Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Повышение технико-экономических показателей обогащения гематитсодержащих магнетитовых кварцов путем применения сухой магнитной сепарации перед измельчением

ВАК РФ 25.00.13, Обогащение полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Повышение технико-экономических показателей обогащения гематитсодержащих магнетитовых кварцов путем применения сухой магнитной сепарации перед измельчением"

На правах рукописи

КРЕТОВ Сергей Иванович

УДК 622 778 621 928

Повышение технико-экономических показателен обогащения гематитсодержащих магнститовых кварцитов путем применения сухой магнитной сепарации перед измельчением

Специальность 25 00 13 - "Обогащение полезных ископаемых"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2007

003054987

Работа выполнена в Московском государственном горном университете и ОАО «Михайловский ГОК»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Кармазин Виктор Витальевич

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор

Старчик Леопольд Петрович

Кандидат технических наук

Пожарский Юрий Михайлович

Ведущее предприятие - ООО «Центрогипроруда»

Защита состоится « 26 » апреля 2007г в 13 час 00 мин на заседании диссертационного совета Д 212 128 08 в Московском государственном горном университете по адресу 119991, Москва, Ленинский проспект, 6

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан «2^» 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук

Шек Валерий Михайлович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Необходимость развития ресурсосберегающих технологий, повышение технико-экономических показателей обогащения и комплексной переработки минерального сырья ставит задачу совершенствования обогатительных процессов и аппаратов

Наиболее актуальным направлением развития технологии обогащения железных руд является стадиальное удаление конечных продуктов из процессов переработки по мере их раскрытия в процессах дробления и измельчения Самым убедительным примером успешности этого направления является сухая магнитная сепарация (CMC) или сухая центробежная сепарация (СЦМС) мелкодробленых магнегитовых руд, внедренная на большинстве ГОКов Российской Федерации России и стран СНГ, которым за счет удаления части породы в хвосты перед измельчением удалось расширить объемы годовой переработки железорудного сырья более чем на 80 млн т

Стабилизация качества дробленой руды, поступающей после ее сухого магнитно1 о предобогащения на измельчение, способствует улучшению обогатимости этой руды, снижению колеблемости вещественного состава полученных концентратов и окускованного железорудного металлургического сырья Использование в качестве строительного щебня и песка хвостов сухого магнитного обогащения повышает полноту использования природного сырья и способствует улучшению экологической обстановки на промплощадке перерабатывающих предприятий

Широкому распространению CMC способствовали разработка и внедрение в практику обогащения бедных мелкодробленых магнетитовых руд серийных центробежных барабанных сухих магнитных сепараторов с высокоинтенсивным технологическим режимом, которые адаптированы к условиям работы на действующих предприятиях

Для Михайловского горнообогатительного комбината (МГОКа), который перерабатывает преимущественно магнетитово-гематитовые кварциты, внедрение такой технологии требовало создания новых сепараторов с повышенной напряженностью магнитного поля в рабочей зоне, хотя закономерности СЦМС являются общими для любого типа р>д В настоящее время на Михайловском ГОКе обогащение гематитовых кварцитов ограничено Тем не менее, от CMC по-прежнему требуется максимальное извлечение Fe06m, поскольку при установившемся коэффициенте захвата часть гематита попадает в магнетитовый концентрат Нужны новые высокопроизводительные сепараторы с магнитными полями повышенной напряженности, создаваемые системами из редкоземельных магнитов

В последние годы появились условия создания таких сепараторов В Российской Федерации уже существует много производителей широкого ассортимента неодим-железо-боровых постоянных магнитов различного

назначения, хотя сырье для них в основном поставляется из Китая

Применение сухой сепарации способствует повышению комплексности использования добываемого сырья, так как хвосты могут применяться в качестве строительных материалов - щебня и песка Внедрение CMC решает и экологические проблемы - практически все бросовые земли (балки, овраги и пр ) в районах промплощадок ГОКов уже заняты хвостохранилищами Поэтому при увеличении масштабов использования магнетитовых руд и отсутствии технологий, позволяющих использовать отходы обогащения, приходится занимать пахотные земли для складирования вскрышных пород и некондиционных руд, добытых, дробленых и измельченных отходов мокрого обогащения

Значительный вклад в решение этой проблемы внесли такие исследователи и конструкторы как А.П. Квасков, В.Г. Деркач, Ю.И. Азбель, Л.А. Ломовцев, P.C. Улубабов, A.M. Туркенич, В.И., В.В. Кармазины, Ю.С. Мостыка, а также зарубежные исследователи Jan Svoboda, Е. Lower, Fujita, Da-He X., E. Laurilla и многие другие

Возможности сухой магнитной сепарации, как эффективной операции предварительного обогащения, еще далеко не исчерпаны Исследованию технологических режимов магнитной сепарации бедных гематитсодержащих магнетитовых руд, дробленых до различной крупности, разработке сепараторов необходимых для их предобогащения и внедрению на этой основе CMC в условиях Михайловского ГОКа посвящена настоящая диссертация

Цель работы - повышение производительности и технико-экономической эффективности современного горнообогатительного передела железных руд путем разработки основных параметров CMC и ее внедрения на ДОК ОАО «МГОК» для предобогащения продукта мелкого дробления

Идея работы состоит в использовании новейших достижений, физики магнитных материалов, техники и технологии сепараторостроения, в частности в процессе разработки и совершенствования конструкции сепаратора ПБКС-90/150 с магнитной системой из высокоэнергетичных редкоземельных метал-локерамических магнитов, типа Nd-Fe-B, позволяющих интенсифицировать процесс CMC для решения поставленной цели

Задачи исследований. Для достижения поставленной в работе цели были решены следующие задачи

- установление основных закономерностей влияния базовых технологических типов руды, поступающей на CMC, параметров режима сепарации и их влияние на технологические и технико-экономические пока id i ел и работы ДОК МГОКа,

- практическая реализация внедрения новой техники и технологии путем установки сепараторов ПБКС-90/150 перед питателями мельниц I стадии, транспортера, собирающего хвосты всех сепараторов и подающего их на специально достроенную пблизя главного корпуса ДОК сортировочную

фабрику, на которой получают строительный щебень,

- совершенствование технологии обогащения применительно к улучшенному сырью - концентрату CMC, подаваемому в мельницы I стадии измельчения

Объекчы исследований исходная руда Михайловского ГОКа, конструктивно-технологические параметры процесса CMC мелкодробленых гематитсодержащих магнетитовых кварцитов и соответствующие им сепараторы, а также влияние внедрения CMC на технико-экономические показатели работы ДОК МГОКа с учетом реализации попутно получаемого щебня

Методы исследований - магнитно-радиометрические, химические методы анализа исходных материалов и продуктов разделения, моделирование процесса сухой центробежной магнитной сепарации в лабораторных и промышленных условиях, в частности, с применением киносъемки, получение и исследование математических моделей процессов CMC и СЦМС, аналитические и экспериментальные для исследования силовых характеристик магнитного поля и разделяющих сил в рабочей зоне сепараторов, статистический анализ результатов, полученных в ходе промышленных испытаний и эксплуатации CMC на дробилыю-обогатительном комплексе (ДОК) МГОКа, с использованием современных программ их компьютерной обработки, использование современной аналитической и приборной базы для изучения магнитных, электрических параметров сепаратора, свойств, минерального и вещественного состава продуктов обогащения, опытно-промышленная проверка разработанных технологических решений

Научные положения выносимые на защиту:

1 Впервые установлен механизм сухой центробежной магнитной сепарации бедных мелкодробленых гематитсодержащих руд с высокоинтенсивным силовым режимом разделения в режиме удерживания, обеспечивающий повышение качества магнитного продукта (питания мельниц) при увеличении в 2-2,5 раза удельной нагрузки на сепаратор

2 Впервые обоснованы теоретически и подтверждены экспериментально зависимости между гранулометрическим, минералогическим составом, свойствами руды, включая ее влажность, режимом и эффективностью CMC, а также технологией и технико-экономическими показателями работы ДОК МГОКа

