способ обработки марганцевых руд

Формула изобретения

Способ обработки марганцевой руды, включающий промывку, грохочение, классификацию и магнитную сепарацию, отличающийся тем, что промывку проводят на грохоте с сеткой (1 мм), получают фракцию (1-100 мм) и фракцию (-1 мм), которую подвергают классификации, при этом фракцию (0,15-0 мм) направляют в отвал, фракцию (1-0,15 мм) дополнительно подвергают магнитной сепарации при напряженности магнитного поля 7000-9000 Э, магнитную фракцию объединяют с кусковой мытой рудой и применяют для выплавки сплавов, а немагнитную фракцию направляют в отвал.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к производству марганцевых концентратов.

Известен способ получения марганцевых концентратов из руд отсадкой [1, стр.17]. При этом из руды Усинского месторождения, содержащей 20,00% MnO, получен концентрат, содержащий 30,87% Mn. Недостаток этого способа заключается в низком качестве полученного концентрата, низком содержании марганца.

Известен способ магнитной сепарации [1, стр.17]. Этим способом из Усинских марганцевых руд получен концентрат с содержанием марганца 32,4%. Исходное содержание марганца в руде составляло 20%. Применение этого способа не позволяет получать качественного концентрата.

В результате не достигается необходимое качество марганцевых сплавов при выплавке их из указанного концентрата. Наблюдаются большие потери марганца со шлаком при плавке. Снижаются технико-экономические показатели сплавов из низкокачественного концентрата.

Наиболее близким является комплексный способ обогащения [2, стр.206], включающий 11 обогатительных операций. При этом получают концентрат, содержащий 32,7% марганца при извлечении марганца 82,7%. В отходах содержалось 8,9% марганца, потери марганца с отходами составили 17,2%. Недостаток этого способа обогащения заключается в сложности технологии (11 операций), низком качестве марганца в концентрате (32,7%), больших потерях марганца с отходами обогащения 17,2%, содержащими 8,9% марганца.

Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении качества концентратов путем увеличения содержания в них марганца.

Технологический результат достигается в комплексе технологических операций, применяемых для обогащения марганцевых руд.

Для достижения обеспечиваемого изобретением технологического результата способ обработки марганцевой руды, включающий промывку и выделение кусковых минералов марганца, отличающийся тем, что промывку проводят на грохоте с сеткой (1 мм), получают фракцию (1-100 мм) и применяют для плавки, фракцию (-1 мм) подвергают классификации, при этом фракцию (0,15-0 мм) направляют в отвал, фракцию (1-0,15 мм) дополнительно подвергают магнитной сепарации при напряженности магнитного поля 8000 эрстед, магнитную фракцию применяют для выплавки сплавов, объединяют с кусковой мытой рудой, а немагнитную фракцию направляют в отвал, при этом получают богатый марганцевый концентрат и отходы обогащения.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Советский союз обеспечивался рудами Украины. После распада Советского Союза Россия осталась без марганцевых руд. На Украине богатые марганцевые руды переработаны. В настоящее время используются бедные руды, для переработки которых технологии неизвестны. Украина производит марганцевые сплавы по технологиям, разработанным в 30-х годах прошлого века. При этом получают сплавы чрезвычайно низкого качества по ценам выше мировых в 5-10 раз. Россия их закупает, так как других сплавов нет. В литературе описаны химические и гидрометаллургические способы очистки марганцевых руд от фосфора. Физические способы обогащения марганцевых руд отсутствуют.

В предлагаемом изобретении разработаны способы физического обогащения руд. Сущность их заключается в следующем. Руду крупностью (100-0 мм) промывают водой для отделения глинистых и песчаных частиц (на чертеже). Операция выполняется на грохоте с ячейкой (1 мм). При этом решаются две задачи одновременно на одном аппарате-грохоте. Одновременно руда промывается от глины и мелкого песка и выделяется кусковая руда крупностью (1-100 мм). Мелкая фракция (1-0 мм) подвергается рассеву, при этом выделяют фракцию (1-0,15 мм), которую подвергают магнитной сепарации при напряженности 7000-9000 эрстед. Магнитная сепарация позволяет получить марганцевый концентрат с содержанием марганца выше 50%, при этом марганец практически полностью извлекается в концентрат 86-93%. В немагнитной фракции содержание марганца составляет 2-4%. Предлагаемое изобретение позволяет получить марганцевые концентраты с высоким содержанием марганца, которые пригодны для выплавки марганца, ферромарганца и силикомарганца.

Пример. Для опытов применялась марганцевая руда Иркутской области, Уватская группа месторождений, участок Николаевский. Химический состав мас.%: Mn - 31,3; SiO ₂ - 34,5; BaO - 4,05; P - 0,26; Fe - 1,8; K₂ O - 0,5. Минералогический состав: криптомелан, кварц, опал, глинистые минералы.

Опытные исследования выполнены на заводе «Сибэлектросталь», г.Красноярск. Химические и минералогические исследования руды выполнены в заводских лабораториях.

На первой операции выполняли рассев руды на две фракции (1-100 мм) и (-1 мм) с одновременной промывкой, которая позволяла отделить глинистые материалы и песок. Фракция (1-100 мм) содержит в основном кусковой марганцевый минерал, он пригоден для выплавки марганцевых сплавов. Фракцию (-1 мм) подвергали классификации, в результате получили фракцию (0,15-0 мм), в которой сконцентрированы в основной массе глинистые материалы, которые направляются в отвал, так как содержат марганца 4,7%. Фракцию (1-0,15 мм) подвергали магнитной сепарации при напряженности магнитного поля 8000 эрстед. При этом получили очень ценный концентрат с содержанием марганца 51,1%. Немагнитная фракция содержала 2,5% марганца и складывалась в отвал.

Магнитный концентрат, фракция (1-0,5 мм), объединили с мытой кусковой рудой (фракция 1-100 мм) и получили суммарный концентрат с высоким содержанием марганца 46,33%, пригодный для выплавки марганцевых сплавов - ферромарганца, силикомарганца, металлического марганца.

Схема переработки руды представлена на чертеже. По предлагаемому способу переработано 70 т руды. Предлагаемое изобретение позволяет получать высококачественные марганцевые концентраты из бедных руд наиболее дешевыми физическими методами обогащения.

Предлагаемый способ включает три обогатительные операции и позволяет получать концентрат с содержанием 46,33% марганца при извлечении его из руды 87,7%. С отходами теряется 3,87% марганца. По прототипу получают концентрат с содержанием 32,7% марганца при извлечении его из руды 82,8%. Потери марганца с отходами составляют 17,2%.

Источники информации

1. Нохрина О.И., Рожихина И.Д. Марганцевые руды России и возможные пути их применения. Монография. Новокузнецк. ФГУ «СибГИУ» 2006, стр.17.

2. Обогащение руд черных металлов. Выпуск 13, М.: Издательство «Недра», Москва. 1972, стр.17.