RU2822622C1 - Method of producing magnetite concentrates for producing pellets for metallization of normal and premium quality - Google Patents
Method of producing magnetite concentrates for producing pellets for metallization of normal and premium quality Download PDFInfo
- Publication number
- RU2822622C1 RU2822622C1 RU2023121494A RU2023121494A RU2822622C1 RU 2822622 C1 RU2822622 C1 RU 2822622C1 RU 2023121494 A RU2023121494 A RU 2023121494A RU 2023121494 A RU2023121494 A RU 2023121494A RU 2822622 C1 RU2822622 C1 RU 2822622C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flotation
- main
- feed
- consumption
- agitation
- Prior art date
Links
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000008188 pellet Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 title claims abstract description 24
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 13
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 159
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 157
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 77
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 36
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 31
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims abstract description 17
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims description 6
- -1 aliphatic amino ester Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 11
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 10
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000209149 Zea Species 0.000 description 2
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229960005191 ferric oxide Drugs 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии обогащения полезных ископаемых методом обратной катионной флотации и может быть использовано при флотации измельченных железистых кварцитов для снижения содержания диоксида кремния и повышения качества по содержанию железа общего при максимальном его извлечении. The invention relates to the technology of mineral processing by reverse cation flotation and can be used in the flotation of crushed ferruginous quartzites to reduce the silicon dioxide content and improve the quality of total iron content with maximum extraction.
Одним из популярных и наиболее доступных способов переработки тонко вкрапленных железистых кварцитов является магнитная сепарация. Однако существует ряд недостатков магнитного обогащения для тонко вкрапленных руд: низкая контрастность магнитных свойств рудных и нерудных минералов вследствие наличия большого количества сростков при грубом измельчении руды; слабая селективность магнитного обогащения для удаления диоксида кремния при тонком измельчении руды; нестабильность процесса из-за изменчивости вещественного состава и вкрапленности железистых кварцитов. One of the popular and most accessible methods for processing finely disseminated ferruginous quartzites is magnetic separation. However, there are a number of disadvantages of magnetic enrichment for finely disseminated ores: low contrast of the magnetic properties of ore and non-ore minerals due to the presence of a large number of intergrowths during coarse grinding of ore; poor selectivity of magnetic enrichment for removing silicon dioxide during fine grinding of ore; instability of the process due to variability in the material composition and dissemination of ferruginous quartzites.
В АО «Лебединский ГОК» из железистых кварцитов магнитными методами производят рядовой концентрат с массовой долей железа общего от 68,2% до 68,6%, диоксида кремния от 5,0% до 4,5%. Дополнительно предусмотрена доводка части рядового концентрата путем его доизмельчения и обогащения магнитными методами. Максимальное значение по качеству при дообогащении рядового концентрата магнитными методами достигает 70,0-70,4% по железу общему и 2,7-2,5% по диоксиду кремния. Сложившиеся тенденции в металлургии направлены на постепенный переход от доменной плавки к прямому восстановлению железа с получением горячебрикетированного железа. Необходимость получения концентратов для производства окатышей для металлизации обусловлена потребностью металлургов в переходе к современным экономически и экологически эффективным способам производства стали, каким является технология прямого восстановления железа, для которых требуются окатыши с высоким содержанием металла и низким содержанием кремния.At Lebedinsky GOK JSC, ferruginous quartzites are used by magnetic methods to produce an ordinary concentrate with a mass fraction of total iron from 68.2% to 68.6%, silicon dioxide from 5.0% to 4.5%. Additionally, provision is made for finishing part of the ordinary concentrate by regrinding it and enriching it using magnetic methods. The maximum value for quality when additional enrichment of ordinary concentrate by magnetic methods reaches 70.0-70.4% for total iron and 2.7-2.5% for silicon dioxide. The current trends in metallurgy are aimed at a gradual transition from blast furnace smelting to direct reduction of iron with the production of hot briquetted iron. The need to obtain concentrates for the production of pellets for metallization is due to the need of metallurgists to transition to modern economically and environmentally efficient methods of steel production, such as direct iron reduction technology, which requires pellets with a high metal content and low silicon content.
Использование метода обратной катионной флотации для доводки железорудных концентратов является актуальным и селективным способом, позволяющим получать товарные концентраты с высоким извлечением железа, позволит повысить качество железорудной продукции при подготовке железных руд к металлургической переработке, обеспечит получение концентратов с качественными характеристиками не ниже 70,8% по содержанию железа и не выше 1,52% содержания по диоксиду кремния, пригодными для производства окатышей для металлизации обычного (до 2,0% содержания диоксида кремния) и премиального (до 1,5% содержания диоксида кремния) качества, которые пользуются повышенным спросом на рынке.The use of the reverse cationic flotation method for finishing iron ore concentrates is a relevant and selective method that makes it possible to obtain commercial concentrates with high iron extraction, will improve the quality of iron ore products when preparing iron ores for metallurgical processing, and will ensure the production of concentrates with quality characteristics of at least 70.8% iron content and not higher than 1.52% silicon dioxide content, suitable for the production of pellets for metallization of regular (up to 2.0% silicon dioxide content) and premium (up to 1.5% silicon dioxide content) quality, which are in high demand for market.