3 Обнаруженное впервые влияние индукционного нагрева сепаратора ПБКС—90/150 на усюйчивосгь параметров его магнитной системы и предложенный метод предотвращения снижения индукции магнитного поля при длительной работе

4 Математическая модель силового режима сухой центробежной магнитной сепарации мелкодробленых (—16Ю мм), бедных гематитсодержащих магнетитовых кварцитов в вращающемся магнитном поле с

повышенной в 3,5 раза энергонасыщенностью рабочей зоны и дифференцированной по ее длине эпюрой удерживающей магнитной силы, которая была использована при проектировании сепаратора и управления параметрами режима его работы

Новизна основных положений диссертации:

1 Впервые разработан и внедрен в промышленных условиях способ CMC с повышенной интенсивностью магнитного поля и центробежного режима, а также соответствующий ему сепаратор для мелкодробленых бедных гематитсодержащих магнетитовых кварцитов с упорядочением подачи в рабочую зону частиц в соответствии с их магнитными свойствами

2 Впервые установлены оригинальные принципы совершенствования конструкции нового барабанно-конвейерного сухого магнитного сепаратора применительно к условиям его работы на ДОК МГОКа, на основе которых произведена модернизация сепаратора ПБКС-90/150

3 Впервые на основе анализа отечественного и зарубежного опыта внедрения CMC на железорудных ГОКах и конкретных горно-геологических условий МГОКа выбрана крупность дробления руды - -16+0 мм, при которой достигается максимальная эффективность внедрения технологии CMC бедных гематитсодержащих руд

4 Впервые на основе большого объема исследований была предложена оригинальная аппаратурно-технологическая схема для ДОК МГОКа и соответствующая ей режимная карта работы фабрики, включающая CMC руды после мелкого дробления, технологию их обогащения и технологию транспорта и переработки отвальных хвостов CMC в товарные строительные материалы (щебня и др )

Достоверность научных положений и выводов обеспечивается адекватным моделированием процессов разделения на специальных стендах для центробежной сепарации, использующих магнитные системы на постоянных магнитах с высокой напряженностью, пондеромоторным методом Гун для определения магнитных характеристик минералов, минералогическим, гранулометрическим, химическим ядерно-физическими и магнитными методами лабораторного анализа продуктов обогащения, математическими методчи расчета магнитных полей и обработки данных с использованием программы - Elkut, Maxwell и Mathcad Professional 2000, Statistica и подтверждаются удовлетворительной сходимостью расчетных и полученных экспериментально данных, соответствием результатов лабораторных и промышленных испытаний, положительными результатами внедрения основных выводов и рекомендаций

Практическое значение работы заключается в*

— подготовке технологических рекомендаций по сухому магнитному предобогащению бедных гематитсодержащих магнетитовых кварцитов и технических предложении по высокоиитенсивнему режим}' работы

сепараторов,

- промышленном внедрении нового способа CMC на основе специально разработанного барабанно-конвейерного сухого магнитного сепаратора ПБКС-90/150 для обогащения руд мелкого дробления, способствовавшем улучшению технико-экономических показателей производства железорудного концентрата,

- разработке методики математического расчета важнейших параметров режима CMC мелкодробленых бедных гемачитсодержащих магнетитовык кварцитов в магнитных полях с повышенной в 3,5 раза энергонасыщенностью рабочей зоны, используемая при проектировании сепаратора и управления его работой для получения оптимальных технологических результатов,

- разработке и внедрении технолоши переработки отвальных хвостов CMC для реализации их потребителю в качестве товарных строительных материалов (щебня и др)

Реализация результатов работы. Промышленное внедрение сухого магнитного обогащения мелкодробленых гематитсодержащих магнетитовых кварцитов, реализованом в масштабах Михайловского ГОКа перед мокрым магнитным обогащением на двух рудообогатительных фабриках с общей производительностью по переработке около 47млн т руды в год Это позволило значительно повысить технико-экономические показатели производства железорудного концентрата и получить экономический эффект 2 млрд рублей

Апробация работы. Основные выводы и результаты работы докладывались и получили одобрение на технических советах ОАО «Михайловский ГОК» (2000-2007гг), симпозиумах «Неделя горняка» в (Московский государственный горный университет, 2005-2007 гг), V Конгрессе обогатителей стран СНГ ( Московский институт стали и сплавов, 2005 г), Международной научно-технической конференции «Направление развития горно-металлургической промышленности - 2005» (Украина, Криворожский технический университет, 2005г), IV Международном симпозиуме «Качество 2005» (Украина, г Партенид, 2005г), научных семинарах и заседаниях кафедры обогащения полезных ископаемых Московского государственного горного университета (2005-2007гг) и на XXIII Международном конгрессе по обогащению полезных ископаемых в в (Турция, Стамбул, 2006 г)

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 87 наименований и приложения, содержит 148 страниц, 24 иллюстраций и 25 таблиц

Автор выражает благодарность руководителям и специалистам НТЦ «Горно-обогатительные модульные установки» и кафедры обогащения Московского государственного горного университета, ООО «Научно-технический центр магнитной сепарации Магнис Лтд» (г Луганск), ООО «Центр тсхнологическич исследований» (г Кривой Рог), благодаря которым и

D-^mpm^wswptxñ.

7Г

(?)

откуда легко найти О и с!, а также сам коэффициент равнопадаемости: К = ОМ (шкала классификации) для определения оптимального грансостава исходного материала. Расчет по этим формулам показывает, что в нашем случае - для класса -16 +0 мм этот коэффициент должен быть меньше 10, что достигается за счет малого количества мелких классов.

Основные параметры процесса СЦМС изучались нами теоретически и экспериментально. Это было необходимо лля выбора необходимой модели сепаратора И адаптации К поставленной задаче. Специальные киносъемки процесса сепарации, выполненные автором на ДОФ МГОКа показали, что при оптимальной скорости вращения барабана угол раскрытия этого веера составляет 45...50" (рис. 2).

Рис, 2, Кадр видеосъемки Процесса СЦМС питания мельницы стадии, снятый внутри корпуса сепаратора ГГ6КС-90/150

Решя уравнение ||) при FM « 0 относительно угла (р = щ ■!, можно определить угол отрыва немагнитный частиц:

fi = atóeos [о2 l(Ryg - - au)!g\, (8)

а также время нахождения их на поверхности барабана (время сепарации) Расчеты по формуле (8) подтверждаются данными киносъемки В табл 1 приведены данные распределения бедных сростков крупностью +10 мм с различным содержанием магнетита по вееру сегрегации при их разделении в поле с индукцией 0,18 Тл и различных частотах вращения барабана Здесь можно видеть, что при низких частотах вращения барабана (до 35 мин"1) и низких индукциях, обычно применяемых для выделения хвостов, не наблюдается четкой границы окончания выделения хвостов и начала разгрузки магнитного продукта

Из-за «размытости» границы разделения приходится или уменьшать количество выделяемых хвостов, или вместе с хвостами захватывать часть бедного магнитного продукта

Таблица 1

Разассигнована породных частиц и бедных сростков по ширине веера сегрегации при различной частоте вращения барабана (в %)

Удаление сростков от барабана, мм Частота вращения барабана, мин"1

35 55 70

Хв 1 Хв2 ХвЗ Хв1 Хв2 ХвЗ Хв1 Хв 2 ХвЗ

1200 - - - - - - 15,8 7,9 2,5

1050 - - - - - - 31,6 28,9 10,3

900 - - - 17,9 - - 47,4 36,8 20,5

750 - - - 28,2 12,8 - 84,2 50,0 20,5

600 10,9 - - 61,5 15,4 - 89,5 60,5 23,0

450 37,9 - - 87,2 20,5 5,1 97,4 65,8 28,0

300 59,5 2,6 - 87,2 33,3 28,2 100,0 73,7 30,7

150 92,0 23,0 2,3 97,4 76,9 51,3 - 97,4 76,9

0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 - 100,0 100,0

-150 Зона разгрузки магнитного продукта

Примечание Хв 1 - порода и сростки с Реиа,„ = 0 2 %, Хв 2 - порода и сростки с Рема!и = 2 3%, Хв 3 - порода и сростки с Реиа,:н = 3 4%

