Линия переработки мартеновских шлаков

Полезная модель относится к области черной металлургии, в частности к оборудованию для подготовки железорудного сырья к металлургическому переделу и может быть использована в обогатительном производстве при получении железного концентрата из мартеновских отвальных шлаков..

Техническим результатом полезной модели является получение готового концентрата из отвальных мартеновских шлаков, повышение его качества и снижение себестоимости концентрата.

Технический результат достигается за счет того, что используют линию переработки мартеновских шлаков, включающую мельницы для измельчения исходного продукта, спиральные классификаторы, пульподелители, магнитные сепараторы и подающие насосы, согласно полезной модели линия дополнительно оборудована установкой гравитационного обогащения, включающая винтовые сепараторы, которые верхними патрубками соединены с пульподелителями хвостов магнитной сепарации, а нижними патрубками соединены с одной стороны со сливными патрубками, выводящими отвальные хвосты, а с другой стороны с зумпфом насоса, смешивающим концентрат винтовой сепарации и концентрат магнитной сепарации. Винтовые сепараторы устанавливают в количестве 8-16 штук.

Полезная модель относится к области черной металлургии, в частности к оборудованию для подготовки железорудного сырья к металлургическому переделу, и может быть использована в обогатительном производстве при получении железного концентрата из мартеновских отвальных шлаков.

Известен способ обогащения магнетитовых руд (см. патент РФ №1738359, кл. В03В 7/00, БИ №21, 1992 г.), включающий классификацию по крупности концентрата конечной магнитной сепарации в гидроциклоне с возвратом песков классификации в измельчение и магнитную дешламацию слива конечной стадии измельчения.

Недостатком этого способа является то, что из-за низкой эффективности классификации конечного концентрата в гидроциклоне (не выше 40%) в пески классификации переходит значительная часть раскрытых частиц магнетита крупностью ниже расчетного класса, которые являются "лишним" материалом для измельчения. При возвращении песков гидроциклона на измельчение "лишний" продукт снижает удельную производительность мельниц и избирательность измельчения сростков магнетита, а также увеличивает количество шламов в измельченном продукте и повышает удельную поверхность концентрата.

Известен также способ обогащения магнетитовых руд, включающий измельчение исходного продукта и промпродукта внутри схемы в одну нитку (Карамзин В.И., Карамзин В.В. Магнитные методы обогащения, М., Недра, 1978, с.221).

Недостатком этого способа является то, что для повышения степени извлечения железа в концентрат при обогащении магнетитовых руд, технологические схемы обогащения насыщают дополнительными операциями классификации с энергоемким крупноразмольным оборудованием и грунтовыми насосами, что приводит к дополнительным энергетическим и капитальным затратам, которые уже достигли своего предела и делают железорудный концентрат неконкурентоспособным на внутреннем и внешнем рынках.

Известна линия переработки медьсодержащих отходов обогатительного производства, включающая установленные по ходу технологического процесса и связанные между собой приемный бункер, ленточный питатель и конвейер, скруббер- бутару, транспортные шламопроводы и подающие насосы, кроме того линия дополнительно оборудована комплексом гравитационного обогащения исходного сырья, выполненным в виде установки гравитационного обогащения, включающей обезвоживающие гидроциклоны с питающим сливным и Песковым патрубками. Гидроциклоны выполнены цилиндрическо-конической формы с диаметрами цилиндрической части 360 и 250 мм, по крайней мере, из шести аппаратов каждого типоразмера (Полезная модель №30750, кл. С22В 7/00, опубл. 10.07.2003)

Недостатком такой линии обогащения является невозможность переработки отвальных мартеновских шлаков с возможностью получения готового концентрата.

Известен способ разделения руд, содержащих магнитные минералы, включающий измельчение исходной руды, многостадийную классификацию измельченного материала с магнитным разделением сливного продукта и доизмельчением песков классификации, совмещение классификации предыдущей стадии измельчения с классификацией продукта последующей стадии измельчения. Кроме того, для повышения эффективности разделения за счет дефокуляции агрегатов магнитных частиц доизмельченные пески предпоследней стадии направляются в операцию классификации последней стадии измельчения (А.с. №1706703, кл. В03В 7/00, опубл. в БИ №3, 1992 г.).

Недостатком данного способа является то, что возрастают затраты на измельчение, а также готовый по крупности продукт переизмельчается и при дальнейшем магнитном обогащении значительно снижается производительность магнитных сепараторов, которая значительно зависит от крупности исходного материала.