Наиболее актуальными вопросами при флотационной доводке железорудных концентратов является стабилизация процесса флотации с получением высококачественных концентратов с качественными характеристиками не ниже 70,8% по содержанию железа и не выше 1,52% содержания по диоксиду кремния, пригодными для производства окатышей для металлизации обычного (до 2,0% содержания диоксида кремния) или премиального (до 1,5% содержания диоксида кремния) качества, при этом требуется обеспечить стабильное получение качественных показателей для минимизации потерь железа с отвальными хвостами для достижения максимального извлечения железа. Например, для получения окатышей для металлизации обычного (до 2,0% содержания диоксида кремния) качества требуется получение высококачественных магнетитовых концентратов с содержанием железа общего 70,8%, диоксида кремния не более 1,52%, при этом снижение содержания железа и повышение содержания кремния приведет к выпуску бракованной продукции металлургического передела (окатышей), а повышение содержания железа/снижение содержания кремния более чем на 0,2-0,3% приведет к неоправданным потерям извлечения железа в хвостах в обогатительном переделе. Аналогичная ситуация происходит и при получении концентратов с содержанием железа 71,4%, диоксида кремния 0,9% для получения окатышей для металлизации премиального качества (до 1,5% содержания диоксида кремния).The most pressing issues in the flotation finishing of iron ore concentrates is the stabilization of the flotation process with the production of high-quality concentrates with quality characteristics of no lower than 70.8% iron content and no higher than 1.52% silicon dioxide content, suitable for the production of pellets for metallization of conventional (up to 2 .0% silica content) or premium (up to 1.5% silica content) quality, while ensuring consistent quality performance to minimize iron losses from tailings to achieve maximum iron recovery. For example, to obtain pellets for metallization of normal (up to 2.0% silicon dioxide content) quality, it is necessary to obtain high-quality magnetite concentrates with a total iron content of 70.8%, silicon dioxide no more than 1.52%, while reducing the iron content and increasing the content silicon will lead to the release of defective metallurgical processing products (pellets), and an increase in iron content/decrease in silicon content by more than 0.2-0.3% will lead to unjustified losses in iron extraction in tailings in the enrichment process. A similar situation occurs when obtaining concentrates with an iron content of 71.4%, silicon dioxide 0.9% to obtain premium quality pellets for metallization (up to 1.5% silicon dioxide content).
Известен способ флотационной доводки магнетитовых концентратов, включающий измельчение, кондиционирование пульпы с катионным собирателем и последующую основную обратную флотацию, при этом полученный пенный продукт основной обратной флотации поступает в доводочный цикл, включающий операции доизмельчения, сгущения, обработку продукта модификаторами и доводочную флотацию, камерный продукт которой объединяют с камерным продуктом основной флотации с получением объединенного флотационного магнетитового концентрата (RU, патент №2365425, кл. B03D 1/02, 2007 г.).There is a known method of flotation finishing of magnetite concentrates, including grinding, conditioning of the pulp with a cationic collector and subsequent main reverse flotation, while the resulting foam product of the main reverse flotation enters the finishing cycle, including the operations of additional grinding, thickening, treatment of the product with modifiers and finishing flotation, the chamber product of which combined with the chamber product of the main flotation to obtain a combined flotation magnetite concentrate (RU, patent No. 2365425, class B03D 1/02, 2007).
Известен способ повышения эффективности производства железорудных концентратов, предусматривающий кондиционирование пульпы железорудных концентратов с депрессором, катионным собирателем и регулятором среды, последующую флотацию силикатных минералов в основной флотации, камерный продукт которой подвергают контрольной флотации с получением конечного низкокремнеземистого железорудного концентрата высокого качества в камерном продукте и пенного продукта, который совместно с пенным продуктом основной флотации направляют на перечистную флотацию с получением пенного и камерного продуктов, камерный продукт перечистной флотации направляют на доводочную операцию, предусматривающую обесшламливание и магнитную сепарацию с получением товарного концентрата промышленного качества и хвостов, а пенный продукт перечистной флотации подвергают дополнительной доводочной операции, предусматривающую доизмельчение, классификацию и магнитную сепарацию, с получением концентрата и хвостов (RU, патент №2443474, кл. B03D 1/00, B03В7/00, 2010 г.). Указанный способ принимаем за прототип.There is a known method for increasing the efficiency of production of iron ore concentrates, which involves conditioning the pulp of iron ore concentrates with a depressor, a cationic collector and an environmental regulator, subsequent flotation of silicate minerals in the main flotation, the chamber product of which is subjected to control flotation to obtain a final high-quality low-silica iron ore concentrate in the chamber product and a foam product , which, together with the foam product of the main flotation, is sent to cleaner flotation to obtain foam and chamber products, the chamber product of cleaner flotation is sent to a finishing operation, which involves desliming and magnetic separation to obtain a commercial concentrate of industrial quality and tailings, and the foam product of cleaner flotation is subjected to additional finishing operations involving additional grinding, classification and magnetic separation to produce concentrate and tailings (RU, patent No. 2443474, class. B03D 1/00, B03В7/00, 2010). This method is taken as a prototype.
