Особенности обогащения тонковкрапленных титановых руд

1. ТЕМА 17. Часть 2. Особенности обогащения тонковкрапленных титановых руд

2.

Тонко-вкрапленные руды обогащаются по
магнитно-флотационным схемам, а крупновкрапленные – по магнитногравитационным.
по магнитно-флотационной схеме
обогащаются титаномагнетитовые
руды на фабрике «Отанияки»
(Финляндия). На фабрику поступает
крупновкрапленная руда.
Производительность фабрики 0,8-1
млн. т в год.

3.

Руда дробится в 3 стадии. После 2-й стадии дробления
осуществляется сухая магнитная сепарация для сброса
хвостов. Продукт сепарации доизмельчается в две стадии
в стержневой и шаровой мельницах до крупности 90%
класса минус 0,2 мм и подвергается мокрой магнитной
сепарации для выделения железо-ванадиевого
концентрата. Хвосты магнитной сепарации направляются
на флотацию пирита. Хвосты пиритной флотации проходят
3 стадии обесшламливания в гидроциклонах. Сгущенный
продукт контактирует с реагентами в течение 20 минут.
Флотация ильменита осуществляется при рН 6,5.
Депрессия апатита усиливается добавлением фтористой
кислоты. Расход собирателя (таловое масло плюс керосин
и эмульгатор) составляет 0,6+1,1+0,03 кг/т соответственно.
Флотация проводится в машинах фирмы Оутокумку
емкостью 37 м3. При массовой доле TiO2 - 15,5% в исходной
руде получают ильменитовый концентрат с массовой
долей TiO2 - 44,8%, при извлечении 54,6%

4.

По магнитно-гравитационно-флотационной схеме работают
фабрики «Титания» (Норвегия) и «Мак-Интайр» (США).
Обогатительная фабрика «Титания», производительностью 2,8
млн. т в год, работает на рудах месторождения Сторгаюген и
Тепнес.
Схема подготовки руды к обогащению включает три стадии
дробления, одну стадию измельчения до крупности минус 0,2 плюс
0,0 мм и мокрую магнитную сепарацию с выделением
магнетитового концентрата. На фабрике работают цеха
гравитационного и флотационного обогащения руды. В первом —
слив гидроциклонов классифицируется по классу 0,05 мм и
обогащение руды осуществляется на сепараторах Рейгерта (4
стадии), далее на винтовых сепараторах (2 стадии). Получается
концентрат с содержанием двуокиси титана 44%. Извлечение
двуокиси титана составляет 60% от исходной руды.

5.

Во флотационном цехе хвосты магнитной
сепарации обесшламливаются и
направляются на флотацию в машины
«Аджитер 48 «С», с применением в
качества собирателя - смеси из таллового
и топливного масел плюс эмульгатора
(расход 0,9-1,2 кг/т), депрессора - фторида
натрия (расход 0,2 кг/т). Черновой
ильменитовый концентрат, для удаления
из него фосфора, далее направляется на
выщелачивание (время выщелачивания
составляет 2 часа). В результате
флотационного обогащения руды получают
ильменитовый концентрат с массовой
долей TiO2 - 44,6%, при извлечении 68,0%
(массовая доля Р2О5= 0,02%)

6.

На фабрике «Мак-Интайр» (США),
производительностью 7500 т/сутки,
обогащаются титаномагнетитовые руды с
содержанием ильменита около 32%,
магнетита - 37%, по схеме, включающей:
дробление в 3 стадии, сухую магнитную
сепарацию классов -63+32 и -32+11 мм,
измельчение продукта минус 11 мм и его
мокрую магнитную сепарацию,
классификацию немагнитного продукта в
восьмикамерных гидравлических
классификаторах, концентрацию песков на
песковых и шламовых концентрационных
столах и флотацию слива классификаторов.
В результате получают ильменитовый
концентрат с содержанием TiO2 - 44-45%
(извлечение TiO2 - 59%)

7.