Известна линия многостадийного разделения руды, в которой происходит регулирование плотностей сливов классификатора и гидроциклона, осуществляющих классификацию разгрузок мельниц 1 и 2 стадий измельчения. Кроме того производится отсекание постоянных долей от Песковых продуктов классификатора и гидроциклона и направление отсеченной доли от пескового продукта классификатора в питание мельницы второй стадии, а отсеченной доли от пескового продукта гидроциклона - в питание мельницы первой стадии измельчения (А.с. №1715415, кл. В02С 19/00, опубл. в БИ №8, 1992).

В предложенной схеме происходит перераспределение Песковых продуктов между 1 и 2-ой стадиями измельчения, но количество руды суммарно находящиеся в 1 и 2-ой стадиях измельчения и классификации остается неизменным. Таким образом фактически не снижаются расход времени и электроэнергии на суммарное измельчение руды в двух стадиях измельчения.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ обогащения магнетитовых руд, включающий стадиальное измельчение, стадиальную сепарацию, стадиальную классификацию и стадиальную дешламацию промпродукта, получаемого на разных стадиях сепарации, процесс ведут в несколько технологических ниток, сообщенных между собой через пульподелители, при этом крупную фракцию промпродукта из узлов классификации двух совмещенных ниток вводят в питание узла к классификации одной из ниток перед конечной стадией измельчения. Кроме того снижение объемов поступающего на конечную стадию измельчения твердого материала получают за счет выделения в хвосты бедных сростковых фракций из промпродукта на всех стадиях дешламации восходящими потоками промывочной воды одновременно с дополнительной сепарацией слива (П-2061551, кл. В03С 1/00, опубл. в бюлл. №16, 1996).

Недостатком известного решения является то, что на разных стадиях сепарации не выводится готовый магнетитовый концентрат. Кроме того на такой технологической линии невозможно перерабатывать металлургические отвальные шлаки с получением готового концентрата.

На многих металлургических предприятиях образовались огромные техногенные свалки из металлургических отходов. Переработка отходов на заводской площадке не всегда позволяет утилизировать все железосодержащие компоненты вследствие невозможности прямого вовлечения в плавку из-за малых размеров частиц и невысокого содержания железа в сырье. Данная ситуация требует привлечения этих отходов в качестве добавок в агломерационном производстве.

Так, например, после комплекса операций по переработке мартеновского шлака получают продукт с содержанием железа до 20%, который невозможно использовать в качестве добавок в процесс агломерации из-за низкого содержания железа, но пригодного как исходный продукт для получения железосодержащего концентрата.

Техническим результатом полезной модели является получение готового концентрата из отвальных мартеновских шлаков с содержанием железа до 20%, повышение его качества и снижение себестоимости концентрата.

Технический результат достигается тем, что используют линию переработки мартеновских шлаков, включающую мельницы для измельчения исходного продукта, спиральные классификаторы, пульподелители, магнитные сепараторы и подающие насосы, согласно полезной модели линия дополнительно оборудована установкой гравитационного обогащения, включающая винтовые сепараторы, которые верхними патрубками соединены с пульподелителем хвостов магнитной сепарации, а нижними патрубками соединены с одной стороны со сливными патрубками, выводящими отвальные хвосты, а с другой стороны с зумпфом насоса, смешивающим концентрат винтовой сепарации и концентрат магнитной сепарации. Винтовые сепараторы устанавливают в количестве 8-16 штук.

Линия переработки мартеновских шлаков выполнена из перерабатывающих установок объединенных в единую технологическую цепочку с выводом продукта переработки на каждой стадии и передачей его на следующую стадию.

Линия состоит из (см. рис.1): шаровые мельницы 1, двухспиральный классификатор 2, пульподелитель 3, магнитные сепараторы 4, пульподелитель 5, винтовые сепараторы 6, зумпф насоса 7, подающий насос 8.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:

на фиг.1 - показана линия переработки мартеновских шлаков,

на фиг.2 - показана водно-шламовая схема переработки мартеновских шлаков на МОФ.

Сущность полезной модели заключается в следующем.