Недостатками известных способов являются низкое качество по содержанию железа, высокое по кремнию получаемых концентратов с низким извлечением полезного компонента вследствие высоких его значений в пенном продукте - хвостах флотации. Высокая сложность, трудоемкость и энергоемкость технологической схемы ввиду применения дополнительных операций подготовки, измельчения, обогащения. Дополнительные потери, связанные с переизмельчением продуктов.The disadvantages of the known methods are the low quality of iron content and high silicon quality of the resulting concentrates with low extraction of the useful component due to its high values in the foam product - flotation tails. High complexity, labor intensity and energy intensity of the technological scheme due to the use of additional operations of preparation, grinding, and enrichment. Additional losses associated with over-grinding of products.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении качества железорудного концентрата до уровня и пригодности его для производства окатышей для металлизации обычного или премиального качества, стабилизации процесса флотации для получения качественных показателей, минимизация потерь железа с отвальными хвостами для достижения максимального извлечения железа 97,0% без дополнительных подготовительных операций.The technical result to which the present invention is aimed is to improve the quality of iron ore concentrate to the level and suitability for the production of pellets for metallization of regular or premium quality, stabilize the flotation process to obtain quality indicators, minimize iron losses from waste tailings to achieve maximum iron recovery 97.0% without additional preparatory operations.
Предлагаемый способ получения магнетитовых концентратов для производства окатышей для металлизации обычного и премиального качества может использоваться на горно-обогатительных комбинатах при производстве флотационных железорудных концентратов.The proposed method for obtaining magnetite concentrates for the production of pellets for metallization of regular and premium quality can be used at mining and processing plants in the production of flotation iron ore concentrates.
Указанный технический результат достигается реализацией способа получения магнетитовых концентратов, для производства окатышей для металлизации обычного и премиального качества, включающем кондиционирование пульпы железорудных концентратов с депрессором, катионным собирателем и регулятором среды, последующую основную обратную флотацию, проводимую в пневмомеханических флотомашинах, с получением пенного и камерного продуктов, пенный продукт основной флотации подается на кондиционирование с депрессором, катионным собирателем и регулятором среды и последующую первую перечистную операцию, проводимую в пневмомеханических флотомашинах, причем качественные показатели и выход камерного продукта, который поступает на объединение с камерным продуктом основной флотации, регулируются в процессе так, чтобы поддерживать уровень качества в объединенном конечном концентрате в заданном диапазоне (например 70,8% по содержанию железа общего, 1,52% по содержанию диоксида кремния), а пенный продукт направляется на вторую перечистную флотацию, причем проводится данная операция в флотомашинах колонного типа с использованием минимум двух машин на которой получается промпродукт, поступающий в смешение с рядовым концентратом, получаемым на Лебединском ГОКе по магнитной технологии, и обедненная пена, являющаяся отвальными хвостами. В качестве катионного собирателя применяют алифатический аминоэфир 5-10% концентрации, смесь аминов и диаминоэфиров или смесь алкиловых эфироаминов и диаминов, в качестве депрессора железорудных минералов используют гидролизованный декстрин желтый или палевый в виде смеси декстрина и щелочи при соотношении 4:1, 5-10% раствор, в качестве регулятора среды используют раствор 5-10% щелочи, а флотацию проводят при значении pH пульпы, равном 9,8.The specified technical result is achieved by implementing a method for producing magnetite concentrates for the production of pellets for metallization of regular and premium quality, including conditioning the iron ore concentrate pulp with a depressor, a cationic collector and an environment regulator, subsequent main reverse flotation carried out in pneumomechanical flotation machines, producing foam and chamber products , the foam product of the main flotation is supplied for conditioning with a depressor, a cationic collector and an environment regulator and the subsequent first cleaning operation carried out in rotor-mechanical flotation machines, and the quality indicators and yield of the chamber product, which is fed to the combination with the chamber product of the main flotation, are regulated in the process so that in order to maintain the quality level in the combined final concentrate within a given range (for example, 70.8% total iron content, 1.52% silicon dioxide content), and the froth product is sent to the second cleaner flotation, and this operation is carried out in column-type flotation machines with using at least two machines that produce middling product, which is mixed with ordinary concentrate obtained at Lebedinsky GOK using magnetic technology, and depleted foam, which is waste tailings. An aliphatic amino ester of 5-10% concentration, a mixture of amines and diamino esters or a mixture of alkyl ester amines and diamines are used as a cationic collector; hydrolyzed yellow or fawn dextrin is used as a depressant of iron ore minerals in the form of a mixture of dextrin and alkali at a ratio of 4:1, 5-10 % solution, a 5-10% alkali solution is used as an environmental regulator, and flotation is carried out at a pulp pH value of 9.8.