При интенсивном режиме сепарации, обусловленном повышенной силой магнитного поля, противодействующей действующим на частицы высоким центробежным силам, удается более четко определить границы выделения хвостов и разгрузки магнитного продукта, что способствует повышению эффективности разделения труднообогатимых магнетитовых кварцитов

Независимо от условий магнитного перемешивания материала, наличие интенсивного центробежного поля необходимо для эффективного удаления освобождающихся при этом немагнитных зерен Таким образом, исследование

центробежного режима сепарации имеет значение для любого из указанных случаев, т е число оборотов барабана в минуту - основной параметр режима СЦМС

Для достижения максимальной эффективности необходимо, чтобы рабочее число оборотов барабана — п было по возможности ближе к критическому - пкр, однако при этом может снижаться устойчивость процесса Удерживающая сила Р = /<'„ - ^ - с; > О должна быть не менее 0,15 Рмаг, при этом эффективность сепарации снижается, но бедные сростки не попадают в хвосты Производительность, которая обеспечит наилучшие условия разделения, т.е. производительность монослойной сепарации, можно определить, подставив в формулу (9) оптимальное число оборотов барабана и толщину слоя, равную диаметру максимального зерна:

д = 0,002л К п а Ъ 8, кг/мин = 0,ООО 12я К. п <1 Ъ 8, т/час (9)

где К — радиус барабана, п — число оборотов барабана в минуту, Ъ — ширина барабана; <5 — удельный вес материала, й — диаметр частицы (толщина слоя)

Таким образом, повышение центробежной силы не только повышает эффективность сепарации, но и производительность, а также частоту вращений вектора напряженности магнитного поля, что также повышает эффективность перемешивания частиц

Вторым по величине влияния на эффективность СЦМС параметром является частота вращения магнитного поля - со рад/сек или линейная частота V Гц (со = 2л у) Зависимость между частотой магнитного поля и длиной агрегатов частиц, которая устанавливает связь между частотой магнитного поля у = уош/$, (где Уот„ - линейная скорость поверхности барабана относительно поверхности магнитных полюсов, V - частота, а б - шаг полюсов) и эффективностью сепарации — г\, т е ц = /00 может быть представлена как г\к4к V + %. Это - уравнение параболы, тес увеличением частоты V и эффективность сепарации - г] существенно повышается. В сепараторе ПБКС-90/150 при паспортном диапазоне регулировки скорости вращения барабана диапазон регулировки частоты V составляет 12 - 20 Гц

Изложенное доказывает, что эффективность СЦМС определяется лишь верхним пределом уровня магнитной силы, который только можно создать в магнитной системе сепаратора Физической основой повышения эффективности СЦМС является то, что существует две основные разновидности магнитных сил, используемых в обогащении, силы потокосцепления - адгезионной (ближнего действия) и пондеромоторной силы - градиентной (дальнего действия) Первая вызывает флокуляцию частиц, а

вторая их сепарацию Первая с = В28/2ц0 не селективна, существует даже в слабых полях, но только при контакте между магнитными частицами - вторая 1\,Р = GyHgrad.ll - селективна, действует на достаточно большом расстоянии, по требует более высоких значений напряженности магнитного поля - // и удельной магнитной восприимчивости - % Здесь В - магнитная индукция, 5 -площадь контакта частиц, С - сила тяжести частицы, ц0 - мапгатная постоянная

В уравнениях динамики разделительного массопереноса в магнитной сепарации эти составляющие тяговой силы Максвелла ведут себя неоднозначно, причем это в основном зависит от соотношения размеров частиц и шага полюсов магнитной системы сепаратора С увеличением крупности сепарируемых материалов возрастает роль сильномагнитных частиц в качестве элементов магнитопровода, замыкающего цепь При сепарации руды мелкого дробления крупность кусков руды на поверхности барабана сопоставима с шагом полюсов магнитной системы, что повышает уровень удерживающей их магнитной силы за счет сил потокосцепления

Это означает, что максимальная скорость вращения барабана сепаратора и соответствующая ей частота магнитного поля соответствует оптимальному силовому режиму СЦМС и ведет к повышению ее эффективности сепарации При этом износ обечайки барабана снижается за счет уменьшения силы трения частиц о ее поверхность при их скольжении или качении

С другой стороны, сам материал этой обечайки тоже оказывает влияние на эффективность процесса сепарации и срок службы магнитов, особенно если он обладает электропроводностью Как правило, обечайку барабана сепаратора СЦМС выполняют из немагнитной нержавеющей стали 9Х18НТ или других марок, обладающих хорошей электропроводностью Скорость барабана достигает нескольких метров в секунду, что при многополярной системе вызывает мощные индукционные токи, искажающие рабочее магнитное поле сепаратора и нагревающие барабан Последний, при отсутствии материала в производственных условиях, может разогреваться до 80°С и постепенно выводить из строя магнитную систему (размагничивать ее за счет нагрева), что подтверждается опытом эксплуатации сепараторов

Термическая стойкость высокоэнергетичных магнитов типа Ыс1-Ре-В в диапазоне от 50° до 150°С определяется ее маркой (для более высоких температур магниты дороже) Сепараторы ПБКС-90/150, внедренные на ДОК МГОКа используют магниты, термическая стойкость которых не превышает 80 С В настоящее время по нашим рекомендациям на Воронежском ЗАО «Рудгормаш» для замены существующих уже разработана магнитная система с термостойкостью до 120°С

Железорудные ГОКи, обогащающие преимущественно магнетитовые

Увеличение продуктивности магнитной фракции CMC обеспечивает повышение эффективности технологии обогащения обогатительной фабрики

Промышленные исследования показали, что суммарная производительность двух мельниц первой стадии при работе на промпродукте CMC составила 332 т/ч, по проектной схеме - 335 т/ч (по сухому весу) Поступление на III стадию измельчения и классификации более зернистого магнитного продукта III стадии ММС при работе по схеме с CMC (58,2 и 60,2% класса -0,044 соответственно), способствовало увеличению циркуляционной нагрузки на мелышцу до 277,9 вместо 220,6%) и снижению массовой доли класса -0,044 мм в сливе гидроциклонов d = 360 мм III стадии с 92,3 до 91 %

Тем не менее, даже при большей зернистости концентрата V стадии мокрой магнитной сепарации (91,1 и 92,3 % класса -0,044 мм с CMC и без нее) качество получаемого с CMC конечного продукта 65,6% железа не уступало концентрату, получаемому по проектной схеме 65,5% Этот факт может иметь положительные следствия при последующих операциях фильтрации и окомкования железорудного концентрата

Операция сухой магнитной сепарации приводит к увеличению массовой доли железа общего и магнитного в дробленой рудной шихте на 1,0 и 1,3% соответственно

Более высокий прирост массовой доли железа общего в первом приеме дешламации по проектной схеме (6,7% против 5,5%) объясняется более тонким помолом исходного питания - 69,1% класса 44 мкм (против - 65,6%), а так же из-за предварительного вывода пустой породы, при CMC склонной к большему отшламовыванию

Из представленного выше видно, что создаваемый сухой магнитной сепарацией «резерв» качества в некоторой степени сохраняется до завершения процесса ММС Это можно видеть на общей технологической схеме ДОК МГОКа (рис 4) Проведенные испытания па обогатимость показали, что массовая доля железа общего в концентрате полученном из руды текущей добычи в лабораторных условиях, находилась на уровне 66,5% В промышленных условиях, по обеим схемам, с предварительной CMC и без нее получен концентрат с массовой долей железа общего 65,6 и 65,5 при крупности 91,1 и 92,8% класса минус 44 мкм соответственно

Исследования потребления электроэнергии по циклам измельчения и классификации секции на момент проведения генеральных опробований показали, что ее удельный расход на тонну (сухого веса) рудной шихты и концентрата по операциям составил (кВт ч/т)

