Логотип Автор24реферат
Реферат на тему: Обогащение полезных ископаемых
80%
Уникальность
Аа
20339 символов
Категория
Геология
Реферат

Обогащение полезных ископаемых

Обогащение полезных ископаемых.doc

Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам, а также промокод Эмоджи на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.

Введение

Среднее содержание железа в земной коре составляет 4,2%, т. е. по распространенности железо находится среди металлов на втором месте после алюминия. Из железных руд выплавляются чугун (2,5-4% С), сталь (1,7-0,2% С), железо (0,2-0,04% С). Для получения качественных (легированных) сталей обыкновенные стали переплавляются с добавлением марганца, хрома, ванадия, никеля, кобальта, молибдена, вольфрама и др., которые придают сталям вязкость, твердость, антикоррозийные и другие ценные свойства [1].
Современное развитие мировой практики производства черных металлов характеризуется, с одной стороны, непрерывным повышением объема выплавки чугуна и в связи с этим ростом потребления железных руд, а с другой стороны — снижением среднего содержания железа в добываемых рудах. Широкое вовлечение в эксплуатацию месторождений бедных железных руд стало возможным благодаря освоению глубокого их обогащения, которое обеспечило производство железорудных концентратов более высокого качества, чем богатые руды.
В горнорудной промышленности в широких масштабах обогащают магнетитовые и гематитовые руды, в меньших количествах — бурожелезняковые и сидеритовые руды [2].
Целью данной работы является изучение методов обогащения железных руд.

РУДЫ И МИНЕРАЛЫ ЖЕЛЕЗА

Железными рудами называют природные минеральные образования, содержащие железо в таких концентрациях, количествах и соединениях, при которых его промышленная добыча экономически целесообразна.
В недрах 97 стран подтвержденные запасы железных руд оцениваются в 194 млрд т. Наибольшими запасами обладают Россия (рис.1), Украина, Бразилия, Китай, Австралия, Казахстан и США (от 50 до 15 млрд т). Добыча осуществляется в 55 странах.

Рис.1. Крупнейшие месторождения железных руд в России [4]

По уровню запасов выделяют месторождения (млн т): мелкие — до 50, средние — 50 — 300, крупные 300— 1 000, весьма крупные 1 000 — 3 000 и уникальные — более 3 000.
Главнейшие минералы железных руд (рис.2): магнетит, мартит и гематит, гётит и гидрогётит, а также сидерит, шамозит, тюрингит. Содержание железа в рудах должно быть не менее 20 % (богатыми считаются руды с содержанием железа более 57 %); вредных примесей, %: серы — не более 0,3; фосфора — 0,2; цинка, свинца, мышьяка и меди — 0,1[3].
Характеристика основных минералов железных руд приведена в табл.1.
Железные руды различаются по минеральному составу, содержанию железа, полезных и вредных примесей, условиям образования и промышленным свойствам. 
Таблица 1
Характеристика основных минералов железных руд [2]
Минерал, Символ Химическая формула Содержание Feобщ и других компонентов, % Плотность, г/см3 Твердость по шкале Мооса
Гематит (Гм) Fe2O3 70 5,0-5,2 5,5-6,0
Гетит (Гт) FeООН
62,9 4,0-4,4 4,5-5,5
Магнетит (Мт) FeO·Fe2O3 72,4 4,9-5,2 5,5-6,0
Мартит (Мр) Fe2O3 70 4-5 4-6
Сидерит (Сд) FeСO3 48,3 3,9 3,5-4,5


Рис.2. Главнейшие минералы железных руд [5]
а) гематит; б) гетит; в) магнетит; г) мартит; д) сидерит

МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД

Основное промышленное значение имеют магнетитовые, гематитовые, гематит-магнетитовые и в меньшей мере бурожелезняковые и сидеритовые руды. Содержание железа в магнетитовых рудах составляет 31-35 %, в гематитовых — 40-50 %, бурожелезняковых — 20-40 %, сидеритовых 28-33 %.
Качество концентратов для различных месторождений регламентируется соответствующими стандартами и техническими условиями. Так, для месторождений Курской Магнитной Аномалии технические условия на магнетитовый концентрат предусматривают: крупность 0,1-0 мм; влажность - 10,5 %; содержание железа - не менее 64 %. В ряде концентратов регламентируется содержание вредных примесей: фосфора — не более 0,08 %; серы — не более 0,8 %.
Магнетитовые руды представлены в основном рудным минералом магнетитом Fe3О4 (72,3 % Fe). Кроме магнетита в зонах выветривания имеются значительные содержания гематита, мартита Fe2О3 (69,9 % Fe) и сидерита FeCО3 (48,3 % Fe). Пустая порода представлена кварцем (SiO2), полевыми шпатами, железистыми силикатами, карбонатами и др.
Наиболее широко распространенную группу магнетитовых руд составляют магнетитовые кварциты осадочно-метаморфического происхождения (район Курской магнитной аномалии, Оленегорское, Кировогорское и другие месторождения).
Вкрапленность рудных минералов в магнетитовых кварцитах изменяется в широких пределах — от сплошной и крупнозернистой до пылевидной. Преобладающий размер вкрапленности в рудных слоях составляет 0,15-0,18 мм, в смешанных — 0,07-0,12 и в нерудных — 0,04-0,08 мм.
Вкрапленность и магнитная восприимчивость являются наиболее важными технологическими характеристиками магнетитовых кварцитов.
Основным методом обогащения магнетитовых кварцитов является магнитная сепарация.
Технология обогащения магнетитовых кварцитов включает ряд последовательных операций: дробление, грохочение, измельчение, классификацию и магнитную сепарацию. В зависимости от применяемого метода измельчения магнетитовые кварциты подвергают дроблению до максимальной крупности 15-25 или 300 мм. Дробление осуществляется по различным схемам: одно-, двух-, трехстадиальной с открытым или замкнутым циклами и четырехстадиальной с открытым циклом.
Первичная переработка руды по всем схемам дробления производится в дробилках крупного дробления ККД-1500/180 с загрузочной щелью 200-220 или 170-180 мм.
Среднее дробление магнетитовых кварцитов осуществляют в дробилках КСД-2200 как с предварительным грохочением, так и без него

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

. Для мелкого дробления применяют дробилки КМД-2200. Для снижения крупности дробленой руды до 15-12 мм применяют замкнутые циклы дробления в последней стадии.
Измельчение магнетитовых кварцитов осуществляется по двух-, трех- и четырехстадиальным схемам с применением барабанных мельниц со стальными мелющими телами, самоизмельчением, рудно-галечным измельчением, а также комбинированными методами.
При измельчении стальными мелющими телами применяют шаровые и стержневые мельницы. Стержневые мельницы, как правило, работают в открытом цикле. Шаровое измельчение производится в замкнутом цикле со спиральными классификаторами или гидроциклонами.
Доизмельчение промпродуктов по всем схемам производится в мельницах, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами. Обогащение магнетитовых кварцитов осуществляется магнитным методом в слабом магнитном поле в II-V стадий на барабанных магнитных сепараторах различных типов, а в ряде переделов применяется промывка, отсадка, флотация.
Характерным для обогащения магнетитовых кварцитов является применение стадиальных схем магнитной сепарации, что позволяет без переизмельчения вывести из процесса пустую породу по мере ее раскрытия.
Типовая технологическая схема обогатительной фабрики для переработки магнетитовых кварцитов представлена на рис.1. Исходная руда карьерной добычи крупностью -1200 мм, содержащая порядка 25-35 % железа, поступает в конусную дробилку крупного дробления ККД-1500 на I стадию дробления до крупности -350 мм, а затем на II стадию дробления в конусную дробилку среднего дробления КСД-3000Т. Дробленый продукт II стадии дробления крупностью - 8 0 мм поступает на грохочение до крупности 20 (15) мм. Надрешетный продукт крупнее 20 мм направляется на III стадию дробления в конусные дробилки мелкого дробления КМД-3000Т до крупности 20 (15)мм. Подрешетный продукт крупностью -15 + 0 мм объединяется с дробленым продуктом III стадии дробления и системой конвейеров транспортируется на склад усреднения и бункерования. После усреднения на складе дробленая руда посредством питателей и конвейеров направляется на сухое магнитное обогащение в барабанных сепараторах типа ПБС с получением отвальных хвостов и промпродукта для дальнейшего обогащения.
Для более полного раскрытия рудного минерала промпродукт подвергается трехстадиальному измельчению. Первая стадия измельчения производится в стержневой мельнице МСЦ-3600 х 5500 до крупности - 2 мм. Измельченный материал направляется на I стадию мокрого магнитного обогащения в барабанных магнитных сепараторах типа ПБМ-П-90/250. Хвосты выводятся в
отвал, а концентрат подвергается доизмельчению II стадии в шаровых мельницах МШЦ-4500х6000 до крупности 65 % класса -44 мкм, классификации и поступает на II стадию мокрого магнитного обогащения.