Отличительные особенности предложенного способа получения магнетитовых концентратов для производства окатышей для металлизации обычного и премиального качества заключаются в использовании в схеме комбинации флотомашин разного типа (пневмомеханические в основной и первой перечистной флотации, колонного типа во второй перечистной флотации). Пневмомеханические машины обеспечивают высокую производительность, получение требуемого уровня качества и удаление диоксида кремния, машины колонного типа обеспечивают высокую селективность разделения для удаления диоксида кремния во второй перечистной флотации и, как результат, максимальное извлечение железа в камерный продукт и минимальное содержание железа в пенном продукте. Данное решение позволяет исключить дополнительные подготовительные операции, необходимость доизмельчения продуктов. Возможность производства флотоконцентрата, пригодного для производства окатышей для металлизации обычного и премиального качества, в диапазоне значений качества концентратов по железу общему от 70,8% до 71,4%; по диоксиду кремния от 1,52% до 0,90% обеспечивается поддержанием в операции основной флотации режима с получением максимального качества, а регулировка требуемого значения поддерживаемого качества конечного концентрата (например 70,8% по содержанию железа общего, 1,52% по содержанию диоксида кремния), формируемого из камерных продуктов основной и первой перечистной флотации, производится за счет регулировки качественно-количественных характеристик камерного продукта, получаемого на первой перечистной флотации. В связи с тем, что выход камерного продукта основной флотации более чем в 12-15 раз выше выхода камерного продукта перечистной флотации, регулировка качественных показателей конечного флотоконцентрата, пригодного для производства окатышей для металлизации обычного и премиального качества происходит более плавно, позволяя поддерживать заданное значение и, соответственно, не иметь потерь извлечения железа, связанных с необходимостью перестраховки по качеству во избежание получения брака. Использование двух единиц оборудования небольшой мощности во второй перечистной флотации и применение машин колонного типа позволяет работать либо одной машиной, либо двумя в требуемом диапазоне производительности по питанию, реагентных режимов, времени флотации, варьировать выход и качество камерного продукта и поддерживать потери в сбросовом продукте на стабильно низком уровне не выше 26% по содержанию железа общего. Например, при работе схемы на получение качества по железу 71,4%, диоксида кремния 0,90%, выход флотоконцентрата составит около 92,8%, соответственно питание второй перечистной флотации составит 7,2% по выходу от исходного питания схемы и для получения требуемого уровня железа в хвостах флотации потребуется работа двух колонных машин с определенным временем флотации. При переходе на иное качество концентрата, например 70,8% или изменении качества питания схемы, выход питания второй перечистной флотации может снизиться до 4,5% и потребуется меньший фронт флотации (одна флотомашина колонного типа) с увеличением или уменьшением времени флотации. Таким образом использование двух единиц оборудования небольшой мощности во второй перечистной флотации и применение машин колонного типа позволят минимизировать потери со сбросовым пенным продуктом (хвосты флотации) до уровня 26,0% по содержанию железа и стабилизировать качество промпродукта на требуемом уровне 53,8-54,4% содержания железа. Разработанная технологическая схема имеет перспективы использования для удаления иных вредных примесей (оксиды щелочных металлов, сера и др.) из подаваемого питания при использовании комплексных реагентов собирателей.Distinctive features of the proposed method for obtaining magnetite concentrates for the production of pellets for metallization of regular and premium quality are the use in the scheme of a combination of flotation machines of different types (pneumo-mechanical in the main and first cleaner flotation, column type in the second cleaner flotation). Pneumo-mechanical machines provide high productivity, obtaining the required level of quality and removal of silica, column-type machines provide high separation selectivity for removing silica in the second cleaner flotation and, as a result, maximum recovery of iron into the chamber product and minimum iron content in the foam product. This solution eliminates additional preparatory operations and the need for additional grinding of products. The ability to produce flotation concentrate suitable for the production of pellets for metallization of regular and premium quality, in the range of concentrate quality values for total iron from 70.8% to 71.4%; for silicon dioxide from 1.52% to 0.90% is ensured by maintaining the main flotation mode in the operation to obtain maximum quality, and adjusting the required value of the maintained quality of the final concentrate (for example, 70.8% for total iron content, 1.52% for silicon dioxide), formed from chamber products of the main and first cleaner flotation, is produced by adjusting the qualitative and quantitative characteristics of the chamber product obtained in the first cleaner flotation. Due to the fact that the yield of the chamber product of the main flotation is more than 12-15 times higher than the yield of the chamber product of the cleaner flotation, the adjustment of the quality indicators of the final flotation concentrate suitable for the production of pellets for metallization of regular and premium quality occurs more smoothly, allowing you to maintain the specified value and , accordingly, there will be no loss of iron extraction associated with the need for quality reinsurance in order to avoid defects. The use of two units of low-power equipment in the second cleaner flotation and the use of column-type machines allows you to operate either one machine or two in the required range of feed performance, reagent modes, flotation time, vary the yield and quality of the chamber product and maintain losses in the discharge product at a stable level low level not higher than 26% of total iron content. For example, when the circuit operates to obtain a quality of iron of 71.4%, silicon dioxide of 0.90%, the yield of flotation concentrate will be about 92.8%, respectively, the supply of the second cleaning flotation will be 7.2% in terms of yield from the initial supply of the circuit and to obtain The required level of iron in flotation tailings will require the operation of two column machines with a certain flotation time. When switching to a different concentrate quality, for example 70.8%, or changing the circuit power quality, the power output of the second cleaner flotation may decrease to 4.5% and a smaller flotation front will be required (one column flotation cell) with an increase or decrease in flotation time. Thus, the use of two units of low-power equipment in the second cleaner flotation and the use of column-type machines will minimize losses with the discharge foam product (flotation tailings) to the level of 26.0% in iron content and stabilize the quality of the middling product at the required level 53.8-54, 4% iron content. The developed technological scheme has prospects for use for removing other harmful impurities (alkali metal oxides, sulfur, etc.) from the supplied food when using complex collector reagents.
Изобретение - способ получения магнетитовых концентратов для производства окатышей для металлизации иллюстрируется схемой, представленной на фиг. 1.The invention - a method for obtaining magnetite concentrates for the production of pellets for metallization is illustrated by the diagram presented in Fig. 1.