- первая стадия измельчения и классификации

- вторая стадия измельчения и классификации

- третья стадия измельчения и классификации

- в целом по секции

Без CMC с CMC

13,3/40,2 12,3/35,7

5,7/17,2 5,4/15,8

6,3/19,2 5,8/17,0

25,3/76,7 23,5/68,5

Исходная р>да

Q, т/ч | % тв

С CMC ',5 " 27,9 4,0 Р ¡Л Г net or-и Р г

Хвосты CMC па щебень

27 0 99,1

о,1 1,9

312 01 69 0

ШЗ I 6JJ w 71J I 'I! 564

1 4 1,« 0,4 182 OS

861 ! >о

UO A+1.J 110 « 61 2

о" а+0 1 ~Ь I f л

512 Д+2 2

Д Q=12,S т'ч

Конце1прят ил фильтрацию

Рис 4 Технологическая схема обогащения неокисленных кварцитов на технологической секции с применением CMC и без CMC

Более низкий удельный расход электроэнергии на тонну рудной шихгы по схеме с применением сухой магнитной сепарации связан с более высокой производительностью секции по концентрату при работе на более богатой шихте

Немагнитный продукт CMC представляет хороший материал для производства классифицированного щебня В течение 2005 г на дробильно-сортировочной фабрике (ДСФ) Михайловского комбината усилиями специалистов Центральной технологической лаборатории, отдела технического контроля и технологического персонала ДСФ была предложена, отработана и принята в эксплуатацию технологическая схема производства классифицированного щебня

В результате переработки хвостов сухой магнитной сепарации, поступающих на ДСФ крупностью 5-40 мм, получены классифицированные продукты щебень крупностью 10-20 мм, щебень крупностью 5(3)—10 мм и отсев крупностью 0-5(3) мм

Полученные продукты по зерновому составу соответствуют требуемой крупности, полные остатки контрольных классов крупности для щебня 10-20 и щебня 5(3)—10 мм соответствуют требованиям ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ Методы физических испытаний», и ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ Технические условия»

В результате внедрения технологически выверенной операции сухой магнитной сепарации были значительно улучшены технологические свойства и продуктивность рудной шихты, поступающей на переработку с получением более высоких технологических показателей процесса обогащения, и получена новая товарная продукция - востребованный строительными организациями щебень, соответствующий требованиям ГОСТ

Общий экономический эффект от внедрения CMC в масштабах ДОК МГОКа за период его работы по новой технологии превысил 2 млрд рублей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научной и практической задачи обоснования рациональных параметров CMC руды мелкого дробления Проведенными на технологической секции №16 отделения обогащения ДОК МГОКа контрольными испытаниями по схеме с применением сухой магаитной сепарации и без нее установлено

1 Сухая магнитная сепарация мелкодробленых пеокисленных магнетитовых кварцитов позволяет повысить массовую долю общего и магнитного железа в магнитном продукте CMC, поступающем на измельчение первой стадии и дальнейшее мокрое магнитное обогащение,

соответственно на 1,0 и 1,3%

2 Массовая доля готового класса (минус 0,044 мм) в концентрате пятой стадии ММС составляла 91,1%, а при проектной схеме - 92,8%, при массовой доле железа общего в нем 65,6 и 65,5%, соответственно

3 Применение в голове процесса обогащения сухой магнитной сепарации бедной руды дает возможность увеличения производительности секции по исходной рудной шихте на 24 т/ч Производительность мельниц первой стадии измельчения при этом практически остается на одном уровне (332 т/ч с CMC и 335 т/ч по проекту) за счет предварительного выделения при CMC немагнитного продукта в количестве 27 т/ч

4 Применение технологии с использованием сухой магнитной сепарации труднообогатимых тонковкрапленных магнетитовых кварцитов Михайловского ГОКа дает возможность дополнительного получения нового продукта, имеющего высокую ликвидность в регионе - товарного щебня

5 Выход немагнитного продукта CMC во время испытаний колебался с изменением качества руды от 6,5 до 7,5% и составлял 27,0 т/ч в среднем по секции при удельной производительности магнитного сепаратора ПБКС 90/150 129,3 т/м ч

6 Крупность магнитного продукта CMC, поступавшего на измельчение первой стадии мокрого обогащения, несколько превышала крупность среднего куска проектной руды за счет выделения при сухой магнитной сепарации немагнитной фракции со средневзвешенным диаметром куска 8,3 мм и массовой долей класса плюс 18 мм на 5,7%

7. Удельный расход электроэнергии на тонну исходной руды (сухой вес) для мельниц второй и третьей стадий 16 секции при работе по схеме с CMC составил 5,4 и 5,8 кВтч/т, при работе этой же секции по проектной схеме 5,7 и 6,3 кВтч/т Удельный расход электроэнергии в целом по секции на тонну сухого веса рудной шихты / концентрата составил 23,5/68,5кВт ч/т - с CMC и 25,3/76,7кВт ч/т без нее

8 Экономический эффект от внедрения CMC на всех 18 секциях ДОК МГОКа составил 2002 - 2006 гг более двух миллиардов рублей

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1 Бруев В П, Кретов С И, Улубабов Р С , Ломовцев К Л, Ломовцев Л Л Влияние предварительной сухой сепарации на показатели мокрого магнитного обогащения неокисленных магнетитовых кварцитов Михайловского ГОКа //Горный журнал -2005 -№5 -С 65-69

2 Бруев В П , Кретов С И , Улубабов Р С , Ломовцев К Л , Ломовцев Л А Внедрение предварительной сухой сепарации неокисленных магнетитовых кварцитов после мелкого дробления на Михайловского ГОКа //Материалы V Конгресса обогатителей стран СНГ -М МИСИС, 2005 -Т 4 -С 262-265

3 Бруев В П , Кретов С И, Улубабов Р С , Ломовцев К Л , Ломовцев Л А Влияние предварительной сухой сепарации на показатели мокрого магнитного обогащения пеокисленных магнетитовых кварцитов Михайловского ГОКа. //Горный информационно-аналитический бюллетень -М Изд-во МГГУ, -2005 -№ 4 -С 124-129

4 Вилкул Ю Г , Кретов С И , Улубабов Р С и др //Сборник трудов КТУ - Кривой Рог, - 2005 -Вып 89 -С 262-265

5 Вилкул Ю Г , Кретов С И , Улубабов Р С Пути повышения извлечения кондиционных магнетитовых руд на действующих предприятиях //Сборник трудов VI Международного симпозиума «Качество 2005» - Кривой Рог Партенид, 2005 -С 93-98 с

6 Кармазин В В , Кретов С И , Губин С Л Стадиальный вывод конечных продуктов - основа развития технологии обогащения железистых кварцитов //Горный информационно-аналитический бюллетень -М Изд-во МГГУ, 2006 -С 207-211

7 Кретов С И , Григорьев В В , Николаев С Б , Ломовцев Л А , Улубабов Р С, Вилкул Ю Г, Сидоренко В Д, Федько М Б Совершенствование и расширение объема использования сухого магнитного обогащения железных руд - перспективное направление повышения эффективности работы горно-обогатительных предприятий //Горный информационно-аналитический бюллетень -М Изд-во МГГУ, 2005 -С 196202

8 Кретов С И, Минеев В И Направления технического развития Михайловского ГОКа на ближайшие годы //Горный журнал - 2006 -№7 -С 91-94

9 Кретов СИ Теоретические особенности процесса сухой магнитной центробежной сепарации кусковых железистых кварцитов МГОКа //Горный журнал -2006 -№7 _с 77-80

10 Кретов С И, Губин С Л, Потапов С Л Совершенствование технологии переработки руд Михайловского месторождения //Горный журнал -2006 -№7 - С 71-75

11 Karmazin VV, Kretov SI Development of the magnetite-hematite quartzites benefication on the basis of new technologies //XXIII IMPC - Istanbul, 2006 -P 304-311

Подписано в печать 22 03 2007 г Формат 60x84/16

Объем 1пл Тираж 100 экз Заказ №39*1

Типография Московского государственно! о горного университета 119991, Москва, Ленинский просп , 6

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Кретов, Сергей Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ПРИМЕНЕНИЯ СУХОЙ МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ (CMC) КУСКОВОЙ РУДЫ НА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ.

