average ratio of grains to their diameter equal to 15.

Грохочение дробленной на щековой дробилке руды обеспечивает разделение материала на классы крупности с возвращением наиболее крупных кусков (+50 мм) на додрабливание, направлением класса крупности -10 мм на КИД и классов крупности +10 -20 и +20 -50 мм - на рентгенолюминесцентный сепаратор, обеспечивает выведение кусков с невысоким содержанием волластонита в хвосты, за счет чего стабилизируется состав предобогащенной руды и повышается содержание в ней волластонита, например, в руде Карокорумского месторождения с 65-72% до 82-85%. The screening of the ore crushed on a jaw crusher ensures the separation of the material into size classes with the return of the largest pieces (+50 mm) for processing, by directing the size class -10 mm to KID and the size classes +10 -20 and +20 -50 mm to the X-ray luminescent separator , ensures the removal of pieces with a low content of wollastonite in the tailings, due to which the composition of the pre-ore is stabilized and the content of wollastonite in it increases, for example, in the ore of the Karokorum deposit from 65-72% to 82-85%.

Измельчение выделенного класса крупности -10 мм на КИД до крупности -3 и воздушная классификация измельченной руды обеспечивают получение первого волластонитового концентрата (ВК1) с содержанием волластонита 85% и средним отношением зерен к их диаметру, равным 5, который извлекается. Grinding the selected class size of -10 mm per KID to a size of -3 and air classification of the crushed ore provide the first wollastonite concentrate (VK1) with a wollastonite content of 85% and an average ratio of grains to their diameter equal to 5, which is extracted.

Выделение за счет воздушной сепарации класса крупности +0,1 -3 мм и направление его на магнитную сепарацию позволяет отделить от него гранат-пироксеновый концентрат и направить немагнитный продукт на мельницу ударного действия (РБМ), которая позволяет максимально сохранить соотношение L/D, причем минералы раскрываются в более крупных классах, и с помощью воздушной классификации выделить класс крупности -0,063 мм - второй волластонитовый концентрат (ВК2) с содержанием волластонита не менее 90% со средним отношением длины зерен к их диаметру, равным 10. The separation due to air separation of particle size class +0.1 -3 mm and its direction to magnetic separation allows separating garnet-pyroxene concentrate from it and directing the non-magnetic product to the impact mill (RBM), which allows to keep the L / D ratio as much as possible, and minerals are revealed in larger classes, and using the air classification to distinguish the size class -0.063 mm - the second wollastonite concentrate (VK2) with a wollastonite content of at least 90% with an average ratio of grain length to diameter equal to 10th.

Выполнение магнитной сепарации класса крупности +0,063 мм -0,5 мм позволяет выделить в шламовый волластонитовый концентрат вскрытые при измельчении зерна граната и пироксена, а также инструментального железа, а из немагнитного материала с помощью двухкаскадного электростатического сепаратора отделить волластонит, имеющий удлиненную иглообразную форму, который на дезинтеграторе измельчают до класса крупности -0,040 мм с получением третьего волластонитового концентрата (ВКЗ) с содержанием волластонита 90% и средним отношением длины зерна к его диаметру, равным 15. Magnetic separation of the particle size class +0.063 mm -0.5 mm makes it possible to separate pomegranate and pyroxene grains and instrumental iron uncovered during grinding of wollastonite concentrate, and to separate wollastonite having an elongated needle-shaped shape from a non-magnetic electrostatic separator on a disintegrator, grind to a particle size class of -0.040 mm to obtain a third wollastonite concentrate (VKZ) with a wollastonite content of 90% and an average ratio of grain length to e of diameter equal to 15.

Различная терминология для зерна (игольчатая иглообразная, удлиненная иглообразная, округлая) связана с различными этапами обогащения волластонитовой руды. Different terminology for grain (needle-shaped needle, elongated needle-shaped, rounded) is associated with different stages of enrichment of wollastonite ore.

Заявляемый способ обладает повышенными технологическими показателями обогащения, повышенным качеством волластонитового концентрата (по содержанию волластонита и отношению L/D), обеспечивает разделение волластонитового концентрата по показателям качества, обеспечивает повышение комплексности использования сырья и универсальность для обогащения руд различных месторождений. The inventive method has improved technological parameters of enrichment, increased quality of wollastonite concentrate (in terms of wollastonite content and L / D ratio), provides separation of wollastonite concentrate in terms of quality, improves the complexity of the use of raw materials and versatility for ore dressing of various deposits.

Заявляемое техническое решение полностью решает задачу, стоящую перед изобретением. The claimed technical solution completely solves the problem facing the invention.

Заявляемое техническое решение на настоящее время не известно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "Новизна". The claimed technical solution is currently not known in the Russian Federation and abroad and meets the requirements of the criterion of "Novelty."

Заявляемое техническое решение является оригинальным, не вытекает очевидным образом из существующего уровня техники и отвечает требованиям критерия "изобретательский уровень". The claimed technical solution is original, does not follow obviously from the existing level of technology and meets the requirements of the criterion of "inventive step".

Заявляемый способ может быть реализован промышленным путем с использованием известных технических средств, сырья и материалов и отвечает требованиям критерия "промышленная применимость". The inventive method can be implemented industrially using well-known technical means, raw materials and materials and meets the requirements of the criterion of "industrial applicability".

Библиографические данные
1. Труды института ГипроНинеметаллоруд, 1969, N 5, с. 22.Bibliographic data
1. Proceedings of the Institute GiproNinemetallorud, 1969, N 5, p. 22.

2. Патент РФ N 2002513, МПК: B 03 C 7/00, публ. 1993, Б. N 41 - 42. 2. RF patent N 2002513, IPC: B 03 C 7/00, publ. 1993, B. N 41 - 42.

Claims

Method for dry processing of wollastonite ore, including dry crushing of ore, grinding in an inertial cone crusher (KID) or AEROFOL co-grinding mill, air classification by size classes, magnetic separation with the release of pomegranate concentrate, electrostatic separation with the release of calcite concentrate and quartz product, by the fact that before grinding the ore it is screened with separation into size classes, after which the +50 mm class is sent for finishing, the class is -10 mm t for grinding, and grades +10 -20 and +20 -50 mm - for an X-ray luminescent separator, where lumpwise separation of wollastonite occurs according to the nature of the glow and pieces with a low content of wollastonite are taken into tails, the rest of the ore enriched in an X-ray luminescent separator and the fineness class - 10 mm is subjected to grinding to a KID of up to -3 mm, from which, using air classification, a fineness class of -0.1 mm is extracted - the first wollastonite concentrate (BKI), and a fineness class of +0.1 - 3 mm is passed through a magnetic separator, where it is separated gra at-pyroxene concentrate, and a non-magnetic product is fed to a rotary high-speed mill (RBM) and from the material crushed on it air classifications are distinguished by a particle size class of -0.063 mm - a second wollastonite concentrate (VK2), after which a particle size class of +0.063 - 0.5 mm passes magnetic separation, where pomegranate and pyroxene grains, which are opened during further grinding, are separated, and tool iron, and non-magnetic material in the form of calcite, quartz and wollastonite is dried and separated on a two-stage electrostatic separator where the needle-shaped wollastonite deviates towards the high-voltage electrode, and impurities having a more rounded and slightly elongated shape, repelled from the high-voltage electrode, are discharged into a quartz-wollastonite concentrate, and the elongated needle-shaped wollastonite grains are fed to a disintegrator (such as DESI), where they are crushed to particle size -0.040 mm - the third wollastonite concentrate (VK3).