Перед флотацией железистые кварциты Лебединского месторождения подвергаются измельчению, магнитной сепарации, классификации, обесшламливанию с получением рядового концентрата (массовая доля железа общего 68,6%, диоксида кремния - 4,5%). Часть рядового концентрата поступает на дообогащение. Дообогащенный концентрат производится по технологии магнитного обогащения с предварительным измельчением в до крупности 97-98% контрольного класса крупности минус 0,045 мм и получением дообогащенного железорудного концентрат с массовой долей железа общего 70,0% и диоксида кремния - 2,7%.Before flotation, ferruginous quartzites of the Lebedinskoye deposit are subjected to crushing, magnetic separation, classification, desliming to obtain an ordinary concentrate (mass fraction of total iron 68.6%, silicon dioxide - 4.5%). Part of the ordinary concentrate is supplied for additional enrichment. The re-enriched concentrate is produced using magnetic enrichment technology with preliminary grinding to a particle size of 97-98% of the control size class minus 0.045 mm and the production of a re-enriched iron ore concentrate with a mass fraction of total iron of 70.0% and silicon dioxide - 2.7%.
Предлагаемая технологическая схема обеспечивает получение магнетитовых концентратов для производства окатышей для металлизации методом флотации. Исходным питанием технологической схемы является дообогащенный железорудный концентрат с массовой долей железа общего 70,0% и диоксида кремния - 2,7% или смесь рядового и дообогащенного концентратов в соотношении до 20/80% (рядовой/дообогащенный). Таким образом, предложенная схема обеспечит получение магнетитовых концентратов для производства окатышей для металлизации с заданным качеством по содержанию железа общего / диоксида кремния 70,8/1,5% или 71,4/0,9% или любым промежуточным для производства окатышей для металлизации обычного и премиального качества методом флотации в диапазоне качественных характеристик питания по массовой доле железа общего от 69,5% до 70,0%. The proposed technological scheme ensures the production of magnetite concentrates for the production of pellets for metallization by flotation. The initial feed for the technological scheme is a re-enriched iron ore concentrate with a mass fraction of total iron of 70.0% and silicon dioxide - 2.7% or a mixture of ordinary and re-enriched concentrates in a ratio of up to 20/80% (ordinary/re-enriched). Thus, the proposed scheme will ensure the production of magnetite concentrates for the production of pellets for metallization with a given quality in terms of total iron / silicon dioxide content of 70.8/1.5% or 71.4/0.9% or any intermediate for the production of pellets for metallization of conventional and premium quality by flotation method in the range of quality food characteristics in terms of mass fraction of total iron from 69.5% to 70.0%.
Технологическая схема предусматривает флотационное обогащение и включает в себя основную и две перечистные флотации.The technological scheme provides for flotation enrichment and includes the main and two cleaning flotations.
Реагенты для использования в технологической схеме подготавливаются в реагентном хозяйстве флотационного отделения. Гидролизованый декстрин кукурузный желтый или палевый представляет собой декстрин кукурузный желтый или палевый гидролизованный щелочью (едкий натр) при соотношении 4:1 и дальнейшее разбавление водой до 5-10% концентрации, а регулятор среды - 5-10% водный раствор щелочи - едкого натра, катионный собиратель (алифатический аминоэфир, смесь аминов и диаминоэфиров или смесь алкиловых эфироаминов и диаминов) разбавляется с водой до 5-10% концентрации. Reagents for use in the technological scheme are prepared in the reagent facilities of the flotation department. Hydrolyzed corn yellow or fawn dextrin is corn yellow or fawn dextrin hydrolyzed with alkali (caustic soda) at a ratio of 4:1 and further diluted with water to 5-10% concentration, and the medium regulator is a 5-10% aqueous solution of alkali - caustic soda, the cationic collector (aliphatic amino ester, mixture of amines and diamino esters, or mixture of alkyl ester amines and diamines) is diluted with water to 5-10% concentration.