1.1. Анализ опыта работы железорудных предприятий СНГ, применяющих сухую магнитную сепарацию (CMC).

1.2. Обзор результатов исследований по сухому магнитному обогащению магнетитовых руд и кварцитов.

ГЛАВА 2. ВЫБОР И ИССЛЕДОВАНИЕ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОБ И ИХ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА В СООТВЕТСТВИИ С ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ КАРТИРОВАНИЕМ В КАРЬЕРЕ ОСНОВНЫХ ТИПОВ РУД, ПОДАВАЕМЫХ НА ДОК МИХАЙЛОВСКОГО ГОКА.

2.1. Горно-геологические и геолого-минералогические факторы, определяющие целесообразность и технологическую возможность предобогащения бедных магнетитовых руд Михайловского ГОКа.

2.2. Технологические предпосылки магнитного разделения бедных крупно- и среднедробленых железистых кварцитов.

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА СУХОЙ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ КУСКОВЫХ МАГНЕТИТО-ГЕМАТИТОВЫХ КВАРЦИТОВ МЕЛКОГО ДРОБЛЕНИЯ В

БЕГУЩЕМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ.

3.1. Исследование основных конструктивно-технологических параметров CMC для выбора оптимальной конструкции сепаратора

Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЦЕССА CMC И ЕЕ АППАРАТУРНОГО РЕШЕНИЯ ДЛЯ МЕЛКОДРОБЛЕНЫХ МАГНЕТИТО-ГЕМАТИТОВЫХ КВАРЦИТОВ МИХАЙЛОВСКОГО ГОКА.

4.1. Обзор основных конструкций.

4.2. Исследования по определению оптимальных диапазонов значений основных конструктивно-технологических параметров CMC мелкодробленых магнетитовых руд.

4.3. Исследования по определению режима магнитного разделения неокисленных магнетитовых кварцитов текущей добычи Михайловского ГОКа.

4.4. Рекомендуемая технологическая схема и оборудование для сухого магнитного обогащения дробленых до 18(16)-0 мм неокисленных магнетитовых кварцитов Михайловского ГОКа.

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РУДОПОДГОТОВКИ НА ОСНОВЕ CMC ИСХОДНОЙ МАГНЕТИТО-ГЕМАТИТОВОЙ РУДЫ МЕЛКОГО

ДРОБЛЕНИЯ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОБОГАЩЕНИЯ ВСЕГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА

МИХАЙЛОВСКОГО ГОКА.

5.1. Оценка технико-экономической эффективности применения сухой магнитной сепарации дробленых магнетитовых кварцитов.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Повышение технико-экономических показателей обогащения гематитсодержащих магнетитовых кварцов путем применения сухой магнитной сепарации перед измельчением"

Актуальность работы. Необходимость развития ресурсосберегающих технологий, повышение технико-экономических показателей обогащения и комплексной переработки минерального сырья ставит задачу совершенствования обогатительных процессов и аппаратов.

Наиболее актуальным направлением развития технологии обогащения железных руд является стадиальное удаление конечных продуктов из процессов переработки по мере их раскрытия в процессах дробления и измельчения. Самым убедительным примером успешности этого направления является сухая магнитная сепарация (CMC) или сухая центробежная сепарация (СЦМС) мелкодробленых магнетитовых руд, внедренная на большинстве ГОКов Российской Федерации России и стран СНГ, которым за счет удаления части породы в хвосты перед измельчением удалось расширить объемы годовой переработки железорудного сырья более чем на 80 млн.т.

Стабилизация качества дробленой руды, поступающей после её сухого магнитного предобогащения на измельчение, способствует улучшению обогатимости этой руды, снижению колеблемости вещественного состава полученных концентратов и окускованного железорудного металлургического сырья. Использование в качестве строительного щебня и песка хвостов сухого магнитного обогащения повышает полноту использования природного сырья и способствует улучшению экологической обстановки на промплощадке перерабатывающих предприятий.

Широкому распространению CMC способствовали разработка и внедрение в практику обогащения бедных мелкодробленых магнетитовых руд серийных центробежных барабанных сухих магнитных сепараторов с высокоинтенсивным технологическим режимом, которые адаптированы к условиям работы на действующих предприятиях.

Для Михайловского горнообогатительного комбината (МГОКа), который перерабатывает преимущественно магнетитово-гематитовые кварциты, внедрение такой технологии требовало создания новых сепараторов с повышенной напряженностью магнитного поля в рабочей зоне, хотя закономерности СЦМС являются общими для любого типа руд. В настоящее время на Михайловском ГОКе обогащение гематитовых кварцитов ограничено. Тем не менее, от CMC по-прежнему требуется максимальное извлечение Fe06m, поскольку при установившемся коэффициенте захвата часть гематита попадает в магнетитовый концентрат. Нужны новые высокопроизводительные сепараторы с магнитными полями повышенной напряженности, создаваемые системами из редкоземельных магнитов.

В последние годы появились условия создания таких сепараторов. В Российской Федерации уже существует много производителей широкого ассортимента неодим-железо-боровых постоянных магнитов различного назначения, хотя сырье для них в основном поставляется из Китая.

Применение сухой сепарации способствует повышению комплексности использования добываемого сырья, так как хвосты могут применяться в качестве строительных материалов - щебня и песка. Внедрение CMC решает и экологические проблемы - практически все бросовые земли (балки, овраги и пр.) в районах промплощадок ГОКов уже заняты хвостохранилищами. Поэтому при увеличении масштабов использования магнетитовых руд и отсутствии технологий, позволяющих использовать отходы обогащения, приходится занимать пахотные земли для складирования вскрышных пород и некондиционных руд, добытых, дробленых и измельченных отходов мокрого обогащения.

Значительный вклад в решение этой проблемы внесли такие исследователи и конструкторы как А.П. Квасков, В.Г. Деркач, Ю.И. Азбель, JI.A. Ломовцев, Р.С. Улубабов, A.M. Туркенич, В.И. и В.В. Кармазины, Ю.С. Мостыка, а также зарубежные исследователи Jan Svoboda, Е. Lower, Fujita, Da-He X., E. Laurilla и многие другие.

Возможности сухой магнитной сепарации, как эффективной операции предварительного обогащения, еще далеко не исчерпаны. Исследованию технологических режимов магнитной сепарации бедных гематитсодержащих магнетитовых руд, дробленых до различной крупности, разработке сепараторов необходимых для их предобогащения и внедрению на этой основе CMC в условиях Михайловского ГОКа посвящена настоящая диссертация.

Цель работы - повышение производительности и технико-экономической эффективности современного горнообогатительного передела железных руд путем разработки основных параметров CMC и ее внедрения на ДОК ОАО «МГОК» для предобогащения продукта мелкого дробления.

Идея работы состоит в использовании новейших достижений, физики магнитных материалов, техники и технологии сепараторостроения, в частности в процессе разработки и совершенствования конструкции сепаратора ПБКС-90/150 с магнитной системой из высокоэнергетичных редкоземельных метал-локерамических магнитов, типа Nd-Fe-B, позволяющих интенсифицировать процесс CMC для решения поставленной цели.

Задачи исследований. Для достижения поставленной в работе цели были решены следующие задачи:

- установление основных закономерностей влияния базовых технологических типов руды, поступающей на CMC, параметров режима сепарации и их влияние на технологические и технико-экономические показатели работы ДОК МГОКа;

- практическая реализация внедрения новой техники и технологии путем установки сепараторов ПБКС-90/150 перед питателями мельниц I стадии; транспортера, собирающего хвосты всех сепараторов и подающего их на специально достроенную вблизи главного корпуса ДОК сортировочную фабрику, на которой получают строительный щебень;

- совершенствование технологии обогащения применительно к улучшенному сырью - концентрату CMC, подаваемому в мельницы I стадии измельчения.

Объекты исследований: исходная руда Михайловского ГОКа, конструктивно-технологические параметры процесса CMC мелкодробленых гематитсодержащих магнетитовых кварцитов и соответствующие им сепараторы, а также влияние внедрения CMC на технико-экономические показатели работы ДОК МГОКа с учетом реализации попутно получаемого щебня.

