способ обогащения хромсодержащих отходов ферросплавного производства
Классы МПК: | B03B7/00 Комбинированные способы (сочетание мокрых и прочих способов) и устройства для разделения материалов, например для обогащения руд или отходов B03B9/06 для прочих отходов |
Автор(ы): | Семидалов С.Ю., Невский Ю.Н., Бушуева Н.Ю., Сергеев Г.И., Мельниченко А.Ф., Рогов В.М. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество Уральский научно- исследовательский и проектный институт медной промышленности "Унипромедь", Акционерное общество "Батуринский ГОК" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-05-14 публикация патента:
10.09.1999 |
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может применяться при переработке техногенных месторождений, например, хромсодержащих отходов ферросплавного производства металлургических предприятий. Способ предусматривает стадиальное дробление, измельчение, классификацию исходного материала и межстадиальное разделение его методами магнитного и/или гравитационного обогащения с получением кондиционного хромсодержащего концентрата в виде магнитной и/или тяжелой фракции и кальций-магнийсодержащего продукта в виде немагнитной и/или легкой фракции. Способ позволяет получить кондиционный хромсодержащий концентрат для производства феррохрома и хвосты для производства огнеупоров. 8 з.п. ф-лы, 4 табл., 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8
Формула изобретения
1. Способ обогащения хромсодержащих отходов ферросплавного производства, характеризующийся тем, что он включает стадиальное дробление, измельчение, классификацию исходного материала и межстадиальное разделение его на хромсодержащий концентрат и кальций-магнийсодержащий продукт, при этом межстадиальное разделение дробленого материала проводят методом сухого магнитного обогащения и/или гравитационного обогащения, например, методом отсадки, с выделением хромсодержащего концентрата в виде магнитных и/или тяжелых фракций различной крупности и хвостов обогащения дробленого материала в виде немагнитных и/или легких фракций, которые подвергают измельчению, классификации и последующему разделению на хромсодержащий концентрат и кальций-магнийсодержащий продукт методом магнитного и/или гравитационного обогащения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что межстадиальное разделение дробленого материала методом сухого магнитного обогащения проводят в слабом магнитном поле напряженностью до 150 Ка/м. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что хвосты обогащения дробленого материала подвергают сухому измельчению, классификации и последующему гравитационному разделению методом воздушной сепарации. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хвосты обогащения дробленого материала подвергают сухому измельчению, классификации и последующему разделению методом сухого магнитного обогащения на хромсодержащий концентрат в виде магнитных фракций и кальций-магнийсодержащий продукт в виде немагнитных фракций. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хвосты обогащения дробленого материала подвергают мокрому измельчению, классификации и последующему мокрому магнитному обогащению в сильномагнитном поле напряженностью до 1000 Ка/м с выделением хромсодержащего концентрата в виде магнитных фракций и кальций-магнийсодержащего продукта в виде немагнитных фракций. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хвосты обогащения дробленого материала измельчают мокрым способом с последующей классификацией и разделением гравитационным способом, например, на концентрационных столах, на хромсодержащий концентрат в виде тяжелой фракции и кальций-магнийсодержащий продукт в виде легкой фракции. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что дробление исходного материала проводят в три стадии до крупности в первой стадии 100 - 0 мм, во второй 50 - 0 мм, в третьей 20 - 0 мм. 8. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что проводят перечистку измельченного хромсодержащего концентрата методом гравитационного обогащения, например, на концентрационных столах, с получением кондиционного хромсодержащего концентрата и промпродукта, который возвращают на соответствующую стадию измельчения. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение хвостов обогащения дробленого материала проводят до крупности менее 0,5 - 0,1 мм.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при переработке техногенных месторождений, в частности хромсодержащих отходов ферросплавного производства металлургических предприятий при производстве феррохрома. Известны способы обогащения хромсодержащих руд, в которых хромсодержащие минералы находятся в виде крупных частиц. В этом случае дробленая руда подвергается воздушной сепарации, или применяется ручная выборка пустой породы из крупных и средних классов руды /Заявка Японии N 56-5586, публ. 05.02.81, N 2 - 140, МПК B 02 C 19/00/. Этот способ может применяться только для крупновкрапленных руд. Известен способ обогащения хромитовой руды, включающий термохимическую и гидрометаллургическую обработку руды, содержащей в качестве примеси оливин, из которого гидрометаллургическими методами получают белую магнезию. (Авторское свидетельство СССР N 836177, МПК C 22 B 34/32, опубл. 