Исходное питание подается в операцию агитации пульпы исходных железорудных концентратов с депрессором и регулятором среды в первый контактный чан, далее самотеком перетекает во второй контактный чан, где происходит агитация пульпы с катионным собирателем и самотеком поступает в основную флотацию. В основной флотации предусмотрена установка пневмомеханических флотомашин. Реагентный режим основной флотации подобран для получения камерного продукта с качественными показателями на уровне 71,3-71,4% содержания железа общего и 0,9-0,8% содержания диоксида кремния соответственно, что превосходит показатели концентрата необходимого для производства окатышей для металлизации обычного или премиального качества. Пенный продукт основной флотации направляется на агитацию с депрессором и регулятором среды в контактный чан, далее самотеком перетекает следующий контактный чан, где происходит агитация пульпы с катионным собирателем и самотеком поступает в первую перечистную флотацию, которая также проводится в пневмомеханических флотационных машинах. Режим работы первой перечистной флотации настроен таким образом, чтобы получать качественно-количественные показатели камерного продукта, идущего в смесь с камерным продуктом основной флотации с показателями, обеспечивающими получение объединенного концентрата (содержание железа общего / диоксида кремния 70,8/1,52% или 71,4/0,9%) для производства окатышей для металлизации обычного или премиального качества. Пенный продукт первой перечистной флотации направляется на агитацию с депрессором и регулятором среды в контактный чан, далее самотеком перетекает в следующий контактный чан, где происходит агитация пульпы с катионным собирателем и далее поступает во вторую перечистную флотацию, в которой применяются флотомашины колонного типа с обеспечением диапазона фронта флотации за счет установки минимум двух единиц оборудования небольшой мощности, которые обеспечивают при различной производительности по питанию высокую селективность процесса и получение обедненного пенного продукта - отвальных хвостов. Камерный продукт второй перечистной флотации является промпродуктом, который поступает в смешение с рядовым концентратом, получаемым на Лебединском ГОКе. The initial feed is supplied to the operation of agitating the pulp of the original iron ore concentrates with a depressor and an environmental regulator into the first contact tank, then flows by gravity into the second contact tank, where the pulp is agitated with a cationic collector and by gravity flows into the main flotation. The main flotation involves the installation of pneumomechanical flotation machines. The reagent mode of the main flotation is selected to obtain a chamber product with quality indicators at the level of 71.3-71.4% of total iron content and 0.9-0.8% of silicon dioxide content, respectively, which exceeds the indicators of the concentrate required for the production of pellets for conventional metallization or premium quality. The foam product of the main flotation is sent for agitation with a depressant and an environment regulator into a contact tank, then flows by gravity into the next contact tank, where the pulp is agitated with a cationic collector and by gravity flows into the first cleaning flotation, which is also carried out in pneumomechanical flotation machines. The operating mode of the first cleaner flotation is configured in such a way as to obtain qualitative and quantitative indicators of the chamber product going into the mixture with the chamber product of the main flotation with indicators ensuring the production of a combined concentrate (total iron content / silicon dioxide 70.8/1.52% or 71 .4/0.9%) for the production of pellets for metallization of regular or premium quality. The foam product of the first cleaner flotation is sent for agitation with a depressor and an environment regulator in a contact tank, then flows by gravity into the next contact tank, where the pulp is agitated with a cationic collector and then enters the second cleaner flotation, in which column-type flotation machines are used to ensure a front range flotation due to the installation of at least two units of low-power equipment, which provide, with different feed capacities, high selectivity of the process and the production of a lean foam product - waste tailings. The chamber product of the second cleaning flotation is a middling product that is mixed with ordinary concentrate obtained at the Lebedinsky GOK.
Основную флотацию проводят в пневмомеханических машинах при следующем реагентном режиме:The main flotation is carried out in pneumomechanical machines using the following reagent mode:
агитация 1 (с депрессором и регулятором среды) - 4-5 минут;agitation 1 (with depressor and environmental regulator) - 4-5 minutes;
агитация 2 (с собирателем) -4-5 минут;agitation 2 (with collector) -4-5 minutes;
время проведения основной флотации - 12-13 минут;
расход депрессора - 450-600 г на одну тонну питания операции;
расход собирателя - 40-60 г на одну тонну питания флотации;
расход регулятора среды - 200-250 г на одну тонну питания флотацииmain flotation time - 12-13 minutes;
depressant consumption - 450-600 g per ton of operation feed;
collector consumption - 40-60 g per ton of flotation feed;
medium regulator consumption - 200-250 g per ton of flotation feed
Первую перечистную флотацию проводят в пневмомеханических машинах при следующем реагентном режиме:The first cleaning flotation is carried out in pneumomechanical machines using the following reagent mode:
агитация 1 (с депрессором и регулятором среды) - 3-4 минут;agitation 1 (with depressor and environmental regulator) - 3-4 minutes;
агитация 2 (с собирателем) -3-4 минут;agitation 2 (with collector) -3-4 minutes;
время проведения первой перечистной флотации - 17-18 минут;
расход депрессора - 450-650 г на одну тонну питания операции;
расход собирателя - 10-20 г на одну тонну питания флотации;
расход регулятора среды - 50-100 г на одну тонну питания флотации.the time of the first cleaning flotation is 17-18 minutes;
depressant consumption - 450-650 g per ton of operation feed;
collector consumption - 10-20 g per ton of flotation feed;
consumption of the medium regulator is 50-100 g per ton of flotation feed.
Вторую перечистную флотацию проводят в машинах колонного типа при следующем реагентном режиме:The second cleaning flotation is carried out in column-type machines with the following reagent mode:
агитация 1 (с депрессором и регулятором среды) - 3-4 минут;agitation 1 (with depressor and environmental regulator) - 3-4 minutes;
агитация 2 (с собирателем) -3-4 минут;agitation 2 (with collector) -3-4 minutes;
время проведения второй перечистной флотации -в зависимости от фронта флотации
расход депрессора - 450-650 г на одну тонну питания операции;
расход собирателя - 10-20 г на одну тонну питания флотации;
расход регулятора среды - 50-100 г на одну тонну питания флотации.time of the second cleaning flotation - depending on the flotation front
depressant consumption - 450-650 g per ton of operation feed;
collector consumption - 10-20 g per ton of flotation feed;
consumption of the medium regulator is 50-100 g per ton of flotation feed.