Методы исследований - магнитно-радиометрические, химические методы анализа исходных материалов и продуктов разделения; моделирование процесса сухой центробежной магнитной сепарации в лабораторных и промышленных условиях, в частности, с применением киносъемки; получение и исследование математических моделей процессов CMC и СЦМС; аналитические и экспериментальные для исследования силовых характеристик магнитного поля и разделяющих сил в рабочей зоне сепараторов; статистический анализ результатов, полученных в ходе промышленных испытаний и эксплуатации CMC на дробильно-обогатительном комплексе (ДОК) МГОКа, с использованием современных программ их компьютерной обработки; использование современной аналитической и приборной базы для изучения магнитных, электрических параметров сепаратора, свойств, минерального и вещественного состава продуктов обогащения; опытно-промышленная проверка разработанных технологических решений.

Научные положения выносимые на защиту:

1. Впервые установлен механизм сухой центробежной магнитной сепарации бедных мелкодробленых гематитсодержащих руд с высокоинтенсивным силовым режимом разделения в режиме удерживания, обеспечивающий повышение качества магнитного продукта (питания мельниц) при увеличении в 2-2,5 раза удельной нагрузки на сепаратор.

2. Впервые обоснованы теоретически и подтверждены экспериментально зависимости между гранулометрическим, минералогическим составом, свойствами руды, включая ее влажность, режимом и эффективностью CMC, а также технологией и технико-экономическими показателями работы ДОК МГОКа

3. Обнаруженное впервые влияние индукционного нагрева сепаратора ПБКС-90/150 на устойчивость параметров его магнитной системы и предложенный метод предотвращения снижения индукции магнитного поля при длительной работе.

4. Математическая модель силового режима сухой центробежной магнитной сепарации мелкодробленых (-16+0 мм), бедных гематит-содержащих магнетитовых кварцитов в вращающемся магнитном поле с повышенной в 3,5 раза энергонасыщенностью рабочей зоны и дифференцированной по ее длине эпюрой удерживающей магнитной силы, которая была использована при проектировании сепаратора и управления параметрами режима его работы.

Новизна основных положений диссертации:

1. Впервые разработан и внедрен в промышленных условиях способ CMC с повышенной интенсивностью магнитного поля и центробежного режима, а также соответствующий ему сепаратор для мелкодробленых бедных гематитсодержащих магнетитовых кварцитов с упорядочением подачи в рабочую зону частиц в соответствии с их магнитными свойствами.

2. Впервые установлены оригинальные принципы совершенствования конструкции нового барабанно-конвейерного сухого магнитного сепаратора применительно к условиям его работы на ДОК МГОКа, на основе которых произведена модернизация сепаратора ПБКС-90/150.

3. Впервые на основе анализа отечественного и зарубежного опыта внедрения CMC на железорудных ГОКах и конкретных горно-геологических условий МГОКа выбрана крупность дробления руды - -16+0 мм, при которой достигается максимальная эффективность внедрения технологии CMC бедных гематитсодержащих руд.

4. Впервые на основе большого объема исследований была предложена оригинальная аппаратурно-технологическая схема для ДОК МГОКа и соответствующая ей режимная карта работы фабрики, включающая CMC руды после мелкого дробления, технологию их обогащения и технологию транспорта и переработки отвальных хвостов CMC в товарные строительные материалы (щебня и др.).

Достоверность научных положений и выводов обеспечивается адекватным моделированием процессов разделения на специальных стендах для центробежной сепарации, использующих магнитные системы на постоянных магнитах с высокой напряженностью, пондеромоторным методом Гуи для определения магнитных характеристик минералов, минералогическим, гранулометрическим, химическим ядерно-физическими и магнитными методами лабораторного анализа продуктов обогащения, математическими методми расчета магнитных полей и обработки данных с использованием программы - Elkut, Maxwell и Mathcad Professional 2000, Statistica и подтверждаются удовлетворительной сходимостью расчетных и полученных экспериментально данных, соответствием результатов лабораторных и промышленных испытаний, положительными результатами внедрения основных выводов и рекомендаций.

Практическое значение работы заключается в:

- подготовке технологических рекомендаций по сухому магнитному предобогащению бедных гематитсодержащих магнетитовых кварцитов и технических предложений по высокоинтенсивному режиму работы сепараторов;

- промышленном внедрении нового способа CMC на основе специально разработанного барабанно-конвейерного сухого магнитного сепаратора ПБКС-90/150 для обогащения руд мелкого дробления, способствовавшем улучшению технико-экономических показателей производства железорудного концентрата;

- разработке методики математического расчета важнейших параметров режима CMC мелкодробленых бедных гематитсодержащих магнетитовых кварцитов в магнитных полях с повышенной в 3,5 раза энергонасыщенностью рабочей зоны, используемая при проектировании сепаратора и управления его работой для получения оптимальных технологических результатов;

- разработке и внедрении технологии переработки отвальных хвостов CMC для реализации их потребителю в качестве товарных строительных материалов (щебня и др.).

Реализация результатов работы. Промышленное внедрение сухого магнитного обогащения мелкодробленых гематитсодержащих магнетитовых кварцитов, реализованое в масштабах Михайловского ГОКа перед мокрым магнитным обогащением на двух рудообогатительных фабриках с общей производительностью по переработке около 47млн. т руды в год. Это позволило значительно повысить технико-экономические показатели производства железорудного концентрата и получить экономический эффект 2 млрд. рублей.

Апробация работы. Основные выводы и результаты работы докладывались и получили одобрение на технических советах ОАО «Михайловский ГОК» (2000-2007гг.), симпозиумах «Неделя горняка» в (Московский государственный горный университет, 2005-2007 гг.), V Конгрессе обогатителей стран СНГ ( Московский институт стали и сплавов, 2005 г.), Международной научно-технической конференции «Направление развития горно-металлургической промышленности - 2005» (Украина, Криворожский технический университет, 2005г.), IV Международном симпозиуме «Качество 2005» (Украина, г. Партенид, 2005г.), научных семинарах и заседаниях кафедры обогащения полезных ископаемых Московского государственного горного университета (2005-2007гг.) и на XXIII Международном конгрессе по обогащению полезных ископаемых в в (Турция, Стамбул, 2006 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 83 наименований и приложения, содержит 148 страниц, 24 иллюстраций и 25 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Обогащение полезных ископаемых", Кретов, Сергей Иванович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научной и практической задачи обоснования рациональных параметров CMC руды мелкого дробления. Проведенными на технологической секции №16 отделения обогащения ДОК Михайловского ГОКа контрольными испытаниями по схеме с применением сухой магнитной сепарации и без нее установлено:

1. Сухая магнитная сепарация мелкодробленых неокисленных магнетитовых кварцитов позволяет повысить массовую долю общего и магнитного железа в магнитном продукте CMC, поступающем на измельчение первой стадии и дальнейшее мокрое магнитное обогащение, соответственно на 1,0 и 1,3%.

2. Массовая доля готового класса (минус 0,044 мм) в концентрате пятой стадии ММО составляла 91,1%, а при проектной схеме 92,8%, при массовой доле железа общего в нем 65,6 и 65,5%, соответственно.

3. Применение в голове процесса обогащения сухой магнитной сепарации бедной руды даёт возможность увеличения производительности секции по исходной рудной шихте на 24 т/ч. Производительность мельниц первой стадии измельчения при этом практически остаётся на одном уровне (332 т/ч с CMC и 335 т/ч по проекту) за счёт предварительного выделения при CMC немагнитного продукта в количестве 27 т/ч.

4. Применение технологии с использованием сухой магнитной сепарации труднообогатимых тонковкрапленных магнетитовых кварцитов Михайловского ГОКа даёт возможность дополнительного получения нового продукта, имеющего высокую ликвидность в регионе - товарного щебня.

5. Выход немагнитного продукта CMC во время испытаний колебался с изменением качества руды от 6,5 до 7,5% и составлял 27,0 т/ч в среднем по секции при удельной производительности магнитного сепаратора ПБКС 90/150 129,3 т/мч.