Рис.3. Типовая технологическая схема обогащения железных (магнетитовых) руд

Хвосты направляются в отвал, а концентрат подвергается классификации, доизмельчению III стадии в шаровых мельницах МШЦ до крупности 90 % класса - 44 мкм и направляется на III стадию магнитного обогащения.
При необходимости вводят четвертую стадию магнитного обогащения. Хвосты третьей стадии обогащения направляются в отвал. Кондиционный концентрат третьей стадии обогащения подвергается фильтрованию на дисковых вакуум-фильтрах, а затем направляется на сушку в барабанных сушилках или на окомкование.
При содержании в исходной руде порядка 35 % железа получают конечный концентрат с содержанием 65-68 % и хвосты с содержанием менее 12 % железа. Извлечение железа в концентраты из руды составляет более 81%.
Обогащение гематит-магнетитовых, гематитовых, бурожелезняковых и сидеритовых руд осуществляется по комбинированным магнитно- гравитационным, магнитно-флотационным и гравитационным схемам.
Отходы обогащения могут быть использованы для получения щебня, песка, а в ряде случаев для извлечения сопутствующих полезных компонентов, цветных и редких металлов.
Комбинированные методы обогащения. Для руд сложного минерального состава, тонкой и изоморфной вкрапленности применяются комбинированные методы обогащения (механические, пирометаллургические, гидрометаллургические и гидротермальные), обеспечивающие комплексное использование минерального сырья. В связи с огромными масштабами переработки железных руд даже малые содержания в них попутных элементов после их концентрации в отдельные продукты могут
обеспечить производство значительного количества концентратов цветных, редких металлов или нерудных полезных ископаемых с улучшением технико-экономических показателей обогащения и рационального использования природных ресурсов.
Комбинированные методы получили широкое распространение при обогащении гематит-магнетитовых и магнетитгематитовых руд Кольского полуострова, КМА, оолитовых бурых железняков Лисаковского и Камыш-Бурунского месторождений, карбонатных железных руд Бакальского месторождения, комплексных скарново-магнетиговых и апагит-магнетитовых
руд Соколовско-Сарбайского и Ковдорского месторождений

50% реферата недоступно для прочтения

Закажи написание реферата по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее время!

Промокод действует 7 дней 🔥

Магазин работ

Посмотреть все
Посмотреть все
Больше рефератов по геологии:

Процессы минералообразования

11529 символов
Геология
Реферат
Уникальность

Структура государственных органов управления полезными недрами

35053 символов
Геология
Реферат
Уникальность

Геологическая деятельность морей и озер

19332 символов
Геология
Реферат
Уникальность
Все Рефераты по геологии
Закажи реферат

Наш проект является банком работ по всем школьным и студенческим предметам. Если вы не хотите тратить время на написание работ по ненужным предметам или ищете шаблон для своей работы — он есть у нас.