Новые разработки в области электрического обогащения руд и россыпей
Ключевые слова: сухое обогащение минерального сырья на электростатическом сепараторе, разработка промышленных комплексов обогащения, электростат, трибоэлектростат, обогащение, сухая сепарация, концентрат, промышленный комплекс.
Д.Ю. Тупиков — зам. директора НПО «ЭРГА»
А.Д. Тупиков — аспирант НИТУ МИСиС
Во время нестабильной экономической ситуации в мире на первое место ставятся вопросы снижения себестоимости выпускаемой продукции и применение современных и наиболее экономически выгодных процессов и технологий. В горно-обогатительной отрасли актуален вопрос применения сухих технологий обогащения минерального сырья, так как данный способ производства концентрата считается наиболее выгодным за счет ряда преимуществ. Отсутствие необходимости потребления технологической воды, потребности в прудах-осветлителях (шламонакопителях), фильтрации, сгущении и высушивании продуктов обогащения, несомненно приводит к экономии финансовых средств и сокращению временных, энерго- и трудозатрат.
Новой разработкой НПО «ЭРГА» в области сухой переработки руд и россыпей стало проектирование и изготовление полупромышленного барабанного электростатического сепаратора ЭЛКРОН ЭСС 300 (рис 1.).
Рис. 1. Полупромышленный электростатический сепаратор ЭЛКРОН ЭСС 300
Разработанная модель электростатического сепаратора имеет ряд конструктивных особенностей:
- увеличенный диаметр осадительного электрода до 320 мм дает прирост производительности по сравнению с аналогами;
- автоматическая очистка электродов позволяет снизить временные затраты на обслуживание оборудования;
- сенсорная панель оператора обеспечивает возможность сохранения параметров сепарации под разные обогащаемые продукты;
- возможность проведения испытаний в коронно-электростатическом (заряжение в поле коронного разряда) или трибоэлектростатическом (электризация трением) режиме сепарации.
Рис. 2. Общий вид исходной пробы (слева) и пробы после трибоэлектростатической сепарации (справа)
После извлечения магнетита, ильменита и кварца из исходного материала на магнитных сепараторах типа СМБМ, СМВИ, полученный слабомагнитный продукт сепарировался в трибоэлектростатическом режиме, при предварительной электризации минералов трением. Данный режим позволяет разделять минералы-диэлектрики по знаку накопленного трением заряда. Положительно заряженные минералы притягиваются к отклоняющему электроду с подведенным отрицательным потенциалом. Отрицательные заряженные минералы-диэлектрики на оборот отталкиваются от одноименно заряженного электрода.
В ходе основной и перечистной трибоэлектростатической сепарации был получен концентрат с содержанием граната и граната с примазками рудных минералов 97,8 %
На основании проведенных положительных исследований была разработана промышленная линия сухого обогащения гранатовых песков (рис. 3) производительностью до 2 т/ч.
Рис. 3. Линия магнитно-электростатического обогащения гранатового песка
В состав комплекса вошли следующие типы оборудования:
- барабанный магнитный сепаратор СМБМ с индукцией 0,18 Тл — извлечение сильномагнитных минералов (титаномагнетит, магнетит и др.) и техногенного железа (метизы, металлический натир и др.);
- барабанный магнитный сепаратор СМБМ с индукцией 0,9 Тл — извлечение минералов со средней магнитной восприимчивостью (ильменит);
- валковый магнитный сепаратор СМВИ с индукцией 1,5 Тл — удаление немагнитных минералов (кварцевый песок);
- барабанный трибоэлектростатический двухстадийный сепаратор ЭЛКРОН ЭСС-Т 1200 — получение гранатового концентрата.
Результаты коронноэлектростатической сепарации представлены в таблице 1.
Наименование продукта | γ, % | Sn | As | WO3 | |||
β, % |
ε, % | β, % | ε, % | β, % | ε, % | ||
Исходный | 100 | 49,10 | 100 | 0,68 | 100 | 16,53 | 100 |
Концентрат | 61,47 | 68,11 | 85,26 | 0,89 | 80,11 | 5,88 | 21,88 |
Промпродукт | 29,55 | 17,75 | 10,68 | 0,20 | 8,85 | 31,18 | 55,73 |
Хвосты | 5,39 | 1,23 | 0,14 | 0,10 | 0,77 | 59,04 | 19,24 |
Табл. 1. Результаты электростатической сепарации олово-вольфрамового предконцентрата
В ходе трехстадийной сепарации получен коллективный электропроводящий касситеритовый концентрат с содержанием олова 68,11 %, извлечением 85,26 % и выходом 61,47 %, неэлектропроводящий шеелитовый продукт с содержанием оксида вольфрама (VI) 59,04 %, извлечением 19,24 % и выходом 5,39 %. Полученный промпродукт возможно отправить на дополнительную стадию электростатического обогащения с целью доизвлечения минералов вольфрама.
Рис. 4. Трехстадийный коронноэлектростатический барабанный сепаратор
Полученные результаты легли в основу разработки промышленного комплекса обогащения олово-вольфрамового предконцентрата производительностью до 3 т/ч, состоящего из аэросепаратора Зиг-Заг и трехстадийного коронно-электростатического барабанного сепаратора ЭЛКРОН ЭСС 2000 (рис. 4).
Опубликовано в журнале “Золото и технологии”, № 1 (51)/март 2021 г.