6. Крупность магнитного продукта CMC, поступавшего на измельчение первой стадии мокрого обогащения несколько превышала крупность среднего куска проектной руды за счёт выделения при сухой магнитной сепарации немагнитной фракции со средневзвешенным диаметром куска 8,3 мм и массовой долей класса плюс 18 мм на 5,7%.

7. Удельный расход электроэнергии на тонну исходной руды (сухой вес) для мельниц второй и третьей стадий 16 секции при работе по схеме с CMC составил 5,4 и 5,8 кВтч/т, при работе этой же секции по проектной схеме 5,7 и 6,3 кВтч/т. Удельный расход электроэнергии в целом по секции на тонну (сухого веса) рудной шихты / концентрата составил 23,5/68,5кВт*ч/т - с CMC и 25,3/76,7кВт*ч/т без нее.

8. Экономический эффект от внедрения CMC на всех 18 секциях ДОК Михайловского ГОКа составил 2002-04 гг. более двух миллиардов рублей.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Кретов, Сергей Иванович, Москва

1. Алипов А. И., Кармазин, В. И., Губаревич В. Н. Исследование магнитного поля в ФМЖ, расположенной в зазоре ФГС-сепараторов. — Обогащение руд, 1985, № 3. -С. 183-184.

2. Ангелов А. И., Верещагин И. П., Ершов В. С. и др. Физические основы электрической сепарации М., Недра, 1983. -356 с.

3. Андреева Г. С., Горюшкина С. Я., Небера В. П. Переработка и обогащение полезных ископаемых россыпных месторождений (учебник). М. Недра, 1992. -358 с.

4. Аркадьев В. К. Электромагнитные процессы в металлах. ОНТИ-ГРЭЛ, М., 1934. -С. 560-563.

5. Бруев В. П. Михайловский ГОК наращивает темпы производства. Горный журнал. 2004. -№1. -С. 25-28.

6. Варичев А.В. От добычи руды к производству металла: развитие Михайловского ГОКа с 2000 до 2010 г. Горный журнал. 2006.-№7. -С.6-10.

7. Влияние взрывной отбойки рудного массива на показатели последующей сухой магнитной сепарации. /Г.И.Ефанов, Х.Х.Нагаев, Л.Ф.С.А.Корочкин и др.//Горный журнал. 2002. -№7. -С.71-73.

8. Гзогян Т.Н., Макуха Л.П. Технологическая оценка рудного сырья на Михайловском ГОКе.Горный журнал.2002.-№7. -С.73-76.

9. Дремин А.И., Курочкин А.Н. О комплексном освоении Михайловского месторождения.Горный журнал. 1983.-№3. -С.7-9.

10. Дунаев В.А. Минерально-сырьевые ресурсы бассейна КМА. Горный журнал. 2004.-№1. -С.9-12.

11. Епутаев Г. А. Основы аналитической теории взаимодействия минералов с полем сепараторов на постоянных магнитах. Владикавказ, Изд-во РИА, 1999.-320 с.

12. Замыцкий В. С., Великий М. И. Эксплуатация и ремонт магнитных сепараторов. М., Недра, 1977. -120 с.

13. Зайцев Г.В., Конов В.А., Улубабов Р.С. и др. Отработка технологических и конструктивных параметров сепаратора для сухого магнитного обогащения магнетитовых рудю. Горный журнал. 1984. №1. -С. 45-47.

14. Зайцев Г.В., Нестеров С.Г., Кабаченко B.C. и др. Сепаратор ПБС-90/150 для сухого обогащения магнетитовых руд. Горный журнал. 1988. № 2. -С. 68-72.

15. Интенсификация режима сухой магнитной сепарации мелкодроблёных магнетитовых руд. /С.Б.Николаев, Н.С.Ермолаев, Е.В.Ахмятова и др.//Сборник трудов III Конгресса обогатителей стран СНГ, М.: МИСиС,2005.-т.4,-С. 104-107.

16. Кармазин В. В., Кармазин В. И. Магнитные и электрические методы обогащения (учебник). М., Недра , 1989. -420 с.

17. Кармазин В. В., Кармазин В. И., Бинкевич В. А. Магнитная регенерация и сепарация при обогащении руд и углей. М., Недра. 1968. С. 172-193.

18. Кармазин В.В., Пилов П.И. Принципы сепарационного массопереноса в турбулентных потоках пульп, содержащих полидисперсные и гетерогенную твердую фазу. М., МГГУ ГИАБ №4, 2001 г. -С. 148-160.

19. Кармазин В. В., Кармазин В. И., Усачев П. А. и др. Новые процессы сепарации в магнитных полях. Апатиты, Кольский филиал АН СССР, 1982. -С. 34-51.

20. Кармазин В. И. Обогащение руд черных металлов. М., Недра, 1982. -С. 172-178.

21. Кармазин В. И. Современные методы магнитного обогащения руд черных металлов. М., Госгортехиздат, 1962. -С. 151-174.

22. Кармазин В. И., Кармазин В. В. Магнитные методы обогащения, (учебник) М., Недра. 1978. -473 с.

23. Кармазин В. И., Кармазин В. В. Магнитные методы обогащения. М., Недра, 1984. -490 с.

24. Кармазин В. И., Серго Е. Е., Жендринский А. П. и др.Лроцессы и машины для обогащения полезных ископаемых М., Недра, 1974. -С. 4462.

25. Квасков А. П. и др. Магнитные поля кусков магнетитовой руды. VIII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых, т. 1. JL, Изд.-во «Механобр», 1969. -С. 62-65.

26. Кармазин В.В. Совершенствование технологии обогащения магнетитовых кварцитов на основе сепараторов с бегущим магнитным полем. Горный журнал. 2006.-№6.-С.108-112.

27. Капленко Ю.П., Ломовцев Л.А., Ганжа Р.П. и др. Опыт повышения эффективности сухого магнитного обогащения железных руд. Горный журнал. 2000.-№10. -С. 44-47.

28. Кретов СИ., Дроздов В.А. Новые подходы к управлению охраной труда и промышленной безопасностью. Горный журнал. 2006.-№7.-С.32-36.

29. Кретов СИ., Минеев В.И. Направления технического развития Михайловского ГОКа на ближайшие годы. Горный журнал.2006.-№7.-С. 1418.

30. Кретов СИ., Губин С Л., Потапов С.Л. Совершенствование технологии переработки руд Михайловского месторождения. Горный журнал.2006.-№7.-С. 71-75.

31. Кретов СИ., Серебренников В.А. Природоохранная деятельность на Михайловском ГОКе. Горный журнал.2006.-№7.-С.91-94.

32. Крючков А.В. Совершенствование технологии обогащения железистых кварцитов //Горный журнал. -2001. №6. -С. 49-51.

33. Ломовцев Л. А., Нестерова Н. А., Дробченко Л. А. Магнитное обогащение сильномагнитных руд. М., Недра, 1979. -С. 67-70.

34. Ломовцев Л. А., Ганжа Р.П. Перспективные направления совершенстования технологии обогащения бедных магнетитовых кварцитов. Горный журнал. 1998. №1. -С. 24-26.

35. Малютин И.Е., Чайкин СИ. Железорудная база КМА и перспективыеё расширения. Горный журнал. 1982.-№10.-С.15-19

36. Малый Б.М., Гоц А.Я., Волочаева Н.Т. Полупромышленные испытания сухой магнитной сепарации магнеитовой руды Глееватского месторождения (ЦГОК). Темат. сб. «Обогащение руд черных металлов». М.: Недра. Вып. 5.1976. -С. 50-55.

37. Малый Б.М., Балко В.И., Мясоедов В.М. и др. Промышленные испытания и внедрение сухой магнитной сепарации на ЦГОКе. Горный журнал. 1984. №4. -С. 46-49.

38. Мартинсон В.Н., Швец И.Я. Совершенное состояние и перспективы развития карьера.Горный журнал.2006.-№7.-С.52-55.

