Процесс дробления и обогащения железной руды является критически важным этапом переработки полезных ископаемых, напрямую влияющим на эффективность последующей плавки и качество конечного продукта. Этот процесс включает в себя следующие этапы:
1. Стадия дробления
Основная цель этой стадии — эффективное дробление крупных блоков железной руды на более мелкие частицы, что облегчает последующее измельчение и обогащение. Каждый этап этого тщательно продуманного процесса играет решающую роль:
Первичное дробление: В начальной точке процесса дробления крупные блоки железной руды равномерно подаются в щековую дробилку через эффективный и точный питатель. Щековая дробилка, благодаря своей высокой дробящей силе и превосходной устойчивости, легко измельчает руду до размера частиц 20–30 см или 60–80 мм. Этот этап не только закладывает прочную основу для последующей переработки, но и значительно повышает общую эффективность производства.
Например, на крупном железорудном руднике для грубого дробления используется щековая дробилка производительностью сотни тонн в час, что эффективно удовлетворяет потребности крупномасштабного производства.
Среднее дробление: После грубого дробления железная руда проходит точную сортировку через вибрационный грохот и подается в конусную (или ударно-молотковую) дробилку для среднего дробления. Конусная дробилка, благодаря своей высокой производительности и гибкому диапазону регулировки, дополнительно измельчает частицы руды до 30–40 миллиметров и менее. Этот точный этап обработки обеспечивает идеальное сырье для последующего тонкого дробления.
Статистика показывает, что железная руда, перерабатываемая с помощью конусной дробилки среднего дробления, обычно достигает уровня соответствия гранулометрическому составу более 90%, закладывая прочную основу для последующих стадий тонкого дробления и измельчения.
Тонкое дробление: Железная руда после среднего дробления подвергается дальнейшему тонкому дроблению, которое является заключительным этапом процесса дробления. Оборудование для тонкого дробления обычно использует конусные дробилки (или высокоэффективные дробилки мелкого дробления), которые используют передовые технологии дробления и точный контроль размера частиц для уменьшения размера частиц руды до 5–10 миллиметров или меньше, что идеально соответствует строгим требованиям к размеру частиц на последующей стадии измельчения.
В реальных условиях производства на одном железорудном руднике успешно удалось контролировать размер частиц руды до менее 5 миллиметров благодаря использованию передового оборудования и технологий тонкого дробления, что значительно повысило эффективность измельчения и скорость извлечения минералов.
2 Стадия измельчения
Основная задача этой стадии — измельчение тонкоизмельченной железной руды до более мелких частиц для обеспечения эффективной переработки минералов. Конкретный процесс заключается в следующем:
Измельчение: тонко измельченная железная руда транспортируется в мельницу (например, шаровую мельницу) с помощью ковшового элеватора или другого эффективного конвейерного оборудования для измельчения. Шаровая мельница, обладая высокой производительностью и точным контролем размера частиц, измельчает руду до требуемой тонкости (например, 0–325 меш) с помощью вращающихся шлифовальных дисков и шаров. Этот этап тонкого измельчения обеспечивает получение высококачественного сырья для последующего этапа переработки полезных ископаемых.
Данные показывают, что железная руда, перерабатываемая в шаровых мельницах, обычно достигает размера частиц 200 меш или мельче, что создает благоприятные условия для последующих операций по обогащению полезных ископаемых.
Классификация: измельченная руда подвергается точному просеиванию на классификационном оборудовании (например, спиральных классификаторах или виброситах) для точного разделения на различные классы. Руда, соответствующая требованиям по размеру частиц, отправляется на следующий этап переработки полезных ископаемых, в то время как руда, не соответствующая требованиям, возвращается в мельницу для дальнейшего измельчения. Такая строгая классификация обеспечивает плавное течение и эффективное извлечение при последующих операциях по обогащению полезных ископаемых.
На практике, на одном из железорудных рудников удалось успешно контролировать размер частиц руды в заданном диапазоне благодаря использованию передового оборудования и технологий классификации, что значительно повысило эффективность обогащения и качество продукции.
3. Этап обогащения полезных ископаемых
Этот этап является важнейшим компонентом технологического процесса переработки железной руды, его основная цель — эффективное отделение железных минералов от примесей с использованием различных методов обогащения для получения высококачественного железного концентрата. Применяются различные методы, включая магнитную сепарацию, флотацию и гравитационное разделение. Выбор этих методов в первую очередь зависит от магнитных свойств, плотности и характеристик поверхности руды.
Магнитная сепарация: Магнитная сепарация, являясь важным методом на этапе обогащения полезных ископаемых, использует магнитные различия между магнитными и немагнитными минералами в руде для достижения разделения. Магнитный сепаратор создает сильное магнитное поле для прочного сцепления магнитных минералов с магнитным барабаном, в то время как немагнитные минералы плавно выгружаются вместе с пульпой. Этот высокоэффективный процесс разделения обеспечивает прочную основу для получения высококачественного железного концентрата на последующих этапах.
Согласно статистике, на железорудных рудниках, где для разделения железной руды используется магнитная сепарация, содержание железа в концентрате обычно превышает 60%, что значительно повышает конкурентоспособность продукта на рынке.
Флотация: Флотация — ещё один важный метод переработки полезных ископаемых, включающий добавление специальных реагентов для придания поверхности минералов гидрофильных или гидрофобных свойств, что обеспечивает эффективное отделение примесей. Флотационная машина использует точные процессы перемешивания и аэрации, чтобы частицы минералов в пульпе прочно прилипали к пузырькам и всплывали на поверхность воды, образуя слой пены. Затем пену соскребают, чтобы получить концентрат. Эта точная операция обеспечивает успешное производство высококачественного концентрата.
В реальных условиях производства на одном железорудном руднике удалось успешно повысить содержание железа в концентрате до более чем 65% благодаря внедрению передового флотационного оборудования и технологий, одновременно снизив содержание железа в хвостах и тем самым максимально увеличив использование ресурсов.
Гравитационное разделение: Гравитационное разделение — это метод, использующий разницу в плотности минералов для разделения. Оборудование для гравитационного разделения, такое как вибрационные столы и спиральные сепараторы, использует точную вибрацию, поток воды или силу тяжести для расслоения минеральных частиц различной плотности внутри оборудования и достижения эффективного разделения. Эффективное разделение на этом этапе обеспечивает получение чистого железного концентрата в последующих процессах.
Данные показывают, что на железорудных рудниках, использующих методы гравитационного разделения для разделения железной руды, обычно достигается извлечение железного концентрата более 85%, при этом снижаются производственные затраты и энергопотребление, что обеспечивает взаимовыгодный результат как для экономики, так и для окружающей среды.
Стоит отметить, что в реальных условиях производства процесс дробления и обогащения железной руды может быть скорректирован и оптимизирован в зависимости от таких факторов, как свойства руды, масштаб производства и выбор оборудования. Кроме того, благодаря постоянному развитию технологий и ужесточению экологических требований, технологический процесс также постоянно совершенствуется и внедряет инновации. Например, некоторые железорудные рудники начали внедрять автоматизированное и интеллектуальное производственное оборудование и технологии для повышения эффективности производства и качества продукции; другие занимаются разработкой более экологичных и энергоэффективных процессов обогащения, чтобы снизить загрязнение окружающей среды и ущерб, наносимый окружающей среде. Эти инновации и усовершенствования, несомненно, придают новый импульс развитию технологических процессов дробления и обогащения железной руды.
