53. Обогащение руд. Промывка.

Большая часть руд в естественном состоянии не пригодна для непосредственного металлургического передела - вследствие низкого содержания железа и высокого содержания пустой породы при плавке получается большое количество шлака, требующего повышенного расхода топлива; работа доменных печей характеризуется при этом низкой прооизво-тью.

Повышение концентрации железа в рудах дает существенный экономический эффект – практикой установлено, что увеличение содержания железа в руде на 1 % в среднем снижает удельный расход кокса на 1,4-2,0 % и повышает производительность доменной печи на 2,5-3,0 %.

Этот эффект значительно превышает расходы на обогащение. Поэтому в настоящее время почти все руды перед металлургическим переделом подвергаются обогащению.

Обогащение является операцией, в результате которой повышается концентрация полезного элемента (железа, марганца и др.) за счет удаления максимально возможного количества пустой породы. Иногда при обогащении руды с пустой породой удаляется часть вредных примесей.

Обогащение по своему существу является механическим процессом разделения частичек руды, представляющих либо полезный минерал, либо пустую породу. Для этого используют различия по каким-либо свойствам полезного минерала и пустой породы.

Продуктами обогащения являются: концентрат  –  материал, содержащий полезного минерала больше, чем его было в исходной руде; хвосты – материал, состоящий в основном из пустой породы и содержащий небольшое количество полезного минерала

Степень обогащения – отношение содержания металла в концентрате и исходной руде

Относительно простым методом обогащения, дающим вполне удовлетворительные результаты для руд с песчаной и глинистой постой породой, является промывка.

Под промывкой понимают процесс дезинтеграции (разрыхления, диспергирования) глинистого материала, цементирующего руду, с одновременным отделением его от рудных частиц под действием воды и соответствующих механизмов.

После промывки получается мытая руда, состоящая из рудных частиц, и шламы (слив), содержащие диспергированную в воде глину и небольшое количество рудных частиц. Широкое распространение в практике обогащения руд промывкой нашли барабанные промывочные грохоты и бутары, которые в основном имеют такое же устройство, как барабанные грохоты, предназначенные для грохочения, и отличаются от последних наличием приспособлений для более интенсивного механического и гидравлического воздействия на руду.

Скруббер-бутара представляет собой глухой барабан, скомбинированный с конической или цилиндрической бутарой, имеющей отверстия диаметром 16-20 мм. Между барабаном и бутарой имеется кольцевой порог. Устанавливается скруббер-бутара горизонтально или наклонно под углом. Для хорошего размыва скорость вращения должна составлять 70-80 % от критической. Максимальная крупность материала в питании скруббер-бутар не превышает 150 мм.

Более совершенными являются корытные мойки, представляющие собой металлическое корыто шириной 1-1,25 м и длиной до 8 м, наклоненное к горизонту под углом.

Руда поступает в нижнюю часть корыта, на 2/3 заполненную водой. Вращающиеся лопасти не только способствуют размыванию пустой породы, но и перемещают крупные куски руды к разгрузочному концу. Навстречу движущейся вверх руде подается поток воды, который смывает частички пустой породы и выносит их из аппарата

Аналогично устроены бичевые промывочные машины, отличающиеся от корытной мойки только конструкцией вала – шнеки заменены бичами для разбивания комков налипшей глины и руды.

Такие машины применяются для промывки марганцевых руд. Машина состоит из трех ванн, которые руда проходит последовательно.

Эффективным агрегатом для промывки руды является промывочная башня, представляющая собой железобетонный чан диаметром 5-10 м и высотой 10-20 м с коническим днищем.

Несмотря на простоту устройств для обогащения промывкой, этот метод имеет ряд недостатков, главные из которых:

• высокий расход воды – около 5 м3/т;

• невысокая эффективность обогащения:

• концентрация металла повышается всего лишь на 2-8 %;

• извлечение 85-89 %;

• с пустой породой теряется значительное количество мелких фракций руды.

Поэтому промывка является обычно подготовительным этапом перед более совершенными методами обогащения.