39. Мясников Н. Ф., Бехтле Г. А., Кальвасинский А. Ф. Полиградиентные магнитные сепараторы. М., Недра, 1973. -С. 78-84.

40. Нагата Такэзи. Магнетизм горных пород. М., Недра, 1965.-С. 101108.

41. Нестеров Г. С. Технологическая оптимизация обогатительных фабрик. М., Недра, 1976. -С. 104-109.

42. Обогащение руд черных металлов. Справочник. М., Недра, 1980.650 с.

43. Основные процессы. Справочник по обогащению руд. М., Недра, 1983.-590 с.

44. Остапенко П. Е. Обогащение железных руд. М., Недра, 1985. -С.65.69.460 промышленном использовании окисленных железистых кварцитов Михайловского месторождения КМА./ Н.Т. Цаиков, М.А. Пономарёв, В.Н. Гусельников и др.//Горный журнал.-1983.-№7.-С.37-39.

45. Опыт повышения эффективности сухого магнитного обогащения железных руд./ Ю.П. Капленко, JI.A. Ломовцев, Р.П. Ганжа и др.// Горный журнал.2000.-№ 10.-С-14-16.

46. Остапенко П.Е. Обогащение железных руд. М, «Недра», 1977. 274 с.

47. Остапенко П.Е., Мясников Н.Ф. Безотходная технология переработки руд чёрных металлов. М.: Недра, 1977.-365 с.

48. Отработка технологических и конструктивных параметров сепаратора для сухого магнитного обогащения магнетитовых руд. /Г.В.Зайцев, В.А.Конов, Р.С. Улубабов и др.//Горный журнал. 1984.-№ 1.-С.45-47.

49. Пирогов Б.И. Геолого-минералогические факторы, определяющие обогатимость железистых кварцитов. М.: Недра, 1969.-240 с.

50. Плаксин И.Н., Кармазин В.И., Олофинский Н.Ф., Норкин В.В., Кармазин В.В. Новые направления глубокого обогащения тонковкрапленных железных руд. М.: Наука. 1964. -С. 47-51.

51. Потапов А.И. Михайловскому ГОКу им. 60-летия СССР-30 лет. Горный журнал. 1987.-№9.-С.7-9.

52. Потапов С.А., Чантурия В.А., Поляков В.А. и др. Влияние пучка ускоренных электронов на технологические свойства железистых кварцитов Михайловского месторождения. //Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1989. - № 3. -С. 53-58.

53. Применение сухой магнитной сепарации в схемах обогащения железистых кварцитов Михайловского ГОКа. /B.C. Маргулис, С.А. Потапов, И.В. Старыгин и др. Черная металлургия: Бюл. Ин-та Черметинформация. М.: 1987. Вып. 18. -С. 41-43.

54. Предобогащение бедных крупно- и среднедроблёных магнетитовых кварцитов. Р.С. Улубабов, Ю.Г. Вилкул, СИ. Кретов и др. / Разработка рудных месторождений.// Сборник трудов КТУ, Кривой Рог,2005.-выпуск 89,-С.274-278.

55. Промышленные испытания и внедрение сухой магнитнойсепарации на ЦГОКе./ Б.М. Малый, В.И. Балко, В.М. Мясоедов и др. // Горный журнал. 1984.-№4.-С.46-48.

56. Пути повышения извлечения кондиционных магнетитовых руд на действующих горных предприятиях. /Р.С. Улубабов, Ю.Г. Вилкул, СИ. Кретов и др.// Сборник трудов IV Международного симпозиума "Качество 2005". -Кривой Рог-Партенид. -2005. -С. 118-121.

57. Савицкий Е.М., Кармазин В.В., Барон В.В. и др. Сепарация полезных ископаемых с применением сверхпроводящих магнитных систем. «Обогащение и брикетирование углей», N 2., 1973. -С. 154-158.

58. Сентемова В.А., Смирнова Л.В. Мухтаров А.Б. Совершенствование технологии обогащения на АзГОКе с применением сепараторов 2ГТБС-90/250. Обогащение руд. Ленинград. 1986. №3. -С. 11-13.

59. Сепаратор ПБС-90/150 для сухого магнитного обогащения магнетитовых руд. / Г.В. Зайцев, С.Г. Несговоров, B.C. Кабаченко и др.// Горный журнал.-1988.-№2.-С. 44-49.

60. Совершенствование техники и технологии сухого магнитного обогащения магнетитовых кварцитов / Л.А. Ломовцев, Ю.П. Капленко, М.Б. Федько и др.// Сборник трудов II Конгресса обогатителей стран СНГ. М.: Недра.-1981.-С. 18-22.

61. Специальные и вспомогательные процессы. Справочник пообогащению руд. М., Недра, 1983. -440 с.

62. Сумцов В. Ф. Электромагнитные железоотделители. М., Машиностроение, 1978.-С. 23-25.

63. Сухая магнитная сепарация дроблёных магнетитовых кварцитов и комплексное исследование сырья./ Б.М. Малый, П.А. Гонтаренко, A.II. Курочкин др.// "Обогащение руд чёрных металлов".- Выпуск 10.-М.: Недра.-1981.-С.18-20.

64. Чурилов Н. Г., Беленко В. И. Прогнозирование показателей обогащения рудного сырья.2001 ,-№6.-С.52-53.

65. Augusto, Р.А., and Martins, J.P., Innovation features of a new magnetic separator and classifier. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, Vol. 22, Nos. 1-3 (2001).-P. 155.

66. Allen N.R. Low intensity rotating magnetic field separation. In: Proc. Int. Con. Min Proc. Extr. Metal. MINPREX 2000, Melbourne, Australia.-2000.- P. 303.

67. Allen N.R. Mineral particle rotation measurements for magnetic rotation separation. Magn. Electr. Sep. 11.- 2002. - P. 155.

68. Allen N.R. The rotating magnetic field separation of minerals. Ph. D. Thesis, Universiti of Tasmania, Hobart. 1999. -P. 319.

69. Erasmus D.E. Dry magnetic and electronic benefication of a Gavelotte mavy mineral spiral concentrate. In: Proc. Heavy Minerals Conference. Johannesburg, South Afrika. 1997. -P. 145.

70. Hopstock D.M. Fundamental aspects of design and performance of lowintensity dry magnetic separators. Trans. AIME/SME 258. - 1975, -222 p.

71. Laurila E.A. Magnetic flocculation and demagnetization. In: SME Mineral Processing Handbook, SME, New York (USA), 1985. P. 6-43.

72. Karmazin V.V, Theoretical Assessment of Technological Potential of Magnetic and Electrical Separation, MES,V.8, 1997, OPA. -P. 392-394.

73. Karmazin V.V. Bikbov M.A., Bikbov A.A., An approach to energy saving technology of beneficiation of iron ore. MES, V.3, OPA, 2002. -P. 257

74. Karmazin V.I., Karmazin V.V., Bardovskiy V.A., Zamytskiy O.V. Development of a continuous chamber high-gradient magnetic separator with a strong filds. MES, V.6, OPA, 2001. -P. 418-420.

75. Karmazin V.I., Zelenov P.I., Ostapenko P.E., Karmazin V.V., Aleynikov N. A. Development of new processes for the beneficiation of magnetite-hematite ores at the Olenegorsk mining and beneficiation complex. XIMPC, London, 1973. -P. 213-216.

76. Karmazin V.V., Bikbov M. A., Bikbov A. A. The Energy Saving Technology of Beneficiation of Iron Ore. Magnetic and Electrical Separation, Vol.11 No.4,2002.-P. 354-357.

77. Svoboda Jan. Magnetic methods for treatment of minerals. Elsevier, 1987. 131 p.

78. Svoboda Jan. A theoretical approach to the magnetic floceulation of weakly magnetic minerals Jnt. J. Miner. Process. 8,1981. 377 p.

79. В марте 2004 года на технологической секции №16 отделения обогащения №2 ДОК в проектную схему обогащения была включена сухая магнитная сепарация.

80. Основные параметры и размеры сепаратора типа ПБКС 90/150 приведены в таблице 1.