На Ковдорском ГОКе также осуществляется комплексное
обогащение сырья. Из руды, содержащей магнетит, апатит и
карбонаты, получают магнетитовый и апатитовый концентраты,
с помощью магнитной сепарации и флотации соответственно.
Технологическая схема апатитовой обогатительной фабрики,
включая классификацию, обезвоживание и сгущение хвостов
магнито-обогатительной фабрики, концентрацию крупной
фракции этих хвостов на конусных сепараторах, разделение
грубого концентрата конусных сепараторов на
гидроклассификаторах по классам крупности, концентрацию на
столах грубых концентратов с перечисткой, магнитную
сепарацию, вторичную концентрацию на столах, фильтрование,
сушку, сухую магнитную сепарацию и отработку немагнитной
фракции по обжиг-магнитной схеме с получением
гравитационного апатитового концентрата. Мокрые хвосты
гравитационного обогащения, после доизмельчения до
крупности 50% класса минус 0,074 мм, совместно с мелкими
классами хвостов магнито-обогатительной фабрики, после
сгущения, поступают на флотацию, включающую основную,
две контрольные и четыре перечистные операции. В результате
получают апатитовый концентрат с содержанием Р2О5 - 38,5%,
при извлечении (от питания апатитовой обогатительной
фабрики) 50.3%, который используют для производства
кормовых фосфатов и минеральных удобрений

8.

При тонкой вкрапленности рудных минералов из
технологической схемы исключается гравитационное
обогащение и применяется флотация. Общим для
промышленной флотации ильменита является:
1) флотация в кислотной или слабокислотной средах;
2) применение фтористых соединений для депрессии апатита
и других нерудных минералов и активации ильменита;
3) контактирование суспензии при высокой массовой доле
твердого (50-70%);
4) применение в качестве собирателя смеси жирнокислотных
реагентов и нейтральных углеводородов;
5) необходимость обесшламливания суспензии перед
контактированием с целью снижения расхода реагентов на
флотацию.
При комплексном использовании сырья, кроме выделения
титано-магнетитового и ильменитового концентратов,
предусматривается выделение апатитового концентрата для
использования его при производстве минеральных
удобрений.

9.

Технология обогащения коренной апатитильменитовой руды Волынской области
разработана 1977 году
Схема обогащения включает: дробление,
измельчение, магнитную сепарацию в слабом
поле, гравитацию, флотацию апатита из хвостов
гравитации и доводку ильменитового
концентрата электростатической сепарацией.
Данная технология обеспечивает получение
ильменитового (TiO2 - 45,3%, Р2О5 - 0,1-0,15%) и
апатитового (Р2О5 - 37-39%) концентратов, при
извлечении TiO2 и Р2О5 соответственно 66 и
70%. Хвосты обогащения представлены смесью
железистого оливина и плагиоклазов основного
состава. Магнитной сепарацией в сильном поле
они разделяются на оливиновый и
плагиоклазовый концентраты

10.

Стремигородское месторождение
разработана схема обогащения,
обеспечивающая возможность получения
ильменитового (TiO2 - 45-46 %, Р2О5- 0,15%) и
апатитового (Р2О5 - 37-38%) концентратов,
при извлечении TiO2 - 66%, Р2О5 - 70% . В
схеме предусматривалась следующая
последовательность основных методов
обогащения руды: магнитная сепарация в
слабом поле, гравитация и электросепарация
гравитационного концентрата или его
магнитной фракции. Апатитовый концентрат
выделялся флотацией из хвостов гравитации
и непроводников электрической сепарации
или немагнитной фракции гравитационного
концентрата

11.

Недостатком разработанной схемы являются
относительно большие потери TiO2 в
гравитационном узле за счет тонких фракций
ильменита. В 1986 году ИМРом после
дополнительных исследований, предложена
комбинированный схема обогащения коренной
руды, предполагающая классификацию
измельченной руды по зерну 1 мм, мокрую
магнитную сепарацию, электрическую
сепарацию магнитной фракции и флотацию
немагнитной фракции для извлечения апатита
[46,47]. Предложенная схема показала
возможность выделения высококачественных
концентратов, но при этом, вследствие
большого объема материала, направляемого
на обезвоживание, сушку и электрическую
сепарацию, она менее экономична.