Данное изобретение обеспечивает получение концентрата, необходимого для производства окатышей для металлизации обычного или премиального качества с увеличением извлечения железа в концентраты до уровня 95,1-97,0%, получением промпродукта, вовлекаемого в производство рядового концентрата Лебединского ГОКа с содержанием железа 53,8-54,4%, и снижение потерь железа в хвостах флотации до уровня не более 0,6% по извлечению железа, при содержании железа в хвостах не более 26%.This invention provides the production of the concentrate necessary for the production of pellets for metallization of regular or premium quality with an increase in the extraction of iron in concentrates to the level of 95.1-97.0%, obtaining an industrial product involved in the production of ordinary concentrate of the Lebedinsky GOK with an iron content of 53.8- 54.4%, and reducing iron losses in flotation tailings to a level of no more than 0.6% in terms of iron recovery, with an iron content in the tailings of no more than 26%.
По представленной схеме способа получения магнетитовых концентратов для производства окатышей для металлизации обычного и премиального качества будут получены продукты со следующими качественными характеристиками:According to the presented scheme of the method for obtaining magnetite concentrates for the production of pellets for metallization of regular and premium quality, products with the following quality characteristics will be obtained:
- железорудный флотационный концентрат с содержанием железа общего 70,8-71,4%, диоксида кремния - 1,50-0,90% при извлечении железа 95,1-97,0%. Выход составит 92,8-95,5%;- iron ore flotation concentrate with a total iron content of 70.8-71.4%, silicon dioxide - 1.50-0.90% with an iron recovery of 95.1-97.0%. The yield will be 92.8-95.5%;
- флотационный промпродукт с содержанием железа общего 53,8-54,4%. Предусмотрены два варианта использования промпродукта: а) на подшихтовку к рядовому концентрату с содержанием железа общего 68,2% с дальнейшей отгрузкой потребителям; б) на доизмельчение и доводку в цехе обогащения.- flotation middling product with a total iron content of 53.8-54.4%. There are two options for using the middling product: a) for mixing with an ordinary concentrate with a total iron content of 68.2% with further shipment to consumers; b) for regrinding and finishing in the enrichment shop.
Отходами флотационного обогащения являются хвосты флотации с содержанием железа общего не выше 26,0%, диоксида кремния не менее- 62,5%. Выход хвостов составит не выше 1,5%. Flotation enrichment waste is flotation tailings with a total iron content of no more than 26.0%, silicon dioxide of no less than 62.5%. The tailings yield will be no higher than 1.5%.
Максимальное извлечение ценного компонента (железа) в концентрат и промпродукт, а, следовательно, и низкий выход отходов флотационного обогащения обеспечивается применением во второй перечистной флотации флотомашин колонного типа с вариативностью фронта флотации, поддержанием требуемого диапазона качественно-количественных показателей конечного флотоконцентрата.Maximum extraction of a valuable component (iron) into the concentrate and middling product, and, consequently, a low yield of flotation enrichment waste, is ensured by the use of column-type flotation machines with variability in the flotation front in the second cleaning flotation, maintaining the required range of qualitative and quantitative indicators of the final flotation concentrate.
Предложенная схема флотационного обогащения позволит значительно повысить качество производимого железорудного концентрата: увеличить массовую долю железа общего до 71,4%, снизить массовую долю диоксида кремния до 0,9%. Схема позволяет производить концентрат в диапазоне качественных характеристик от 70,8% до 71,4% по железу общему, от 1,52% до 0,9% по диоксиду кремния. В таблице 1 приведен запланированный и подтвержденный пример технологического баланса продуктов при производстве концентрата для получения окатышей для металлизации обычного качества.The proposed flotation concentration scheme will significantly improve the quality of the produced iron ore concentrate: increase the mass fraction of total iron to 71.4%, reduce the mass fraction of silicon dioxide to 0.9%. The scheme makes it possible to produce a concentrate with a range of quality characteristics from 70.8% to 71.4% for total iron, from 1.52% to 0.9% for silicon dioxide. Table 1 shows a planned and confirmed example of the technological balance of products in the production of concentrate to obtain pellets for metallization of normal quality.
Таблица 1 - Баланс продуктов при производстве концентрата для получения окатышей обычного качества.Table 1 - Balance of products in the production of concentrate to obtain pellets of normal quality.
Товарный концентрат полностью соответствует повышенным требованиям потребителей металлургических переделов, пригоден для производства окатышей для металлизации, которые пользуются повышенным спросом на рынке. The commercial concentrate fully meets the increased requirements of metallurgical processing consumers and is suitable for the production of pellets for metallization, which are in high demand on the market.
Применение данной технологической схемы и приемов ведения процесса для доводки железорудных концентратов при помощи флотации позволит получить премиальное качество по содержанию железа общего и диоксида кремния без дополнительных операций доизмельчения. Применение в основной и перечистной флотации пневмомеханических флотомашин, а во второй перечистной флотации флотомашин колонного типа обеспечит максимальное извлечение ценного компонента (железа), а, следовательно, и низкий выход отходов флотационного обогащения. The use of this technological scheme and process techniques for finishing iron ore concentrates using flotation will make it possible to obtain premium quality in terms of total iron and silicon dioxide content without additional grinding operations. The use of pneumo-mechanical flotation machines in the main and cleaner flotation, and column-type flotation machines in the second cleaner flotation will ensure maximum extraction of the valuable component (iron), and, consequently, a low yield of flotation enrichment waste.
Предлагаемые решения имеют перспективу по удалению иных вредных примесей (оксиды щелочных металлов, сера и др.) при использовании комплексных реагентов собирателей.The proposed solutions have promise for removing other harmful impurities (alkali metal oxides, sulfur, etc.) using complex collector reagents.
