Преимущества установок магнитной сепарации (УМС) для выделения скрапа на выходе шаровых мельниц и мельниц полусамоизмельчения

Д.Ю. Тупиков — заместитель генерального директора по коммерческим вопросам, НПО «ЭРГА»
А.И. Фомин — ведущий инженер по продажам, НПО «ЭРГА»
В.О. Красногоров — заведующий лабораторией магнитных методов обогащения, НПО «ЭРГА»

На предприятиях горно-обогатительного комплекса существует проблема ускоренного износа технологического оборудования, вызванного попаданием образующегося в процессе измельчения материалов скрапа и натира в дальнейший технологический процесс. Традиционный способ удаления такого скрапа базируется на использовании барабанных грохотов-бутар. Механические бутары не обеспечивают полного выделения скрапа. Попадая вместе с подбутарным продуктом в зумпфовые насосы, гидроциклоны, отсадочные машины и прочие агрегаты, скрап оказывает негативное влияние на эффективность их работы, существенно снижает срок их службы, увеличивая риск аварийных остановок производственного процесса.

Рис. 1. Устройство УМС и схема установки: 

1 и 2 — элементы составной магнитной системы; 

3 — вращающийся барабан; 

4 — лоток для сбора и отвода фрагментов мелющих тел; 

5 — разгрузочный фланец мельницы; 

6 — бутара; 

7 — опорная конструкция.

Установка магнитной сепарации (УМС), позволяет выделять железный скрап на разгрузке мельницы, исключая его продвижение по технологической цепочке. Извлечение магнитных примесей из состава немагнитного материала производится в автоматическом непрерывном режиме, в сильном магнитном поле, создаваемом системой из постоянных редкоземельных магнитов.

Устройство УМС представлено на рисунке 1. Неподвижная составная магнитная система (1 и 2), выполненная в виде кольцевого сектора, опоясывает вращающийся немагнитный барабан (3), устанавливаемый непосредственно на разгрузочный фланец мельницы (5). Барабан обеспечивает транспортировку материала, выходящего из мельницы, через область действия магнитного поля, под воздействием которого магнитные тела притягиваются к внутренней поверхности барабана и извлекаются из потока материала. Для сбора и отвода извлечённого скрапа на опорной конструкции (7) перпендикулярно плоскости вращения барабана устанавливается оснащённый системой подачи воды через форсунки лоток (4). В зависимости от конструкции мельницы и особенностей технологического процесса УМС может устанавливаться как вместо бутары (6), так и совместно с ней.

Рис. 2. Схема принципа действия УМС.

Более наглядно принцип действия УМС представлен на рисунке 2.

Первоначально эффективность УМС была подтверждена испытаниями пилотной установки на базе лаборатории магнитных методов обогащения. Вслед за лабораторными испытаниями, в марте–апреле 2010 года, на обогатительной фабрике Риддерского горнообогатительного комплекса (г. Риддер, Р. Казахстан) были проведены промышленные испытания установки УМС-800/ Т2437, установленной на разгрузке мельницы №2а типа МШЦ 2,7х4,5, работающей во второй стадии измельчения, при обогащении Pb-Zn руды Риддер-Сокольного месторождения.

Рис. 3. УМС-800/Т2437. Общий вид.

Целями промышленных испытаний являлись подтверждение эффективности вывода железного скрапа из цикла измельчения и изучение возможности улучшения показателей работы отсадочных машин (металлический скрап, в составе пульпы попадающий на сита отсадочной машины,вызывает их забивание, что приводит к ухудшению работы оборудования) на этапе выделения чернового гравитационного концентрата при переработке сульфидной руды Риддер-Сокольного месторождения. В качестве контролируемых технологических показателей работы экспериментальной отсадочной машины № 2а до и после установки УМС были приняты выход чернового гравитационного концентрата и извлечение золота в черновой гравитационный концентрат.

Рис. 4. Монтаж УМС-800/Т2437, Риддерский горно-обогатительный комплекс (ТОО «Казцинк»)

Результаты анализа полученных данных показали улучшение технологических показателей обогащения руды методом отсадки:

• выход чернового гравитационного концентрата на отсадочной машине № 2а увеличился на 1,6% от операции (с 2,16% до 3,76%);
• извлечение золота в черновой гравитационный концентрат отсадочной машины № 2а повысилось на 9,2% от операции (с 11,54% до 20,75%);
• масса магнитного продукта, уловленного УМС из разгрузки мельницы № 2а, составила 0,5% (от операции) или 0,06% (от руды), прогнозируемая годичная масса — 1171,3 т.

На основании положительных результатов промышленных испытаний оборудование было принято к запуску в эксплуатацию. Результаты эксплуатации УМС на обогатительной фабрике Риддерского горно-обогатительного комплекса вызвали широкий интерес среди предприятий горнодобывающей отрасли — в конце 2011 года состоялся запуск в эксплуатацию намного более производительной установки УМС-2870, используемой совместно с бутарой на мельнице МПСИ70х23 отделения измельчения Хайбуллинской обогатительной фабрики (ООО «Башкирская медь»), кроме того организованы испытания для нескольких заинтересованных предприятий.

Рис. 5. Подготовка к запуску в эксплуатацию УМС-2870, ООО «Башкирская медь» («УГМК-Холдинг»)

Заключение

Созданная на основе уникальной технологии установка магнитной сепарации (УМС) для выделения скрапа на выходе шаровых мельниц и мельниц полусамоизмельчения обеспечивает:

• гарантированное увеличение срока службы насосов и гидроциклонов, снижение риска аварийных остановок;
• увеличение производительности мельниц за счет исключения скрапа из циркуляции;
• снижение потребления электроэнергии.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 4 (58)/декабрь 2022 г.