Исходный материал сначала попадает в шаровую мельницу 1. После измельчения полученный продукт поступает в двухспиральный классификатор 2, где происходит разделение на два продукта - пески и слив. Пески поступают обратно в шаровую мельницу 1 на доизмельчение, а слив поступает в зумпф 7 насоса 8, а затем подается в пульподелитель 3 и далее на магнитные сепараторы 4. После 1-го приема магнитного обогащения (1 ММС) грубый концентрат поступает

на 2-ой прием магнитного обогащения (2 ММС). После 2-го приема ММС полученный концентрат выводится из технологической цепочки. Хвосты магнитной сепарации обеих ММС поступают на пульподелитель 5, а затем попадают на винтовые сепараторы 6, где после переработки происходит разделение на немагнитный железный концентрат и отвальные хвосты, которые сливаются в хвостовой желоб. Концентрат после винтовой сепарации смешивается в зумпфе 7 насоса 8 с концентратом 2- го приема магнитного обогащения и полученный готовый концентрат после фильтрации подается на агломерационные машины.

Пример реализации полезной модели.

Опытное опробование предлагаемой линии переработки мартеновских шлаков проводилось на МОФ-2 ОАО "Высокогорский горно-обогатительный комбинат" (см. фиг.1 и фиг.2).

После переработки мартеновских шлаков методом дробления и обогащения сухой магнитной сепарации образуются хвосты с содержанием железа до 20%, которые из-за отсутствия возможности использования складируются в отвалы.

Мартеновский отвальный шлак после сухой магнитной сепарации и дробления крупностью 20-0 мм с содержанием железа до 20,0% направляется на измельчение в шаровую мельницу 1 - МШР 32×31. После измельчения продукт поступает в 2-х спиральный классификатор, где разделяется на два продукта - пески и слив. Пески (грубый помол) поступают обратно в шаровую мельницу на доизмельчение, а слив (более тонкий класс) на ММС 1-го приема.

После магнитного обогащения на ММС - 1-го приема концентрат (Fe=56,3, Y=19,5) попадает на второй прием ММС с последующим получением концентрата (Fe=56,7, Y=19,3) и хвостов.

Хвосты 1-го приема ММС (Fe=11,2, Y=80,5) поступают в хвостовой желоб, где смешиваются с хвостами 2-го приема ММС (Fe=17,5, Y=80,7), а затем общие хвосты подаются на винтовую сепарацию, где на винтовых сепараторах типа СВ3-750 происходит переработка измельченного продукта обогащения ММС.

Полученный продукт переработки винтовых сепараторов (Fe=32,0, Y=2,5) смешивается с концентратом магнитной переработки в зумпфе насоса с получением общего концентрата (Fe=53,9, Y=21,8), который далее после фильтрации передается на агломерационные машины.

При сопоставлении заявляемого технического решения и способа взятого за прототип видно, что предлагаемая схема с гравитационным обогащением с выводом готового концентрата позволяет доизвлекать железо из хвостов ММС в железный концентрат.

Наилучшие показатели по выводу готового концентрата из технологической цепи на стадии гравитационного обогащения были получены при количестве винтовых сепараторов равным 8-16 единиц, и это количество является оптимальным.

В сравнении с известными схемами предлагаемая схема переработки мартеновских шлаков, основанная на операции гравитации хвостов полученных после магнитной сепарации, позволяет существенно доизвлекать слабомагнитные и немагнитные формы железа, повысить извлечение железа, увеличить выход концентрата и соответственно снизить себестоимость готового продукта.

Данная линия переработки мартеновских шлаков позволяет снизить содержание железа в отвальных хвостах до 10,5%.

Кроме того удалось достичь извлечения железа от исходного питания до 58,8%, а содержание массовой доли класса - 0,074 мм продукте достигает 46,7%.

Благодаря использования предложенного технического решения удалось снизить себестоимость 1 т.железа в концентрате на 24 руб./т.

Таким образом, заявляемое техническое решение полностью выполняет поставленную задачу.

Заявляемое решение не известно в Российской Федерации и за рубежом и отвечает требованиям критерия "новизна".

Опытное опробование предлагаемой линии переработки мартеновских шлаков в условиях ОАО "Высокогорский горно-обогатительный комбинат " подтверждает "промышленную применимость" предлагаемого решения.

1. Линия переработки мартеновских шлаков, включающая мельницы для измельчения исходного продукта, спиральные классификаторы, пульподелители, магнитные сепараторы и подающие насосы, отличающаяся тем, что она дополнительно оборудована установкой гравитационного обогащения, включающая винтовые сепараторы, которые верхними патрубками соединены с пульподелителями хвостов магнитной сепарации, а нижними патрубками соединены с одной стороны со сливными разгрузочными патрубками, выводящими отвальные хвосты, а с другой стороны с зумпфом насоса, смешивающим концентрат винтовой сепарации и концентрат магнитной сепарации.

2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что винтовые сепараторы устанавливают в количестве 8-16 штук.