12.

разработана флотационная и магнитно-флотационная
технология совместного обогащения промпродуктов,
шламов и хвостов гравитации в гравитационнокомбинированной схеме, позволяющая частично
отказаться от использования электрической сепарации
на тонком материале. Введение флотационного
обогащения промпродукта гравитации позволило на
5% (от исходной руды) уменьшить объем сушки и
электросепарации.
Кроме усовершенствованной гравитационнокомбинированной схемы для обогащения коренных руд
предлагалась схема флотационного обогащения,
позволяющая повысить выход апатитового
концентрата и извлечение апатита,
производительность труда и упростить схему
управления и контроля процессом. Недостатком
флотационной схемы является более тонкое
измельчение всей руды (50% класса -0,074 мм) и
дополнительные затраты на реагенты и водоочистку

13.

рекомендуют использовать для флотации апатита в качестве собирателя
таллактам (расход 0,62 кг/т), для ильменита - комплексюобразующий
собиратель ИМ-50 (расход 0.5-0,6 кг/т). Флотация апатита осуществлялась в
щелочной среде (рН= 9,1-9,6), ильменита - в кислой (рН=6-8,5). Расходы
регуляторов среды: кальцинированной соды и серной кислоты составляли 0,30,5 и 0,6-0,6 кг/т соответственно. В качестве депрессоров в апатитовой
флотации использовалось жидкое стекло (0,2-0,6 кг/т), в ильменитовой кремнефтористый натрий
Сравнение комбинированной гравитационной
схемы и флотационной показали, что при
флотационной схеме значительно снижаются
капитальные вложения на строительство фабрики
(в 3,6 раза) за счет компактных конструктивнокомпоновочных решений; предусматривается
прирост апатитового концентрата, за счет
повышения извлечения апатита и ильменита в
одноименные концентраты. Однако, флотационная
схема, в ценах 1984 г., дороже по
эксплуатационным расходам в 14-15 раз, за счет
увеличения затрат на реагенты.

14.

Разработанная схема обогащения Стремигородских
руд включала дробление, измельчение,
классификацию по граничной крупности 0,5 мм,
магнитное и флотационное обогащение класса 0,5-0,0
мм, с предварительным выделением хвостов,
доизмельчение до 0,2-0,0 мм и флотацию пенного
продукта, магнитное и гравитационное обогащение
хвостов флотации и доизмельченных продуктов,
электрическое обогащение чернового ильменитового
концентрата. По этой схеме получены апатитовый
концентрат с массовой долей Р2О5 - 38% , при
извлечении 71,7; 70.5% и 5,0; 4,9% по выходу от
исходной руды и ильменитовый концентрат с массовой
долей TiO2 - 46,5; 47,25%, при извлечении 69,8; 67,0 и
10,1% по выходу от исходной руды.

15.

В результате исследований руд Федоровского
месторождения разработана технологическая схема
обогащения апатит-титановых руд, включающая три
стадии дробления, измельчение до крупности 0,5
мм, мокрую магнитную сепарацию в слабом поле,
классификацию немагнитного продукта по
граничной крупности 40 мкм, пенную сепарацию
класса минус 0,5 плюс 0,04 мм, измельчение
чернового концентрата пенной сепарации до
крупности 0,2 мм, обесшламливание и флотацию
измельченного продукта и класса минус 40 мкм
исходной руды, доводку хвостов флотации по
магнитно-гравитационной схеме с электрической
сепарацией, сгущение, фильтрацию и сушку
концентратов.
Предложенная схема позволила получить
апатитовый концентрат с массовой долей Р2О5 38%, при извлечении 77,4% и 5,5% по выходу,
ильменитовый концентрат с массовой долей TiO246,5%, при извлечении 68,7% и 9,9% по выходу от
исходной руды.