7.06.81). Этот способ позволяет вовлечь в переработку бедные некондиционные руды, но отличается большими затратами на термохимическую обработку всего объема руды, экологически грязен. Наиболее близким техническим решением является традиционный способ обогащения хромитовых руд гравитационными методами. (Справочник по обогащению руд, т. 3, м., Недра, 1974, с. 309 - 312). Сущность известного метода заключается в стадиальном дроблении и измельчении руды, содержащей хромиты, до крупности минус 0,5 мм и применении межстадиальных операций обогащения в тяжелых жидкостях, на отсадочных машинах и(или) на концентрационных столах. Обогащению подвергается крупновкрапленная хромитовая руда с массовой долей оксида хрома 30%. Получают концентрат, содержащий 55% двуокиси хрома и отвальные хвосты с содержанием двуокиси хрома более 5%. Недостатком способа является низкое извлечение двуокиси хрома в концентрат, вследствие больших потерь его с отвальными хвостами в виде тонких частиц и сростков. Объектом настоящего изобретения являются хромсодержащие отходы ферросплавного производства, способ переработки которых с целью эффективного извлечения из них хромсодержащих и соединений и возврата их в производство неизвестен. Это связано с тем, что в хромсодержащих отходах ферросплавного производства имеет место относительно низкое содержание двуокиси хрома 3 - 14% при содержании двуокиси хрома в исходном сырье ферросплавного производства равном 45 - 50%. Частицы хромсодержащих соединений имеют значительный диапазон в размерах (от 1 - 2 мки до 0,5 - 1,0 мм). Кроме того в отходах содержится значительное количество не только собственно природных соединений хрома (хромшпинелиды), но и техногенных, в первую очередь это сплавы хрома с другими металлами и карбиды хрома. В составе хромсодержащих отходов ферросплавного производства обнаружены следующие основные соединения:- хромпикотит (природный минерал) - (Mg, Fe) Cr2O4;
- алюмохромит (природный минерал) - Fe (Cr, Al)2O4;
- хромит (природный минерал и техногенное соединение) FeCrO4;
- сплавы на основе хрома (техногенные соединения) - Cr(Fe, Ni);
- сплавы и карбиды хрома (техногенные соединения) - Cr7C3; (Cr, Fe)7C3; CrSi2;
- не содержащие хром соединения:
- железистый форстерит - (Mg, Fe)2SiO4; кальцит - CaCO3; кварц - SiO2; гидроокись кальция (портландит) - Ca(OH)2; магнезит - MgCO3; периклаз - MgO; а также силикаты - 3Al2O3
![способ обогащения хромсодержащих отходов ферросплавного производства, патент № 2136376](/images/patents/335/2136001/183.gif)
![способ обогащения хромсодержащих отходов ферросплавного производства, патент № 2136376](/images/patents/335/2136001/183.gif)
![способ обогащения хромсодержащих отходов ферросплавного производства, патент № 2136376](/images/patents/335/2136001/183.gif)
![способ обогащения хромсодержащих отходов ферросплавного производства, патент № 2136376](/images/patents/335/2136001/183.gif)
![способ обогащения хромсодержащих отходов ферросплавного производства, патент № 2136376](/images/patents/335/2136001/183.gif)
![способ обогащения хромсодержащих отходов ферросплавного производства, патент № 2136376](/images/patents/335/2136001/183.gif)
Фиг. 2 - схема сухого измельчения, классификации и сухого магнитного обогащения "немагнитной" фракции дробленых хромсодержащих отходов ферросплавного производства (ФСП) (табл. 2); фиг. 3 - схема мокрого измельчения, классификации и мокрого магнитного обогащения "немагнитной" фракции дробленых хромсодержащих отходов ФСП;
фиг. 4 - схема мокрого измельчения, классификации и мокрого гравитационного обогащения "немагнитной" фракции дробленых хромсодержащих отходов ФСП;
фиг. 5 - схема гравитационного обогащения хромсодержащих отходов ФСП. Во всех случаях из измельченного продукта был получен хромсодержащий концентрат с массовой долей хрома равной 32,30 - 34,54% (47,21 - 50,48%, Cr2O3) при извлечении хрома от операции равном 65 - 72 - 75,55%, от исходного - 33,07 - 44,92%. Суммарное извлечение хрома в общий хромсодержащий концентрат составило 73,64 - 85,49%. Средневзвешенная массовая доля хрома в общем концентрате получена 33,56 - 34,60% (47,25 - 50,57% Cr2O3). Пример 2. Обогащению подвергались хромсодержащие отходы ферросплавного производства (ФСП) Серовского завода ферросплавов, представляющие собой шлаки феррохромного производства, крупность 100-Омм с массовой долей хрома равной 6,66%. Размер вкраплений хромсодержащих фаз в данных отходах тоньше, чем в хромсодержащих отходах ФСП Челябинского завода. В классах крупности +20 мм агрегаты хромсодержащих фаз, свободные от сростков со шлакообразующими соединениями (силикатами, кальцием, кварцем), отсутствуют. Поэтому в этом примере обогащение дробленых отходов начинается с классов крупности 20 - 10 мм. Обогащение проводилось по схемам примера 1 (фиг. 1 - 5) с той разницей, что сухое магнитное обогащение или отсадка дробленых отходов проводилось только для трех классов крупности. Напряженность магнитного поля при сухом магнитном обогащении дробленых отходов составила 50 - 144 Ка/м. При этом был получен хромсодержащий концентрат с массовой долей хрома 31,89 - 32,35%. Извлечение хрома в суммарный хромсодержащий концентрат сухого обогащения получено 25,40%. Хвосты сухого магнитного обогащения измельчали до крупности менее 0,25 мм, подвергали классификации на классы крупности +0,1 мм и -0,1 мм, из которых выделяли хромсодержащий концентрат. Массовая доля хрома в хромсодержащем концентрате составляла 32,91 - 34,23% при извлечении хрома 50,53%. Общее извлечение хрома в хромсодержащие концентраты составило 75,93% при массовой доле хрома 33,10% (48,38% Cr2O3). Анализ результатов, полученных в примерах 1 и 2 при проверке способа показывает, что предлагаемым способом из хромсодержащих отходов ферросплавного производства можно получать хромсодержащий концентрат по массовой доле хрома соответствующий концентрату марок ДХ-1 - ДХ-3. Этот концентрат может быть использован в феррохромном производстве в качестве составной части шихты. Получаемые при обогащении отходов феррохромного производства хвосты могут найти применение в производстве огнеупоров. Их состав: Cr2O3 - 1-3%, MgO - 9-20%, CaO - 30-50%, SiO2 - 25-35%.
Класс B03B7/00 Комбинированные способы (сочетание мокрых и прочих способов) и устройства для разделения материалов, например для обогащения руд или отходов
Класс B03B9/06 для прочих отходов