Предлагаемые решения обеспечат снижение расходов энергетических и материальных ресурсов, следовательно, окажет положительное влияние на себестоимость выпускаемой продукции. The proposed solutions will ensure a reduction in the costs of energy and material resources, therefore, will have a positive impact on the cost of manufactured products.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2822622C1 true RU2822622C1 (en) | 2024-07-10 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4132635A (en) * | 1977-01-13 | 1979-01-02 | Michigan Technological University | Beneficiation of iron ores by froth flotation |
| RU2130808C1 (en) * | 1997-02-11 | 1999-05-27 | Открытое акционерное общество "Среднеуральский медеплавильный завод" | Method of concentration of copper-containing slags |
| RU2342200C2 (en) * | 2007-02-26 | 2008-12-27 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Method of flotation finish of magnetite concentrates |
| RU2343006C2 (en) * | 2007-02-26 | 2009-01-10 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Method for floatation dressing of magnetite concentrates |
| RU2443474C1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Михайловский ГОК" | Method of increasing iron-ore concentrate production efficiency |
| RU2737769C1 (en) * | 2020-04-16 | 2020-12-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Apatite ore dressing method |
| RU2786953C1 (en) * | 2022-07-19 | 2022-12-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Method for combined grinding of iron ore concentrates |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4132635A (en) * | 1977-01-13 | 1979-01-02 | Michigan Technological University | Beneficiation of iron ores by froth flotation |
| RU2130808C1 (en) * | 1997-02-11 | 1999-05-27 | Открытое акционерное общество "Среднеуральский медеплавильный завод" | Method of concentration of copper-containing slags |
| RU2342200C2 (en) * | 2007-02-26 | 2008-12-27 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Method of flotation finish of magnetite concentrates |
| RU2343006C2 (en) * | 2007-02-26 | 2009-01-10 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Method for floatation dressing of magnetite concentrates |
| RU2443474C1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Михайловский ГОК" | Method of increasing iron-ore concentrate production efficiency |
| RU2737769C1 (en) * | 2020-04-16 | 2020-12-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Apatite ore dressing method |
| RU2786953C1 (en) * | 2022-07-19 | 2022-12-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Method for combined grinding of iron ore concentrates |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ИСМАГИЛОВ Р.И. и др. Инновационная технология переработки магнетитовых концентратов для производства DRI-окатышей на АО "Михайловский ГОК им. А.В. Варичева, "Плаксинские чтения", Владивосток, 2002. с. 5-14. ВАРИЧЕВ А.В. и др. Крупномасштабное производство железорудной продукции в Российской Федерации, Москва, "Горная книга", 2010, с. 226-268. * |
| СЕНЧЕНКО А. Е. и др. Технологические исследования - основа успешной модернизации производственной базы АО "Лебединский ГОК", "Горный журнал" N 6, 2022, с. 59-67. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105435970B (en) | A kind of ore-dressing technique of copper smelting-furnace slag flotation recycling copper | |
| CN111905918B (en) | Method for preparing ultrapure iron concentrate by deep processing of commercial grade magnetite concentrate | |
| CN104084315B (en) | Beneficiation method for separating fluorite and tungsten through flotation | |
| CN105268559B (en) | The beneficiation method of low-grade copper sulfide ores | |
| CN102744152A (en) | Reverse/direct flotation technology of collophanite | |
| CN106391319B (en) | A method of improving Skarn Cu molybdenum ore copper-cobalt ore molybdenum concentrate grade | |
| CN101428250A (en) | Copper-zinc separation beneficiation method | |
| CN110369152B (en) | Flotation process for micro-fine particle phosphorite | |
| CN105381868B (en) | Physical beneficiation phosphorus reduction method for skarn type high-phosphorus molybdenum ore | |
| CN101190426B (en) | A kind of sulfide-oxidation mixed copper ore flotation method | |
| CN114247559A (en) | Tailing-free ore dressing method for lithium ore recovery | |
| US4168227A (en) | Flotation method for oxidized ores | |
| CN105289835A (en) | Purification technique for mineral separation of low-grade fine crystalline flake graphite | |
| CN105833986A (en) | Demanganizing direct-reverse flotation process for manganese low-grade phosphate ores | |
| CN104907183A (en) | Silica-calcia low-grade collophanite positive and inverse floatation process | |
| CN111036415B (en) | Application of inhibitor HEDP in magnesite direct flotation decalcification | |
| CN113477405B (en) | Beneficiation activator for sphalerite and willemite and method for reducing zinc by flotation of iron ore concentrate | |
| CN106391297B (en) | A kind of beneficiation method of copper-tin sulfide ore | |
| CN105032609A (en) | Iron ore iron-increasing and silicon-reduction process | |
| RU2822622C1 (en) | Method of producing magnetite concentrates for producing pellets for metallization of normal and premium quality | |
| CN102218372A (en) | Process for recycling iron concentrates by combined magnetic separation | |
| CN107790283A (en) | A kind of amphibole type proto culture sorting process | |
| CN112221719B (en) | Method for improving recovery rate of associated gold from low-grade copper-sulfur ore | |
| CN107913802B (en) | A method of from selecting flotation recovery fluorite in tin tailings | |
| CN112317134A (en) | Compound dispersant for treating carbonate-containing iron ore and beneficiation method |